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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug und einen dreieckförmigen Wendeschneideinsatz dafür zum Gebrauch in der zerspanenden Metallbearbeitung im Allgemeinen und für Fräs- und Profilfräsvorgänge im Besonderen.
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Hintergrund der Erfindung
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Auf dem Gebiet von Schneidwerkzeugen, die in Fräs- und Profilfräsvorgängen zum Einsatz kommen, gibt es zahlreiche Beispiele für dreieckförmige Wendeschneideinsätze, die in einer Einsatzaufnahmetasche eines Schneidkörpers lösbar festgehalten werden.
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Die
CN 103506680 offenbart einen dreieckförmigen Wendeschneideinsatz, welcher eine obere und eine gegenüberliegende untere Endfläche mit einer sich dazwischen erstreckenden Umfangsfläche hat, wobei die Umfangsfläche drei Seitenflächen und drei Eckenflächen aufweist, jede Eckenfläche eine obere Endfläche schneidet, um eine gekrümmte obere Schneidkante zu bilden, und jede Seitenfläche eine nach innen ausgesparte Passfläche hat.
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Die
US 2016/0107248 offenbart einen dreieckförmigen Wendeschneideinsatz, welcher eine obere und eine gegenüberliegende untere Endfläche mit einer sich dazwischen erstreckenden Umfangsfläche hat, wobei die Umfangsfläche drei Seitenflächen und drei Eckenflächen aufweist und jede Eckenfläche eine obere Endfläche schneidet, um eine obere Schneidkante zu bilden. Jede obere Schneidkante verfügt über eine abgerundete Komponente mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende sowie eine erste und eine zweite Komponente am ersten bzw. zweiten Ende der abgerundeten Komponente, wobei die erste und zweite Komponente geringer als die abgerundete Komponente gekrümmt sind. Die untere Endfläche weist drei sich radial erstreckende Befestigungsnuten auf, und jede Seitenfläche weist mindestens ein im Wesentlichen V-förmiges Tal auf, welches durch eine erste und eine zweite Stützfläche gebildet ist.
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Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, einen verbesserten dreieckförmigen Wendeschneideinsatz mit einem kompakten Befestigungsmittel bereitzustellen.
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Ferner ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Schneidwerkzeug bereitzustellen, in welchem der dreieckförmige Wendeschneideinsatz in einem Schneidkörper mit einem hohen Stabilitätsgrad lösbar befestigt ist.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein verbessertes Schneidwerkzeug bereitzustellen, welches insbesondere für Fräs- und Profilfräsvorgänge geeignet ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein dreieckförmiger Wendeschneideinsatz bereitgestellt, welcher eine obere und eine gegenüberliegende untere Endfläche mit einer sich dazwischen erstreckenden Umfangsfläche und einer sich dadurch erstreckenden Mittelachse hat,
wobei die Umfangsfläche drei Seitenflächen aufweist, welche sich mit drei Eckenflächen über den Umfang abwechseln, jede Eckenfläche die obere Endfläche schneidet, um eine obere Schneidkante zu bilden, und jede Seitenfläche eine nach innen ausgesparte Passfläche hat,
die untere Endfläche eine erhöhte untere Stützfläche und drei untere Anlageaussparungen hat, welche um die untere Stützfläche über den Umfang beabstandet sind, und jede untere Anlageaussparung eine radial nach außen weisende untere Anlagefläche hat,
wobei:
in einem ersten Querschnitt in einer Medianebene, die senkrecht zur Mittelachse ist und die drei Passflächen schneidet, die drei Passflächen ein erstes gedachtes Dreieck definieren, das aufweist:
drei erste Seiten und drei erste Ecken,
drei erste Halbierendenebenen, wobei jede erste Halbierendenebene die Mittelachse enthält und eine der drei ersten Ecken halbiert, und
drei vertikale Passebenen, wobei jede vertikale Passebene senkrecht zur Medianebene ist und eine der drei ersten Seiten enthält,
in einem zweiten Querschnitt in einer horizontalen unteren Ebene, die parallel zur Medianebene ist und die drei unteren Anlageflächen schneidet, die drei unteren Anlageflächen ein zweites gedachtes Dreieck definieren, das aufweist:
drei zweite Seiten und drei zweite Ecken und
drei zweite Halbierendenebenen, wobei jede zweite Halbierendenebene die Mittelachse enthält und eine der drei zweiten Ecken halbiert,
keine der drei zweiten Halbierendenebenen mit einer der drei ersten Halbierendenebenen koplanar ist und
jede vertikale Passebene zwei der oberen Schneidkanten schneidet.
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Erfindungsgemäß wird ferner ein Schneidwerkzeug bereitgestellt, welches aufweist: einen Schneidkörper mit einer Einsatzaufnahmetasche, welche eine Basisfläche und eine erste und eine davon beabstandete zweite Taschenwand quer zur Basisfläche hat, wobei die erste und zweite Taschenwand einen Außentaschenwinkel in Vorderansicht der Einsatzaufnahmetasche bilden, und
einen dreieckförmigen Wendeschneideinsatz, der in der Einsatzaufnahmetasche des Schneidkörpers lösbar befestigt ist,
wobei der Schneideinsatz aufweist:
eine obere und eine gegenüberliegende untere Endfläche mit einer sich dazwischen erstreckenden Umfangsfläche und einer sich dadurch erstreckenden Mittelachse,
wobei die Umfangsfläche drei Seitenflächen aufweist, welche sich mit drei Eckenflächen über den Umfang abwechseln, jede Eckenfläche die obere Endfläche schneidet, um eine obere Schneidkante zu bilden, und jede Seitenfläche eine Passfläche hat,
die untere Endfläche eine erhöhte untere Stützfläche und drei untere Anlageaussparungen hat, welche um die untere Stützfläche über den Umfang beabstandet sind, und jede untere Anlageaussparung eine radial nach außen weisende untere Anlagefläche aufweist, und
in einem ersten Querschnitt in einer Medianebene, die senkrecht zur Mittelachse ist und die drei Passflächen schneidet, die drei Passflächen ein erstes gedachtes Dreieck definieren, das aufweist:
drei erste Seiten und drei erste Ecken,
drei erste Halbierendenebenen, wobei jede erste Halbierendenebene die Mittelachse enthält und eine der drei ersten Ecken halbiert, und
drei vertikale Passebenen, wobei jede vertikale Passebene senkrecht zur Medianebene ist und eine der drei ersten Seiten enthält,
wobei:
die untere Stützfläche mit der Basisfläche kontaktiert ist;
nur eine der drei Passflächen operativ ist, wobei diese mit der ersten Taschenwand kontaktiert ist, und
nur eine der drei unteren Anlageflächen operativ ist, wobei diese mit der zweiten Taschenwand kontaktiert ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nunmehr lediglich als Beispiel anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen strichpunktierte Linien abgeschnittene Grenzen für Teilansichten eines Bauteils darstellen. Es zeigen:
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1 eine Perspektivansicht eines Schneideinsatzes gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung;
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2 eine erste Endansicht des Schneideinsatzes gemäß 1;
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3 eine Seitenansicht des Schneideinsatzes gemäß 1;
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4 eine Eckenseitenansicht des Schneideinsatzes gemäß 1;
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5 eine Querschnittansicht des Schneideinsatzes gemäß 2 an der Linie V-V;
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6 eine Querschnittansicht des Schneideinsatzes gemäß 2 an der Linie VI-VI;
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7 eine Querschnittansicht des Schneideinsatzes gemäß 3 an der Linie VII-VII;
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8 eine Querschnittansicht des Schneideinsatzes gemäß 3 an der Linie VIII-VIII;
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9 eine zweite Endansicht des Schneideinsatzes gemäß 1;
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10 eine Querschnittansicht des Schneideinsatzes gemäß 3 an der Linie X-X;
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11 eine Perspektivansicht eines Schneidwerkzeugs gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung, wobei einer seiner Schneideinsätze entfernt ist;
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12 eine Vorderansicht einer Einsatzaufnahmetasche des Schneidwerkzeugs gemäß 11, wobei ihr Schneideinsatz entfernt ist;
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13 eine Endansicht der Einsatzaufnahmetasche gemäß 12;
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14 die Vorderansicht der Einsatzaufnahmetasche gemäß 12, wobei ihr Schneideinsatz befestigt ist;
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15 eine Endansicht der Einsatzaufnahmetasche gemäß 14;
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16 eine Querschnittansicht der Einsatzaufnahmetasche gemäß 14 an der Linie XVI-XVI; und
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17 eine Querschnittansicht der Einsatzaufnahmetasche gemäß 14 an der Linie XVII-XVII.
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Nähere Beschreibung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Wendeschneideinsatz 20, wie in 1 bis 4 gezeigt, welcher eine obere und eine gegenüberliegende untere Endfläche 22, 24 mit einer sich dazwischen erstreckenden Umfangsfläche 26 und eine sich dadurch erstreckenden Mittelachse A1 hat.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Schneideinsatz 20 um die Mittelachse A1 wendbar sein.
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Ferner kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung der Schneideinsatz 20 vorzugsweise durch Formpressen und Sintern eines Hartmetalls, zum Beispiel Wolframcarbid, hergestellt und kann beschichtet oder unbeschichtet sein.
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Erfindungsgemäß wie in 1 bis 4 gezeigt, weist die Umfangsfläche 26 drei Seitenflächen 28 auf, welche sich mit drei Eckenflächen 30 über den Umfang abwechseln, wobei jede Eckenfläche 30 die obere Endfläche 22 schneidet, um eine obere Schneidkante 32 zu bilden, und jede Seitenfläche 28 eine Passfläche 34 hat.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann sich jede Eckenfläche 30 parallel zur Mittelachse A1 erstrecken und sowohl die obere als auch die untere Endfläche 22, 24 schneiden.
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Ferner kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung jede Passfläche 34 eben sein.
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Außerdem kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung jede Passfläche 34 sowohl die obere als auch die untere Endfläche 22, 24 schneiden.
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Wie in 5 gezeigt, kann jede Passfläche 34 parallel zur Mittelachse A1 sein.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann sich die gesamte Umfangsfläche 26 parallel zur Mittelachse A1 erstrecken und sowohl die obere als auch die untere Endfläche 22, 24 schneiden, und der Schneideinsatz 20 kann als „negativer” Schneideinsatz beschrieben werden.
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Erfindungsgemäß, wie in 1 bis 4 gezeigt, hat die untere Endfläche 24 eine erhöhte untere Stützfläche 36 und drei untere Anlageaussparungen 38, welche um die untere Stützfläche 36 über den Umfang beabstandet sind, wobei jede untere Anlageaussparung 38 eine radial nach außen weisende untere Anlagefläche 40 aufweist.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die untere Stützfläche 36 eben sein, wobei diese eine untere Stützebene PLS senkrecht zur Mittelachse A1 definiert.
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Wie in 3 und 4 gezeigt, kann die untere Stützebene PLS keine der drei Eckenflächen 30 schneiden.
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Wie auch in 3 und 4 gezeigt, kann die untere Stützebene PLS die Umfangsfläche 26 nicht schneiden, wodurch die erhöhte untere Stützfläche 36 effizient geschliffen werden kann.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann jede untere Anlagefläche 40 eben sein.
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Wie in 6 gezeigt, kann jede untere Anlagefläche 40 nicht parallel zur Mittelachse A1 sein.
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Ferner kann gemäß 6 jede untere Anlagefläche 40 einen stumpfen Innenneigungswinkel γ1 mit der unteren Stützfläche 36 bilden, und jeder stumpfe Neigungswinkel γ1 kann einen Wert von kleiner oder gleich 120° haben.
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Deutlich sollte sein, dass die Verwendung des Begriffs „Innenwinkel” in der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen einen Winkel zwischen zwei ebenen Oberflächenkomponenten in der Messung innen am Bauteil bezeichnet, auf welchem diese Oberflächenkomponenten gebildet sind.
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Wie in 3 gezeigt, kann in Seitenansicht des Schneideinsatzes 20 senkrecht zu einer der drei Passflächen 34 nur eine untere Anlagefläche 40 sichtbar sein.
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Wie ebenfalls in 3 gezeigt, kann die besagte eine untere Anlagefläche 40 insgesamt sichtbar sein.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung können die drei unteren Anlageaussparungen 38 identisch sein.
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Wie in 2 gezeigt, kann die untere Endfläche 24 eine dreifache Rotationssymmetrie um die Mittelachse A1 aufweisen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann eine untere Umfangskante 42 am Schnitt der unteren Endfläche 24 und der Umfangsfläche 26 gebildet sein.
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Wie in 3 gezeigt, kann jede untere Anlagefläche 40 die Umfangsfläche 26 an einem einzelnen Umfangskantenabschnitt 44 der unteren Umfangskante 42 schneiden.
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Wie ebenfalls in 3 gezeigt, kann jede untere Anlagefläche 40 eine der drei Passflächen 34 an einem der drei Umfangskantenabschnitte 44 schneiden.
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Erfindungsgemäß definieren in einem ersten Querschnitt in einer Medianebene M, die senkrecht zur Mittelachse A1 ist und die drei Passflächen 34 schneidet, wie in 7 gezeigt, die drei Passflächen 34 ein erstes gedachtes Dreieck T1 mit drei ersten Seiten und drei ersten Ecken. Das erste gedachte Dreieck T1 hat drei erste Halbierendenebenen PB1 und drei vertikale Passebenen PVL, wobei jede erste Halbierendenebene PB1 die Mittelachse A1 enthält und eine der drei ersten Ecken des ersten gedachten Dreiecks halbiert und jede vertikale Passebene PVL senkrecht zur Medianebene M ist und eine der drei ersten Seiten des ersten gedachten Dreiecks enthält.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann jede erste Halbierendenebene PB1 eine der oberen Schneidkanten 32 schneiden.
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Ferner kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung, wie in 7 gezeigt, jede erste Halbierendenebene PB1 eine der Passflächen 34 schneiden.
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Zudem kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung die obere Endfläche 22 eine obere Spanfläche 46 benachbart zu jeder oberen Schneidkante 32 aufweisen.
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Wie in 5 und 6 gezeigt, kann jede obere Spanfläche 46 zur Medianebene M nach innen geneigt sein, wodurch der Schneideinsatz 20 Schneidvorgänge mit einem positiven Spanwinkel durchführen kann.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann jede untere Anlageaussparung 38 eine Aussparungsbodenfläche 48 benachbart zu ihrer jeweiligen unteren Anlagefläche 40 aufweisen.
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Wie in 6 gezeigt, kann sich die Mittelachse A1 in Aufwärts-Abwärtsrichtung DU, DD erstrecken, und jede Aussparungsbodenfläche 48 kann von der Medianebene M in allgemeiner Abwärtsrichtung DD weg weisen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die untere Endfläche 24 keine Spiegelsymmetrie um eine der drei ersten Halbierendenebenen PB1 aufweisen.
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Zudem kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung jede untere Anlagefläche 40 keine der drei ersten Halbierendenebenen PB1 schneiden.
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Ferner kann sich in einigen Ausführungsformen, wie in 2 gezeigt, in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 jede untere Anlagefläche 40 nicht außerhalb des ersten gedachten Dreiecks T1 erstrecken, wodurch ein kompaktes Befestigungsmittel zum Anbauen des Schneideinsatzes 20 vorgesehen ist.
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Bei einem ersten Aspekt der Erfindung definieren in einem zweiten Querschnitt in einer horizontalen unteren Ebene PHL, die parallel zur Medianebene M ist und die drei unteren Anlageflächen 40 schneidet, wie in 8 gezeigt, die drei unteren Anlageflächen 40 ein zweites gedachtes Dreieck T2 mit drei zweiten Seiten und drei zweiten Ecken. Das zweite gedachte Dreieck T2 hat drei zweite Halbierendenebenen PB2, wobei jede zweite Halbierendenebene PB2 die Mittelachse A1 enthält und eine der drei zweiten Ecken des zweiten gedachten Dreiecks halbiert.
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Beim ersten Aspekt der Erfindung ist keine der drei zweiten Halbierendenebenen PB2 koplanar mit irgendeiner der drei ersten Halbierendenebenen PB1, wodurch ein breiterer Bereich von Montageoptionen zustande kommt, wenn die drei Passflächen 34 und die drei unteren Anlageflächen 40 genutzt werden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung können das erste und zweite gedachte Dreieck T1, T2 beide gleichseitige Dreiecke sein.
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Wie in 2 gezeigt, können in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 die drei zweiten Ecken des zweiten gedachten Dreiecks außerhalb des ersten gedachten Dreiecks T1 liegen.
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Wie ebenfalls in 2 gezeigt, können in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 die drei zweiten Ecken des zweiten gedachten Dreiecks außerhalb des Umfangs des Schneideinsatzes 20 liegen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung können, wie in 2 gezeigt, die erste und zweite Halbierendenebene PB1, PB2 in Zuordnung zu rotationsbenachbarten Ecken des ersten bzw. zweiten gedachten Dreiecks T1, T2 einen spitzen Halbierendenwinkel β1 bilden, und der Halbierendenwinkel β1 kann einen Wert kleiner oder gleich 30° haben.
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Außerdem kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung, wie in 2 gezeigt, jede zweite Halbierendenebene PB2 eine der unteren Anlageflächen 40 schneiden.
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Wie in 3 gezeigt, kann die horizontale untere Ebene PHL die drei Passflächen 34 schneiden.
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Wie in 8 gezeigt, kann im zweiten Querschnitt in der horizontalen unteren Ebene PHL jede untere Anlagefläche 40 einen Innenanlagewinkel α1 mit einer der Passflächen 34 bilden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann jeder Anlagewinkel α1 einen Wert größer als 60° und kleiner oder gleich 90° haben, wodurch der Schneideinsatz 20 mit einem hohen Stabilitätsgrad montiert sein kann.
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Zudem kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung der Anlagewinkel α1 einen Wert größer 75° haben.
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Ferner kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung der Schneideinsatz 20 eine mit der Mittelachse A1 koaxiale Mittelbohrung 50 haben, die sich zur unteren Stützfläche 36 nach außen öffnet.
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Wie in 2 gezeigt, kann in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 die Mittelbohrung 50 vollständig innerhalb des zweiten gedachten Dreiecks T2 liegen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann, wie in 8 gezeigt, das zweite gedachte Dreieck T2 drei vertikale Anlageebenen PVA haben, wobei jede vertikale Anlageebene PVA senkrecht zur Medianebene M ist und eine der drei zweiten Seiten des zweiten gedachten Dreiecks enthält.
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Wie in 9 gezeigt, kann jede vertikale Anlageebene PVA eine der oberen Schneidkanten 32 schneiden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann wie in 3 und 4 gezeigt, jede obere Schneidkante 32 einen axial obersten und einen axial untersten Punkt NU, NL aufweisen, der am weitesten von der Medianebene M entfernt bzw. am nächsten zu ihr liegt.
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Wie in 9 gezeigt, kann in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 der axial oberste Punkt NU außerhalb des zweiten gedachten Dreiecks T2 liegen.
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Ferner kann, wie in 9 gezeigt, in Endansicht des Schneideinsatzes 20 der axial unterste Punkt NL innerhalb des zweiten gedachten Dreiecks T2 liegen.
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Im ersten Aspekt der Erfindung kann, wie in 9 gezeigt, jede Passfläche 34 nach innen ausgespart sein (d. h. in Einwärtsrichtung zur Mittelachse A1 in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 ausgespart sein), und jede vertikale Passebene PVL kann zwei der oberen Schneidkanten 32 schneiden.
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Deutlich sollte sein, dass durch die nach innen ausgesparte Konfiguration der Passflächen 34, ein kompaktes Befestigungsmittel des Schneideinsatzes 20 bereitgestellt ist.
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Wie in 9 gezeigt, kann in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 jede obere Schneidkante 32 einen gekrümmten oberen Nasenkantenabschnitt 52 mit einem ersten und einem zweiten Endpunkt NE1, NE2 aufweisen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann jede vertikale Passebene PVL zwei der oberen Nasenkantenabschnitte 52 zwischen ihren jeweiligen ersten und zweiten Endpunkt NE1, NE2 schneiden.
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Deutlich sollte sein, dass durch solches Konfigurieren jedes gekrümmten oberen Nasenkantenabschnitts 52, dass dieser sich über seine beiden benachbarten vertikalen Passebenen PVL erstreckt, der Schneideinsatz 20 für Profilfräsvorgänge besonders geeignet ist.
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Wie in 9 gezeigt, kann in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 jeder obere Nasenkantenabschnitt 52 einen konstanten oberen Nasenkantenradius RU haben.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der obere Nasenkantenradius RU einen Wert zwischen 0,25 mm und 5,0 mm haben.
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Wie in 9 gezeigt, kann in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 jede obere Schneidkante 32 zwei gerade Schneidkantenabschnitte 54a, 54b aufweisen, die sich von ihrem jeweiligen oberen Nasenkantenabschnitt 52 weg erstrecken.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann jede erste Halbierendenebene PB1 einen der oberen Nasenkantenabschnitte 52 schneiden.
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Wie in 9 gezeigt, kann in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 jeder obere Nasenkantenabschnitt 52 spiegelsymmetrisch zu seiner jeweiligen ersten Halbierendenebene PB1 sein.
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Wie in 4 gezeigt, kann in einer Eckenseitenansicht des Schneideinsatzes 20 jeder obere Nasenkantenabschnitt 52 über seine gesamte Länge zur Medianebene M abfallen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung können, wie in 2 und 9 gezeigt, die obere und untere Endfläche 22, 24 identisch sein, wobei jede Eckenfläche 30 die untere Endfläche 24 schneidet, um eine untere Schneidkante 56 zu bilden, die obere Endfläche 22 eine erhöhte obere Stützfläche 58 und drei obere Anlageaussparungen 60 hat, die um die obere Stützfläche 58 über den Umfang beabstandet sind, und jede obere Anlageaussparung 60 eine radial nach außen weisende obere Anlagefläche 62 aufweist.
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In solchen Ausführungsformen der Erfindung kann der Schneideinsatz 20 als „doppelseitiger” Wendeschneideinsatz beschrieben werden.
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In einigen Ausführungsformen kann jede obere Anlageaussparung 60 an einer der oberen Spanflächen 46 angrenzen.
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Ferner kann sich in einigen Ausführungsformen, wie in 9 gezeigt, in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 jede obere Anlagefläche 62 nicht außerhalb des ersten gedachten Dreiecks T1 erstrecken, wodurch ein kompaktes Befestigungsmittel des doppelseitigen Schneideinsatzes 20 vorgesehen ist.
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Wie in 2 gezeigt, kann in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 jede untere Schneidkante 56 einen gekrümmten unteren Nasenkantenabschnitt 64 aufweisen.
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Wie ebenfalls in 2 gezeigt, kann in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 jeder untere Nasenkantenabschnitt 64 einen konstanten unteren Nasenkantenradius RL haben.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der untere Nasenkantenradius RL einen Wert zwischen 0,25 mm und 5,0 mm haben.
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Wie in 3 und 4 gezeigt, kann jede obere Schneidkante 32 vollständig näher zur Medianebene M als die obere Stützfläche 58 liegen, und jede untere Schneidkante 56 kann vollständig näher zur Medianebene M als die untere Stützfläche 36 liegen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung können sowohl die untere als auch die obere Stützfläche 36, 58 eben und senkrecht zur Mittelachse A1 sein.
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Ferner kann sich in einigen Ausführungsformen der Erfindung die Mittelbohrung 50 sowohl zur unteren als auch zur oberen Stützfläche 36, 58 nach außen öffnen.
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Wie in 10 gezeigt, können in einem dritten Querschnitt in einer horizontalen oberen Ebene PHU, die parallel zur Medianebene M ist und die drei oberen Anlageflächen 62 schneidet, die drei oberen Anlageflächen 62 ein drittes gedachtes Dreieck T3 definieren.
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Wie ebenfalls in 10 gezeigt, können die drei Ecken des dritten gedachten Dreiecks T3 nicht mit den drei ersten Halbierendenebenen PB1 des ersten gedachten Dreiecks T1 zusammenfallen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Medianebene M auf halbem Weg zwischen der oberen und unteren Endfläche 22, 24 liegen, und die Umfangsfläche 26 kann keine Spiegelsymmetrie um die Medianebene M zeigen.
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Zudem kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung, wie in 3 und 4 gezeigt, jede erste Halbierendenebene PB1 die Medianebene M schneiden, um eine erste Halbierendenachse AB1 zu bilden, und der Schneideinsatz 20 kann eine zweifache Rotationssymmetrie um eine der drei ersten Halbierendenachsen AB1 aufweisen.
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Wie in 11 bis 17 gezeigt, betrifft ein zweiter Aspekt der Erfindung ein Schneidwerkzeug 66 mit einem Schneidkörper 68 und mindestens einem Wendeschneideinsatz 20, wobei jeder Schneideinsatz 20 in einer Einsatzaufnahmetasche 70 des Schneidkörpers 68 lösbar befestigt ist.
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Beim zweiten Aspekt der Erfindung hat, wie in 12 und 13 gezeigt, jede Einsatzaufnahmetasche 70 eine Basisfläche 72 sowie eine erste und eine davon beabstandete zweite Taschenwand 74, 76 quer zur Basisfläche 72.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann jeder Schneideinsatz 20 in seiner jeweiligen Einsatzaufnahmetasche 70 mit Hilfe einer Klemmschraube 78 lösbar befestigt sein, welche sich durch die Mittelbohrung 50 erstreckt und einen Eingriff mit einer Gewindebohrung 80 in der Basisfläche 72 herstellt.
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Beim zweiten Aspekt der Erfindung bilden in einer Vorderansicht der Einsatzaufnahmetasche 70, wie in 12 gezeigt, die erste und zweite Taschenwand 74, 76 einen Außentaschenwinkel δ1.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Basisfläche 72 eben sein.
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Ferner kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung, wie in 13 gezeigt, eine Taschenebene PP parallel zur Basisfläche 72 die erste und zweite Taschenwand 74, 76 schneiden, um eine erste bzw. eine zweite gedachte gerade Schnittlinie LI1, LI2 zu bilden.
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Ferner kann gemäß 12 der Taschenwinkel δ1 zwischen der ersten und zweiten gedachten Schnittlinie LI1, LI2 gebildet sein.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Taschenwinkel δ1 einen Wert größer 60° und kleiner oder gleich 90° haben, wodurch der Schneideinsatz 20 in der Einsatzaufnahmetasche 70 mit einem hohen Stabilitätsgrad montiert sein kann.
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Ferner kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung der Taschenwinkel δ1 einen Wert größer 75° haben.
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Zudem kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung der Taschenwinkel δ1 gleich dem Anlagewinkel α1 sein.
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Wie in 16 gezeigt, kann die erste Taschenwand 74 eben und senkrecht zur Basisfläche 72 sein.
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Wie in 17 gezeigt, kann die zweite Taschenwand 76 eben sein und einen stumpfen ersten Außenstützwinkel μ1 mit der Basisfläche 72 bilden.
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Beim zweiten Aspekt der Erfindung gilt für jede Wendeposition, in der die untere Stützfläche 36 kontakt mit der Basisfläche 72 kontaktiert ist und eine der oberen Schneidkanten 32 operativ ist:
Nur eine der drei Passflächen 34 ist operativ, wobei diese mit der ersten Taschenwand 74 kontaktiert ist, und
nur eine der drei unteren Anlageflächen 40 ist operativ, wobei diese mit der zweiten Taschenwand 76 kontaktiert ist.
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Abgesehen von diesen Kontaktfällen kann bei jedem Schneideinsatz 20 kein zusätzlicher Kontakt mit seiner jeweiligen Einsatzaufnahmetasche 70 herstellen.
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Wie in 14 gezeigt, schneidet die erste Halbierendenebene PB1, welche die operative obere Schneidkante 32 schneidet, auch die operative Passfläche 34 und die erste Taschenwand 74.
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Deutlich sollte sein, dass für Ausführungsformen der Erfindung, in denen jede der ersten Halbierendenebene PB1 eine der Passflächen 34 schneidet, eine erste Reaktionskraft F1 entgegengesetzt zu den an der ersten Taschenwand 74 wirkenden Schneidkräften vorteilhaft durch die Mittelachse A1 und die Klemmschraube 78, wie in 16 gezeigt, gerichtet ist.
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Außerdem sollte deutlich sein, dass für Ausführungsformen der Erfindung, in denen jede der zweiten Halbierendenebene PB2 eine der unteren Anlageflächen 40 schneidet, eine zweite Reaktionskraft F2 entgegengesetzt zu den an der operativen zweiten Taschenwand 76 wirkenden Schneidkräften vorteilhaft durch die Mittelachse A1 und die Klemmschraube 78, wie in 17 gezeigt, gerichtet ist.
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Ferner sollte deutlich sein, dass für Ausführungsformen der Erfindung, in denen jede untere Schneidkante 56 vollständig näher zur Medianebene M als die untere Stützfläche 36 liegt und die untere Stützfläche 36 in Kontakt mit der Basisfläche 72 steht, ein Spalt G vorteilhaft zwischen den nicht operativen unteren Schneidkanten 56 und der Basisfläche 72, wie in 15 gezeigt, vorgesehen ist.
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Weiterhin sollte deutlich sein, dass für Ausführungsformen der Erfindung, in denen sich jede untere Anlagefläche 40 nicht außerhalb des ersten gedachten Dreiecks T1 in einer Endansicht des Schneideinsatzes 20 erstreckt, sich auch die zweite Taschenwand 76 nicht außerhalb des ersten gedachten Dreiecks T1 erstreckt, wodurch eine kompakte Einbauanordnung erreicht wird.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung (nicht gezeigt) gilt für jede Wendeposition, in der die obere Stützfläche 58 mit der Basisfläche 72 kontaktiert ist und eine der unteren Schneidkanten 56 operativ ist:
Nur eine der drei Passflächen 34 kann operativ sein und mit der ersten Taschenwand 74 kontaktiert sein und
nur eine der drei oberen Anlageflächen 60 kann operativ sein und mit der zweiten Taschenwand 76 kontaktiert sein.
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Abgesehen von diesen Kontaktfällen kann bei jedem Schneideinsatz 20 kein zusätzlicher Kontakt mit seinen jeweiligen Einsatzaufnahmetasche 70 herstellen.
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Wie in 11 gezeigt, kann das Schneidwerkzeug 66 um eine Werkzeugachse A2 rotierbar sein, und die zweite Taschenwand 76 jeder Einsatzaufnahmetasche 70 kann vollständig von der Werkzeugachse A2 radial weiter entfernt als die erste Taschenwand 74 liegen.
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Wie ebenfalls in 11 gezeigt, kann die Werkzeugachse A2 eine Rotationsrichtung DR definieren, und die Basisfläche 72 jeder Einsatzaufnahmetasche 70 kann in Rotationsrichtung DR weisen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann, wie in 11 gezeigt, der Schneidkörper 68 zylinderförmig mit einer Umfangswand 82 sein, die sich zwischen einem vorderen und einem hinteren Ende 84, 86 erstreckt, welche in Vorwärts- bzw. entgegengesetzte Rückwärtsrichtung FD, RD weisen.
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Zudem können, wie in 11 gezeigt, mehrere Einsatzaufnahmetaschen 70 in der Umfangswand 82 benachbart zum vorderen Ende 84 gebildet sein, und die erste und zweite Taschenwand 74, 76 jeder Einsatzaufnahmetasche 70 können in Vorwärtsrichtung FD divergieren.
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Deutlich sollte sein, dass für Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die zweite Taschenwand 76 von der Werkzeugachse A2 radial weiter entfernt als die erste Taschenwand 74 liegt und sich nicht außerhalb des ersten gedachten Dreiecks T1 erstreckt, das Schneidwerkzeug 66 mit einem guten Freiraum an einem Freiabschnitt 88 der Umfangswand 82 versehen ist, welcher hinter der wirkenden oberen oder unteren Schneidkante 32, 56, wie in 11 und 14 gezeigt liegt, wodurch das Schneidwerkzeug 66 für Profilfräsvorgänge besonders geeignet wird.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann, wie in 11 gezeigt, die operative obere oder untere Schneidkante 32, 56 jedes Schneideinsatzes 20 einen radial äußersten Schneidpunkt NC haben, welcher auf ihrem jeweiligen oberen oder unteren Nasenkantenabschnitt 52, 64 liegt.
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Ferner können in einigen Ausführungsformen der Erfindung mehrere Sätze von Schneideinsätzen 20 mit unterschiedlichen Werten eines oberen und unteren Nasenkantenradius RU, RL zwischen den Sätzen in mehreren identischen Einsatzaufnahmetaschen 70 durch ein Herstellungsverfahren lösbar befestigt sein, bei welchem:
die Passflächen 34 jedes Satzes ungeschliffen sind,
die unteren und oberen Anlageflächen 40, 62 jedes Satzes ungeschliffen sind und
die Eckenflächen 30 jedes Satzes so geschliffen sind, dass die radial äußersten Schneidpunkte NC jedes Satzes im gleichen Abstand von der Werkzeugachse A2 liegen.
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Deutlich sollte sein, dass die mehreren Sätze von Schneideinsätzen 20 mit ungeschliffenen Passflächen 34 und ungeschliffenen unteren und oberen Anlageflächen 40, 62 aus identischen Grünkörpern mit minimalem Schleifen effizient hergestellt werden können.
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Ferner sollte deutlich sein, dass die mehreren Sätze von Schneideinsätzen 20 am selben Schneidkörper 68 mit minimalen Rüstzeiten effizient montiert werden können, da die radial äußersten Schneidpunkte NC jedes Satzes im gleichen Abstand von der Werkzeugachse A2 liegen.
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Obwohl die Erfindung bis zu einem gewissen Grad speziell beschrieben wurde, sollte klar sein, dass verschiedene Abänderungen und Abwandlungen vorgenommen werden könnten, ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang der Erfindung gemäß den nachfolgenden Ansprüchen abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 103506680 [0003]
- US 2016/0107248 [0004]