AT15958U1 - A method of making a cutting tool body and cutting tool body - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeug-Körpers (100) mit den folgenden Schritte beschrieben: Erzeugen eines Werkzeugschaft- Rohlings aus Ausgangspulver für Hartmetall, das einen ersten metallischen Binder und zumindest überwiegend durch Wolframkarbid gebildete Hartstoffpartikel aufweist; Ausbilden zumindest eines Sitzes (13) für eine Schneide (20) an einem Außenumfang des Werkzeugschaft-Rohlings an einem Schneidenbereich (12); und lotmittelfreies Einsintern einer Schneide (20) aus einem Verbundwerkstoff an dem Sitz (13). Der Verbundwerkstoff der Schneide (20) weist zumindest eine in einem zweiten metallischen Binder eingebettete Phase aus Hartstoffpartikeln in Form eines Metallkarbids oder Metallkarbonitrids auf, die zumindest 50 Gew.-% des Verbundwerkstoffes bildet. Der Anteil des zweiten metallischen Binders am Verbundwerkstoff beträgt zumindest 4 Gew.-%.A method is described for producing a cutting tool body (100) comprising the steps of: producing a tool shank blank from starting powder for cemented carbide comprising a first metallic binder and hard material particles formed at least predominantly by tungsten carbide; Forming at least one seat (13) for a cutting edge (20) on an outer circumference of the tool shank blank at a cutting area (12); and solderless sintering of a composite cutting edge (20) on the seat (13). The composite material of the cutting edge (20) has at least one embedded in a second metal binder phase of hard material particles in the form of a metal carbide or metal carbonitride, which forms at least 50 wt .-% of the composite material. The proportion of the second metallic binder on the composite is at least 4 wt .-%.

Description

Beschreibungdescription

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES ZERSPANUNGSWERKZEUG- KÖRPERS UND ZERSPANUNGSWERKZEUG-KÖRPERMETHOD FOR PRODUCING A CUTTING TOOL BODY AND CEMENTING TOOL BODY

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeug-Körpers und einen solchen Zerspanungswerkzeug-Körper.The present invention relates to a method of manufacturing a cutting tool body and such a cutting tool body.

[0002] Bei der zerspanenden Bearbeitung, insbesondere bei der zerspanenden Bearbeitung mit rotierenden Werkzeugen, wie Bohrern, Fräsern, Reibahlen, etc., kommen häufig sogenannte Vollhartmetallwerkzeuge zum Einsatz, bei denen ein Einspannabschnitt zum Einspannen an einer maschinenseitigen Aufnahme einstückig mit den für einen zerspanenden Eingriff in das zu bearbeitende Werkstück ausgebildeten Schneiden ausgebildet ist. Als Material kommt dabei häufig Hartmetall zum Einsatz, ein Verbundwerkstoff, der aus in einen metallischen Binder eingebetteten Hartstoffpartikeln besteht, wobei der Anteil der Hartstoffpartikel in Gewichtsprozent den Anteil des metallischen Binders deutlich übersteigt. Die Hartstoffpartikel sind dabei typischerweise überwiegend durch Wolframkarbid gebildet, wobei oftmals in geringeren Mengen auch weitere Hartstoffpartikel vorhanden sein können, insbesondere Karbide von Übergangsmetallen der Nebengruppen IV bis VI des Periodensystems der Elemente. Der metallische Binder ist in den meisten Fällen durch Kobalt oder eine Kobaltbasislegierung gebildet, wobei teilweise auch Nickelbasislegierungen, Eisenbasislegierungen und Kobalt-Nickel- Legierungen zum Einsatz kommen. Häufig wird auf derartigen Werkzeugen zumindest im Bereich der Schneiden noch eine Hartstoffbeschichtung mittels eines CVD- (chemical vapor deposition) oder PVD-Verfahrens (physical vapor deposition) ausgebildet. Durch das Abscheiden von solchen Hartstoffbeschichtungen konnten die erzielbaren Zerspanungseigenschaften von derartigen Werkzeugen, insbesondere auch deren Standzeit, signifikant verbessert werden. Aufgrund der einstückigen Ausbildung dieser Werkzeuge muss bei der Auswahl des geeigneten Materials für den Werkzeugkörper aber ein Kompromiss eingegangen werden.In the machining, especially in the machining with rotating tools, such as drills, milling cutters, reamers, etc., so-called solid carbide tools are often used, in which a chucking section for clamping on a machine-side recording in one piece with those for a zerspanenden Engaging is formed in the workpiece to be machined formed cutting. As a material often carbide is used, a composite material consisting of embedded in a metallic binder hard material particles, wherein the proportion of hard particles in weight percent significantly exceeds the proportion of the metallic binder. The hard material particles are typically predominantly formed by tungsten carbide, often also in smaller quantities, other hard material particles may be present, in particular carbides of transition metals of subgroups IV to VI of the Periodic Table of the Elements. The metallic binder is formed in most cases by cobalt or a cobalt-based alloy, and sometimes also nickel-based alloys, iron-based alloys and cobalt-nickel alloys are used. Often, a hard material coating by means of a CVD (chemical vapor deposition) or PVD (physical vapor deposition) is still formed on such tools at least in the field of cutting. By depositing such hard coatings, the achievable machining properties of such tools, in particular their service life, could be significantly improved. Due to the integral formation of these tools, however, a compromise must be made in the selection of the appropriate material for the tool body.

[0003] WO 2016/115581 A1 beschreibt einen Hartmetall-Cermet-Verbundwerkstoff, bei dem verteilte Cermet-Bereiche in einer zusammenhängenden Phase aus Wolframkarbid-basiertem Hartmetall eingebettet sind.WO 2016/115581 A1 describes a cemented carbide cermet composite in which distributed cermet regions are embedded in a continuous phase of tungsten carbide-based cemented carbide.

[0004] Die Zerspanungswerkzeug-Körper werden häufig in der Form von Vorprodukten vertrieben, bei denen die endgültige Gestalt der Schneiden noch nicht ausgebildet ist und erst durch eine Schleifbearbeitung von den Abnehmern ausgebildet wird. Alternativ dazu kann es sich bei den Zerspanungswerkzeug- Körpern auch schon um vollständig fertiggestellte Zerspanungswerkzeuge handeln.The Zerspanungswerkzeug bodies are often sold in the form of precursors, in which the final shape of the cutting is not yet formed and is only formed by a grinding of the customers. Alternatively, the cutting tool bodies may already be completely finished cutting tools.

[0005] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeug-Körpers und einen verbesserten Zerspanungswerkzeug-Körper bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide an improved method of manufacturing a cutting tool body and an improved cutting tool body.

[0006] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeug-Körpers nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a method for producing a Zerspanungswerkzeug body according to claim 1. Advantageous developments are specified in the dependent claims.

[0007] Es handelt sich um ein Verfahren zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeug- Körpers mit einem Werkzeugschaft, der einen Einspannabschnitt zum Einspannen an einer maschinenseitigen Aufnahme und einen Schneidenbereich mit zumindest einer Schneide für eine zerspanende Bearbeitung aufweist, mit den folgenden Schritten: [0008] - Erzeugen eines Werkzeugschaft-Rohlings in einem pulvermetallurgischen Herstellungsverfahren aus Ausgangspulver für Hartmetall, das einen ersten metallischen Binder und zumindest überwiegend durch Wolframkarbid gebildete Hartstoffpartikel aufweist, [0009] - Ausbilden zumindest eines Sitzes für eine Schneide an einem Außenumfang des Werkzeugschaft-Rohlings an einem Schneidenbereich, [0010] - lotmittelfreies Einsintern einer Schneide aus einem Verbundwerkstoff an dem Sitz des Werkzeugschaft-Rohlings zur Ausbildung des Zerspanungswerkzeug-Körpers, wobei der Verbundwerkstoff der Schneide zumindest eine in einem zweiten metallischen Binder eingebettete Phase aus Hartstoffpartikeln in Form eines Metallkarbids oder Metallkarbonitrids aufweist, die zumindest 50 Gew.-% des Verbundwerkstoffes bildet, und wobei der Anteil des zweiten metallischen Binders am Verbundwerkstoff zumindest 4 Gew.-% beträgt.It is a method of manufacturing a cutting tool body having a tool shank having a chucking portion for chucking on a machine side chuck and a cutting area having at least one cutting edge for machining, comprising the following steps: [0008] Producing a tool shank blank in a powder metallurgical production method from starting powders for hard metal, comprising a first metallic binder and hard material particles formed at least predominantly by tungsten carbide, - forming at least one seat for a cutting edge on an outer periphery of the tool shank blank at a cutting region Solvent-free Einsintern a cutting edge of a composite material at the seat of the tool shank blank to form the Zerspanungswerkzeug body, wherein the composite material of the cutting edge at least one embedded in a second metal binder phase of hard material particles in the form of a metal carbide or metal carbonitride, which forms at least 50 wt .-% of the composite material, and wherein the proportion of the second metallic binder on the composite material is at least 4 wt .-%.

[0011] Der erste metallische Binder kann bevorzugt eine Kobaltbasislegierung, eine Nickelbasislegierung oder eine Eisenbasislegierung sein, wobei Basislegierung eines Metalls bedeutet, dass dieses den Hauptbestandteil der Legierung in Atomprozent bildet. Neben Wolframkarbid können in dem Hartmetall in geringeren Mengen noch andere Hartstoffpartikel enthalten sein, insbesondere Karbide der Übergangsmetalle der Nebengruppen IV bis VI des Periodensystems. In dem Hartmetall ist der Anteil des metallischen Binders in Gewichtsprozent deutlich niedriger als der Anteil an Wolframkarbid.The first metallic binder may preferably be a cobalt-based alloy, a nickel-based alloy or an iron-based alloy, wherein base alloy of a metal means that it constitutes the main component of the alloy in atomic percent. In addition to tungsten carbide, other hard material particles may also be contained in the cemented carbide in smaller amounts, in particular carbides of the transition metals of subgroups IV to VI of the Periodic Table. In the hard metal, the proportion of the metallic binder in weight percent is significantly lower than the proportion of tungsten carbide.

[0012] Durch das Ausbilden des Sitzes für die Schneide und das lotmittelfreie Einsintern der Schneide können die Werkstoffeigenschaften im Bereich der Schneide und die Werkstoffeigenschaften im Bereich des Einspannabschnittes gezielt an die jeweiligen lokalen Anforderungen angepasst werden, wobei z.B. je nach Anwendung auch ein sehr hochwertiger und folglich teurer Werkstoff im Bereich der Schneide zum Einsatz kommen kann und ein kostengünstigerer im Bereich des Werkzeugschaftes. Da der Sitz für die Schneide an einem Außenumfang des Werkzeugschaft-Rohlings nur lokal dort ausgebildet wird, wo auch eine Schneide benötigt wird, kann die Schneide relativ klein und in z.B. einfacher Geometrie ausgebildet werden, was auch eine Verwendung von schwer bearbeitbaren Verbundwerkstoffen für die Schneide ermöglicht. Da die Verbindung des Verbundwerkstoffs der Schneide mit dem Hartmetall des Werkzeugschafts über lotmittelfreies Sintern erfolgt, wird eine besonders temperaturbeständige Verbindung erzielt, die z.B. auch eine nachträgliche Beschichtung in einem CVD- oder PVD-Prozess bei erhöhten Temperaturen ermöglicht. Ferner kann auch eine gemeinsame Schleifbearbeitung des Werkzeugschafts und der Schneide nach dem Zusammensintern erfolgen.By forming the seat for the cutting edge and the solder-free sintering of the cutting edge, the material properties in the area of the cutting edge and the material properties in the region of the clamping section can be adapted specifically to the respective local requirements, e.g. Depending on the application, a very high-quality and consequently expensive material can be used in the area of the cutting edge and a less expensive one in the area of the tool shank. Since the seat for the cutting edge is formed on an outer circumference of the tool shank blank only locally where a cutting edge is required, the cutting edge can be made relatively small and in e.g. simple geometry can be formed, which also allows a use of hard-to-process composites for the cutting edge. Since the bonding of the composite material of the cutting edge to the cemented carbide of the tool shank proceeds via solderless sintering, a particularly temperature-resistant compound is obtained, which is e.g. also allows subsequent coating in a CVD or PVD process at elevated temperatures. Furthermore, a common grinding machining of the tool shaft and the cutting edge can take place after the sintering together.

[0013] Auch ermöglicht diese Ausgestaltung ein Nachschleifen der Schneide und auch des Werkzeugschaftes nach einer Abnutzung durch Verschleiß. Der zweite metallische Binder kann bevorzugt ebenfalls durch eine Kobaltbasislegierung, eine Nickelbasislegierung oder eine Eisenbasislegierung gebildet sein. Da auch der Verbundwerkstoff der Schneide in einen zweiten metallischen Binder eingebettete Hartstoffpartikel in Form eines Metallkarbids (MeC) oder eines Metallkarbonitrids (MeCN) aufweist, können die Eigenschaften der Schneide sehr gezielt an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Bevorzugt kann dabei das karbid- oder karboni-trid-bildende Metall (Me) zumindest eines aus der Gruppe W, Ti, Nb, Mo und Ta aufweisen (Me e {W, Ti, Nb, Mo, Ta}). Neben einer ersten (Haupt-)Phase an Hartstoffpartikeln können auch bei dem Verbundwerkstoff der Schneide in geringeren Mengen noch andere Hartstoffpartikel vorliegen. Die in dem zweiten metallischen Binder eingebettete Phase aus Hartstoffpartikeln bildet zumindest 50 Gew.-% des Verbundwerkstoffes, insbesondere zwischen 50 und 96 Gew.-%, bevorzugt zwischen 70 und 96 Gew.-%. Der zweite metallische Binder hat einen Anteil von zumindest 4 Gew.-% an dem Verbundwerkstoff, insbesondere zwischen 4 und 30 Gew.-%, bevorzugt zwischen 4 und 20 Gew.-%.Also, this embodiment allows re-sharpening of the cutting edge and also the tool shank after wear due to wear. The second metal binder may also preferably be formed by a cobalt-based alloy, a nickel-base alloy or an iron-based alloy. Since the composite material of the cutting edge in a second metallic binder embedded hard material particles in the form of a metal carbide (MeC) or a Metallkarbonitrids (MeCN), the properties of the cutting edge can be very specifically adapted to the respective requirements. In this case, the carbide or trihydric metal (Me) may preferably have at least one of the group W, Ti, Nb, Mo and Ta (Me e {W, Ti, Nb, Mo, Ta}). In addition to a first (main) phase of hard material particles, other hard material particles may also be present in smaller quantities in the case of the composite material of the cutting edge. The phase of hard material particles embedded in the second metallic binder forms at least 50% by weight of the composite material, in particular between 50 and 96% by weight, preferably between 70 and 96% by weight. The second metallic binder has a proportion of at least 4% by weight of the composite, in particular between 4 and 30% by weight, preferably between 4 and 20% by weight.

[0014] Gemäß einer Weiterbildung erfolgt das Ausbilden des Sitzes und das Einsintern der Schneide derart, dass die Schneide zumindest zweiseitig durch lotmittelfreies Einsintern mit dem Werkzeugschaft-Rohling verbunden wird. In diesem Fall wird eine besonders zuverlässige Verbindung erreicht, die auch ein zuverlässiges Einsintern von relativ kleinen Schneiden und von Schneiden mit sehr einfachen Geometrien erlaubt.According to one embodiment, the formation of the seat and the sintering of the cutting edge is carried out such that the cutting edge is connected at least on two sides by solder-free sintering with the tool shank blank. In this case, a particularly reliable connection is achieved, which also allows a reliable Einsintern relatively small blades and cutting with very simple geometries.

[0015] Gemäß einer Weiterbildung erfolgt das Ausbilden des Sitzes an dem Werkzeugschaft-Rohling in einem ungesinterten oder teilgesinterten Zustand des Werkzeugschaft-Rohlings. Da der Werkzeugschaft-Rohling in diesem Zustand noch relativ leicht z.B. auch mechanisch bearbeitet werden kann und noch nicht seine endgültige Dichte aufweist, ist in diesem Fall eine sehr präzise Bearbeitung des Sitzes in kostengünstiger Weise ermöglicht. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Ausbilden des Sitzes durch mechanische Bearbeitung erfolgen, wie insbesondere durch Fräsen oder Bohren.According to a further development, the formation of the seat on the tool shank blank takes place in a unsintered or partially sintered state of the tool shank blank. Since the tool shank blank in this state is still relatively easy, e.g. can also be machined and not yet has its final density, a very precise machining of the seat is possible in a cost effective manner in this case. According to a preferred embodiment, the formation of the seat can be done by mechanical processing, such as in particular by milling or drilling.

[0016] Gemäß einer Weiterbildung erfolgt das Einsintern der Schneide in einem ungesinterten oder teilgesinterten Zustand des Werkzeugschaft-Rohlings. In diesem Fall ist eine besonders einfache Prozessführung ermöglicht, bei der das Einsintern der Schneide gleichzeitig mit dem Sintern des Werkzeugschaftes auf seine endgültige Dichte erfolgen kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Materialkombination des Materials für den Werkzeugschaft und des Materials der Schneide dies zulässt.According to one embodiment, the sintering of the cutting edge takes place in a non-sintered or partially sintered state of the tool shank blank. In this case, a particularly simple process control is made possible, in which the sintering of the cutting edge can take place simultaneously with the sintering of the tool shank to its final density. This is particularly advantageous if the material combination of the material for the tool shank and the material of the cutting edge allows this.

[0017] Gemäß einer anderen Weiterbildung erfolgt das Einsintern der Schneide in einem vollständig durchgesinterten Zustand des Werkzeugschaft-Rohlings.According to another embodiment, the sintering of the cutting edge takes place in a completely sintered state of the tool shank blank.

[0018] Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Materialkombination des Materials für den Werkzeugschaft und des Materials der Schneide keine gleichzeitige Sinterung des Werkzeugschaftes zu seiner endgültigen Dichte bei dem Schritt des Einsinterns der Schneide zulässt.This is particularly advantageous when the material combination of the material for the tool shank and the material of the cutting edge does not allow simultaneous sintering of the tool shank to its final density in the step of sintering the cutting edge.

[0019] Gemäß einer Ausgestaltung erfolgt das Einsintern der Schneide in einem ungesinterten oder teilgesinterten Zustand des Verbundwerkstoffs der Schneide. In diesem Fall kann der Verbundwerkstoff der Schneide vor dem Einsintern noch in einfacher und kostengünstiger Weise bearbeitet werden und bei dem Einsintern gleichzeitig auf seine endgültige Dichte gesintert werden, wenn es die Materialkombination von Werkzeugschaft und Schneide zulässt.According to one embodiment, the sintering of the cutting edge takes place in a non-sintered or partially sintered state of the composite material of the cutting edge. In this case, the composite material of the cutting edge can still be processed in a simple and cost-effective manner prior to sintering and sintered simultaneously to its final density during sintering, if the material combination of tool shank and cutting edge permits this.

[0020] Gemäß einer anderen Ausgestaltung erfolgt das Einsintern der Schneide in einem vollständig durchgesinterten Zustand des Verbundwerkstoffs der Schneide, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn eine gleichzeitige Sinterung des Materials der Schneide zu dessen endgültiger Dichte bei dem Schritt des Einsinterns materialbedingt nicht möglich ist.According to another embodiment, the sintering of the cutting edge takes place in a completely sintered state of the composite material of the cutting edge, which is particularly advantageous if a simultaneous sintering of the material of the cutting edge to the final density in the step of Einsinterns material is not possible ,

[0021] Gemäß einer Weiterbildung erfolgt nach dem Einsintern der Schneide eine Schleifbearbeitung des Werkzeugschaftes und der Schneide. In diesem Fall kann ein Zerspanungswerkzeug, bei dem der Werkzeugschaft und die Schneide aus verschiedenen Materialien bestehen, durch ein gemeinsames Schleifen mit besonders hoher Präzision bereitgestellt werden.According to a further embodiment, grinding of the tool shank and the cutting edge takes place after sintering of the cutting edge. In this case, a cutting tool in which the tool shank and the cutting edge are made of different materials can be provided by joint grinding with particularly high precision.

[0022] Gemäß einer Weiterbildung wird nach dem Einsintern der Schneide eine CVD- oder PVD-Beschichtung des Zerspanungswerkzeug-Körpers durchgeführt. In diesem Fall können vorteilhaft die Schneide und der Werkzeugschaft gemeinsam beschichtet werden, wobei aufgrund der Befestigung der Schneide durch Einsintern - verglichen z.B. mit dem Fall einer eingelöteten Schneide - die Verbindung der Schneide zu dem Werkzeugschaft auch bei erhöhten Temperaturen nicht negativ beeinflusst wird.According to a further development, a CVD or PVD coating of the cutting tool body is carried out after the sintering of the cutting edge. In this case, advantageously, the cutting edge and the tool shank can be coated together, due to the attachment of the cutting edge by sintering - compared e.g. with the case of a soldered cutting edge - the connection of the cutting edge to the tool shank is not adversely affected even at elevated temperatures.

[0023] Die Aufgabe wird auch durch einen Zerspanungswerkzeug-Körper nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is also achieved by a Zerspanungswerkzeug body according to claim 11. Advantageous developments are specified in the dependent claims.

[0024] Der Zerspanungswerkzeug-Körper hat einen Werkzeugschaft, der einen Einspannabschnitt zum Einspannen an einer maschinenseitigen Aufnahme und einen Schneidenbereich aufweist. Der Werkzeugschaft ist aus einem Hartmetall gebildet, das in einen ersten metallischen Binder eingebettete Hartstoffpartikel aufweist, die zumindest überwiegend durch Wolframkarbid gebildet sind. In dem Schneidenbereich ist zumindest ein an einem Außenumfang angeordneter Sitz ausgebildet, in den eine Schneide lotmittelfrei eingesintert ist. Das Material der Schneide ist ein Verbundwerkstoff, der zumindest eine in einem zweiten metallischen Binder eingebettete Phase aus Hartstoffpartikeln in Form eines Metallkarbids (MeC) oder Metallkarbonitrids (MeCN) aufweist, die zumindest 50 Gew.-% des Verbundwerkstoffes bildet. Der Anteil des zweiten metallischen Binders am Verbundwerkstoff beträgt zumindest 4 Gew.-%.The cutting tool body has a tool shank having a chucking portion for chucking on a machine-side housing and a cutting area. The tool shank is formed from a hard metal which has hard material particles embedded in a first metallic binder which are formed at least predominantly by tungsten carbide. In the cutting area, at least one seat arranged on an outer circumference is formed, into which a cutting edge is sintered free of soldering agent. The material of the cutting edge is a composite material having at least one phase embedded in a second metallic binder of hard material particles in the form of a metal carbide (MeC) or metal carbonitride (MeCN) which forms at least 50% by weight of the composite. The proportion of the second metallic binder on the composite is at least 4 wt .-%.

[0025] Da die Schneide lotmittelfrei an dem am Außenumfang des Werkzeugschaftes ausgebil-deten Sitz eingesintert ist, können die Werkstoffeigenschaften im Bereich der Schneide und die Werkstoffeigenschaften im Bereich des Einspannabschnittes gezielt an die jeweiligen lokalen Anforderungen angepasst sein, wobei z.B. je nach Anwendung auch ein sehr hochwertiger und folglich teurer Werkstoff im Bereich der Schneide zum Einsatz kommen kann und ein kostengünstigerer im Bereich des Werkzeugschaftes. Da der Sitz für die Schneide an einem Außenumfang des Werkzeugschaft-Rohlings nur lokal dort ausgebildet ist, wo auch eine Schneide benötigt wird, kann die Schneide relativ klein und in z.B. einfacher Geometrie ausgebildet werden, was auch eine Verwendung von schwer bearbeitbaren Verbundwerkstoffen für die Schneide ermöglicht. Da der Verbundwerkstoff der Schneide lotmittelfrei mit dem Hartmetall des Werkzeugschafts versintert ist, ist eine besonders temperaturbeständige Verbindung erzielt, die z.B. auch eine nachträgliche Beschichtung in einem CVD- oder PVD-Prozess bei erhöhten Temperaturen ermöglicht. Ferner kann auch eine gemeinsame Schleifbearbeitung des Werkzeugschafts und der Schneide erfolgen.Since the cutting edge is sintered without soldering to the seat formed on the outer circumference of the tool shank, the material properties in the region of the cutting edge and the material properties in the region of the clamping section can be adapted specifically to the respective local requirements, e.g. Depending on the application, a very high-quality and consequently expensive material can be used in the area of the cutting edge and a less expensive one in the area of the tool shank. Since the seat for the cutting edge is formed on an outer circumference of the tool shank blank only locally where a cutting edge is required, the cutting edge can be made relatively small and in e.g. simple geometry can be formed, which also allows a use of hard-to-process composites for the cutting edge. Since the composite material of the cutting edge is solder-free sintered with the hard metal of the tool shank, a particularly temperature-resistant compound is achieved, e.g. also allows subsequent coating in a CVD or PVD process at elevated temperatures. Furthermore, a common grinding of the tool shaft and the cutting edge can also be carried out.

[0026] Gemäß einer Weiterbildung ist die Schneide zumindest zweiseitig stoffschlüssig mit dem Werkzeugschaft versintert. In diesem Fall ist eine besonders zuverlässige Befestigung der Schneide an dem Werkzeugschaft bereitgestellt, die sich insbesondere auch für sehr kleine Schneiden eignet.According to one embodiment, the cutting edge is sintered on at least two sides cohesively with the tool shank. In this case, a particularly reliable attachment of the cutting edge to the tool shank is provided, which is particularly suitable for very small cutting edges.

[0027] Gemäß einer Weiterbildung ist der Verbundwerkstoff ein Hartmetall, ein Cermet oder ein Hartmetall-Cermet-Verbundwerkstoff. In diesem Fall können für die Schneide insbesondere Hartmetalle, Cermets oder Hartmetall-Cermet- Verbundwerkstoffe verwendet werden, die aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften, wie z.B. Härte, Biegebruchfestigkeit, Elastizität, etc., für den Einsatz als Schneide bei dem zu bearbeitenden Material besonders geeignet sind, anderseits aber als Material für den gesamten Werkzeugschaft weniger geeignet sind, z.B. aufgrund ihrer Materialeigenschaften, ihres Preises, etc. Wenn der Verbundwerkstoff ebenfalls ein Hartmetall mit anderer Zusammensetzung bzw. anderen physikalischen Eigenschaften ist, kann dabei der gebildete Zerspanungswerkzeug-Körper ferner auch in an sich bekannter Weise bei einem Verschleiß auch wieder in einfacher Weise einem Recycling zugeführt werden. Im Fall eines Hartmetall-Cermet-Verbundwerkstoffes kann dieser insbesondere z.B. in einer zusammenhängenden Phase aus Wolframkarbid-basiertem Hartmetall eingebettete verteilte Cermet-Bereiche aufweisen, wie es z.B. in WO 2016/115581 A1 beschrieben ist.According to one embodiment, the composite material is a hard metal, a cermet or a hard metal cermet composite material. In this case, for the cutting edge, in particular hard metals, cermets or cemented carbide cermet composites may be used, which due to their physical properties, such as e.g. Hardness, bending strength, elasticity, etc., are particularly suitable for use as a cutting edge in the material to be processed, but on the other hand are less suitable as material for the entire tool shank, e.g. on the basis of their material properties, their price, etc. If the composite material is also a hard metal with a different composition or other physical properties, the formed cutting tool body can also be recycled in a simple manner in a conventional manner when worn become. In the case of a cemented carbide cermet composite, it may be particularly suitable e.g. in a contiguous phase of tungsten carbide-based cemented carbide embedded distributed cermet regions, as e.g. in WO 2016/115581 A1.

[0028] Gemäß einer Weiterbildung weist das Hartmetall des Werkzeugschaftes zumindest einen Anteil recycelten Hartmetalls auf. In diesem Fall kann in besonders großem Umfang recyceltes Hartmetall zum Einsatz kommen, ohne dabei eine Verschlechterung der Eigenschaften im Bereich der Schneide (bzw. Schneiden) zu riskieren. Im Vergleich zu einstückigen Zerspanungswerkzeug-Körpern deren Werkzeugschaft in axialer Richtung einen hinteren Bereich aus Recycling-Hartmetall und einen stirnseitigen Bereich aus hochwertigerem Hartmetall aufweist, kann in noch größerem Umfang Recycling-Hartmetall genutzt werden.According to a further development, the hard metal of the tool shank has at least a fraction of recycled hard metal. In this case, recycled carbide can be used to a particularly large extent without risking deterioration of the properties at the cutting edge (or cutting edges). Compared to one-piece cutting tool bodies whose tool shank in the axial direction has a rear area made of recycled carbide and a frontal area made of high-quality hard metal recycled carbide can be used to an even greater extent.

[0029] Gemäß einer Weiterbildung sind der Werkzeugschaft und die Schneide gemeinsam geschliffen. In diesem Fall kann das Werkzeug in besonders einfacher und kostengünstiger Weise mit geringen Toleranzen hergestellt werden.According to a further development of the tool shank and the cutting edge are ground together. In this case, the tool can be manufactured in a particularly simple and cost-effective manner with low tolerances.

[0030] Gemäß einer Weiterbildung sind zumindest Bereiche der Schneide und des Werkzeugschaftes mit einer CVD- oder PVD-Hartstoffbeschichtung beschichtet. In diesem Fall ist ein Zerspanungswerkzeug-Körper bereitgestellt, der einerseits sehr gezielt nur im Schneidenbereich aus einem speziell angepassten Verbundwerkstoff gebildet ist und der dabei andererseits auch in einfacher Weise in einem herkömmlichen Verfahren mit einer Hartstoffbeschichtung versehen werden kann.According to a development at least portions of the cutting edge and the tool shank are coated with a CVD or PVD hard material coating. In this case, a cutting tool body is provided which on the one hand is formed very selectively only in the cutting area of a specially adapted composite material and on the other hand can also be provided in a simple manner in a conventional method with a hard material coating.

[0031] Gemäß einer Weiterbildung weist der Werkzeugschaft in dem Schneidenbereich eine Mehrzahl von am Außenumfang angeordneten Sitzen auf, in die jeweils Schneiden lotmittelfrei eingesintert sind.According to a further development, the tool shank has a plurality of seats arranged on the outer circumference in the cutting area, in each of which edges are sintered in a solderless manner.

[0032] Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.Further advantages and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures.

[0033] Von den Figuren zeigen: [0034] Fig. 1: eine schematische perspektivische Darstellung eines Zerspanungswerkzeug-Körpers gemäß einer ersten Ausführungsform; [0035] Fig. 2: eine schematische perspektivische Darstellung eines Zerspanungswerkzeug-Körpers gemäß einer Abwandlung der ersten Ausführungsform; [0036] Fig. 3: eine schematische perspektivische Darstellung eines Zerspanungswerkzeug-Körpers gemäß einer zweiten Ausführungsform; und [0037] Fig. 4: ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeug-Körpers gemäß den Ausführungsformen.In the drawings: Fig. 1 is a schematic perspective view of a cutting tool body according to a first embodiment; FIG. 2 is a schematic perspective view of a cutting tool body according to a modification of the first embodiment; FIG. 3 is a schematic perspective view of a cutting tool body according to a second embodiment; and FIG. 4 is a schematic block diagram for explaining a method of manufacturing a cutting tool body according to the embodiments.

ERSTE AUSFÜHRUNGSFORMFIRST EMBODIMENT

[0038] Eine erste Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.A first embodiment will be described below with reference to FIG. 1.

[0039] In der schematischen Darstellung von Fig. 1 ist ein Zerspanungswerkzeug- Körper 100 zu sehen, der als ein Tieflochbohrer ausgebildet ist. Der Zerspanungswerkzeug-Körper 100 hat einen Werkzeugschaft 10, der einen Einspannabschnitt 11 zum Einspannen an einer (nicht dargestellten) maschinenseitigen Aufnahme einer Bearbeitungsmaschine und einen Schneidenbereich 12 mit zumindest einer Schneide 20 für eine zerspanende Bearbeitung aufweist. Der Einspannabschnitt 11 kann dabei z.B. insbesondere zur Einspannung in einer Spannzange, einem Schrumpffutter oder einer sonstigen üblichen, auf dem Markt zu findenden Werkzeugaufnahme ausgebildet sein. Obwohl der Zerspanungswerkzeug-Körper 100 bei der konkreten Ausführungsform als Tieflochbohrer ausgebildet ist, sind auch andere Ausgestaltungen möglich, insbesondere als andere drehende Werkzeuge, wie z.B. Bohrer, Fräser, Reibahlen, etc., oder andere stehende Werkzeuge, wie z.B. Bohrstangen für die Drehbearbeitung, etc.In the schematic representation of Fig. 1, a Zerspanungswerkzeug- body 100 can be seen, which is designed as a deep hole drill. The cutting tool body 100 has a tool shank 10 having a chucking portion 11 for clamping to a machine-side receiver (not shown) of a processing machine and a cutting portion 12 having at least one cutting edge 20 for machining. The clamping portion 11 may be e.g. be designed in particular for clamping in a collet, a shrink chuck or any other usual, found on the market tool holder. Although the cutting tool body 100 is designed as a deep hole drill in the specific embodiment, other embodiments are possible, especially as other rotating tools, such as e.g. Drills, cutters, reamers, etc., or other stationary tools, such as e.g. Boring bars for turning, etc.

[0040] Der Zerspanungswerkzeug-Körper 100 weist eine Längsachse L auf, entlang der sich der Werkzeugschaft 10 erstreckt, und der Einspannabschnitt 11 und der Schneidenbereich 12 sind an entgegengesetzten Enden des Werkzeugschafts 10 bezüglich der axialen Erstreckung des Werkzeugschafts 10 ausgebildet. In dem Schneidenbereich 12 des Werkzeugschafts 10 ist an einem Außenumfang ein Sitz 13 ausgebildet, an dem die Schneide 20 stoffschlüssig befestigt ist, wie noch eingehender beschrieben wird. Der Sitz 13 ist dabei derart an dem Außenumfang des Werkzeugschafts 10 ausgebildet, dass sich die daran befestigte Schneide 20 zumindest bis zu dem Außenumfang erstreckt. Obwohl in der schematischen Darstellung von Fig. 1 eine Ausgestaltung gezeigt ist, bei der sich eine Spannut 15 von dem Schneidenbereich 12 bis zu dem Einspannabschnitt 11 und auch noch durch den Einspannabschnitt 11 hindurch erstreckt, ist auch eine Ausgestaltung möglich, bei der z.B. die Spannut 15 vor dem Einspannabschnitt 11 endet bzw. ausläuft und der Einspannabschnitt 11 im Wesentlichen vollzylindrisch ausgebildet ist.The cutting tool body 100 has a longitudinal axis L along which the tool shank 10 extends, and the chucking portion 11 and the blade portion 12 are formed at opposite ends of the tool shank 10 with respect to the axial extent of the tool shank 10. In the cutting area 12 of the tool shank 10, a seat 13 is formed on an outer periphery, to which the cutting edge 20 is fastened cohesively, as will be described in more detail. The seat 13 is in this case formed on the outer circumference of the tool shank 10 in such a way that the blade 20 attached thereto extends at least as far as the outer circumference. Although there is shown in the schematic diagram of Fig. 1 a configuration in which a flute 15 extends from the blade portion 12 to the chucking portion 11 and also through the chucking portion 11, a configuration is also possible in which e.g. the flute 15 ends before the clamping section 11 or expires and the clamping section 11 is formed substantially fully cylindrical.

[0041] Die Schneide 20 ist derart an dem Sitz 13 angeordnet, dass sie zumindest zweiseitig stoffschlüssig mit dem Schneidenbereich 12 des Werkzeugschafts 10 verbunden ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Schneide 20 sogar an mehr als zwei Seiten stoffschlüssig mit dem Werkzeugschaft 10 verbunden. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, ist die Schneide 20 bei der Ausführungsform über eine Mehrzahl von Fügeflächen stoffschlüssig mit dem Werkzeugschaft 10 verbunden. Bei der konkret dargestellten Ausführungsform sind es sogar insgesamt fünf solche Fügeflächen. Die Fügeflächen können dabei insbesondere auch verschiedene Formen wie insbesondere eben, rund, abgewinkelt, etc. aufweisen, die jeweils auf die verwendeten Materialien und die konkrete Anwendung abgestimmt werden können.The cutting edge 20 is arranged on the seat 13 in such a way that it is connected to the cutting edge region 12 of the tool shank 10 in a material-locking manner on at least two sides. In the embodiment shown in FIG. 1, the cutting edge 20 is even materially connected to the tool shank 10 on more than two sides. As can be seen in FIG. 1, in the embodiment the cutting edge 20 is connected in a material-locking manner to the tool shank 10 via a plurality of joining surfaces. In the specific embodiment shown there are even a total of five such joining surfaces. In particular, the joining surfaces may also have different shapes, such as, in particular, flat, round, angled, etc., which can each be matched to the materials used and the specific application.

[0042] Wie in der schematischen Darstellung in Fig. 1 zu sehen ist, ist der Werkzeugschaft 10 bei der Ausführungsform ferner mit zwei Kühlmittelbohrungen 14 versehen, die sich im Wesentlichen entlang der Längsachse L von dem Einspannabschnitt 11 zu dem Schneidenbereich 12 des Werkzeugschafts 10 erstrecken. Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Kühlmittelbohrungen gezeigt sind, die sich beide bis zu dem stirnseitigen Ende des Schneiden- bereichs 12 erstrecken und dort Austrittsöffnungen für Kühlmittel bilden, können ein Kühlmittelaustritt oder auch mehrere Kühlmittelaustritte z.B. auch im Bereich der Spannut 15 angeordnet sein. Ferner ist die Ausgestaltung auch nicht auf zwei Kühlmittelbohrungen 14 beschränkt, sondern es können auch weniger oder mehr Kühlmittelbohrungen 14 vorgesehen sein und es kann z.B. auch vorgesehen sein, dass eine Kühlmittelbohrung mit mehreren Kühlmittelaustritten versehen ist.As can be seen in the schematic illustration in Fig. 1, the tool shank 10 is further provided in the embodiment with two coolant holes 14 which extend substantially along the longitudinal axis L of the chucking portion 11 to the cutting portion 12 of the tool shank 10 , Although in the illustrated embodiment, two coolant holes are shown, both extending to the front end of the cutting area 12 and there form outlet openings for coolant, a coolant outlet or even a plurality of coolant outlets, for. be arranged in the region of the flute 15. Further, the configuration is not limited to two coolant holes 14, but fewer or more coolant holes 14 may be provided, and it may be e.g. Also be provided that a coolant hole is provided with a plurality of coolant outlets.

[0043] Der Werkzeugschaft 10 ist bei der Ausführungsform aus Hartmetall gebildet. Unter Hartmetall wird dabei vorliegend ein Verbundwerkstoff verstanden, der überwiegend aus Hartstoffpartikeln besteht, die in einem duktilen ersten metallischen Binder eingebettet sind. Die Hartstoffpartikel sind dabei zumindest überwiegend durch Wolframkarbid gebildet, es können aber neben Wolframkarbid auch noch weitere Hartstoffpartikel in geringeren Mengen vorgesehen sein, insbesondere Karbide oder Karbonitride von Elementen der Nebengruppen IV bis VI des Periodensystems der Elemente. Der erste metallische Binder ist bei der Ausführungsform bevorzugt durch eine Kobalt- Basislegierung, eine Nickel-Basislegierung oder eine Eisen-Basislegierung gebildet, bevorzugt durch eine Kobalt-Basislegierung. Dabei bedeutet Basis-Legierung eines Metalls, dass dieses Metall den Hauptbestandteil der Legierung in Atomprozent beträgt. Das Hartmetall des Werkzeugschaftes 10 kann bevorzugt zumindest einen Anteil von recyceltem Hartmetall aufweisen, insbesondere von mittels des weit verbreiteten Zinkrecyclingprozesses recyceltem Hartmetall.The tool shank 10 is formed in the embodiment of hard metal. In the present case, cemented carbide is understood to mean a composite material which consists predominantly of hard material particles embedded in a ductile first metallic binder. The hard material particles are at least predominantly formed by tungsten carbide, but in addition to tungsten carbide also further hard material particles may be provided in smaller amounts, in particular carbides or carbonitrides of elements of subgroups IV to VI of the Periodic Table of the Elements. The first metallic binder in the embodiment is preferably formed by a cobalt-based alloy, a nickel-based alloy or an iron-based alloy, preferably a cobalt-based alloy. Here, base alloy of a metal means that this metal is the main constituent of the alloy in atomic percent. The hard metal of the tool shank 10 may preferably have at least a fraction of recycled cemented carbide, in particular of cemented carbide recycled by means of the widely used zinc recycling process.

[0044] Die Schneide 20 ist bei der Ausführungsform aus einem Verbundwerkstoff gebildet, der zumindest eine in einem zweiten metallischen Binder eingebettete Phase aus Hartstoffpartikeln in Form eines Metallkarbids (MeC) oder Metallkarbonitrids (MeCN) aufweist, die zumindest 50 Gew.-% des Verbundwerkstoffes bildet. Bevorzugt kann dabei das Metall zumindest eines aus der Gruppe W, Ti, Nb, Mo und Ta aufweisen (Me e {W, Ti, Nb, Mo, Ta}).The cutting edge 20 is formed in the embodiment of a composite material having at least one embedded in a second metal binder phase of hard material particles in the form of a metal carbide (MeC) or metal carbonitride (MeCN), the at least 50 wt .-% of the composite material forms. In this case, the metal may preferably have at least one of the group W, Ti, Nb, Mo and Ta (Me e {W, Ti, Nb, Mo, Ta}).

[0045] Der zweite metallische Binder kann dabei gleich dem ersten metallischen Binder sein oder verschieden von dem ersten metallischen Binder sein. Der Anteil des zweiten metallischen Binders am Verbundwerkstoff beträgt zumindest 4 Gew.-%. Der Verbundwerkstoff der Schneide 20 kann dabei z.B. als zweiten metallischen Binder bevorzugt ebenfalls eine Kobalt-Basislegierung, eine Nickel-Basislegierung oder eine Eisen-Basislegierung aufweisen. Die Hartstoffpartikel des Verbundwerkstoffs können dabei z.B. ebenfalls überwiegend durch Wolframkarbid gebildet sein. Es ist jedoch z.B. auch möglich, dass die Hartstoffpartikel z.B. überwiegend durch Titankarbid oder Titankarbonitrid gebildet sind. Ferner kann der Verbundwerkstoff z.B. auch durch einen Hartmetall-Cermet-Verbundwerkstoff gebildet sein, wie er in der eingangs genannten WO 2016/115581 A1 beschrieben ist.The second metallic binder may be the same as the first metallic binder or different from the first metallic binder. The proportion of the second metallic binder on the composite is at least 4 wt .-%. The composite of the cutting edge 20 may be e.g. preferably also a cobalt-based alloy, a nickel-based alloy or an iron-based alloy as the second metallic binder. The hard material particles of the composite may be e.g. also be formed predominantly by tungsten carbide. However, it is e.g. also possible that the hard particles, e.g. are formed predominantly by titanium carbide or titanium carbonitride. Furthermore, the composite may be e.g. be formed by a hard metal cermet composite material, as described in the aforementioned WO 2016/115581 A1.

[0046] Die Schneide 20 ist in den an dem Werkzeugschaft 10 ausgebildeten Sitz 13 lotmittelfrei eingesintert, d.h. durch einen Sinterprozess stoffschlüssig verbunden, bei dem zumindest einer von dem ersten metallischen Binder und dem zweiten metallischen Binder als Flüssigphase in dem Verbindungsbereich vorlag. Da die Schneide 20 lotmittelfrei an dem Sitz 13 eingesintert ist, ist eine besonders temperaturbeständige Verbindung realisiert, bei der kein zusätzliches niedrigschmelzendes Lotmittel in dem Bereich der Verbindung vorhanden ist.The cutting edge 20 is sintered without soldering in the seat 13 formed on the tool shank 10, i. bonded by a sintering process in which at least one of the first metallic binder and the second metallic binder existed as a liquid phase in the bonding region. Since the cutting edge 20 is sintered without soldering to the seat 13, a particularly temperature-resistant connection is realized in which no additional low-melting solder is present in the region of the connection.

[0047] Zumindest ein Teil der Schneide 20 und zumindest ein Teil des Werkzeugschaftes 10 sind nach dem lotmittelfreien Einsintern der Schneide 20 in den Sitz 13 gemeinsam mittels einer Schleifbearbeitung übergeschliffen.At least a portion of the cutting edge 20 and at least a portion of the tool shank 10 are ground over after solder-free sintering of the cutting edge 20 in the seat 13 together by means of a grinding process.

[0048] Bei einer Ausgestaltung sind ferner der Werkzeugschaft 10 und die Schneide 20 gemeinsam mit einer Hartstoffbeschichtung beschichtet, die in einem PVD- (physical vapor deposition) oder CVD- (chemical vapor deposition)Verfahren abgeschieden ist.In one embodiment, the tool shank 10 and the cutting edge 20 are further coated together with a hard material coating, which is deposited in a PVD (physical vapor deposition) or CVD (chemical vapor deposition) method.

[0049] Im Folgenden wird noch ein Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Zerspanungswerkzeug-Körpers 100 unter Bezugnahme auf das schematische Blockdiagramm von Fig. 4 beschrieben.In the following, a method of manufacturing the described cutting tool body 100 will be described with reference to the schematic block diagram of FIG. 4.

[0050] In einem pulvermetallurgischen Herstellungsverfahren wird in einem Schritt S1 ein Werkzeugschaft-Rohling aus Ausgangspulver für das Hartmetall in an sich bekannter Weise ausgebildet. Die Herstellung erfolgt dabei in an sich bekannter Weise durch Erzeugen einer entsprechenden Ausgangspulvermischung, Pressen der Ausgangspulvermischung in eine gewünschte Form, sowie ggfs, ein Teilsintern oder bereits vollständiges Sintern.In a powder metallurgical production process, a tool shank blank of starting powder for the hard metal is formed in a manner known per se in a step S1. The preparation is carried out in a conventional manner by generating a corresponding starting powder mixture, pressing the starting powder mixture in a desired shape, and optionally, a partial sintering or already complete sintering.

[0051] In einem Schritt S2 erfolgt ein Ausbilden zumindest eines Sitzes 13 an dem Außenumfang des derart gebildeten Werkzeugschaft-Rohlings. Das Ausbilden des Sitzes erfolgt dabei durch eine mechanische Bearbeitung des Werkzeugschaft-Rohlings in dessen Schneidenbereich 12. Insbesondere in dem Fall, dass der Werkzeugschaft-Rohling noch nicht oder zumindest noch nicht vollständig gesintert ist, kann die mechanische Bearbeitung z.B. auch durch Fräsen, Bohren oder Ähnliches erfolgen. Für den Fall, dass der Werkzeugschaft-Rohling bereits vollständig gesintert ist, kann die mechanische Bearbeitung z.B. durch Schleifen erfolgen. Optional kann der Werkzeugschaft- Rohling nach dem Ausbilden des Sitzes 13 noch einer Sinterbehandlung unterworfen werden, um diesen in einen teilgesinterten oder vollgesinterten Zustand überzuführen, wenn dies noch nicht der Fall ist. Alternativ zu dem beschriebenen Vorgehen kann der Sitz 13 z.B. auch in dem Schritt S1 direkt mitausgebildet werden, z.B. durch Direktpressen.In a step S2, at least one seat 13 is formed on the outer circumference of the tool shank blank thus formed. In this case, the seat is formed by mechanically machining the tool shank blank in its cutting region 12. In particular, in the case where the tool shank blank is not or at least not yet completely sintered, the mechanical processing can be carried out, for example. also done by milling, drilling or the like. In the event that the tool shank blank is already completely sintered, the mechanical processing can be performed e.g. done by grinding. Optionally, after forming the seat 13, the tool shank blank may be subjected to a sintering treatment in order to convert it into a partially sintered or fully sintered state, if this is not yet the case. As an alternative to the procedure described, the seat 13 may be e.g. also be directly formed in the step S1, e.g. by direct pressing.

[0052] In einem Schritt S3 wird die Schneide 20 aus dem zuvor beschriebenen Verbundwerkstoff lotmittelfrei an dem Sitz 13 in dem Schneidenbereich eingesintert. Für diesen Schritt S3 wird die Schneide 20 dabei in dem Bereich des Sitzes 13 in Kontakt mit dem Material des Werkzeugschaft-Rohlings gebracht und es erfolgt eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur, die zumindest oberhalb des Schmelzpunktes von zumindest einem von dem ersten metallischen Binder des Hartmetalls und dem zweiten metallischen Binder des Verbundwerkstoffs der Schneide 20 liegt. Die Temperatur der Wärmebehandlung kann dabei insbesondere in einem Bereich liegen, der oberhalb des Schmelzpunktes des ersten metallischen Binders als auch oberhalb des Schmelzpunktes des zweiten metallischen Binders liegt. Bei diesem Schritt S3 wird kein Lotmittel zwischen den Verbundwerkstoff der Schneide 20 und das Hartmetall des Werkzeugschaft-Rohlings gebracht.In a step S3, the cutting edge 20 is sintered from the composite material described above without soldering to the seat 13 in the cutting area. For this step S3, the cutting edge 20 is thereby brought into contact with the material of the tool shank blank in the area of the seat 13 and a heat treatment is carried out at a temperature at least above the melting point of at least one of the first metallic binder of the hard metal and the second metallic binder of the composite of the cutting edge 20 is located. The temperature of the heat treatment may in particular be in a range which is above the melting point of the first metallic binder and above the melting point of the second metallic binder. At this step S3, no solder is interposed between the composite of the blade 20 and the carbide of the tool shank blank.

[0053] Der Werkzeugschaft-Rohling kann vor dem Schritt S3 bereits in einem vollgesinterten Zustand vorliegen, sodass keine merkliche Schrumpfung bei dem lotmittelfreien Zusammensintern mehr auftritt, oder aber auch in einem ungesinterten oder teilgesinterten Ausgangszustand, sodass ein Sintern zu dem vollgesinterten Zustand erst während des Schrittes S3 erfolgt. Das Einsintern der Schneide 20 an dem Sitz 13 erfolgt bei der Ausführungsform dabei derart, dass die Schneide 20 zumindest zweiseitig stoffschlüssig mit dem Hartmetall des Werkzeugschaftes 10 verbunden wird.The tool shank blank may already be present in a fully sintered state prior to step S3, so that no noticeable shrinkage occurs in the solder-free sintering more, or even in a unsintered or partially sintered initial state, so that sintering to the fully sintered state only during the Step S3 is done. The sintering of the cutting edge 20 on the seat 13 takes place in the embodiment in such a way that the cutting edge 20 is at least two-sided materially connected to the hard metal of the tool shank 10.

[0054] Die Schneide 20 kann vor dem Schritt S3 z.B. bereits in einem vollständig gesinterten Zustand des Verbundwerkstoffs der Schneide 20 vorliegen, es ist aber z.B. auch möglich, dass die Schneide 20 zunächst nur in einem ungesinterten oder teilgesinterten Zustand vorliegt und erst während des Schrittes S3 zur ihrer endgültigen Dichte fertiggesintert wird.The cutting edge 20 may, prior to step S3, e.g. already present in a fully sintered state of the composite of the cutting edge 20, but it is e.g. It is also possible for the cutting edge 20 to initially be present only in a non-sintered or partially sintered state and to be finally sintered to its final density only during the step S3.

[0055] Nach dem Schritt S3 und einem anschließenden Abkühlen des derart gebildeten Zerspanungswerkzeug-Körpers 100 kann in einem optionalen Schritt S4 eine Schleifbearbeitung derart erfolgen, dass sowohl zumindest ein Bereich des Schneide 20 als auch zumindest ein Bereich des Außenumfangs des Werkzeugschaftes 10 gemeinsam geschliffen werden. Diese Schleifbearbeitung kann insbesondere in an sich bekannter Weise mittels Diamantschleifscheiben erfolgen.After the step S3 and a subsequent cooling of the cutting tool body 100 thus formed, grinding may be performed in an optional step S4 such that both at least a portion of the cutting edge 20 and at least a portion of the outer periphery of the tool shaft 10 are ground together , This grinding can be done in particular in a conventional manner by means of diamond grinding wheels.

[0056] Optional kann in einem anschließenden Schritt S5 noch eine CVD- oder PVD- Beschichtung des Zerspanungswerkzeug-Körpers 100 erfolgen, um eine Hartstoffbeschichtung auf der Schneide 20 und zumindest einem Teil des Werkzeugschaftes 10 auszubilden.Optionally, in a subsequent step S5, a CVD or PVD coating of Zerspanungswerkzeug body 100 done to form a hard coating on the cutting edge 20 and at least a portion of the tool shank 10.

ABWANDLUNGMODIFICATION

[0057] Eine Abwandlung der ersten Ausführungsform ist in Fig. 2 schematisch dargestellt.A modification of the first embodiment is shown schematically in Fig. 2.

[0058] Auch bei der Abwandlung ist der Zerspanungswerkzeug-Körper 100 als ein Tieflochbohrer ausgebildet, anstelle der zuvor beschriebenen Kühlmittelkanäle 14 mit im Wesentlichem runder Querschnittsform, ist bei der Abwandlung aber ein im Wesentlichen nierenförmiger Kühlmittelkanal 16 in dem Werkzeugschaft 10 ausgebildet und erstreckt sich von dem Schneidenbereich 12 bis durch den Einspannabschnitt 11. Neben diesem nierenförmigen Querschnitt sind aber auch noch andere Querschnittsformen möglich, z.B. länglich, oval, polygonal mit gerundeten Ecken, etc.Also in the modification, the cutting tool body 100 is formed as a deep hole drill, instead of the previously described coolant channels 14 having a substantially round cross-sectional shape, but in the modification, a substantially kidney-shaped coolant channel 16 is formed in the tool shank 10 and extends from the cutting area 12 to through the clamping section 11. In addition to this kidney-shaped cross-section but also other cross-sectional shapes are possible, for example oblong, oval, polygonal with rounded corners, etc.

[0059] Auch bei der Abwandlung sind sämtliche zuvor mit Bezug auf die erste Ausführungsform erläuterten Weiterbildungen möglich.Also in the modification, all previously described with reference to the first embodiment further developments are possible.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORMSECOND EMBODIMENT

[0060] Eine zweite Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden dabei mit Bezug auf die zweite Ausführungsform dieselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform verwendet und es werden lediglich die Unterschiede zu der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform eingehender beschrieben.A second embodiment will be described below with reference to FIG. 3. In order to avoid repetition, the same reference numerals as in the first embodiment are used with reference to the second embodiment, and only the differences from the first embodiment described above will be described in more detail.

[0061] Der Zerspanungswerkzeug-Körper 200 gemäß der zweiten Ausführungsform ist als ein Stufenbohrer bzw. als ein Formrohling für einen solchen Stufenbohrer ausgebildet.The cutting tool body 200 according to the second embodiment is formed as a stepped drill or as a mold blank for such a stepped drill.

[0062] Wie bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform weist auch der Zerspanungswerkzeug-Körper 200 gemäß der zweiten Ausführungsform einen Werkzeugschaft 10 auf, der einen Einspannabschnitt 11 zum Einspannen an einer (nicht dargestellten) maschinenseitigen Aufnahme einer Bearbeitungsmaschine und einen Schneidenbereich 12 hat.Also, as with the first embodiment described above, the cutting tool body 200 according to the second embodiment has a tool shank 10 having a chucking portion 11 for clamping to a machine side (not shown) of a processing machine and a cutting portion 12.

[0063] Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform sind bei der zweiten Ausführungsform in dem Schneidenbereich 12 mehrere über den Umfang verteilte Spannuten 15 ausgebildet, wie in Fig. 3 zu sehen ist. Ferner ist in dem Schneidenbereich 12 eine Mehrzahl von Sitzen 13 für jeweilige Schneiden 20 ausgebildet. Die Sitze 13 sind dabei jeweils an einem Außenumfang des Schneidenbereichs 12 ausgebildet und es ist jeweils eine Schneide 20 lotmittelfrei in den Sitz 13 eingesintert. Auch bei der zweiten Ausführungsform sind die Schneiden 20 jeweils zumindest zweiseitig stoffschlüssig mit dem Hartmetall des Werkzeugschaftes 10 verbunden. Bei der zweiten Ausführungsform sind die Schneiden 20 wiederum über eine Mehrzahl von Fügeflächen stoffschlüssig mit dem Werkzeugschaft 10 verbunden, wie in Fig. 3 zu sehen ist. Die Fügeflächen weisen dabei insbesondere auch verschiedene Formen wie insbesondere eben, rund, abgewinkelt, etc. auf, die jeweils auf die verwendeten Materialien und die konkrete Anwendung abgestimmt werden können.In contrast to the first embodiment, in the second embodiment in the cutting area 12 a plurality of circumferentially distributed flutes 15 are formed, as shown in Fig. 3 can be seen. Further, in the cutting area 12, a plurality of seats 13 are formed for respective blades 20. The seats 13 are each formed on an outer periphery of the cutting portion 12 and it is sintered in each case one blade 20 lotmittelfrei in the seat 13. Also in the second embodiment, the cutting edges 20 are each connected to the hard metal of the tool shank 10 in a material-locking manner on at least two sides. In the second embodiment, the cutting edges 20 are in turn materially connected to the tool shank 10 via a plurality of joining surfaces, as can be seen in FIG. 3. In particular, the joining surfaces also have different shapes, such as in particular flat, round, angled, etc., which can each be adapted to the materials used and the specific application.

[0064] Auch bei der zweiten Ausführungsform ist der Werkzeugschaft 10 aus Hartmetall gebildet, wie es mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde, und die Schneiden 20 sind jeweils aus Verbundwerkstoff gebildet.Also in the second embodiment, the tool shank 10 is formed of hard metal as described with respect to the first embodiment, and the shanks 20 are each formed of composite material.

[0065] Die Herstellung des Zerspanungswerkzeug-Körpers 200 erfolgt dabei entsprechend dem zuvor mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschriebenen Herstellungsverfahren, mit dem Unterschied, dass eine Mehrzahl von Sitzen 13 an dem Schneidenbereich 12 ausgebildet wird und dass eine Mehrzahl von Schneiden 20 durch lotmittelfreies Einsintern an der Mehrzahl von Sitzen 13 stoffschlüssig befestigt wird.The production of the cutting tool body 200 is carried out according to the manufacturing method described above with reference to the first embodiment, with the difference that a plurality of seats 13 is formed on the cutting portion 12 and that a plurality of cutting edges 20 by solderless Einseintern is attached to the plurality of seats 13 cohesively.

[0066] Obwohl mit Bezug auf die Ausführungsformen eine Ausgestaltung des Zerspanungswerkzeug-Körpers als Tieflochbohrer bzw. Rohling für einen solchen und als Stufenbohrer bzw. Formrohling für einen solchen beschrieben wurde, sind auch andere Ausgestaltungen möglich, bei denen ein oder mehrere Sitze mit daran lotmittelfrei eingesinterten Schneiden an einem Außenumfang eines Schneidenbereichs eines Werkzeugschaftes ausgebildet sind.Although with respect to the embodiments, an embodiment of the cutting tool body has been described as a deep hole drill for such and as a step drill or a molding blank for such, other embodiments are possible in which one or more seats with thereon Lotmittelfrei sintered cutting edges are formed on an outer periphery of a cutting portion of a tool shank.

[0067] Die Ausbildung des Sitzes für die Schneide bzw. der Sitze für die Schneiden kann insbesondere z.B. auch im vollständig gesinterten Zustand des Werkzeugschaftes erfolgen, insbesondere z.B. durch eine Schleifbearbeitung.The design of the seat for the cutting edge or the seats for the cutting edges can be in particular e.g. also take place in the fully sintered state of the tool shank, in particular e.g. through a grinding process.

Claims (16)

Ansprücheclaims 1. Verfahren zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeug-Körpers (100; 200) mit einem Werkzeugschaft (10), der einen Einspannabschnitt (11) zum Einspannen an einer maschinenseitigen Aufnahme und einen Schneidenbereich (12) mit zumindest einer Schneide (20) für eine zerspanende Bearbeitung aufweist, mit den folgenden Schritten: - Erzeugen eines Werkzeugschaft-Rohlings in einem pulvermetallurgischen Herstellungsverfahren aus Ausgangspulver für Hartmetall, das einen ersten metallischen Binder und zumindest überwiegend durch Wolframkarbid gebildete Hartstoffpartikel aufweist, - Ausbilden zumindest eines Sitzes (13) für eine Schneide (20) an einem Außenumfang des Werkzeugschaft-Rohlings an einem Schneidenbereich (12), - lotmittelfreies Einsintern einer Schneide (20) aus einem Verbundwerkstoff an dem Sitz (13) des Werkzeugschaft-Rohlings zur Ausbildung des Zerspanungswerkzeug-Körpers (100), wobei der Verbundwerkstoff der Schneide (20) zumindest eine in einem zweiten metallischen Binder eingebettete Phase aus Hartstoffpartikeln in Form eines Metallkarbids (MeC) oder Metallkarbonitrids (MeCN) aufweist, die zumindest 50 Gew.-% des Verbundwerkstoffes bildet, und wobei der Anteil des zweiten metallischen Binders am Verbundwerkstoff zumindest 4 Gew.-% beträgt.A method of manufacturing a cutting tool body (100; 200) having a tool shank (10) including a chucking portion (11) for clamping on a machine side chuck and a cutting area (12) having at least one cutting edge (20) for machining comprising the following steps: producing a tool shank blank in a powder metallurgical production method from starting powder for hard metal, which has a first metallic binder and hard particles formed at least predominantly by tungsten carbide, forming at least one seat for a cutting edge on an outer circumference of the tool shank blank at a cutting area (12), solderlessly sintering a cutting edge (20) of a composite material on the seat (13) of the tool shank blank to form the cutting tool body (100), the composite material of the cutting edge (20) at least one in a second metallic binder e Ingebettete phase of hard material particles in the form of a metal carbide (MeC) or metal carbonitride (MeCN), which forms at least 50 wt .-% of the composite, and wherein the proportion of the second metal binder on the composite material is at least 4 wt .-%. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausbilden des Sitzes (13) und das Einsintern der Schneide (20) derart erfolgt, dass die Schneide (20) zumindest zweiseitig durch lotmittelfreies Einsintern mit dem Werkzeugschaft-Rohling verbunden wird.2. The method of claim 1, wherein the forming of the seat (13) and the sintering of the cutting edge (20) takes place in such a way that the cutting edge (20) is connected to the tool shank blank, at least on two sides, by solder-free sintering. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ausbilden des Sitzes (13) an dem Werkzeugschaft-Rohling in einem ungesinterten oder teilgesinterten Zustand des Werkzeugschaft-Rohlings erfolgt.3. The method of claim 1 or 2, wherein forming the seat (13) on the tool shank blank takes place in a unsintered or partially sintered state of the tool shank blank. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ausbilden des Sitzes (13) durch mechanische Bearbeitung erfolgt.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the formation of the seat (13) takes place by mechanical processing. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Einsintern der Schneide (20) in einem ungesinterten oder teilgesinterten Zustand des Werkzeugschaft-Rohlings erfolgt.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the sintering of the cutting edge (20) takes place in a unsintered or partially sintered state of the tool shank blank. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Einsintern der Schneide (20) in einem vollständig durchgesinterten Zustand des Werkzeugschaft-Rohlings erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the sintering of the cutting edge (20) takes place in a fully sintered state of the tool shank blank. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Einsintern der Schneide (20) in einem ungesinterten oder teilgesinterten Zustand des Verbundwerkstoffs der Schneide (20) erfolgt.A method according to any one of the preceding claims, wherein the sintering of the cutting edge (20) takes place in a non-sintered or partially sintered state of the composite material of the cutting edge (20). 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Einsintern der Schneide (20) in einem vollständig durchgesinterten Zustand des Verbundwerkstoffs der Schneide (20) erfolgt.8. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the sintering of the cutting edge (20) takes place in a fully sintered state of the composite material of the cutting edge (20). 9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei nach dem Einsintern der Schneide (20) eine Schleifbearbeitung des Werkzeugschaftes (10) und der Schneide (20) erfolgt.9. The method according to any one of the preceding claims, wherein after the sintering of the cutting edge (20) a grinding of the tool shank (10) and the cutting edge (20) takes place. 10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei nach dem Einsintern der Schneide (20) eine CVD- oder PVD-Beschichtung des Zerspanungswerkzeug-Körpers (100) durchgeführt wird.10. The method according to any one of the preceding claims, wherein after the sintering of the cutting edge (20), a CVD or PVD coating of the cutting tool body (100) is performed. 11. Zerspanungswerkzeug-Körper (100; 200) mit: einem Werkzeugschaft (10), der einen Einspannabschnitt (11) zum Einspannen an einer maschinenseitigen Aufnahme und einen Schneidenbereich (12) aufweist, wobei der Werkzeugschaft (10) aus einem Hartmetall gebildet ist, das in einen ersten metallischen Binder eingebettete Hartstoffpartikel aufweist, die zumindest überwiegend durch Wolframkarbid gebildet sind, und in dem Schneidenbereich (12) zumindest ein an einem Außenumfang angeordneter Sitz (13) ausgebildet ist, in den eine Schneide (20) lotmittelfrei eingesintert ist, wobei das Material der Schneide (20) ein Verbundwerkstoff ist, der zumindest eine in einem zweiten metallischen Binder eingebettete Phase aus Hartstoff parti kein in Form eines Metallkarbids (MeC) oder Metallkarbonitrids (MeCN) aufweist, die zumindest 50 Gew.-% des Verbundwerkstoffes bildet, und wobei der Anteil des zweiten metallischen Binders am Verbundwerkstoff zumindest 4 Gew.-% beträgt.A cutting tool body (100; 200) comprising: a tool shank (10) having a chucking portion (11) for clamping on a machine-side housing and a cutting area (12), the tool shank (10) being formed of a hard metal, the hard metal particles embedded in a first metallic binder, which are formed at least predominantly by tungsten carbide, and in the cutting region (12) at least one arranged on an outer periphery seat (13) is formed, in which a blade (20) is sintered without soldering, wherein the material of the cutting edge (20) is a composite material which does not have at least one phase of hard material embedded in a second metallic binder in the form of a metal carbide (MeC) or metal carbonitride (MeCN) constituting at least 50% by weight of the composite material; and wherein the proportion of the second metallic binder in the composite is at least 4% by weight. 12. Zerspanungswerkzeug-Körper (100; 200) nach Anspruch 11, wobei die Schneide (20) zumindest zweiseitig stoffschlüssig mit dem Werkzeugschaft (10) versintert ist.12. cutting tool body (100; 200) according to claim 11, wherein the cutting edge (20) is at least two-sided firmly bonded to the tool shank (10) sintered. 13. Zerspanungswerkzeug-Körper (100; 200) nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Verbundwerkstoff ein Hartmetall, ein Cermet oder ein Hartmetall-Cermet-Verbundwerkstoff ist.The cutting tool body (100; 200) according to claim 11 or 12, wherein the composite material is a cemented carbide, a cermet or a cemented carbide cermet composite material. 14. Zerspanungswerkzeug-Körper (100; 200) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Werkzeugschaft (10) und die Schneide (20) gemeinsam geschliffen sind.A cutting tool body (100; 200) according to any one of claims 11 to 13, wherein the tool shank (10) and the cutting edge (20) are ground together. 15. Zerspanungswerkzeug-Körper (100; 200) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Hartmetall des Werkzeugschaftes (10) zumindest einen Anteil recycelten Hartmetalls aufweist.15. The cutting tool body (100; 200) according to any one of claims 11 to 14, wherein the hard metal of the tool shank (10) has at least a proportion of recycled cemented carbide. 16. Zerspanungswerkzeug-Körper (100; 200) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei zumindest Bereiche der Schneide (20) und des Werkzeugschaftes (10) mit einer CVD- o-der PVD-Hartstoffbeschichtung beschichtet sind. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen16. The cutting tool body (100; 200) according to any one of claims 11 to 15, wherein at least portions of the cutting edge (20) and the tool shank (10) are coated with a CVD o the PVD hard material coating. For this 3 sheets of drawings