DE112019000482T5

DE112019000482T5 - Schneideinsatz, schneidwerkzeug und verfahren zur herstellung eines maschinell bearbeiteten produkts

Info

Publication number: DE112019000482T5
Application number: DE112019000482.4T
Authority: DE
Inventors: Kohei Sakai
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2020-10-22
Also published as: CN111601675A; WO2019146645A1; JPWO2019146645A1; US20200353541A1; JP7023297B2; CN111601675B; US11628504B2

Abstract

Ein Schneideinsatz in einer der Ausführungsformen weist eine erste Fläche, eine zweite Fläche und eine dritte Fläche auf. Die erste Fläche weist eine Ecke mit einer konvexen, nach außen gekrümmten Form und einer geneigten Fläche auf. Die geneigte Fläche weist eine erste geneigte Fläche, eine zweite geneigte Fläche und eine dritte geneigte Fläche auf. Die erste geneigte Fläche ist mit einem ersten Winkel geneigt. Die zweite geneigte Fläche ist mit einem zweiten Winkel geneigt. Die dritte geneigte Fläche ist mit einem dritten Winkel geneigt. Die erste geneigte Fläche hat eine konkave gekrümmte Form in einem Querschnitt, der orthogonal zu einer Winkelhalbierenden der Ecke verläuft. Die zweite geneigte Fläche ist eine ebene Fläche. In einem Querschnitt, der die Winkelhalbierende einschließt und orthogonal zur Bezugsebene verläuft, ist der zweite Winkel kleiner als der erste Winkel und der dritte Winkel.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2018-008807 , eingereicht am 23. Januar 2018, und Nr. 2018-078366, eingereicht am 16. April 2018. Der Inhalt dieser Anmeldungen wird hier durch Verweis in Gesamtheit aufgenommen.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegenden Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen Schneideinsätze zur Verwendung in einem Schneidvorgang. Konkret betreffen die vorliegenden Ausführungsformen Schneidwerkzeuge zur Verwendung in einem Drehvorgang, wie z.B. Außenbearbeitung und Innenbearbeitung.
HINTERGRUND
Eine Wendeschneidplatte, die in der japanischen, ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2000-153401 (Patentdokument 1) beschrieben ist, ist als Einsatz zur Verwendung in einem Schneidvorgang eines Werkstücks, wie z.B. Metall, bekannt. Das Patentdokument 1 beschreibt den Schneideinsatz, dessen obere Fläche eine ebene Fläche und eine gekrümmte Fläche in der Reihenfolge von einem Eckteil zu einer Mitte aufweist.
KURZERLÄUTERUNG
Ein Schneideinsatz in einer der Ausführungsformen weist eine erste Fläche, eine zweite Fläche und eine dritte Fläche auf. Die erste Fläche weist eine Ecke, eine erste Seite und eine zweite Seite auf. Die Ecke hat eine konvex-gekrümmte Form in einer Richtung nach außen. Die erste Seite und die zweite Seite erstrecken sich jeweilig ausgehend von der Ecke. Die zweite Fläche ist an einer Seite entgegengesetzt zur ersten Fläche angeordnet. Die dritte Fläche ist zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche angeordnet. Eine imaginäre Ebene, die orthogonal zu einer Mittelachse ist, die durch einen Mittelpunkt der ersten Fläche und einen Mittelpunkt der zweiten Fläche verläuft und zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche angeordnet ist, wird als Bezugsebene angenommen. Die erste Fläche weist weiter eine geneigte Fläche auf, die sich mit zunehmender Entfernung von der Ecke der Bezugsebene annähert.
Die geneigte Fläche weist eine erste geneigte Fläche, eine zweite geneigte Fläche und eine dritte geneigte Fläche auf. Die erste geneigte Fläche ist mit einem ersten Winkel geneigt. Die zweite geneigte Fläche ist weiter von der Ecke entfernt angeordnet als die erste geneigte Fläche und ist mit einem zweiten Winkel geneigt. Die dritte geneigte Fläche ist weiter von der Ecke entfernt angeordnet als die zweite geneigte Fläche und ist mit einem dritten Winkel geneigt. Die erste geneigte Fläche hat in einem Querschnitt, der orthogonal zu einer Winkelhalbierenden der Ecke verläuft, eine konkave gekrümmte Form. Die zweite geneigte Fläche ist eine ebene Fläche. In einem Querschnitt, der die Winkelhalbierende der Ecke einschließt und orthogonal zur Bezugsebene verläuft, ist der zweite Winkel kleiner als der erste Winkel und der dritte Winkel.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Schneideinsatz in einer der Ausführungsformen zeigt,
2 ist eine Draufsicht auf den in 1 gezeigten Schneideinsatz,
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 1 gezeigten Bereichs A1,
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 2 gezeigten Bereichs A2,
5 ist eine vergrößerte Ansicht, die denselben Bereich wie in 4 zeigt,
6 ist eine Seitenansicht des in 2 dargestellten Schneideinsatzes aus einer B1-Richtung betrachtet,
7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XII-XII in dem in 4 gezeigten Einsatz,
8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIII-XIII in dem in 4 gezeigten Einsatz,
9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX in dem in 4 gezeigten Einsatz,
10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X in dem in 4 gezeigten Einsatz,
11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI in dem in 4 gezeigten Einsatz,
12 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 6 gezeigten Bereichs A3,
13 ist eine Seitenansicht des in 2 dargestellten Schneideinsatzes aus einer B2-Richtung betrachtet,
14 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 13 gezeigten Bereichs A4,
15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Schneidwerkzeug in einer der Ausführungsformen zeigt,
16 ist eine schematische Darstellung, die einen der Schritte in einem Verfahren zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts in einer der Ausführungsformen zeigt,
17 ist eine schematische Darstellung, die einen der Schritte des Verfahrens zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts in der Ausführungsform zeigt, und
18 ist eine schematische Darstellung, die einen der Schritte des Verfahrens zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts in der Ausführungsform zeigt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN
Beispiele für Werkstücke, die in einem Schneidvorgang geschnitten werden, weisen Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Edelstahl, Aluminium, Gusseisen und Nichteisenmetalle auf. Von diesen Werkstücken ist z.B. Aluminium o.ä. weich und ist es für die Späne wahrscheinlich, dass sie sich lang erstrecken, und ist es für die Späne wahrscheinlich, an den Schneideinsatz geschweißt zu werden. Daher können sich bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Schneideinsatz die Späne je nach Art des Werkstücks übermäßig erstrecken. Daher war es schwierig, die Späne stabil zu führen.
Die Schneideinsätze 1 (im Folgenden auch einfach „Einsätze 1“ genannt) in Ausführungsformen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die im Folgenden genannten Zeichnungen zeigen der Beschreibung halber in vereinfachter Form nur die zur Beschreibung der Ausführungsformen notwendigen Hauptelemente. Die Schneideinsätze 1 sind daher in der Lage, irgendwelche weiteren Strukturelemente aufzuweisen, die in den Zeichnungen, auf die in der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen wird, nicht abgebildet ist. Abmessungen der Elemente in den einzelnen Zeichnungen stellen weder die Abmessungen der tatsächlichen Strukturelemente noch die Abmessungsverhältnisse dieser Elemente getreu dar.
Ein Schneidvorgang kann mit einem Schneidwerkzeug durchgeführt werden, das den Einsatz 1 in einer der Ausführungsformen aufweist. Beispiele für das Schneidwerkzeug sind ein Drehwerkzeug und ein Fräswerkzeug.
<Einsätze>
Der Einsatz 1 in einer der Ausführungsformen weist eine erste Fläche 3, eine zweite Fläche 5 und eine dritte Fläche 7 auf. Die zweite Fläche 5 ist an einer Seite angeordnet, die der ersten Fläche 3 entgegengesetzt ist. Die dritte Fläche 7 ist zwischen der ersten Fläche 3 und der zweiten Fläche 5 angeordnet. Die erste Fläche 3 kann in der vorliegenden Offenbarung eine polygonale Form haben. Die erste Fläche 3 kann eine viereckige Form haben, wie in 1 dargestellt. Ähnlich wie die erste Fläche 3 kann die zweite Fläche 5 eine polygonale Form haben.
Die zweite Fläche 5 kann die gleiche Größe wie die erste Fläche 3 haben oder alternativ kleiner sein als die erste Fläche 3. Die zweite Fläche 5 kann die gleiche Form wie die erste Fläche 3 haben oder etwas kleiner sein als die erste Fläche 3. Der Einsatz 1 hat in der in 1 dargestellten Ausführungsform eine polygonale Plattenform. Gewöhnlich ist die erste Fläche 3 eine obere Fläche, ist die zweite Fläche 5 eine untere Fläche und ist die dritte Fläche 7 eine Seitenfläche.
Eine imaginäre Gerade, die durch einen Mittelpunkt der ersten Fläche 3 und einen Mittelpunkt der zweiten Fläche 5 verläuft, wird als Mittelachse O1 angenommen. Die erste Fläche 3 kann eine um 180° rotationssymmetrische Form auf der Grundlage der Mittelachse O1 haben, wie in 2 dargestellt. Die Form des Einsatzes 1 ist nicht auf die obige Konfiguration beschränkt. Es ist unproblematisch, selbst wenn die erste Fläche 3 z.B. eine drei- oder sechseckige Form hat.
Die erste Fläche 3 weist in der vorliegenden Offenbarung eine Ecke 9, eine erste Seite 11 und eine zweite Seite 13 auf. Die erste Seite 11 und die zweite Seite 13 erstrecken sich jeweilig ausgehend von der Ecke 9. Die erste Seite 11 und die zweite Seite 13 erstrecken sich jeweilig ausgehend von der Ecke. Mit anderen Worten ist die Ecke 9 zwischen der ersten Seite 11 und der zweiten Seite 13 angeordnet.
Die Ecke 9 hat in der in 3 dargestellten Ausführungsform eine nach außen konvex-gekrümmte Form. Ein Krümmungsradius der Ecke 9 mit der konvex-gekrümmten Form kann in einer Draufsicht auf die erste Fläche 3, nämlich in einer Draufsicht auf die erste Fläche 3, konstant gehalten oder verändert werden. Die Ecke 9 im Einsatz 1 hat die Form eines Kreisbogens, dessen Krümmungsradius in der Draufsicht in einer in 4 dargestellten Ausführungsform konstant gehalten wird.
Die erste Seite 11 und die zweite Seite 13 auf der ersten Fläche 3 können visuell eine annähernd geradlinige Form haben und müssen nicht als Ganzes eine strenge geradlinige Form haben. Sowohl die erste Seite 11 als auch die zweite Seite 13 können auf zumindest einem Teil, der mit der Ecke 9 verbunden ist, einen geradlinigen Abschnitt aufweisen. Alternativ können die erste Seite 11 und die zweite Seite 13 auf der ersten Fläche 3 z.B. eine leicht konvex-gekrümmte oder konkav-gekrümmte Form haben.
Die dritte Fläche 7, die zwischen der ersten Fläche 3 und der zweiten Fläche 5 angeordnet ist, steht in der in 1 dargestellten Ausführungsform jeweils in Verbindung mit der ersten Fläche 3 und der zweiten Fläche 5. Da die erste Fläche 3 die polygonale Form in der in 1 dargestellten Ausführungsform hat, weist die dritte Fläche 7 eine Mehrzahl von Flächenbereichen auf, die jeweils mit einzelnen Seiten und den Ecken 9 auf der ersten Fläche 3 verbunden sind. The. Die dritte Fläche 7 weist in einer Ausführungsform, die in 6 dargestellt ist eine erste Seitenfläche 7a, eine zweite Seitenfläche 7b und eine Eckseitenfläche 7c als die Mehrzahl von Flächenbereichen auf.
In der in 6 dargestellten Ausführungsform ist die erste Seitenfläche 7a entlang der ersten Seite 11 der ersten Fläche 3 angeordnet. Die zweite Seitenfläche 7b ist entlang der zweiten Seite 13 der ersten Fläche 3 angeordnet. Die Eckseitenfläche 7c ist entlang der Ecke 9 der ersten Fläche 3 angeordnet. In der in 6 dargestellten Ausführungsform ist die Eckseitenfläche 7c zwischen der ersten Seitenfläche 7a und der zweiten Seitenfläche 7b angeordnet und ist sowohl zur ersten Seitenfläche 7a als auch zur zweiten Seitenfläche 7b benachbart. Die erste Seitenfläche 7a und die zweite Seitenfläche 7b können eine ebene Form haben. Die Eckseitenfläche 7c kann eine konvex-gekrümmte Flächenform haben.
In der in 6 dargestellten Ausführungsform ist die zweite Fläche 5 kleiner als die erste Fläche 3. In diesem Fall können die einzelnen Flächenbereiche, die die dritte Fläche 7 bilden (die erste Seitenfläche 7a, die zweite Seitenfläche 7b, die Eckseitenfläche 7c o.ä.) so geneigt sein, dass sie sich der Mittelachse O1 von einer Seite der ersten Fläche 3 zu einer Seite der zweiten Fläche 5 annähern.
Eine Schneidkante 15 kann zumindest an einem Teil einer Schnittstelle der ersten Fläche 3 und der dritten Fläche 7 angeordnet sein. In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist die Schneidkante 15 an der Ecke 9, einem Teil der ersten Seite 11 und einem Teil der zweiten Seite 13 auf einer Kammlinie angeordnet, an welcher sich die erste Fläche 3 mit der dritten Fläche 7 schneidet. Alternativ kann die Schneidkante 15 an der gesamten ersten Seite 11 und der zweiten Seite 13 angeordnet sein.
Der Einfachheit halber kann ein Teil der Schneidkante 15, der an der Ecke 9 angeordnet ist, als „eine Eckschneidkante 15c“ bezeichnet werden. Ein Teil der Schneidkante 15, der an der ersten Seite 11 angeordnet ist, kann als „eine erste Schneidkante 15a“ bezeichnet werden. Ein Teil der Schneidkante 15, der an der zweiten Seite 13 angeordnet ist, kann als „eine zweite Schneidkante 15b“ bezeichnet werden.
In Fällen, in denen die Schneidkante 15 in einem Schneidvorgang verwendet wird, können zumindest ein Teil der ersten Fläche 3 als eine Spanfläche und zumindest ein Teil der dritten Fläche 7 als eine Freifläche verwendet werden.
Wie in 3 dargestellt, weist in der vorliegenden Offenbarung die erste Fläche 3 eine geneigte Fläche 17 auf, die sich von der Ecke 9 in Richtung der Mitte der ersten Fläche 3 erstreckt. In Fällen, in denen die Eckschneidkante 15c in einem Schneidvorgang verwendet wird, kann die geneigte Fläche 17 als Spanfläche verwendet werden.
Eine imaginäre ebene Fläche, die orthogonal zur Mittelachse O1 ist und zwischen der ersten Fläche 3 und der zweiten Fläche 5 liegt, wird als Bezugsebene S1 angenommen, wie in 6 dargestellt. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII in dem in 4 dargestellten Einsatz 1. Es handelt sich um einen Querschnitt, der eine Winkelhalbierende L1 der Ecke 9 einschließt und orthogonal zur Bezugsebene S1 verläuft.
Die geneigte Fläche 17 ist so geneigt, um sich mit zunehmender Entfernung von der Ecke 9 der Bezugsebene S1 anzunähern, wie in 7 dargestellt. 8 bis 10 sind Querschnitte, die in der Draufsicht orthogonal zur Bezugsebene S1 und orthogonal zur zweiten Schneidkante 15b verlaufen.
Die geneigte Fläche 17 weist in der vorliegenden Offenbarung eine erste geneigte Fläche 19, eine zweite geneigte Fläche 21 und eine dritte geneigte Fläche 23 auf. Konkret sind die erste geneigte Fläche 19, die zweite geneigte Fläche 21 und die dritte geneigte Fläche 23 in dieser Reihenfolge von der Ecke 9 zur Mitte der ersten Fläche 3 angeordnet. Mit anderen Worten ist die zweite geneigte Fläche 21 weiter von der Ecke 9 entfernt angeordnet als die erste geneigte Fläche 19, und ist die dritte geneigte Fläche 23 weiter von der Ecke 9 entfernt angeordnet als die zweite geneigte Fläche 21.
Die erste geneigte Fläche 19 ist mit einem ersten Winkel θ1 geneigt. Die zweite geneigte Fläche 21 ist mit einem zweiten Winkel θ2 geneigt. Die dritte geneigte Fläche 23 ist mit einem dritten Winkel θ3 geneigt. Der erste Winkel θ1, der zweite Winkel θ2 und der dritte Winkel θ3 sind erhaltbar durch einen Winkel relativ zur Bezugsebene S1 in einem Querschnitt, der die Winkelhalbierende L1 einschließt und orthogonal zur Bezugsebene S1 verläuft, wie in 7 dargestellt.
Da die Ecke 9 in der vorliegenden Offenbarung in der Draufsicht die konvex-gekrümmte Form in einer Richtung nach außen hat, kann die Winkelhalbierende L1 durch eine Winkelhalbierende ersetzt werden, deren Ecke ein Schnittpunkt ist, der durch imaginäre Verlängerungen der ersten Seite 11 und der zweiten Seite 13 erhalten wird.
Die erste geneigte Fläche 19 kann eine ebene Flächenform oder alternativ eine konkav-gekrümmte Flächenform haben, die durch eine konkav-gekrümmte Flächenform in einem Querschnitt orthogonal zur Winkelhalbierenden L1 angegeben wird, wie in 11 dargestellt. Die zweite geneigte Fläche 21 kann in der Draufsicht eine ebene Fläche sein. 11 ist eine Querschnittsansicht, die orthogonal zur Bezugsebene S1 und orthogonal zur Winkelhalbierenden L1 ist.
In Fällen, in denen die erste geneigte Fläche 19 die oben beschriebene konkav-gekrümmte Flächenform hat, werden Späne, die bei der Bearbeitung mit geringer Tiefe erzeugt werden, wie z.B. im Fall der Verwendung der Eckschneidkante 15c, wahrscheinlich auf der ersten geneigten Fläche 19 gekrümmt. Dies erleichtert die Stabilisierung einer Spanflussrichtung. In Fällen, in denen die zweite geneigte Fläche 21 die oben beschriebene Konfiguration hat, tendieren die Späne dazu, gekrümmt zu werden, während gleichzeitig ein Anschweißen der Späne verhindert wird. Dies erleichtert das Herausschneiden der Späne auf die richtige Länge.
Der wie hierin verwendete Begriff „ebene Fläche“ muss nicht unbedingt eine streng ebene Flächenform sein. Die ebene Fläche kann z.B. eine Flächenform haben, die durch eine sanft gekrümmte Linie angegeben wird, deren Krümmungsradius 5 mm oder mehr in einem Querschnitt senkrecht zur Winkelhalbierenden L1 beträgt, oder alternativ eine Flächenform mit einer arithmetischen Flächenrauheit von etwa 0,5 µm.
Der erste Winkel θ1 ist z.B. auf 20-30° festlegbar. Der zweite Winkel θ2 ist z.B. auf 0-10° festlegbar. Der dritte Winkel 93 ist z.B. auf 10-20° festlegbar. Wenn der erste Winkel θ1 nicht konstant ist, kann ein maximaler Wert eines Neigungswinkels der ersten geneigten Fläche 19 auf den ersten Winkel 19 festlegbar sein.
Wenn der zweite Winkel θ2 nicht konstant ist, kann der maximale Wert eines Neigungswinkels der zweiten geneigten Fläche 21 ein zweiter Winkel θ2 sein. Wenn der dritte Winkel θ3 nicht konstant ist, kann der Maximalwert eines Neigungswinkels der dritten geneigten Fläche 23 ein dritter Winkel θ3 sein. In einer in 7 dargestellten Ausführungsform ist der zweite Winkel θ2 kleiner als der erste Winkel θ1 und der dritte Winkel θ3.
Der zweite Winkel 92 ist in der in 7 dargestellten Ausführungsform relativ klein, und es ist daher wahrscheinlich, dass die Späne auf der zweiten geneigten Fläche 21 gekrümmt werden. Da die zweite geneigte Fläche 21 so geneigt ist, dass sie sich der Bezugsebene S1 annähert, so wie sie sich von Ecke 9 entfernt, ist es weniger wahrscheinlich, dass Späne an die zweite geneigte Fläche 21 geschweißt werden. Der erste Winkel θ1 ist in der in 7 dargestellten Ausführungsform relativ groß. Dies führt zu einer hohen Schneidleistung, und es ist weniger wahrscheinlich, dass Späne in der Nähe der Schneidkante 15 angeschweißt werden.
Der dritte Winkel 93 ist in der in 7 dargestellten Ausführungsform relativ groß. Daher ist ein Spanverstopfen bei der Bearbeitung mit hohem Vorschub weniger wahrscheinlich, z.B. in Fällen, in denen die Späne über die zweite geneigte Fläche 21 springen, ohne mit der zweiten geneigten Fläche 21 in Kontakt zu gelangen. Bei der Bearbeitung mit hoher Tiefe, wie z.B. im Falle der Verwendung der Ecke 9 und der ersten Seite 11 als Schneidkante 15, ist ein Spanverstopfen weniger wahrscheinlich. Folglich erzielt der Einsatz 1 der vorliegenden Offenbarung eine stabile Spanführung.
Der dritte Winkel θ3 kann größer sein als der erste Winkel θ1. Alternativ kann der erste Winkel θ1 größer sein als der dritte Winkel θ3, wie in der in 7 dargestellten Ausführungsform. Wenn der erste Winkel θ1 größer ist als der dritte Winkel θ3, wird die Schneidleistung für ein Werkstück weiter verbessert, und für Späne ist es viel weniger wahrscheinlich ist, in der Nähe der Schneidkante 15 angeschweißt werden. Wenn der dritte Winkel θ3 kleiner ist als der erste Winkel θ1, werden die Späne wahrscheinlich auf der dritten geneigten Fläche 23 gekrümmt werden.
Die Abmessungen des Einsatzes 1 sind nicht auf bestimmte Werte beschränkt. Eine maximale Breite W der ersten Fläche 3 kann z.B. auf ca. 6-25 mm festlegbar sein. Eine Höhe H von der ersten Fläche 3 bis zur zweiten Fläche 5 kann auf etwa 1-10 mm festlegbar sein. Wie hier verwendet, bezeichnet der Begriff „Höhe von der ersten Fläche 3 bis zur zweiten Fläche 5“ eine Länge in einer Richtung parallel zur Mittelachse O1 zwischen einem oberen Ende der ersten Fläche 3 und einem unteren Ende der zweiten Fläche 5.
Zum Beispiel ist Hartmetall oder Cermet als Material des Einsatzes 1 verwendbar. Beispiele für die Zusammensetzung des Hartmetalls weisen WC-Co, WC-TiC-Co und WC-TiC-TaC-Co auf, wobei WC, TiC und TaC harte Partikel sind und Co eine Binderphase ist.
Das Cermet ist ein gesintertes Verbundmaterial, das durch Zusammensetzen von Metall mit einer keramischen Komponente erhältlich ist. Beispiele für das Cermet sind Titanverbindungen, die hauptsächlich aus Titancarbid (TiC) oder Titannitrid (TiN) gebildet sind. Es versteht sich von selbst, dass das Material des Einsatzes 1 nicht auf die obige Zusammensetzung beschränkt ist.
Eine Fläche des Einsatzes 1 kann mit einer Beschichtungsschicht beschichtet sein, indem ein chemisches Dampfphasenabscheidungsverfahren (CVD) oder ein physikalisches Dampfphasenabscheidungsverfahren (PVD) verwendet wird. Beispiele für die Zusammensetzung der Beschichtungsschicht sind Titancarbid (TiC), Titannitrid (TiN), Titancarbonitrid (TiCN) und Aluminiumoxid (Al₂O₃).
Eine Form der dritten geneigten Fläche 23 ist nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann die dritte geneigte Fläche 23 eine konkav-gekrümmte Flächenform haben, die durch eine konkav-gekrümmte Form im Querschnitt angegeben wird, der die Winkelhalbierende L1 einschließt und orthogonal zur Bezugsebene S1 verläuft. Alternativ kann die dritte geneigte Fläche 23 eine ebene Fläche sein, wie in 3 dargestellt. Wenn die dritte geneigte Fläche 23 die ebene Fläche ist, neigen die Späne dazu, sich auf der dritten geneigten Fläche 23 bei Kontakt mit der dritten geneigten Fläche zu krümmen.
Eine Länge L32 der dritten geneigten Fläche 23 in einer Richtung orthogonal zur Winkelhalbierenden L1 kann in der Draufsicht größer sein als eine Länge L22 der zweiten geneigten Fläche 21 in der Richtung orthogonal zur Winkelhalbierenden L1. Wenn die Länge L32 der dritten geneigten Fläche 23, die weiter von der Ecke 9 entfernt angeordnet ist als die zweite geneigte Fläche 21, grösser ist als die Länge L22 der zweiten geneigten Fläche 21, neigen die Späne dazu, auf der dritten geneigten Fläche 23 stabil geführt zu werden, selbst wenn die Flussrichtung der an der Ecke 9 erzeugten Späne variiert wird.
Alternativ kann in der Draufsicht die Länge L21 der zweiten geneigten Fläche 21 in einer Richtung entlang der Winkelhalbierenden L1 grösser sein als die Länge L11 der ersten geneigten Fläche 19 in der Richtung entlang der Winkelhalbierenden L1. Wenn die Länge L21 der zweiten geneigten Fläche 21 grösser ist als die Länge L11 der ersten geneigten Fläche 19, tendieren die Späne dazu, auf der zweiten geneigten Fläche 21 stabil geführt zu werden. Wenn die Länge L11 der ersten geneigten Fläche 19 kleiner ist als die Länge L21 der zweiten geneigten Fläche 21, hat die Eckschneidkante 15c eine erhöhte Haltbarkeit.
Dennoch kann in der Draufsicht alternativ eine Länge L31 der dritten geneigten Fläche 23 in der Richtung entlang der Winkelhalbierenden L1 grösser sein als die Länge L21 der zweiten geneigten Fläche 21 in der Richtung entlang der Winkelhalbierenden L1. Wenn die Länge L31 der dritten geneigten Fläche 23, die hauptsächlich zum Führen der Späne bei der Bearbeitung mit großer Tiefe verwendet wird, größer ist als die Länge L21 der zweiten geneigten Fläche 21, die hauptsächlich zum Führen der Späne bei der Bearbeitung mit geringer Tiefe verwendet wird, können die Späne bei der Bearbeitung mit großer Tiefe besser geführt werden. Ein spezifischer Grund hierfür ist wie folgt.
Die Breite eines Spans wird größer und der Span tendiert dazu, sich an einer Seite entgegen der Vorschubrichtung eines Schneidwerkzeugs während der Bearbeitung mit großer Tiefe zu erstrecken. Wenn jedoch die Länge L31 der dritten geneigten Fläche 23 größer ist als die Länge L21 der zweiten geneigten Fläche 21, ist auf der dritten geneigten Fläche 23 ein großer Raum zum Krümmen des Spans gewährleistet. Dies führt zu einer guten Spanführung während der Bearbeitung mit großer Tiefe. Wenn die Länge L21 der zweiten geneigten Fläche 21 kleiner ist als die Länge L31 der dritten geneigten Fläche 23, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass der Span mit der zweiten geneigten Fläche 21 in starken Kontakt gelangt. Dies führt zu einer guten Spanführung auf der dritten geneigten Fläche 23.
Die erste Fläche 3 kann ferner ein Paar Aussparungssteile 25 aufweisen, die so angeordnet sind, dass in der Richtung orthogonal zur Winkelhalbierenden L1 dazwischen die zweite geneigte Fläche 21 angeordnet ist, wie in der in 2 dargestellten Ausführungsform. Wenn die erste Fläche 3 die Aussparungsteile 25 aufweist, ist die stabile Spanführung sowohl bei der Bearbeitung mit geringer Tiefe als auch bei der Bearbeitung mit hoher Tiefe erreichbar.
Späne neigen dazu, stabil mit der zweiten geneigten Fläche 21 in Kontakt zu gelangen, da die Aussparungsteile 25 den Spanfluss bei der Bearbeitung mit geringer Tiefe nicht behindern, wie z.B. im Falle bei der Verwendung der Eckschneidkante 15c. Dies führt zu einer stabilen Spanführung während der Bearbeitung mit geringer Tiefe. Zusätzlich wird bei der Bearbeitung mit großer Tiefe ein großer Raum für das Fließen der von der ersten Seite 11 erzeugten Späne gewährleistet, wie z.B. im Falle der Verwendung der Ecke 9 und der ersten Seite 11 als Schneidkante 15. Daher sind die von der ersten Seite 11 erzeugten Späne weniger anfällig für ein Verstopfen, wodurch eine stabile Spanführung auch bei der Bearbeitung mit großer Tiefe erzielt wird.
Obwohl die Form der Aussparungsteile 25 nicht besonders beschränkt ist, können die Aussparungsteile 25 eine konkav-gekrümmte Flächenform haben. Die Aussparungsteile 25 mit der konkav-gekrümmten Flächenform können durch eine konkav-gekrümmte Form im Querschnitt orthogonal zur Winkelhalbierenden L1 angegeben werden. Alternativ können die Aussparungsteile 25 durch eine konkav-gekrümmte Flächenform im Querschnitt orthogonal zur Bezugsebene S1 und parallel zur Winkelhalbierenden L1 angegeben werden. Wenn die Aussparungsteile 25 die konkav-gekrümmte Flächenform haben, ist es viel weniger wahrscheinlich, dass die Späne an den Aussparungsteilen 25 verstopfen, selbst wenn die Späne mit den Flächen der Aussparungsteile 25 in Kontakt kommen. Dies führt zu einer verbesserten Spanabfuhrleistung.
In Fällen, in denen die erste Fläche 3 das Paar von Aussparungsteilen 25 aufweist, kann in einer Draufsicht auf die erste Fläche 3 eine Länge L41 des Paares von Aussparungsteilen 25 in einer Richtung entlang der Winkelhalbierenden L1 größer sein als eine Länge L21 der zweiten geneigten Fläche 21 in der Richtung entlang der Winkelhalbierenden L1. Wenn die Aussparungsteile 25 die obige Konfiguration haben, ist es für die Späne einfacher, stabil mit der zweiten geneigten Fläche 21 in einem weiten Bereich der zweiten geneigten Fläche 21 in Kontakt zu gelangen.
Von dem Paar von Aussparungsteilen 25 kann in der Draufsicht der Aussparungsteil 25a, der an einer Seite der ersten Seite 11 angeordnet ist, eingerichtet sein, um eine Länge L42 in einer Richtung entlang der ersten Seite 11 zu haben, die größer ist als eine Länge L43 in einer Richtung orthogonal zur ersten Seite 11. Von dem Paar von Aussparungsteilen 25 kann in der Draufsicht der Aussparungsteil 25b, der an einer Seite der zweiten Seite 13 angeordnet ist, eingerichtet sein, um eine Länge L44 in einer Richtung entlang der zweiten Seite 13 zu haben, die größer ist als eine Länge L45 in einer Richtung orthogonal zur zweiten Seite 13.
Wenn das Paar von Aussparungsteilen 25 die obige Konfiguration hat, bleibt ein breiter Raum für das Fließen von Spänen, die von der ersten Seite 11 oder der zweiten Seite 13 erzeugt werden, auch bei einem Schneidvorgang mit einer höheren Schnitttiefe erhalten, wobei die Länge L22 der zweiten geneigten Fläche 21 in der Richtung orthogonal zur Winkelhalbierenden L1 gewährleistet ist.
In der in 5 dargestellten Ausführungsform ist der Aussparungsteil 25a des Paares der Aussparungsteile 25, der an der Seite der ersten Seite 11 angeordnet ist, an einer zweiten imaginären Geraden L3 angeordnet, die durch eine Grenze zwischen der Ecke 9 und der zweiten Seite 13 verläuft und in der Draufsicht orthogonal zur zweiten Seite 13 steht. Wenn der Aussparungsteil 25a wie oben beschrieben angeordnet ist, kann aus folgendem Grund eine verbesserte Spanabfuhrleistung erzielt werden.
Da eine Flussrichtung von Spänen, die von der Ecke 9 erzeugt werden, sich von einer Flussrichtung von Spänen unterscheidet, die von der zweiten Seite 13 erzeugt werden, tendiert eine Flussrichtung von Spänen, die an einer Grenze zwischen der Ecke 9 und der zweiten Seite 13 erzeugt werden, dazu, instabil zu werden. Da jedoch der Aussparungsteil 25a in einer Richtung angeordnet ist, in der Späne, deren Fließrichtung dazu tendiert, instabil zu werden, wahrscheinlich fließen, ist ein Spanverstopfen weniger wahrscheinlich. Dies führt zu einer verbesserten Spanausgabeleistung.
In der in 5 dargestellten Ausführungsform ist der Aussparungsteil 25b des Paares von Aussparungsteilen 25, der an der Seite der zweiten Seite 13 angeordnet ist, an einer ersten imaginären Geraden L2 angeordnet, die durch eine Grenze zwischen der Ecke 9 und der ersten Seite 11 verläuft und in der Draufsicht orthogonal zur ersten Seite 11 steht. Wenn der Aussparungsteil 25b wie oben beschrieben angeordnet ist, ist eine verbesserte Spanabfuhrleistung während der Zeit erreichbar, in der die Ecke 9 und die erste Seite 11 als Schneidkante 15 verwendet werden.
Die geneigte Fläche 17 kann ferner eine vierte geneigte Fläche 27 aufweisen, die flach ist, die zwischen der ersten geneigten Fläche 19 und der zweiten geneigten Fläche 21 angeordnet ist und mit einem vierten Winkel θ4 geneigt ist. Im Falle der Einbeziehung der vierten geneigten Fläche kann in einem Querschnitt, der die Winkelhalbierende L1 einschließt und orthogonal zur Bezugsebene S1 liegt, wie in der in 7 dargestellten Ausführungsform, der vierte Winkel θ4 kleiner sein als der erste Winkel θ1 und größer sein als der zweite Winkel θ2.
Im Falle der Einbeziehung der vierten geneigten Fläche 27 mit der obigen Konfiguration ändert sich eine Spanflussrichtung entlang der ersten geneigten Fläche 19 schrittweise durch die vierte geneigte Fläche 27. Es ist daher wahrscheinlich, dass die Späne problemlos zur zweiten geneigten Fläche 21 fließen, und es ist weniger wahrscheinlich, dass die Späne auf der zweiten geneigten Fläche 21 verstopfen.
Wie oben beschrieben kann das Paar von Aussparungsteilen 25 so angeordnet sein, dass die zweite geneigte Fläche 21 in der Richtung orthogonal zur Winkelhalbierenden L1 dazwischen liegt. Alternativ kann das Paar von Aussparungsteilen 25 so angeordnet sein, dass in orthogonaler Richtung zur Winkelhalbierenden L1 zwischen ihnen die vierte geneigte Fläche 27 zusätzlich zur zweiten geneigten Fläche 21 angeordnet ist. Alternativ kann das Paar von Aussparungsteilen 25 auch angeordnet sein, indem in orthogonaler Richtung zur Winkelhalbierenden L1 zwischen ihnen die vierte geneigte Fläche 27 anstelle der zweiten geneigten Fläche 21 angeordnet ist.
Die erste Fläche 3 weist in der in 3 dargestellten Ausführungsform eine Fläche auf, die sich entlang der ersten Seite 11 erstreckt und so geneigt ist, dass sie sich der Bezugsebene S1 annähert, so wie sie sich von der ersten Seite 11 entfernt. Diese Fläche ist bei Verwendung der ersten Schneidkante 15a als Spanfläche nutzbar. In der in 3 dargestellten Ausführungsform weist die erste Fläche 3 auch eine Fläche auf, die sich entlang der zweiten Seite 13 erstreckt und so geneigt ist, dass sie sich der Bezugsebene S1 annähert, so wie sie sich von der zweiten Seite 13 entfernt. Diese Fläche ist bei Verwendung der zweiten Schneidkante 15b als Spanfläche nutzbar.
Die erste Fläche 3 hat eine solche Form, dass sie auf der Grundlage der Winkelhalbierenden L1 in der in 4 dargestellten Ausführungsform liniensymmetrisch ist. In Fällen, in denen die erste Fläche 3 eine liniensymmetrische Form hat, wie in 4 dargestellt, ist eine äquivalente Schneidleistung sowohl dann erreichbar, wenn die Ecke 9 und die erste Seite 11 als Schneidkante 15 verwendet werden, als auch dann, wenn die Ecke 9 und die zweite Seite 13 als Schneidkante 15 verwendet werden.
Die Ecken 9 in der vorliegenden Offenbarung haben in der Draufsicht eine konvex-gekrümmte Form in einer Richtung nach außen. Die Höhe jeder der Ecken 9 von der Bezugsebene S1 kann in der Seitenansicht konstant gehalten oder verändert werden.
Die Ecken 9 sind so eingerichtet, dass die Höhe einer Mitte, die die Winkelhalbierende L1 schneidet, am größten ist und von der Mitte aus in Richtung der ersten Seite 11 und der zweiten Seite 13 in einer Ausführungsform abnimmt, die in 12 dargestellt ist. Mit anderen Worten hat die Eckschneidkante 15c, die an jeder der Ecken 9 angeordnet ist, eine größere Höhe von der Bezugsebene S1, so wie sie sich von der ersten Seite 11 und der zweiten Seite 13 entfernt. Wenn die Ecken 9 die obige Konfiguration haben, ist es für den Einsatz 1 leichter, während eines Schneidvorgangs in ein Werkstück einzuschneiden. 12 ist eine vergrößerte Ansicht des Einsatzes 1 aus der Richtung entlang der Winkelhalbierenden L1 betrachtet.
Die erste Seite 11 hat in der Draufsicht in der vorliegenden Offenbarung eine annähernd geradlinige Form. Eine Höhe der ersten Seite 11 von der Bezugsebene S1 kann in der Seitenansicht konstant gehalten oder verändert werden. Die erste Seite 11 kann einen ersten Abschnitt 29, einen zweiten Abschnitt 31 und einen dritten Abschnitt 33 aufweisen, die jeweils eine geradlinige Form haben, wie in einer in 14 dargestellten Ausführungsform. 14 ist eine vergrößerte Ansicht des Einsatzes 1 aus einer Richtung betrachtet, die parallel zur Bezugsebene S1 und orthogonal zur Winkelhalbierenden L1 verläuft.
Der erste Abschnitt 29 ist zur Ecke 9 benachbart und ist relativ zur Ecke 9 geneigt. In diesem Fall kann ein Neigungswinkel des ersten Abschnitts 29 in Bezug auf die Bezugsebene S1 kleiner sein als ein Neigungswinkel der Ecke 9 in Bezug auf die Bezugsebene S1.
Der zweite Abschnitt 31 ist zum ersten Abschnitt 29 benachbart und ist in Bezug auf den ersten Abschnitt 29 geneigt. In diesem Fall kann ein Neigungswinkel des zweiten Abschnitts 31 relativ zur Bezugsebene S1 größer sein als der Neigungswinkel des ersten Abschnitts 29 relativ zur Bezugsebene S1. Der dritte Abschnitt 33 ist zum zweiten Abschnitt 31 benachbart und ist relativ zum zweiten Abschnitt 31 geneigt. In diesem Fall kann ein Neigungswinkel des dritten Abschnitts 33 relativ zur Bezugsebene S1 kleiner sein als der Neigungswinkel des zweiten Abschnitts 31 relativ zur Bezugsebene S1.
Die erste Seite 11 kann ferner zusätzlich zum ersten Abschnitt 29, zum zweiten Abschnitt 31 und zum dritten Abschnitt 33 einen ersten Verbindungsabschnitt 35 zum Verbinden der Ecke 9 und des ersten Abschnitts 29, einen zweiten Verbindungsabschnitt 37 zum Verbinden des ersten Abschnitts 29 und des zweiten Abschnitts 31 und einen dritten Verbindungsabschnitt 39 zum Verbinden des zweiten Abschnitts 31 und des dritten Abschnitts 33 aufweisen.
Der erste Verbindungsabschnitt 35 kann eine gekrümmte Form haben, die zur Bezugsebene S1 hin vorsteht, wie in der in 14 dargestellten Ausführungsform. Der zweite Verbindungsabschnitt 37 kann eine gekrümmte Form haben, die in einer Richtung weg von der Bezugsebene S1 vorsteht, wie in der in 14 dargestellten Ausführungsform. Der dritte Verbindungsabschnitt 39 kann eine gekrümmte Form haben, die in Richtung der Bezugsebene S1 vorsteht, wie in der in 14 dargestellten Ausführungsform.
Die zweite Seite 13 hat in der in 12 dargestellten Ausführungsform auf der Grundlage der Mittelachse O1 eine liniensymmetrische Form in Bezug auf die erste Seite 11. Die zweite Seite 13 kann Abschnitte aufweisen, die jeweilig dem ersten Abschnitt 29, dem zweiten Abschnitt 31, dem dritten Abschnitt 33, dem ersten Verbindungsabschnitt 35, dem zweiten Verbindungsabschnitt 37 und dem dritten Verbindungsabschnitt 39 auf der ersten Seite 11 entsprechen, wie in der in 12 dargestellten Ausführungsform.
In der in 5 dargestellten Ausführungsform schneiden sich in der Draufsicht die erste imaginäre Gerade L2 und die zweite imaginäre Geraden L3 auf der vierten geneigten Fläche 27. Wenn die vierte geneigte Fläche 27 wie oben beschrieben angeordnet ist, sind die Späne sowohl bei Verwendung der Ecke 9 und der ersten Seite 11 als Schneidkante 15 als auch bei Verwendung der Ecke 9 und der zweiten Seite 13 als Schneidkante 15 aus folgendem Grund stabil abführbar.
Wenn der vierte Winkel θ4 der vierten geneigten Fläche 27 kleiner ist als der erste Winkel θ1 und größer ist als der zweite Winkel θ2, hat ein Flächenbereich, der durch die erste geneigte Fläche 19, die vierte geneigte Fläche 27 und die zweite geneigte Fläche 21 gebildet ist, eine konkave Form. Wenn der erste Verbindungsabschnitt 35 und ein Teil der zweiten Seite 13, der dem ersten Verbindungsabschnitt 35 entspricht, eine gekrümmte Form haben, die in Richtung der Bezugsebene S1 vorsteht, tendieren die an den obigen Abschnitten erzeugten Späne dazu, in eine konkave Form gekrümmt zu werden.
Wenn sich die erste imaginäre Gerade L2 mit der zweiten imaginären Geraden L3 auf der vierten geneigten Fläche 27 wie oben beschrieben schneidet, tendieren die konkav-gekrümmten Späne dazu, im konkav geformten Flächenbereich zu fließen, sowohl wenn die Ecke 9 und die erste Seite 11 als Schneidkante 15 verwendet werden als auch wenn die Ecke 9 und die zweite Seite 13 als Schneidkante 15 verwendet werden. Dies führt zu einem Zustand, in dem die in der konkaven Form gekrümmten Späne im konkav geformten Flächenbereich aufgewickelt bzw. gewunden werden. Folglich, weil die Spanflussrichtung stabil wird, ist ein Spanverstopfen weniger wahrscheinlich und die Späne können in geeigneter Weise abgeführt werden.
Wie in der in 5 dargestellten Ausführungsform werden in der Draufsicht eine zum zweiten Verbindungsabschnitt 37 orthogonale Gerade als dritte imaginäre Gerade L4 und eine zu einem Teil der zweiten Seite 13 orthogonale Gerade, die dem zweiten Verbindungsabschnitt 37 entspricht, als vierte imaginäre Gerade L5 angenommen. Von dem Paar von Aussparungsteilen 25 kann der Aussparungsteil 25b, der an der Seite der zweiten Seite 13 angeordnet ist, bezogen auf die dritte imaginäre Geraden L4 an einer Seite der Ecke 9 angeordnet sein. Wenn der Aussparungsteil 25a wie oben beschrieben angeordnet ist, kann aus folgendem Grund eine verbesserte Spanabfuhrleistung erzielt werden.
Eine Spanbreite wird größer, wenn der zweite Abschnitt 31 als Schneidkante 15 verwendet wird, als wenn nur die Ecke 9 als Schneidkante 15 verwendet wird. Wenn der Aussparungsteil 25b an der Seite der Ecke 9 auf der bezogen auf die dritte imaginäre Geraden L4 angeordnet ist, tendieren die Späne mit einer großen Breite dazu, mit dem Aussparungsteil 25b in Kontakt zu gelangen. Folglich tendieren die Späne mit der großen Breite dazu, am Aussparungsteil 25b aufgewickelt bzw. gewunden zu werden, so dass ein Spanverstopfen weniger wahrscheinlich ist, was zu einer verbesserten Spanabfuhrleistung führt.
Von dem Paar von Aussparungsteilen 25 kann in der Draufsicht wie in der in 5 dargestellten Ausführungsform der Aussparungsteil 25a, der an der Seite der ersten Seite 11 angeordnet, bezogen auf die vierte imaginäre Geraden L5 angeordnet an einer Seite der Ecke 9 sein. Wenn der Aussparungsteil 25a wie oben beschrieben angeordnet ist, ist aus folgendem Grund eine verbesserte Spanabfuhrleistung erreichbar.
Eine Spanbreite wird größer, wenn ein Abschnitt, der dem zweiten Abschnitt 31 entspricht, als Schneidkante 15 verwendet wird, als wenn nur die Ecke 9 als Schneidkante 15 verwendet wird. Wenn der Aussparungsteil 25a an der Seite der Ecke 9 auf der Grundlage der vierten imaginären Geraden L5 angeordnet ist, tendieren die Späne mit einer großen Breite dazu, mit dem Aussparungsteil 25a in Kontakt zu gelangen. Die Späne mit der großen Breite tendieren dazu, sich am Aussparungsteil 25a zu winden, so dass ein Spanverstopfen weniger wahrscheinlich ist, was zu einer verbesserten Spanabfuhrleistung führt.
Der Einsatz 1 weist ein Durchgangsloch 41 auf, das in die erste Fläche 3 und die zweite Fläche 5 in einer der Ausführungsformen mündet. Das Durchgangsloch 41 kann von einem Mittelteil der ersten Fläche 3 zu einem Mittelteil der zweiten Fläche 5 hin ausgebildet sein. Das Durchgangsloch 41 kann zur Befestigung des Einsatzes 1 an einem Halter des Schneidwerkzeugs verwendet werden. Der Einsatz 1 kann z.B. durch Einsetzen einer Schraube in das Durchgangsloch 41 und durch Verschrauben des Einsatzes 1 am Halter befestigt werden.
In der Ausführungsform ist eine Erstreckungsrichtung des Durchgangslochs 41, d.h. eine Eindringrichtung, orthogonal zu der ersten Fläche 3 und der zweiten Fläche 5. Da das Durchgangsloch 41 vom Mittelteil der ersten Fläche 3 zum Mittelteil der zweiten Fläche 5 hin ausgebildet ist, fällt ein Mittelpunkt des Durchgangslochs 41 mit der Mittelachse O1 in 1 zusammen.
<Schneidwerkzeuge>
Das Schneidwerkzeug 101 in einer der Ausführungsformen wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Das Schneidwerkzeug 101 in der in 15 dargestellten Ausführungsform weist einen Halter 105, der eine Tasche 103 an einer Seite eines vorderen Endes davon aufweist, und den in der Tasche 103 angeordneten Einsatz auf. Der Einsatz ist so angebracht, dass zumindest ein Teil davon, der als Schneidkante verwendet wird, vom vorderen Ende des Halters 105 im Schneidwerkzeug 101 in der vorliegenden Ausführungsform vorsteht.
Der Halter 105 hat eine lange, schmale Stabform. Die einzelne Tasche 103 ist an einer Seite des vorderen Endes des Halters 105 angeordnet. Die Tasche 103 ist ein Teil, der die Befestigung des Einsatzes ermöglicht und in eine vordere Endfläche des Halters 105 mündet. Alternativ kann die Tasche 103 auch in eine Seitenfläche des Halters 105 münden. Dies erleichtert das Anbringen des Einsatzes. Im Einzelnen weist die Tasche 103 eine Sitzfläche parallel zu einer unteren Fläche des Halters 105 und eine begrenzende Seitenfläche auf, die relativ zur Sitzfläche geneigt ist.
Der Einsatz ist in der Tasche 103 angeordnet. Die zweite Fläche des Einsatzes kann in direktem Kontakt mit der Tasche 103 stehen. Alternativ kann ein Blatt zwischen dem Einsatz und der Tasche 103 angeordnet werden.
Der Einsatz ist so angebracht, dass Teile, die als Schneidkante verwendet werden, aus dem Halter 105 nach außen vorstehen. Der Einsatz ist in der vorliegenden Offenbarung mit einer Befestigungsschraube 107 an dem Halter 105 befestigt. Konkret wird der Einsatz am Halter 105 befestigt, indem die Befestigungsschraube 107 in ein Schraubenloch des Einsatzes und ein vorderes Ende der Befestigungsschraube 107 in ein Schraubenloch (nicht abgebildet) in der Einsatztasche 103 eingesetzt wird, so dass ein Gewindeeingriff zwischen den Schraubenteilen entsteht.
Zum Beispiel ist Stahl oder Gusseisen für den Halter 105 verwendbar. Von diesen Werkstoffen ist Stahl mit erhöhter Zähigkeit besonders bevorzugt.
Die vorliegende Offenbarung hat die Schneidwerkzeuge für den Einsatz im sogenannten Drehvorgang gezeigt und beschrieben. Beispiele für den Drehvorgang sind die Innenbearbeitung, die Außenbearbeitung und der Einstechvorgang. Die Schneidwerkzeuge sind nicht auf diejenigen beschränkt, die für den Drehvorgang verwendet werden. Zum Beispiel können die Einsätze in den obigen Ausführungsformen für ein Schneidwerkzeug zur Verwendung in einem Fräsvorgang verwendet werden.
<Verfahren zur Herstellung eines maschinell bzw. spanabhebend bearbeiteten
Produkts>
Ein Verfahren zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts in Ausführungsformen wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Das maschinell bearbeitete Produkt 203 ist herstellbar, indem ein Schneidvorgang eines Werkstücks 201 durchgeführt wird. Das Verfahren zur Herstellung des maschinell bearbeiteten Produkts 203 in der vorliegenden Offenbarung weist die folgenden Schritte auf:

(1) Drehen des Werkstücks 201,
(2) In-Kontakt-Bringen des durch die obige Ausführungsform dargestellten Schneidwerkzeugs 101 mit dem Werkstück 201, welches gedreht wird, und
(3) Bewegen des Schneidwerkzeugs 101 vom Werkstück 201 weg.

Genauer gesagt wird das Werkstück 201 zunächst um eine Achse O2 gedreht und wird das Schneidwerkzeug 101 relativ nahe an das Werkstück 201 herangebracht, wie in 16 dargestellt. Das Werkstück 201 wird dann geschnitten, indem die Schneidkante des Schneidwerkzeugs 101 mit dem Werkstück 201 in Kontakt gebracht wird, wie in 17 dargestellt. Danach wird das Schneidwerkzeug 101 relativ vom Werkstück 201 wegbewegt, wie in 18 dargestellt.
In der vorliegenden Offenbarung wird das Schneidwerkzeug 101 in die Nähe des Werkstücks 201 gebracht, indem das Schneidwerkzeug 101 in einer D1-Richtung in einem Zustand bewegt wird, in dem die Achse O2 fixiert ist und das Werkstück 201 um die Achse O2 gedreht wird. In 17 wird das Werkstück 201 geschnitten, indem die Schneidkante des Einsatzes in Kontakt mit dem Werkstück 201 gebracht wird, welches gedreht wird. In 18 wird das Schneidwerkzeug 101 wegbewegt, indem das Schneidwerkzeug 101 in einem Zustand, in dem das Werkstück 201 gedreht wird, in einer D2-Richtung bewegt wird.
Während des Schneidvorganges mit dem in der vorliegenden Offenbarung dargestellten Herstellungsverfahren wird das Schneidwerkzeug 101 mit dem Werkstück 201 in Kontakt gebracht, oder wird das Schneidwerkzeug 101 vom Werkstück 201 wegbewegt, indem das Schneidwerkzeug 101 in jedem der oben genannten Schritte bewegt wird. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, auf diese Ausführungsform beschränkt zu sein.
Zum Beispiel kann das Werkstück 201 im Schritt (1) in die Nähe des Schneidwerkzeugs 101 gebracht werden. In ähnlicher Weise kann das Werkstück 201 im Schritt (3) vom Schneidwerkzeug 101 wegbewegt werden. Wenn der Schneidvorgang fortgesetzt werden soll, kann der Schritt, bei dem die Schneidkante des Einsatzes mit verschiedenen Abschnitten des Werkstücks 201 in Kontakt gebracht wird, wiederholt werden, während das Werkstück 201 in Drehung gehalten wird.
Repräsentative Beispiele für das Material des Werkstücks 201 sind Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Edelstahl, Gusseisen und Nichteisenmetalle.
Bezugszeichenliste

1: Einsatz
3: erste Fläche
5: zweite Fläche
7: dritte Fläche
9: Ecke
11: erste Seite
13: zweite Seite
15: Schneidkante
17: geneigte Fläche
19: erste geneigte Fläche
21: zweite geneigte Fläche
23: dritte geneigte Fläche
25: Aussparungsteil
27: vierte geneigte Fläche
29: erster Abschnitt
31: zweiter Abschnitt
33: dritter Abschnitt
35: erster Verbindungsabschnitt
37: zweiter Verbindungsabschnitt
39: dritter Verbindungsabschnitt
41: Durchgangsloch
101: Schneidwerkzeug
103: Tasche
105: Halter
107: Schraube
201: Werkstück
203: maschinell bearbeitetes Produkt
O1: Mittelachse
S1: Bezugsebene
L1: Winkelhalbierende
L2: erste imaginäre Gerade
L3: zweite imaginäre Gerade
θ1: erster Winkel
θ2: zweiter Winkel
θ3: dritter Winkel
θ4: vierter Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2018008807 [0001]

Claims

Ein Schneideinsatz, aufweisend: eine erste Fläche, die eine Ecke mit einer konvex-gekrümmten Form in einer nach außen gerichteten Richtung und eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, die sich jeweils von der Ecke aus erstrecken, eine zweite Fläche, die an einer der ersten Fläche entgegengesetzten Seite angeordnet ist, und eine dritte Fläche, die zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche angeordnet ist, wobei eine imaginäre Ebene, die orthogonal zu einer Mittelachse ist, die durch einen Mittelpunkt der ersten Fläche und einen Mittelpunkt der zweiten Fläche verläuft, und zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche angeordnet ist, als Bezugsebene angenommen wird, die erste Fläche weiter eine geneigte Fläche aufweist, die sich mit zunehmender Entfernung von der Ecke der Bezugsebene annähert, die geneigte Fläche aufweist eine erste geneigte Fläche, die mit einem ersten Winkel geneigt ist, eine zweite geneigte Fläche, die weiter von der Ecke entfernt angeordnet ist als die erste geneigte Fläche und mit einem zweiten Winkel geneigt ist, und eine dritte geneigte Fläche, die weiter von der Ecke entfernt angeordnet ist als die zweite geneigte Fläche und mit einem dritten Winkel geneigt ist, die erste geneigte Fläche eine konkav-gekrümmte Form in einem Querschnitt orthogonal zu einer Winkelhalbierenden der Ecke hat, die zweite geneigte Fläche eine ebene Fläche ist, und, in einem Querschnitt, der die Winkelhalbierende der Ecke einschließt und orthogonal zur Bezugsebene ist, der zweite Winkel kleiner ist als der erste Winkel und der dritte Winkel.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, wobei der erste Winkel größer ist als der dritte Winkel.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die dritte geneigte Fläche eine ebene Fläche ist.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in einer Draufsicht auf die erste Fläche eine Länge der dritten geneigten Fläche in einer Richtung orthogonal zur Winkelhalbierenden der Ecke größer ist als eine Länge der zweiten geneigten Fläche in der Richtung orthogonal zur Winkelhalbierenden der Ecke.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in einer Draufsicht auf die erste Fläche eine Länge der zweiten geneigten Fläche in einer Richtung entlang der Winkelhalbierenden der Ecke größer ist als eine Länge der ersten geneigten Fläche in der Richtung entlang der Winkelhalbierenden der Ecke.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in einer Draufsicht auf die erste Fläche eine Länge der dritten geneigten Fläche in einer Richtung entlang der Winkelhalbierenden der Ecke größer ist als eine Länge der zweiten geneigten Fläche in der Richtung entlang der Winkelhalbierenden der Ecke.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in einer Draufsicht auf die erste Fläche die erste Fläche weiter ein Paar von Aussparungsteilen aufweist, zwischen denen die zweite geneigte Fläche in einer Richtung senkrecht zur Winkelhalbierenden der Ecke angeordnet ist.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 7, wobei in der Draufsicht auf die erste Fläche eine Länge des Paares von Aussparungsteilen in der Richtung entlang der Winkelhalbierenden der Ecke größer ist als eine Länge der zweiten geneigten Fläche in der Richtung entlang der Winkelhalbierenden der Ecke.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei in der Draufsicht auf die erste Fläche einer der beiden Aussparungsteile, der an einer Seite der zweiten Seite angeordnet ist, auf einer ersten imaginären geraden Linie angeordnet ist, die durch eine Grenze zwischen der Ecke und der ersten Seite verläuft und orthogonal zur ersten Seite ist.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die geneigte Fläche weiter eine vierte geneigte Fläche aufweist, die zwischen der ersten geneigten Fläche und der zweiten geneigten Fläche angeordnet ist und mit einem vierten Winkel geneigt ist, in dem Querschnitt, der die Winkelhalbierende der Ecke einschließt und orthogonal zur Bezugsebene liegt, der vierte Winkel kleiner ist als der erste Winkel und größer ist als der zweite Winkel.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 10, wobei in einer Draufsicht auf die erste Fläche eine erste imaginäre Gerade, die durch die Grenze zwischen der Ecke und der ersten Seite verläuft und orthogonal zu der ersten Seite ist, sich mit einer zweiten imaginären Gerade, die durch eine Grenze zwischen der Ecke und der zweiten Seite verläuft und orthogonal zu der zweiten Seite ist, auf der vierten geneigten Fläche schneidet.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, weiter aufweisend eine Eckschneidkante, die an der Ecke angeordnet ist, wobei die Höhe der Eckschneidkante von der Bezugsebene mit zunehmender Entfernung von der ersten Seite und der zweiten Seite zunimmt.
Ein Schneidwerkzeug, aufweisend: einen Halter, der eine Stabform hat, die sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt, und eine Tasche aufweist, die an einer Seite des ersten Endes angeordnet ist, und den Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Schneideinsatz in der Tasche angeordnet ist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts, aufweisend: Drehen eines Werkstücks, In-Kontakt-Bringen des Schneidwerkzeugs gemäß Anspruch 13 mit dem Werkstück, welches gedreht wird, und Bewegen des Schneidwerkzeugs vom Werkstück weg.