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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Werkzeuge für
Metallbearbeitungsvorgänge
und insbesondere Schneideinsätze
und den Werkzeughalter zum Halten derartiger Einsätze bei
Metallbearbeitungsvorgängen,
wie etwa beim Drehen.
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Ein
Schneideinsatz nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in der
GB 1462755 gezeigt.
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Beschreibung des verwandten
Standes der Technik
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Bei
Drehvorgängen
ist eines der Hauptkriterien zur Auswahl eines geeigneten Einsatzes
der erforderliche Spitzenwinkel. Der Spitzenwinkel ist an der Schneidspitze
in einem Schneidabschnitt des Einsatzes definiert, der aus zwei
geraden Linien besteht, die sich an dieser Spitze treffen. Es gibt Dreheinsätze, die
als 80°-Rhomben,
55°-Rhomben und
35°-Rhomben
bezeichnet werden, wobei diese Zahlenwerte den Winkel definieren,
den die beiden Seiten mit der Schneidspitze bilden. Üblicherweise sind
diese Einsätze
symmetrisch mit zwei gegenüberliegenden
Schneidbereichen. Diese Einsätze
können
auch Wendeschneideinsätze
sein.
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In
der Vergangenheit war für
jeden Schneideinsatz mit einem anderen Spitzenwinkel ein bestimmter
Werkzeughalter mit einer Tasche erforderlich, die der Form des nicht
eingesetzten Schneidabschnitts dieses Einsatzes entsprach, wodurch
für jede
andere Einsatzform ein Werkzeughalter erforderlich war.
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Das
US-Patent Nr. 6,152,658 bezieht
sich auf eine modulare Schneidwerkzeugbaugruppe, wobei, wie in
2 veranschaulicht,
mehrere unterschiedliche Einsätze
von der Tasche eines einzigen Werkzeughalters aufgenommen werden
können.
Die Tasche dieses Werkzeughalters ist jedoch nur deswegen dazu geeignet,
eine Vielfalt unterschiedlicher Einsätze aufzunehmen, weil die Tasche so
geformt wurde, dass sie jede der unterschiedlichen Formen dieser
Einsätze
aufnimmt. Somit ist es möglich,
dass ein beliebiger Einsatz nicht optimal gestützt ist, da Abschnitte der
Werkzeughaltertasche vertieft und herausgearbeitet wurden, um Schneideinsätze mit
anderen Formen aufzunehmen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Schneideinsatz
vorzusehen, der einen standardisierten Kern mit einem gewünschten
Schneidabschnitt aufweist, so dass eine Vielfalt weiterer Schneideinsätze mit
dem gleichen standardisierten Kern, aber mit unterschiedlichen Schneidabschnitten,
in einem gemeinsamen Werkzeughalter verwendet werden können, wodurch
die Notwendigkeit, eine große
Anzahl unterschiedlicher Werkzeughalter auf Lager zu halten, minimiert
wird.
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Eine
weitere Aufgabe besteht darin, einen einzigen Werkzeughalter vorzusehen,
der diese unterschiedlich geformten Einsätze aufnimmt.
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Darüber hinaus
ist bei einigen Metallbearbeitungsvorgängen der Raum begrenzt, und
die Länge von
Spitze zu Spitze eines besonderen, für Drehvorgänge verwendeten Standard-Schneideinsatzes kann
zu lang sein. Insbesondere ist für
kleine Schneidwerkzeuge, wie etwa Schneideinsätze mit einem Inkreis von ¼ Zoll
oder weniger, der Raum begrenzt, und es wird erwünscht, falls möglich die
Länge von
Spitze zu Spitze zwischen Schneideinsätzen zu verringern und dabei
gleichzeitig die Festigkeit und Unversehrtheit dieser Einsätze beizubehalten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Schneideinsatz gemäß Anspruch
1 und eine Werkzeughalterbaugruppe mit einem erfindungsgemäßen Schneideinsatz
und einem Werkzeughalter gemäß Anspruch
11 bereit.
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Ein
Schneideinsatz für
Metallbearbeitungsvorgänge
umfasst einen Einsatzkörper
mit einer oberen Fläche
und einer unteren Fläche,
zwischen denen Seiten definiert sind, und einen Kern mit zwei Paaren
Kernseiten. An der Schnittlinie der oberen Fläche mit den Seiten sind Oberkanten
definiert, und an der Schnittlinie der unteren Fläche mit
den Seiten sind Unterkanten definiert. Jedes Paar Kernseiten hat
eine erste Kernseite und eine zweite Kernseite, wobei die Oberkanten
dieser Kernseiten miteinander einen Kernwinkel bilden. In Draufsicht
ist die Oberkante der ersten Kernseite eines Paares parallel zur Oberkante
der ersten Kernseite des anderen Paares, und die Oberkante der zweiten
Kernseite eines Paares ist parallel zur Oberkante der zweiten Kernseite des
anderen Paares. Ein erster Schneidabschnitt und ein zweiter Schneidabschnitt
erstrecken sich vom Kern aus. Jeder Schneidabschnitt umfasst zwei Seiten
mit Oberkanten, die unter Bildung einer Schneidspitze unter einem
Spitzenwinkel zusammenlaufen, und eine Winkelhalbierende, die den Spitzenwinkel
halbiert. In Draufsicht ist die Winkelhalbierende des ersten Schneidabschnitts
parallel zur Winkelhalbierenden des zweiten Schneidabschnitts und
gegenüber
dieser versetzt, und der Spitzenwinkel ist kleiner als der Kernwinkel.
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Außerdem weist
ein Werkzeughalter zum Stützen
eines Schneideinsatzes einen Kern mit vier Seiten auf, die eine
Viereckform definieren und diametral entgegengesetzte Ecken haben,
wobei ein Paar Schneidabschnitte Schneidspitzen aufweisen, die sich
von zwei diametral entgegensetzen Ecken aus erstrecken. Der Werkzeughalter
umfasst einen Körper
mit einem Vorderende und eine Tasche mit einem Boden und Wänden, die
von dem Vorderende des Körpers
nach hinten angeordnet sind, wobei die Tasche einen Kernbereich
hat, der so ausgelegt ist, dass er dem Einsatzkern entspricht und
ihm Halt bietet. Zwei Wände
im Kernbereich sind so ausgelegt, dass sie zwei Seiten des Einsatzkerns
entsprechen und ihnen Halt bieten, und der Boden im Kernbereich ist
so ausgelegt, dass er dem Einsatzkern entspricht und ihm Halt bietet.
Die Tasche weist ferner eine Aussparung auf, die sich vom Kernbereich
aus nach hinten erstreckt und deren Fläche ausreichend ist, damit sie
eine Schneidspitze des Einsatzes umschließt, wenn der Einsatz in der
Tasche befestigt ist. Der Kernbereich der Tasche endet so am Vorderende
des Körpers,
dass sich bei in der Tasche positioniertem Einsatz eine Schneidspitze über das
Vorderende des Werkzeughalters hinaus erstreckt, während die
andere Schneidspitze von der Aussparung der Tasche umschlossen ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Merkmale der vorliegenden Erfindung und die daraus abgeleiteten
Vorteile werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug
auf die Zeichnungen klarer, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines in einem Werkzeughalter angebrachten
Schneideinsatzes gemäß der vorliegenden
Erfindung ist,
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht der in 1 veranschaulichten
Anordnung ist,
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3A und 3B eine
Ansicht von oben, oder Draufsicht, bzw. eine Schnittansicht entlang
der Linie „3B-3B" eines Schneideinsatzes
mit 35°-Rhombus veranschaulichen,
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4A und 4B eine
Ansicht von oben, oder Draufsicht, bzw. eine Schnittansicht entlang
der Linie „4B-4B" eines Schneideinsatzes
mit 55°- Rhombus veranschaulichen,
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5A und 5B eine
Ansicht von oben, oder Draufsicht, bzw. eine Schnittansicht entlang
der Linie „5B-5B" eines Schneideinsatzes
mit 80°-Rhombus veranschaulichen,
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6 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Werkzeughalters mit einer
Anzahl von Einsätzen
in Durchsicht veranschaulicht, die so angeordnet sind, dass es leicht
vorstellbar ist, wie diese Einsätze
in der Tasche des Werkzeughalters angebracht wären,
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7A,
B und C eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Endansicht
eines Werkzeughalters mit darin angebrachtem Schneideinsatz veranschaulichen,
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8 einen
veränderten
Einsatz mit 35°-Rhombus
veranschaulicht, der eine Aussparung aufweist, um die Länge von
Spitze zu Spitze weiter zu verringern,
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9 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Schneideinsatzes gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, und
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10A und 10B eine
Ansicht von oben, oder Draufsicht, und eine Seitenansicht des Schneideinsatzes
aus 9 veranschaulichen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 veranschaulicht
eine perspektivische Ansicht eines in einem Werkzeughalter 100 angebrachten
Schneideinsatzes 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung. 2 veranschaulicht eine Explosionsansicht
der gleichen Elemente, und die 1 und 2 werden
gleichzeitig erläutert.
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Die
besondere Form des Schneideinsatzes 10 ermöglicht das
Einsetzen in einen gemeinsamen Werkzeughalter zur Montage eines
Schneideinsatzes aus einer Vielzahl von ähnlichen Schneideinsätzen, die,
wie zu sehen sein wird, einen gemeinsamen Kern jedoch unterschiedliche
Schneidabschnitte haben.
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Der
Schneideinsatz 10 ist ferner in den 3A und 3B veranschaulicht.
Der Schneideinsatz 10 kann für Metallbearbeitungsvorgänge verwendet
werden und hat einen Einsatzkörper 12 mit
einer oberen Fläche 14 und
einer unteren Fläche 16,
zwischen denen Seiten 18a–18f definiert sind,
die Spitzenseiten und Kernseiten umfassen.
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An
der Schnittlinie der oberen Fläche 14 mit den
Seiten 18a–18f sind
Oberkanten 20a–20f definiert.
An der Schnittlinie der unteren Fläche 16 mit den Seiten 18a–18f sind
Unterkanten definiert. In 3B sind
die Unterkanten 21a und 21d gezeigt.
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Der
Einsatzkern 22 besteht aus zwei Paaren A, B Kernseiten,
wobei ein Paar 1A durch die Schnittlinie einer ersten Kernseite 18a mit
einer Verlängerung
der zweiten Kernseite 18c definiert ist und ein weiteres
Paar B eine erste Kernseite 18d und eine zweite Kernseite 18f hat.
Die Oberkanten 20a, 20c und 20d, 20f jedes
Paares A, B Kernseiten 18a, 18c und 18d, 18f bilden
Kernwinkel, wie in 3A durch die Winkel W und X
veranschaulicht.
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In
Draufsicht, die auf den Einsatz und direkt auf die obere Fläche 14 gerichtet
ist, ist die Oberkante 20a der ersten Kernseite 18a eines
Paares A parallel zur Oberkante 20d der ersten Kernseite 18d des anderen
Paares B. Ferner ist in Draufsicht die Oberkante 20c der
zweiten Kernseite 18c eines Paares A parallel zur Oberkante 20f der
zweiten Kernseite 18f des anderen Paares B.
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Der
Schneideinsatz 10 hat einen ersten Schneidabschnitt 24 und
einen zweiten Schneidabschnitt 26, die sich jeweils von
dem Kern 22 aus erstrecken.
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Der
Schneidabschnitt 24 umfasst zwei Seiten 18a, 18b,
die unter Bildung einer Schneidspitze 28 unter einem ersten
Spitzenwinkel Y zusammenlaufen. Eine Winkelhalbierende 30 halbiert
den Spitzenwinkel Y. Der zweite Schneidabschnitt 26 hat
zwei Seiten 18d, 18e, deren Oberkanten 20d, 20e unter Bildung
einer Schneidspitze 34 unter einem zweiten Spitzenwinkel
Z zusammenlaufen. Eine Winkelhalbierende 36 halbiert den
zweiten Spitzenwinkel Z. Die Winkelhalbierende 30 des ersten
Schneidabschnitts 24 ist parallel zur Winkelhalbierenden 36 des
zweiten Schneidabschnitts 26 und gegenüber dieser um einen Abstand
d versetzt. Ferner ist jeder der Spitzenwinkel Y, Z kleiner als
die jeweiligen Kernwinkel X, W, die an diese Spitzen 28, 34 angrenzen.
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Wie
in 3A veranschaulicht, fällt eine Seite der Schneidspitze 28 mit
der ersten Kernseite 18a zusammen. Wie in 3A veranschaulicht,
entspricht ferner der erste Spitzenwinkel Y dem zweiten Spitzenwinkel
Z. Es ist jedoch zu beachten, dass eine derartige Beziehung nicht
notwendig ist und es durchaus möglich
ist, einen ersten Schneidabschnitt 24 und einen zweiten
Schneidabschnitt 26 zu haben, die jeweils unterschiedliche
Spitzenwinkel zwischen 5° und
85° haben.
Es ist zu beachten, dass der in den 1 bis 3 veranschaulichte Schneideinsatz 10 einen
Spitzenwinkel von 35° hat.
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Bei
Betrachtung des in 2 veranschaulichten Einsatzes 10 sollte
zu erkennen sein, dass die Schneidspitze 34 des Einsatzes 10 so
angeordnet sein kann, dass sie sich über den Werkzeughalter 100 zur
Bearbeitung hinaus erstreckt, oder dass der Einsatz 10 so
gewendet werden kann, dass die Schneidspitze 34 im Werkzeughalter 100 zurückversetzt
sein kann.
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Wie
in den 1 und 2 veranschaulicht, hat der Schneideinsatz 10 eine
Bohrung 40, die sich zwischen der oberen Fläche 14 und
der unteren Fläche 16 erstreckt,
um einen Sicherungsstift 42 zur Sicherung des Einsatzes 10 in
einer Tasche 102 des Werkzeughalters 100 aufzunehmen.
Der Sicherungsstift 42 kann Gewinde 43 für den Eingriff
mit passenden Gewinden 45 einer Bohrung 47 in
der Tasche 102 des Werkzeughalters haben. Alternativ, obwohl
nicht in den Figuren veranschaulicht, kann der Fachmann leicht in
Betracht ziehen, die obere Fläche 14 und
die untere Fläche 16 des
Körpers 12 mit
Flächen
zur Aufnahme einer Klemme zum Halten des Einsatzes 10 in
der Tasche 102 des Werkzeughalters 100 zu versehen.
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Bei
der gesamten restlichen vorliegenden Erläuterung sind ähnliche
Elemente des in den 3A und 3B veranschaulichten
Einsatzes 10 mit den gleichen Bezugszeichen, die jedoch
um Vielfache von 100 inkrementiert sind, bezeichnet, d. h. dass
der Einsatz 10 als Einsatz 110 angegeben ist.
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Richtet
man die Aufmerksamkeit auf 4A hat
ein Schneideinsatz 110, üblicherweise 55°-Rhombus
genannt, einen Kern 22. Der Einsatz 110 hat viele
Merkmale, die mit denen des in 3A veranschaulichten
Schneideinsatzes 10 identisch sind. Der Schneideinsatz 110 hat
jedoch einen ersten Schneidabschnitt 124, der zwei Seiten 118a, 118b mit
Oberkanten 120a, 120b umfasst, die unter Bildung
einer Schneidspitze 128 unter einem Spitzenwinkel Y1 zusammenlaufen.
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Eine
Winkelhalbierende 130 halbiert den Spitzenwinkel Y1. Ein
zweiter Schneidabschnitt 126 umfasst zwei Seiten 118d, 118e mit
Oberkanten 120d, 120e, die unter Bildung einer
Schneidspitze 134 unter einem Spitzenwinkel Z1 zusammenlaufen. Eine
Winkelhalbierende 136 halbiert den Spitzenwinkel Z1. In
Draufsicht ist die Winkelhalbierende 130 des ersten Schneidabschnitts 124 parallel
zur Winkelhalbierenden 136 des zweiten Schneidabschnitts 126 und
gegenüber
dieser um einen Betrag d1 versetzt. Darüber hinaus ist jeder Spitzenwinkel
Y1, Z1 kleiner als der jeweilige Kernwinkel X, W.
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Richtet
man die Aufmerksamkeit auf 5 ist ein
Schneideinsatz 210 veranschaulicht, der üblicherweise
als 80°-Rhombus
bezeichnet wird. Der Einsatz 210 hat eine obere Fläche 214 und
eine untere Fläche 216.
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Dies
ist eine Standardausgestaltung für
einen Einsatz, wobei jedoch zu beachten ist, dass der den Einsätzen 10 und 110 zugeordnete
Kern 22 das allgemeine Profil des in 5 veranschaulichten Schneideinsatzes 210 mit
80°-Rhombus hat. Es ist dieses
Profil des Schneideinsatzes 210 mit 80°-Rhombus, der die Form des Kerns 22 für den Schneideinsatz 10 und
den Schneideinsatz 110 definiert. Der Schneideinsatz 210 hat
vier Seiten 218a, 218c, 218d und 218f mit
den Oberkanten 220a, 220c, 220d und 220f,
die Kernwinkel X und W definieren. Diese Kernwinkel X und W sind
identisch mit den Kernwinkeln, die den oben definierten Schneideinsätzen 10 und 110 zugeordnet
sind. Dies ist wichtig, da dadurch ein Werkzeughalter mit einer Tasche,
die dazu geeignet ist, den Schneideinsatz 210 mit 80°-Rhombus
aufzunehmen, mit geringen Veränderungen
auch unter anderem den in 3A veranschaulichten
Einsatz 10 mit 35°-Rhombus
und den in 4A veranschaulichten Schneideinsatz 110 mit
55°-Rhombus
aufnehmen kann.
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Die
Möglichkeiten
eines einzigen Werkzeughalters 100 (1), mehrere
unterschiedliche Schneideinsätze
mit dem gleichen Kern 22 aufzunehmen, sind in der Explosionsansicht
von 6 veranschaulicht. Die einzigartige Kombination
des gemeinsamen Kerns 22 mit jedem dieser Einsätze, zusammen
mit den einzigartigen Merkmalen des Werkzeughalters 100 werden
nun beschrieben, um die Verwendung eines einzigen Werkzeughalters
zur Aufnahme zahlreicher unterschiedlicher Einsätze, die alle eine gemeinsame
Kernform haben, hervorzuheben.
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Richtet
man die Aufmerksamkeit auf 2 ist ein
Werkzeughalter 100 zum Stützen des Schneideinsatzes 10 veranschaulicht,
der einen Kern 22 mit vier Seiten 18a, 18c, 18d, 18e hat,
die Oberkanten 20a, 20c, 20d und 20e aufweisen,
die eine Viereckform definieren. Der Kern 22 hat diametral entgegengesetzte
Ecken 44, 46, wobei ein Paar Schneidabschnitte 24, 26 Schneidspitzen 28, 34 hat, die
sich von den beiden diametral entgegengesetzten Ecken 44, 46 aus
erstrecken.
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Der
Werkzeughalter 100 hat einen Körper 104 mit einem
Vorderende 106 und einer Tasche 102. Die Tasche 102 hat
einen Boden 108 und Wände 112a, 112b, 112c,
die von dem Vorderende 106 des Körpers 104 aus nach
hinten angeordnet sind. Die Tasche 102 hat einen Kernbereich 113,
der dem Einsatzkern 22 entspricht und ihm Halt bietet.
Ein Abstandsstück 300,
das auch in 1 gezeigt ist, bietet dem Schneideinsatz 10 Halt.
Ein Abstandsstück 300 mit
einer anderen Dicke kann den Schneideinsatz 10 in der Tasche 102 höher oder
niedriger positionieren. Das Abstandsstück 300 in 2 ist
teilweise weggeschnitten, um eine Abstandsstückbohrung 302 zu zeigen.
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Zwei
Wände 112a, 112c des
Kernbereichs 113 sind so ausgelegt, dass sie zwei Seiten 18a, 18c des
Kerns 22 des Schneideinsatzes 10 entsprechen und
ihnen Halt bieten. Der Boden der Tasche 108 im Kernbereich 113 ist
so ausgelegt, dass er dem Einsatzkern 22 entspricht und
ihm Halt bietet, unabhängig
davon, ob ein derartiger Halt durch das Abstandsstück 300 am
Boden 108 oder durch den Schneideinsatz 10 bereitgestellt
wird, der direkt am Boden 108 anliegt.
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Die
Tasche 102 weist ferner eine Aussparung 114 auf,
die sich vom Kernbereich 113 aus nach hinten erstreckt.
Die Aussparung 114 hat eine ausreichende Fläche, damit
sie eine Schneidspitze 28, beispielsweise des Schneideinsatzes 10 umschließt, wenn
der Einsatz 10 in der Tasche 102 befestigt ist. Die
Schneidspitze 34 erstreckt sich vom Werkzeughalter 110 aus.
Die Aussparung 114 soll im Allgemeinen einen Bereich bereitstellen,
in dem die nicht eingesetzte Schneidspitze liegen und ihr Schutz
vor der Betriebsumgebung geboten werden kann.
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Der
Kernbereich 113 der Tasche 102 endet am Vorderende 106 des
Körpers 104,
so dass sich bei in der Tasche 102 positioniertem Einsatz 10 eine Schneidspitze 34 über den
Boden der Tasche 108 des Werkzeughalters 100 hinaus
erstreckt, während die
andere Schneidspitze 28 von der Aussparung 114 der
Tasche umschlossen ist. Die Bohrung 40 der Tasche 102 kann
sich darin erstreckende Gewinde 45 haben, um Gewinde 43 am
Sicherungsstift 42 zur Sicherung des Schneideinsatzes 10 in
der Tasche 102 aufzunehmen.
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Die
Aussparung 114 der Tasche hat eine ausreichende Fläche, damit
sie Einsätze
mit einem Spitzenwinkel aufnimmt, der kleiner als 80°, jedoch größer oder
gleich 35° ist.
Die Tasche 102 ist im Allgemeinen so bemessen, dass sie
dem größten Einsatz,
für den
der Werkzeughalter 110 vorgesehen ist, vollen Halt bietet.
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Es
ist möglich,
ein Abstandsstück 300 vorzusehen
und die Form des Abstandsstücks 300 so
auszubilden, dass sie der Form des Einsatzes 10, dem es
Halt bietet, ähnlich
ist, wodurch sie einen zusätzlichen
Halt für
die Spitze 34 des Einsatzes 10 bietet, die sich
am Vorderende 106 des Werkzeughalters 100 vorbei
erstreckt. Die Erscheinung und Einzelheiten eines derartigen Abstandsstücks sind
dem Fachmann auf dem Gebiet der Schneidwerkzeugausgestaltung bekannt.
Außerdem
kann es möglich
sein, das Abstandsstück 300 vollständig zu
entfernen, so dass der Einsatz 10 direkt in der Tasche 102 liegt.
Als Beispiel veranschaulichen die 7A, B
und C den Werkzeughalter 100, der einen Schneideinsatz 10 stützt, der
ein Einsatz mit 35°-Rhombus
ist. Die Schneidspitze 34 des Einsatzes 10 hat
keinen Halt, wenn er in der Tasche 102 des Werkzeughalters 100 befestigt
ist. Unter bestimmten Umständen,
bei denen die Belastung auf den Schneideinsatz 10 gering ist,
kann eine derartige Ausge staltung durchaus akzeptabel sein. Wenn
es jedoch erwünscht
ist, einem Schneideinsatz, der im Wesentlichen ein freitragender
Schneideinsatz 10 ist, zusätzlichen Halt zu bieten, kann
es wünschenswert
sein, das Abstandsstück 300 in
die Tasche 102 des Werkzeughalters 100 einzusetzen
und dadurch der Schneidspitze 34 des Einsatzes 10 zusätzlichen
Halt zu bieten. Es sollte zu erkennen sein, dass obwohl sich das
in 7 veranschaulichte Abstandsstück 300 nur
teilweise über
das Vorderende 106 des Werkzeughalters 100 hinaus
erstreckt, es durchaus möglich
ist, ein Abstandsstück 48 zu
haben, dass sich weiter über
das Vorderende 106 des Werkzeughalters 100 hinaus
erstreckt, wodurch der Schneidspitze 34 des Schneideinsatzes 10 ein
zusätzlicher
Halt geboten wird. Alternativ, wenn der Schneideinsatz 10 lediglich geringen
Belastungen ausgesetzt ist, kann es durchaus möglich sein, den Einsatz 10 ohne
Abstandsstück
oder ohne einen zusätzlichen
Halt, der zusätzlich
zu dem bereits durch den Werkzeughalter 100 bereitgestellten
Halt vorgesehen ist, in der Tasche 102 des Werkzeughalters 100 anzuordnen.
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Während der
hier beschriebene Werkzeughalter für jede Anwendung aus einer
Vielzahl von Anwendungen verwendet werden kann, können die
beispielsweise in den 1 und 8 veranschaulichten
Werkzeughalter ein hinteres Ende 125 haben, das zur Verwendung
mit Schnellwechselwerkzeugen geeignet ist. Alternativ ist es durchaus
möglich,
dass der Werkzeughalter 100 einen Standardschaft hat, der
manuell im Werkzeughalter 100 einer üblichen Werkzeugmaschine angebracht
ist.
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Während die
bisherige Erläuterung
auf die Schneideinsätze 10, 110, 210 mit
einem gemeinsamen Kern 22 gerichtet war, mit dem sie in
einem gemeinsamen Werkzeughalter 100 angebracht werden können, gibt
es einen zusätzlichen
Vorteil, die die erfindungsgemäßen Einsätze bieten.
Durch das Einführen
eines Kerns 22 mit einem Kernwinkel, der größer ist
als der Spitzenwinkel der jeweiligen Einsätze, kann die Länge von
Spitze zu Spitze eines Standardschneideinsatzes mit lediglich vier
Seiten, die durch das jeder Schneidspitze zugeordnete Seitenpaar
begrenzt sind, verringert werden. Richtet man die Aufmerksamkeit
wieder auf 3A wird insbesondere durch das
Einführen
des Kerns 22 und der versetzten Winkelhalbierenden 30, 36 die
Gesamtlänge
von Spitze zur Spitze dieses Schneideinsatzes 10 mit 35°-Rhombus
gegenüber
der Länge
von Spitze zu Spitze eines herkömmlichen
Einsatzes mit 35°-Rhombus und
dem gleichen Inkreis um etwa 28 Prozent verringert. Bei bestimmten
Fertigungsumgebungen, und insbesondere Betriebsumgebungen, bei denen
der Platz kostbar ist, bietet diese Verringerung der Länge von
Spitze zu Spitze dem Maschinenführer
eine höhere
Vielseitigkeit und ermöglicht
eine Bearbeitung in Bereichen, die für die vollständige Länge von
Spitze zu Spitze des Standardeinsatzes möglicherweise nicht zugänglich ist.
Dies ermöglicht
zudem die Verwendung eines Werkzeughalters mit einer kleineren Tasche,
wodurch der Werkzeughalter kleiner sein kann.
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Richtet
man die Aufmerksamkeit auf 8 ist es
möglich,
diese Länge
von Spitze zu Spitze noch weiter zu verringern. Insbesondere ist
der Schneideinsatz 310 dem oben beschriebenen Schneideinsatz 10 ähnlich,
wobei nun eine Einkerbung 315 vorgesehen ist, so dass die
Oberkante 320c der Seite 318c des ersten Schneidabschnitts 234 den
Kern 22 an einem Punkt P1 schneidet, der gegenüber einem
Punkt P2 zurückversetzt
ist, welcher durch den Schnittpunkt einer Verlängerung 330 der Oberkante 320c der
Einsatzseite 318c mit dem Schneidabschnitt 324 definiert
ist. Auf diese Weise bleibt der Kern 22 unversehrt, die
Länge von
Spitze zu Spitze zwischen der ersten Schneidspitze 328 und der
zweiten Schneidspitze 334 des Einsatzes 310 ist jedoch
sogar gegenüber
der Verkürzung
von Spitze zu Spitze, die in dem Einsatz mit 35°-Rhombus aus 3A veranschaulicht
ist, noch weiter reduziert.
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Es
sollte zu erkennen sein, dass die bisher erläuterten Schneideinsätze flache
obere Flächen mit
einer ebenen Topographie hatten. Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Schneideinsätze,
die sowohl eine ebene als auch eine nicht ebene Topographie haben.
Richtet man die Aufmerksamkeit auf die 9, 10A und 10B hat
ein Schneideinsatz 410 einen Einsatzkörper 412 mit einer
oberen Fläche 414 und
einer unteren Fläche 416,
zwischen denen Seiten 418a–418f definiert sind.
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An
der Schnittlinie der oberen Fläche 414 mit den
Seiten 418a–418f sind
Oberkanten 420a–420f definiert.
An der Schnittlinie der unteren Fläche 416 mit den Seiten 418a–418f sind
Unterkanten definiert. Die Unterkanten 421a und 421d sind
in 10B gezeigt.
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Der
Einsatzkern 422 besteht aus zwei Paaren A, B Kernseiten,
wobei ein Paar A durch die Schnittlinie einer ersten Kernseite 418a mit
einer Verlängerung der
zweiten Kernseite 418c definiert ist und ein anderes Paar
B eine erste Kernseite 418d und eine zweite Kernseite 418f hat.
Die Oberkanten 420a, 420c und 420d, 420f jedes
Paares A, B Kernseiten 418a, 418c, 418d und 418f bilden
Kernwinkel, wie in 10A durch die Winkel W und X
veranschaulicht ist.
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In
Draufsicht, die auf den Einsatz 410 und direkt auf die
obere Fläche 414 gerichtet
ist, ist die Oberkante 420a der ersten Kernseite 418a eines Paares
A Kernseiten parallel zur Oberkante 420d der ersten Kernseite 418d des
anderen Paares B Kernseiten. In Draufsicht ist ferner die Oberkante 420c der zweiten
Kernseite 418c eines Paares A Kernseiten parallel zur Oberkante 420f der
zweiten Kernseite 418f des anderen Paares B Kernseiten.
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Der
Schneideinsatz 410 hat einen ersten Schneidabschnitt 424 und
einen zweiten Schneidabschnitt 426, die sich jeweils vom
Kern 422 aus erstrecken.
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Der
Schneidabschnitt 424 umfasst zwei Seiten 418a, 418b,
die unter Bildung einer Schneidspitze 428 unter einem ersten
Spitzenwinkel Y zusammenlaufen. Eine Winkelhalbierende 430 halbiert
den Spitzenwinkel Y. Der zweite Schneidabschnitt 426 hat
zwei Seiten 418d, 418e, deren Oberkanten 420d, 420e unter
Bildung einer Schneidspitze 434 unter einem zweiten Spitzenwinkel
Z zusammenlaufen. Eine Winkelhalbierende 436 halbiert den
zweiten Spitzenwinkel Z. In Draufsicht ist die Winkelhalbierende 430 des
ersten Schneidabschnitts 424 parallel zur Winkelhalbierenden 436 des
zweiten Schneidabschnitts 426 und gegenüber dieser um einen Abstand
d versetzt. Darüber
hinaus ist jeder der Spitzenwinkel Y, Z kleiner als die jeweiligen
Kernwinkel X, W, die an diese Spitzen 428, 434 angrenzen.
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Wie
in 10A veranschaulicht, fällt eine Seite der Schneidspitze 428 mit
der ersten Kernseite 418a zusammen. Wie in 10A veranschaulicht, entspricht ferner der erste
Spitzenwinkel Y dem zweiten Spitzenwinkel Z. Es ist jedoch zu beachten,
dass eine derartige Beziehung nicht erforderlich ist und es durchaus
möglich
ist, einen ersten Schneidabschnitt 424 und einen zweiten
Schneidabschnitt 426 zu haben, die jeweils unterschiedliche
Spitzenwinkel zwischen 5° und
85° haben.
Es ist zu beachten, dass der in den 9 und 10A veranschaulichte Schneideinsatz 410 einen
Spitzenwinkel von 55° hat. Außerdem hat
der Einsatz 410 eine Bohrung 440, die sich durch
ihn erstreckt, um einen Sicherungsstift oder eine Sicherungsschraube
zum Anbringen des Einsatzes 410 in der Tasche eines Werkzeughalters aufzunehmen.
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Schließlich sollte
zu erkennen sein, dass erfindungsgemäße Einsätze auch invertierbar sein können und
dass die Erläuterung
zu den Schneidkanten an der Schnittlinie der oberen Fläche mit
den Seiten und ihrer geometrischen Beziehung auch für Schneidkanten
gilt, die an der Schnittlinie der unteren Fläche mit den Seiten gebildet
sind.
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Es
sind zwar spezifische Ausführungsformen der
Erfindung ausführlich
beschrieben worden, der Fachmann wird jedoch erkennen, dass verschiedene Änderungen
und Alternativen hinsichtlich dieser Einzelheiten im Rahmen der
gesamten Lehre der Offenbarung entwickelt werden können. Die
derzeit bevorzugten Ausführungsformen,
die hier beschrieben sind, sind lediglich beispielhaft und in Bezug
auf den Umfang der Erfindung, der die vollständige Breite der beigefügten Ansprüche und
all ihre Äquivalente
angeben soll, nicht einschränkend
zu verstehen.