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Die vorliegende Erfindung betrifft Schneideinsätze gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 (siehe EP-A 0 566 085).
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Ein Fräswerkzeug umfaßt typischerweise einen zylindrischen
Körper mit mehreren in seiner Außenseite ausgebildeten
Ausnehmungen zur Aufnahme von auswechselbaren Schneideinsätzen. Jeder
Schneideinsatz weist wenigstens eine Schneidkante auf, die an
dem Werkstück angreift, um den Fräsvorgang durchzuführen. Beim
Konstruieren von Schneideinsätzen für Fräswerkzeuge ist es
wünschenswert, die Schnittkräfte zu verringern, die auf die
Schneidkante des Einsatzes wirken. Durch Verringerung der
Schnittkräfte werden Abnutzung und Bruch des Einsatzes
vermindert, und die Standzeit des Werkzeugs wird erhöht. Durch
niedrigere Schnittkräfte vermindert sich auch der Leistungsbedarf
für Fräsvorgänge. Die Größe dieser Schnittkräfte wird in hohem
Maße von der Geometrie des Schneideinsatzes und dessen
Ausrichtung zu dem Werkstück bestimmt.
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Bei den meisten Drehfräswerkzeugen sind die Einsätze mit einer
geraden Schneidkante ausgebildet. Zur Verringerung der
Schnittkräfte, die auf eine solche gerade Kante wirken, wird der
Schneideinsatz typischerweise so befestigt, daß er in einem
Winkel relativ zur Drehachse geneigt ist. Eine solche axiale
Neigung wird als axialer Spanwinkel bezeichnet und entspricht
dem Winkel A in Fig. 7, wo CL die Drehachse darstellt. Eine
solche axiale Neigung verbessert zwar die Schnittleistung des
Einsatzes, sie schafft jedoch auch eine Veränderung im Abstand
der Schneidkante von der Drehachse des Fräskopfes entlang der
Länge der Schneidkante, so daß die Kontaktstellen der
Schneidkante an dem Werkstück nicht alle im gleichen radialen Abstand
von der Achse angeordnet sind. Diese Veränderung führt zu einer
unerwünschten konvexen Krümmung in den Seitenflächen der von
dem Werkzeug ausgeführten Schnitte. Je größer der axiale
Spanwinkel, desto größer ist die Krümmung in den Seitenflächen der
resultierenden Schnitte. Außerdem sind bei in einem axialen
Spanwinkel gekippten Einsätzen die Schnittbelastungskräfte und
damit der Energiebedarf zum Schneiden proportional zur Länge
der Schneidkante auf Grund der Wirkung dieser axialen Kippung
an dem Winkel zwischen der Schneidkante und der zu schneidenden
Fläche. Die obere Fläche des Einsatzes ist ebenfalls für die
Schnittleistung wichtig. Ein solches Merkmal der oberen Fläche
ist der von der Spanfläche des Einsatzes relativ zum Werkstück
gebildete Winkel. Ein solcher Winkel ist als radialer
Spanwinkel bekannt und ist jeweils als Winkel c1, c2 und c3 in den
Fig. 9 bis 11 dargestellt. Wenn der radiale Spanwinkel positiv
ist, schneidet die Kante des Einsatzes das Werkstück mittels
eines Schabevorgangs. Wenn der radiale Spanwinkel negativ ist,
schneidet die Kante des Einsatzes das Werkstück mittels eines
Kratzvorgangs, der wesentlich weniger wirksam ist als ein
Schabevorgang. Wenn die Länge der Schneidkante zunimmt, wird immer
mehr von der Schneidkante in einem negativen radialen
Spanwinkel zum Werkstück ausgerichtet, was dazu führt, daß die
Schnittkraftbelastungen zunehmen. Diese zunehmenden Belastungen
laufen den Zielen zuwider, die Schnittkraftbelastungen soweit
wie möglich herabzusetzen, um die Gefahr des Werkzeugbruchs zu
verringern, die Abnutzung an dem Einsatz zu verringern und den
für den Schneidvorgang erforderlichen Energiebedarf zu
verringern.
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Zur Verringerung dieser Schnittkräfte wird bekanntlich eine
Vielzahl von Schneideinsätzen mit relativ kurzen Schneidkanten
anstelle eines einzigen Einsatzes mit einer einzigen langen
Schneidkante verwendet. Die Einsätze sind so angeordnet, daß
sich die kurzen Schneidkanten überlappen. Mit einer solchen
Anordnung werden zwar die Schnittkräfte bedeutend verringert,
doch müssen die Schneideinsätze genau zueinander ausgerichtet
werden, um einen glatten Schnitt zu erzeugen.
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Es besteht eindeutig ein Bedarf an einem Schneideinsatz, der
Schnitte mit glatten, geraden Seitenkanten erzeugen kann,
selbst wenn er unter beachtlichen axialen Spanwinkeln betätigt
wird, und bei dem keine tiefen, die Struktur schwächenden
Ausnehmungen in dem Werkzeugkörper verwendet werden müssen.
Idea
lerweise sollte die Schneidkante eines solchen Einsatzes im
wesentlichen über ihre gesamte Länge in einem positiven radialen
Spanwinkel an dem Werkstück angreifen, um die Schnittkräfte und
die Abnutzung des Einsatzes zu minimieren. Schließlich wäre zu
wünschen, daß ein solcher Einsatz die aus dem Schneidvorgang
resultierenden Metallspäne wirksamer brechen könnte, um den
Gesamtwirkungsgrad des mit dem Einsatz arbeitenden Werkzeugs zu
verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen
Schneideinsatz, der insbesondere zur Verwendung in drehbaren
Schneidwerkzeugen wie zum Beispiel Drehfräswerkzeugen und Bohrern
ausgelegt ist. Der Einsatz umfaßt einen polygonalen Einsatzkörper
mit einer ebenen Bodenfläche, einer oberen Fläche und einer
Vielzahl von Seitenflächen, die sich zwischen der oberen Fläche
und der Bodenfläche erstrecken. Am Schnittpunkt der oberen
Fläche mit wenigstens einer der Seitenflächen ist eine
Schneidkante gebildet, um an dem Werkstück anzugreifen und Späne davon
abzutragen. Die Schneidkante umfaßt wenigstens zwei versetzte
Kantenabschnitte, die durch einen Übergangskantenabschnitt
verbunden sind. Der Übergangskantenabschnitt ist in einem stumpfen
Winkel in bezug auf die versetzten Kantenabschnitte angeordnet.
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Die Schneidkante von jedem der Kantenabschnitte und von dem
Übergangskantenabschnitt ist an einer zylindrischen Hülle
angeordnet, die durch die Drehung der Schneidkante um die Achse des
Fräswerkzeugs definiert ist, was jeder der Schneidkanten eine
schraubenförmige Krümmung verleiht. Die schraubenförmige
Krümmung jedes Abschnitts der Schneidkante gewährleistet eine
relativ glatte, gerade Seitenwandfläche an dem Werkstück.
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Bei einem Bearbeitungsvorgang erzeugen die versetzten
Kantenabschnitte der Schneidkante schmale, in Querrichtung beabstandete
Spansegmente, während der Übergangskantenabschnitt die
Spansegmente auseinanderschiebt, um eine Verdünnung des Spans zwischen
den Spansegmenten zu bewirken. Diese Verdünnung führt zu einer
örtlich begrenzten Kaltverfestigung des Spans zwischen den
Spansegmenten, so daß der Span brüchig und das Brechen der
Späne leichter wird.
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In noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ist die Schneidkante von jedem der versetzten Abschnitte zur
Basiskante des Einsatzes geneigt. Wenn man jede der
Schneidkanten zur Basiskante neigt, können größere axiale Spanwinkel
erreicht werden, ohne tiefe Ausnehmungen in den Aufnahmen des
Einsatzes anzubringen, was wiederum zu einer übermäßigen
Schwächung der Struktur des Werkzeugkörpers führen könnte.
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Auf Grund der obigen Ausführungen ist es eine Aufgabe der
Erfindung, Schnitte in Werkstücken mit geraden Seitenwänden auch
dann vorzusehen, wenn die Einsätze unter beachtlichen axialen
Spanwinkeln in dem Fräswerkzeugkörper abgefast sind.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Schneideinsatz
für ein Drehfräswerkzeug mit verbessertem Spanbrechvermögen
bereitzustellen.
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Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Schneideinsatz für ein Drehfräswerkzeug mit einer Schneidkante
bereitzustellen, die auf ihrer gesamten Länge mit einem
positiven radialen Spanwinkel an dem Werkstück angreift, um
Schnittkräfte und Verschleiß an dem Einsatz zu vermindern.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die
Bereitstellung eines Schneideinsatzes für ein Drehfräswerkzeug, der
den Leistungsbedarf für Fräsvorgänge im Vergleich zu
Schneideinsätzen nach dem Stand der Technik reduziert.
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Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
beim Studieren der folgenden Beschreibung und der beiliegenden
Zeichnungen offensichtlich, die diese Erfindung lediglich
veranschaulichen. Diese Aufgaben werden mit einem Schneideinsatz
mit den Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt.
KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN FIGUREN
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fräswerkzeugs,
bei dem der Schneideinsatz der vorliegenden Erfindung verwendet
wird;
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Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Schneideinsatzes
der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Schneideinsatzes der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4 ist eine Draufsicht auf den Schneideinsatz der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 5A ist eine Querschnittsansicht des Schneideinsatzes der
vorliegenden Erfindung längs der Linie V-V in Fig. 4;
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Fig. 5B ist eine Vergrößerung des in dem gestrichelten Kreis
in Fig. 5A eingeschlossenen Abschnitts;
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Fig. 6 ist eine schematische Darstellung, die die Schneidkante
des Einsatzes auf einer durch die Drehung der Schneidkante um
die Achse des Drehfräswerkzeugs definierten zylindrischen Hülle
zeigt;
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Fig. 7 ist eine Seitenansicht der als Silhouette dargestellten
Schneidkante;
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Fig. 8 ist eine Seitenansicht eines Fräswerkzeugs, die den
daran befestigten Schneideinsatz zeigt;
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Fig. 9 bis 11 sind fragmentarische Querschnittsansichten
jeweils längs der Linien IX-IX, X-X und XI-XI von Fig. 8, und
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Fig. 12 ist eine Draufsicht auf den Schneideinsatz während
eines Fräsvorgangs, die die Erzeugung eines Spans aus dem
Werkstück zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN FIGUREN
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In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 ist nun ein
Drehfräswerkzeug dargestellt, das allgemein mit dem
Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Das Drehfräswerkzeug 10 ist um eine
Längsachse CL drehbar. Das Drehfräswerkzeug 10 umfaßt einen
Schaftabschnitt 12, der an einer Werkzeugmaschine (nicht
dargestellt) befestigt werden kann, und einen Schneidkopfabschnitt
14. Der Schneidkopfabschnitt 14 umfaßt mehrere am Umfang
beabstandete Ausnehmungen 16. Jede Ausnehmung 16 umfaßt eine
Auflagefläche 18, an der ein Schneideinsatz 20 befestigt ist.
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In den Fig. 2 bis 5 ist nun ein gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellter Schneideinsatz 20 gezeigt. Der
Schneideinsatz 20 umfaßt einen im allgemeinen polygonalen
Einsatzkörper, der aus einem harten, verschleißfesten Material
hergestellt ist, zum Beispiel aus einem von einer Anzahl von mit
einem feuerfesten Überzug versehenen Sinterhartmetallen, die im
Stand der Technik wohlbekannt sind.
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Der Einsatzkörper besitzt eine mittige Öffnung 50, durch die
eine Befestigungsschraube (nicht dargestellt) ragt, um den
Einsatz an der Auflagefläche 18 des Fräswerkzeugs 10 zu
befestigen. Der Einsatz umfaßt eine im allgemeinen ebene Bodenfläche
22, eine obere Fläche 24, einander gegenüberliegende
Seitenflanken 26 und einander gegenüberliegende Stirnflanken 28.
Sowohl die Seitenflanken 26 als auch die Stirnflanken 28 sind
eben. Der Schnittpunkt der Seitenflanken 26 mit der oberen
Fläche 24 definiert ein Paar Schneidkanten, die allgemein mit dem
Bezugszeichen 30 bezeichnet sind. Der Schnittpunkt der
Stirnflanken 28 mit der oberen Fläche 24 definiert ein Paar
Seitenkanten 32.
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Die Schneidkante 30 weist eine abgestufte Konfiguration auf.
Jede Schneidkante 30 ist in versetzte Kantenabschnitte 30a, 30b
und 30c sowie in Übergangskantenabschnitte 30d und 30e
unterteilt. Die versetzten Kantenabschnitte 30a, 30b und 30c sind in
bezug zur Bodenfläche 22 des Einsatzes 20 mit einem
durchschnittlichen Winkel von ungefähr 5º geneigt, wie am
deutlichsten in den Fig. 3 und 7 zu sehen ist. Durch die Abwinkelung
der versetzten Kantenabschnitte 30a, 30b und 30c relativ zur
Basis des Einsatzes 20 kann ein relativ großer axialer
Spanwinkel "A" erreicht werden, wie er in Fig. 7 gezeigt ist, ohne
daß tief ausgenommene Einsatzsitze in dem Kopfabschnitt 14 des
Fräswerkzeugs vorgesehen werden müssen. Solche tief
ausgenommenen Einsatzsitze könnten zu einer übermäßigen Schwächung der
Struktur des Werkzeugkörpers 12 führen.
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Die versetzten Kantenabschnitte 30a, 30b und 30c sind durch
Übergangskantenabschnitte 30d und 30e verbunden. Die
Übergangskantenabschnitte 30d und 30e sind in bezug zum Boden 22 des
Einsatzes 20 in einem Neigungswinkel geneigt, der im Verhältnis
zum Boden 22 viel größer ist als in bezug zu den versetzten
Kantenabschnitten 30a, 30b und 30c ist, d. h. 45º im Vergleich
zu 5º. Die Übergangskantenabschnitte 30d und 30e bilden einen
stumpfen Winkel "a" mit den versetzten Kantenabschnitten 30a,
30b und 30c (wie in Fig. 7 gezeigt). Das heißt, der zwischen
dem Übergangskantenabschnitt und seinem angrenzenden versetzten
Kantenabschnitt eingeschlossene Winkel "a" ist größer als 90º.
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In Fig. 7 ist ein Einsatz 20 schematisch dargestellt, wie er
normalerweise sowohl in bezug zur Mittelachse CL des
Fräswerkzeugs 10 als auch zu einem Werkstück ausgerichtet ist. Das
hintere Ende des versetzten Kantenabschnitts 30a ist um einen
Abstand "x" von der Vorderkante des versetzten Kantenabschnitts
30b beabstandet, gemessen entlang der Mittelachse CL des
Fräswerkzeugs 10. Die versetzten Kantenabschnitte 30b und 30c sind
in ähnlicher Weise voneinander beabstandet. Auf diese Weise
überlappen sich die versetzten Kantenabschnitte 30a, 30b und
30c nicht, wenn der Schneideinsatz 20 in einem Fräswerkzeug 10
befestigt ist. Eine senkrecht zur Mittelachse verlaufende
Ebene, die einen versetzten Kantenabschnitt schneidet, wird keinen
weiteren versetzten Kantenabschnitt schneiden. Infolgedessen
sind die Übergangskantenabschnitte 30d und 30e am Schneiden
eines Werkstücks W während des Fräsvorgangs beteiligt, wie in
Fig.
12 gezeigt. Die versetzten Kantenabschnitte 30a, 30b und
30c erzeugen während des Fräsvorgangs drei einzelne
Spansegmente. Die Übergangskantenabschnitte 30d und 30e schaffen Rinnen
zwischen den drei Spansegmenten, die den Span teilen und dazu
beitragen, ihn brüchig zu machen, wodurch das Brechen der Späne
leichter wird.
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Wie am besten in Fig. 6 zu sehen ist, besitzt jeder der
versetzten Kantenabschnitte 30a, 30b und 30c und die
Übergangskantenabschnitte 30d und 30e eine schraubenförmige Krümmung, um
eine im wesentlich ebene bearbeitete Oberfläche entlang der
Seitenwand des von dem Fräswerkzeug 10 erzeugten Schnitts zu
gewährleisten. Die gesamte Schneidkante 30 liegt auf einer
zylindrischen Hülle, die durch die Drehung der Schneidkante 30 um
die Mittelachse CL des Fräswerkzeugs 10 definiert ist. Jeder
der versetzten Kantenabschnitte 30a, 30b und 30c bildet einen
Teil einer Schraubenlinie mit großer Steigung, die auf der
Oberfläche der zylindrischen Hülle liegt. Die drei
Schraubenlinien, die den versetzten Kantenabschnitten 30a, 30b und 30c
entsprechen, sind alle zueinander parallel. Das heißt, die von
jedem der versetzten Kantenabschnitte 30a, 30b und 30c
definierte Schraubenlinie ist über ihre gesamte Länge von jeder
anderen gleich beabstandet. Die Übergangskantenabschnitte 30d und
30e werden ebenfalls durch zwei parallele Schraubenlinien 31a,
31b (wie gestrichelt dargestellt) definiert. Die durch die
Übergangskantenabschnitte 30d und 30e definierten
Schraubenlinien besitzen eine kleinere Steigung als die von den versetzten
Kantenabschnitten 30a, 30b und 30c definierten Schraubenlinien.
Wenn die Schneidkante 30 mit einer solchen Krümmung ausgebildet
ist, ist die bei den Bearbeitungsvorgängen erzeugte
Seitenfläche eben.
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Was nun die obere Fläche 24 des Einsatzes 20 betrifft, die am
besten in Fig. 4 dargestellt ist, so ist zu sehen, daß ein
Steg 34 angrenzend an die Schneidkanten 30 und zu diesen
parallel ausgebildet ist. Der Steg 34 ist in fünf Stegflächen 34a,
34b, 34c, 34d und 34e unterteilt. Jede der Stegflächen 34a bis
34e ist eine kontinuierlich gekrümmte Fläche, die der Kontur
der Schneidkante 30 folgt. Diese Flächen können eine
schraubenförmige Kontur aufweisen. Die Stegflächen 34a, 34b und 34c sind
an einer Kante jeweils durch die versetzten Kantenabschnitte
30a, 30b und 30c der Schneidkante 30 abgegrenzt, während die
Stegflächen 34d und 34e an einer Kante jeweils durch die
Übergangskantenabschnitte 30d und 30e abgegrenzt sind. Mehrere
Spanflächen 36a, 36b, 36c, 36d und 36e sind von den jeweiligen
Stegflächen 34a bis 34e nach unten geneigt. Die Spanflächen 36a
bis 36e sind so gekrümmt, daß sie in die Stegflächen 34a bis
34e übergehen. Jede dieser Flächen kann auch eine
schraubenförmige Kontur aufweisen.
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Die Seitenflanken 26 des Einsatzes 20, die am besten in Fig. 3
zu sehen sind, umfassen einen im allgemeinen ebenen unteren
Abschnitt 38 und einen oberen Abschnitt 40, der längs zweier
verschiedener Achsen gekrümmt ist, wie jetzt gleich erläutert
wird. Der ebene untere Abschnitt 38 erleichtert das Befestigen
des Einsatzes an dem Werkzeugkörper 12. Der obere Abschnitt 40
ist in fünf Entlastungsflächen 40a, 40b, 40c, 40d und 40e
unterteilt. Die Entlastungsflächen 40a bis 40e sind
kontinuierlich gekrümmt in bezug zu einem um die Mittelachse CL des
Werkzeugs 10 definierten Zylinder (wie in Fig. 6 gezeigt), um
einen glatten Übergang von dem ebenen unteren Abschnitt 38 zu der
schraubenförmigen Schneidkante 30 vorzusehen. Jede dieser
Flächen kann eine schraubenförmige Kontur aufweisen. Wie am besten
in Fig. 5b zu sehen ist, sind die Entlastungsflächen 40a bis
40e außerdem in bezug zur Ebene P (gestrichelt dargestellt)
gerundet, die über den unteren Abschnitt 38 verläuft. Durch das
Vorsehen einer solchen gerundeten Krümmung direkt unter den
Schneidkanten werden die Schneidkanten 30a bis 30e vorteilhaft
verstärkt, da sie mehr Halt bekommen. Die Entlastungsflächen
40a, 40b und 40c sind an einer Kante jeweils durch die
versetzten Kantenabschnitte 30a, 30b und 30c abgegrenzt, während die
Entlastungsflächen 40d und 40e jeweils durch die
Übergangskantenabschnitte 30d und 30e der Schneidkante 30 abgegrenzt sind.
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Jede Endflanke 28 des Schneideinsatzes 20 ist im wesentlichen
eben. Die Endflanke 28 bildet eine Seitenkante 32 an einem
Schnittpunkt mit der oberen Fläche 24 des Schneideinsatzes 20.
Die Seitenkante 32 umfaßt einen im allgemeinen horizontalen
Abstreifabschnitt 32a und einen nach unten geneigten Abschnitt
32b (Fig. 4). Eine Stegfläche 42 ist in der oberen Fläche 24
des Einsatzes 20 angrenzend an die Seitenkante 32 ausgebildet.
Die Stegfläche 42 umfaßt Abschnitte 42a und 42b, die angrenzend
an den Abstreifabschnitt 32a bzw. den nach unten geneigten
Abschnitt 32b der Seitenkante 32 angeordnet sind. Spanflächen 44a
und 44b sind von den Stegflächen 42a und 42b nach unten
geneigt.
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In den Fig. 8 bis 11 sind nun die radialen Spanwinkel und
der Freiwinkel an ausgewählten Stellen entlang der Schneidkante
30 dargestellt, wie in Fig. 8 gezeigt. Fig. 9 zeigt eine
Schnittansicht des Einsatzes längs der Linie IX-IX in Fig. 8.
Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht des Einsatzes 20 längs der
Linie X-X von Fig. 8, während Fig. 11 eine Schnittansicht
längs der Linie XI-XI von Fig. 8 zeigt. In den Fig. 9 bis
11 ist die kreisförmige Bahn, der die Schneidkante 30 eines an
einem um die Mittelachse CL rotierenden Drehfräswerkzeug
befestigten Einsatzes folgt, verschiedenen Querschnitten des
Einsatzes 20 überlagert.
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Die Fig. 9-11 zeigen die folgenden Winkel:
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bx = radialer Spanwinkel der Spanfläche;
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cx = radialer Spanwinkel der Stegfläche;
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und
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dx = Freiwinkel.
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Der Spanwinkel bx ist der Winkel zwischen der Spanfläche und
einer Bezugsebene RP, gemessen in einer Ebene senkrecht zu der
Mittelachse CL, die zwischen der Achse der Mittelachse CL und
einem Punkt längs der Schneidkante verläuft, wo die Messung
vorgenommen wird. Der Spanwinkel cx ist der Winkel zwischen der
Stegfläche und der Bezugsebene RP. Wie erläutert wird, können
die Span- und die Stegfläche gekrümmt sein. Unter diesen
Um
ständen reicht eine am besten geeignete Gerade über jeder
gekrümmten Fläche aus, um die radialen Spanwinkel zu bestimmen.
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Der Freiwinkel dx ist als Winkel definiert, der zwischen einer
Linie senkrecht zu der Bezugsebene RP und einer von der
Schneidkante längs der Entlastungsfläche 40 nach unten
verlaufenden Linie gebildet wird. Da die Entlastungsfläche gekrümmt
ist, wird der Freiwinkel von einer von der Schneidkante längs
der Entlastungsfläche 40 nach unten verlaufenden Linie aus
gemessen, die tangential zu der Entlastungsfläche an der
Schneidkante liegt.
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Wie in den Fig. 9 bis 11 deutlich zu sehen ist, werden die
Spanwinkel bx und cx von dem in Fig. 9 gezeigten vorderen
Abschnitt der Schneidkante zu dem in Fig. 11 gezeigten hinteren
Abschnitt der Schneidkante größer. Bei der bevorzugten
Ausführungsform nimmt der Spanflächenwinkel bx von dem vorderen Ende
der Schneidkante zu dem hinteren Ende um 38% zu, während der
Stegflächenwinkel zwischen diesen Enden um 34% zunimmt. Der
Freiwinkel dx nimmt in einem ähnlichen Verhältnis vom vorderen
Ende der Schneidkante zum hinteren Ende zu.
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Fig. 12 veranschaulicht eine Skizze eines Schneideinsatzes der
vorliegenden Erfindung, der zum Abtragen eines Spans von einem
Werkstück verwendet wird. In dieser Figur ist der Einsatz so an
einem zylindrischen Fräswerkzeug 10 befestigt, daß er einen
Fräsvorgang ausführt. Die Schneidkante 30 des Einsatzes 20
greift an dem Werkstück W an und schert Material von dem
Werkstück W ab, so daß der Span C entsteht. Wie ferner zu sehen
ist, erzeugen die versetzten Kantenabschnitte 30a, 30b und 30c
der Schneidkante 30 einen Span, der drei relativ schmale
Spansegmente umfaßt. Während des Schneidvorgangs neigen die
Übergangskantenabschnitte 30d und 30e der Schneidkante dazu, die
schmalen Spansegmente auseinanderzuschieben, um den Span
zwischen den Segmenten zu verdünnen oder zu schwächen. Bei
bestimmten Materialien kann die Verdünnung des Spans dazu führen,
daß die Spansegmente vollständig in drei kleinere Späne
getrennt werden.
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Angesichts der obigen Ausführungen wird leicht ersichtlich, daß
der Schneideinsatz 20 der vorliegenden Erfindung die
Schnittkräfte verringert, denen die Schneidkante bei Fräsvorgängen
ausgesetzt ist, und folglich den Leistungsbedarf verringert.
Die Verringerung der Schnittkräfte führt auch zu einer längeren
Standzeit des Werkzeugs und zu glatteren fertigbearbeiteten
Oberflächen.
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Die vorliegende Erfindung kann natürlich in anderen
spezifischen Arten als den hier dargelegten ausgeführt werden, ohne
vom Rahmen der Ansprüche abzuweichen. Die hier genannten
Ausführungsformen sind deshalb in jeder Hinsicht als
veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten, und alle im
Sinne der beigefügten Ansprüche vorgenommenen Änderungen sind
als darin eingeschlossen zu verstehen.