DE102005038021B4

DE102005038021B4 - Verfahren zur zerspanenden Bearbeitung von Kurbelwellen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE102005038021B4
Application number: DE102005038021.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Heinloth; Jürgen Zastrozynski
Original assignee: Kennametal Widia Produktions GmbH and Co KG
Current assignee: Kennametal Widia Produktions GmbH and Co KG
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2025-08-10
Also published as: KR20080025204A; DE102005038021A1; MX2008000475A; CA2614514A1; BRPI0613128A2; US8366359B2; JP2009500184A; US20090232612A1; JP5663136B2; RU2412024C2; WO2007006275A1; EP1901873A1; CN101218056A; CN101218056B; RU2008100101A

Abstract

Verfahren zur zerspanenden Bearbeitung von Kurbelwellen, bei denen die Bearbeitung der Lagerbreite und des Ölbundes gleichzeitig vorgenommen werden sollen, wozu ein scheibenförmiger Außenfräser mit mehreren Schneidwerkzeugen (10, 14) verwendet wird, von denen ein Teil zur Bearbeitung eines Lagergrundes der Kurbelwelle und der andere Teil zur Bearbeitung eines dem Lagergrund benachbarten Ölbundes dient, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom aktuellen Aufmaß ein Anstellwinkel (κ) für die Schneidwerkzeuge zur Bearbeitung des Ölbundes gewählt wird, bei dem die effektive Spandicke hmax für jeden Schneideinsatz auf einen vorgebbaren Höchstwert limitiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zerspanenden Bearbeitung von Kurbelwellen, bei denen die Bearbeitung der Lagerbreite und des Ölbundes nacheinander oder gleichzeitig vorgenommen werden sollen, wozu ein scheibenförmiger Außenfräser mit mehreren Schneidwerkzeugen verwendet wird, von denen ein Teil zur Bearbeitung eines Lagergrundes der Kurbelwelle und der andere Teil zur Bearbeitung eines dem Lagergrund benachbarten Ölbundes dient. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem scheibenförmigen Außenfräser, an dessen Peripherie tangential und lateral eingespannte Schneideinsätze angeordnet sind.
Die Bearbeitung von Kurbelwellen ist schwierig, weil die Kurbelwelle, bedingt durch ihre Länge ein labiles Werkstück ist, das exzentrische rotationssymmetrische Flächen aufweist, die als Mantelflächen der Hublager und Wangenflächen einschließlich Ölbund bearbeitet werden müssen. Zur Kurbelwellenbearbeitung sind nach dem Stand der Technik mehrere Verfahren wie das Drehen, Innenfräsen, Drehräumen, Dreh-Drehräumen oder Außenfräsen vorgeschlagen worden, von denen das Außenfräsen häufig verwendet wird. Um Kurbelwellen in großen Stückzahlen bei kurzen Bearbeitungszeiten preisgünstig herstellen zu können, wird beispielsweise in der EP 0 830 228 B1 ein Fräsverfahren vorgeschlagen, bei dem die spanende Bearbeitung mit einem Außenfräser bei Schnittgeschwindigkeiten von mehr als 160 m/min, mit Spanungsdicken im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm und mit einer geringen Schnittbogenlänge des Schneideinsätze tragenden Außenfräsers durchgeführt wird. Zur Bearbeitung der Hublager werden tangential eingespannte positive Schneideinsätze verwendet. Dieses sogenannte Hochgeschwindigkeitsfräsen von Kurbelwellen hat erhebliche Kostenvorteile, da die Bearbeitungszeit der Kurbelwellen erheblich minimiert werden konnte. Für die Bearbeitungskosten sind jedoch noch weitere Faktoren entscheidend, nämlich die hier nicht zur Diskussion stehende Verschleißbeständigkeit der Schneideinsätze, durch welche die Standzeiten der Schneiden bestimmt werden, und die Taktzeit des Werkzeuges, d. h. die Abfolge der verschiedenen Zerspanungsschritte sowie die Anzahl der pro Zerspanungsschritt eingreifenden Schneiden.
Nach dem Stand der Technik werden die Hublagermantelflächen (Lagerbreite) und der Ölbund durch aufeinander folgende Schneidwerkzeuge bearbeitet, wobei in Abhängigkeit vom Aufmaß der Kurbelwelle nur eine Spandicke durch den Vorschub realisierbar ist. In manchen Fällen ist jedoch der zu fertigende Eckenradius kleiner als das Ölbundaufmaß, was dazu führt, dass in bestimmten Schneidenbereichen eine höhere maximale Spandicke geschnitten wird, was zu einem entsprechend hohen Verschleiß der betroffenen Schneideinsätze führt. Eine Überlastung von Schneiden (Schneidkanten) einzelner Schneideinsätze macht diesen Schneideinsatz unbrauchbar, so dass unabhängig vom Verschleißzustand der Schneiden anderer Schneideinsätze ein Werkzeugaustausch notwendig ist, der die Taktzeiten und damit die Bearbeitungskosten pro Kurbelwelle entscheidend beeinflusst.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, bei denen die Schnittkräfte zur Schonung der lateral eingespannten Schneideinsätze minimiert werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. eine Vorrichtung nach Anspruch 3 gelöst.
Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit vom aktuellen Aufmaß der Kurbelwelle ein Anstellwinkel κ für die Schneidwerkzeuge zur Bearbeitung des Ölbundes gewählt, bei dem die effektive Spandicke h_max für jeden Schneideinsatz auf einen vorgebbaren Höchstwert limitiert wird. Hierzu sind die lateral eingespannten Schneideinsätze hinsichtlich des Anstellwinkels einstellbar angeordnet, z. B. in sogenannten Werkzeugkassetten.
Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur weiteren Reduzierung der effektiven Spandicke die Anzahl der Schneidwerkzeuge für die Ölbundbearbeitung vergrößert, vorzugsweise verdoppelt, was im Ergebnis auf eine Halbierung der effektiven maximalen Spandicke führt.
Die Vorteile dieses Verfahrens sowie der Vorrichtung bestehen in einer Erhöhung der sogenannten Standmenge sowie einer Kostenreduzierung im Sinne einer Minimierung der Kosten pro gefertigtem Stück. Der Fräsprozess lässt sich unabhängig von der Aufmaßsituation sicher einstellen, insbesondere lassen sich die effektiven Spandicken, welche durch die einzelnen Werkzeuge abgetragen werden, einander angleichen, so dass die aktiven Schneidwerkzeuge auf dem Träger, d. h. dem scheibenförmigen Außenfräser gleichmäßig belastet werden. Insgesamt wird der gesamte Zerspanungsprozess im Hinblick auf die Vorgaben, die durch die zu bearbeitende Kurbelwelle gegeben sind, optimiert. Insbesondere können die für die Ölbundausbildung dienenden lateralen Schneideinsätze in Abhängigkeit vom aktuellen Aufmaß der Kurbelwelle unter einem Anstellwinkel so in dem Werkzeugträger eingesetzt bzw. eingestellt werden, dass bei jeder Zerspanungsoperation ein vorbestimmter Wert h_{max eff} erreicht wird. Erhöht man die Zahl der aktiven Schneiden für die Bearbeitung des Ölbundes, lässt sich in entsprechender Weise die effektive Spanbreite minimieren. In den Bereichen, in denen der lateral eingespannte Schneideinsatz aufgrund des Anstellwinkels bereits ein geringes effektives Maß h_max erzielt, werden keine zusätzlichen Schneiden benötigt.
Die Werkzeugkosten setzen sich aus mehreren Komponenten zusammen. Hierzu gehören insbesondere die Werkzeugkosten, die neben den reinen Herstellkosten auch durch die Standzeiten bestimmt werden. Weiterhin gehen die Bearbeitungszeiten sowie die Kosten für die Werkzeugumrüstung ein. Sogenannte Wendeschneidplatten besitzen mehrere nutzbare Schneiden, deren Anzahl jedoch konstruktiv begrenzt ist. So ist die Anzahl der nutzbaren Schneidkanten bei einem eingangs genannten Schneideinsatz auf vier begrenzt.
Um mit einer Schneidkantenkontur erweiterte Bearbeitungsmöglichkeiten zu ermöglichen, wird ein lateral einspannbarer Schneideeinsatz vorgeschlagen, bei dem mindestens ein Paar der Schneidkanten stufenförmig ausgebildet ist und der zwei konvexe sowie einen dazwischen liegenden konkaven Abschnitt aufweist, wobei der äußere konvexe Abschnitt über ein Winkelmaß von 180° reicht.
Durch eine solche Schneidkantenform lassen sich stufenförmige Konturen wie beispielsweise ein Ölbund einer Kurbelwelle schneiden, wobei gleichzeitig eine Wange, der Ölbund sowie auch die Zapfenlagerecke bzw. ein Unterstich ausgeformt werden können.
Weiterbildungen des Schneideinsatzes sind im folgenden beschrieben.
So sind vorzugsweise jeweils zwei Paare der Schneidkanten stufenförmig ausgebildet, so dass der Schneideinsatz bei Drehung um 180° um eine Querachse rotationssymmetrisch oder zu einer Querschnittsfläche spiegelsymmetrisch ist. Insgesamt ergeben sich somit vier kongruente Schneidkanten, die nacheinander nutzbar sind.
Zur Schneidkantenstabilisierung ist entlang der Schneidkante eine Fase vorgesehen, die vorzugsweise unter einem (negativen) Fasenwinkel von –15° und/oder mit einer Fasenbreite von 0,1 bis 0,2 mm angeordnet ist.
Der verwendete Spanwinkel, insbesondere der sich an die Fase anschließende Spanwinkel liegt bei 0° bis 20°, vorzugsweise wird er mit 10° positiv gewählt.
Zur besseren Abstützung des Schneideinsatzes im Plattensitz besitzt der Schneideinsatz im mittleren Bereich jeweils senkrecht zu den ebenen Grundflächen ebene Seitenflächen.
Wie bereits eingangs erwähnt, kann der Krümmungsradius der Schneidkante so gewählt werden, dass mit dieser Schneidkante in einer Operation eine stufenförmige Kontur in dem gewünschten Endmaß geschnitten wird. Insbesondere für die Kurbelwellenbearbeitung wird hierzu der Krümmungsradius im konkaven Bereich der Schneidkante mit 1,5 ± 0,1 mm und im konvexen Bereich der Schneidkante auf einer Seite mit 1,5 ± 0,1 mm und auf der anderen Seite mit 1,4 ± 0,1 mm gewählt. Erfindungsgemäß lassen sich jedoch auch andere Schneidkanten-Krümmungsradien verwenden.
Ebenso kann vorzugsweise eine Schneideinsatzausgestaltung gewählt werden, bei der die an die konvexen Bereiche gelegte gemeinsame Tangente mit der Grundfläche einen Winkel von 35° ± 5° bildet.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung geht der über 180° reichende Schneidkantenbereich über ein lineares Schneidkantenstück in die anliegende Grundfläche über, wobei dieses Schneidkantenstück mit der Grundfläche einen Winkel ≤ 5° bildet.
Schließlich sind nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung die konvexen und die konkaven Schneidkantenabschnitt um einen Winkel von bis zu 20°, vorzugsweise von 10° zur Längsmittelachse des Schneideinsatzes geneigt.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sowie deren Vorteile ergeben sich im Folgenden anhand der Erläuterungen zu den Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine Prinzipskizze einer Teilquerschnittsansicht einer Kurbelwelle mit zwei Bearbeitungswerkzeugen,
2 eine Querschnittsansicht eines Kurbelwellenabschnittes mit der Ausgangskontur, der zu fertigenden Kontur sowie der Wirkungen der Anstellwinkel auf die effektive Spanungsdicke,
3 die Abhängigkeit des Aufmaßes bzw. der Spanungsdicke in Abhängigkeit von dem Anstellwinkel und
4 eine weitere Darstellung des optimierten Fertigungsprofils gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 eine Draufsicht auf einen lateral angeordneten Schneideinsatz,
6 eine Seitenansicht (mit einer Draufsicht auf die Schneidkantenkonturen) des Schneideinsatzes nach 5,
7 eine vergrößerte Darstellung einer Schneidkantenkontur des Schneideinsatzes,
8 eine Teilschnittansicht im Bereich einer Schneidkante des Schneideinsatzes und
9 eine Seitenansicht eines weiteren Schneideinsatzes.
Nach dem Stand der Technik sind sogenannte scheibenförmige Außenfräser bekannt, die an ihrer Peripherie tangential und radial eingespannte Schneidwerkzeuge aufweisen, die jeweils zur Fertigung der Hublagermantelfläche, des sogenannten Ölbundes einschließlich der angrenzenden Wange oder eines Unterstiches verwendet werden können.
Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, die unterschiedlichen Schneidoperationen durch jeweils separate Fräser nacheinander auszuführen, wobei für jede Zerspanungsoperation der Außenfräser, dessen Drehachse parallel zur Dreh- und Längsachse der Kurbelwelle liegt, radial in Richtung auf die Kurbelwelle an den Bearbeitungsort zugestellt wird. Die Kurbelwelle sowie der Außenfräser werden beide in Rotation versetzt, wobei die Drehgeschwindigkeit des Fräsers erheblich größer ist als die der Kurbelwelle. Vorzugsweise ist die Drehrichtung der Kurbelwelle sowie des Fräsers bei der Bearbeitung gleich. Durch unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten kann im Verlauf einer Fräsoperation jeder Mantelpunkt eines Hublagers bzw. ein kompletter Ölbund gefertigt werden.
1 zeigt eine Querschnittsteilansicht einer Kurbelwelle mit drei Schneideinsätzen, von denen die Schneideinsätze 9 und 10 mit ihrer aktiven Hauptschneide 11 die Kontur des Eckenradius 12 sowie der Mantelfläche 13 bestimmt. Ferner zeigt 1 einen Schneideinsatz 14, der zur Fertigung der Wangenfläche 15 sowie des Eckenradius 16 des Ölbundes verwendet wird. Die Schneideinsätze 9, 10 und 14 sind neben weiteren entsprechend ausgebildeten Schneidplatten auf einem Außenfräser angeordnet, der sowohl axial in Richtung des Doppelpfeils 17 als auch radial in Richtung des Doppelpfeils 18 beweglich angeordnet ist. 2 zeigt drei sich überlagernde Kurven, nämlich eine erste Kurve mit dem Eckenradius 12, eine zweite Kurve 19 mit dem Eckenradius R, die dem zu fertigenden Ölbund entspricht und eine dritte Kurve 20, welche einen Querschnitt durch die zu bearbeitende Kurbelwelle mit Aufmaß darstellt. Insbesondere in den Fällen, in denen der Eckenradius kleiner ist als das Ölbundaufmaß, wird automatisch für bestimmte Schneidenbereiche eine volle Ausbildung der maximalen Spandicke zur Fertigung benötigt. In 2 sind unterschiedliche Punkte h_{max 1}, h_{max 2} und h_{max 3} dargestellt, bei denen es sich jeweils um Effektivwerte handelt. Je nach eingestelltem Tangentenwinkel κ₁ oder κ₂ ergibt sich jeweils ein unterschiedliches Abtragungsmaß H. Dies liegt daran, dass anders als bei einer linear ausgebildeten Schneidkante, das Maß h_max sich je nach Anstellwinkel ändert. Entsprechende Kurvenverläufe sind 3 zu entnehmen, wo der Verlauf von h_max in Kurve 21 gegenüber dem Anstellwinkel κ aufgetragen ist. Die zweite Kurve 22 zeigt das Aufmaß jeweils in Abhängigkeit des Anstellwinkels der Schneideinsätze.
Die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Anstellwinkel der Schneideinsätze bei bekanntem Aufmaß so einzustellen, dass die effektive Spandicke vergleichmäßigt wird, d. h. dass Spitzenwerte in bestimmten Schneidenbereichen vermieden werden. Wie 2 zu entnehmen ist, führen jedenfalls unterschiedliche Anstellwinkel zwangsläufig zu unterschiedlichen effektiven Spandicken h_max. Dort wo die vorgegebene Spandicke erreicht wird, ist es nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Anzahl der Schneiden, d. h. die Anzahl der Schneideinsätze verdoppelt wird, so dass bei gleich bleibendem Vorschub die Spandicke halbiert wird. In den Bereichen, die in 2 und 4 mit h_{max 3} bzw. h_{max 3a} bezeichnet sind, ist wegen der geringen erforderlichen Zerspanungsleistung eine minimale Anzahl von Schneiden ausreichend.
Für die Bestimmung, wie groß das Abstandsmaß H gewählt werden muss, das sich aus den jeweils radial, d. h. vertikal zur Axialrichtung erstreckenden Flächenabschnitten ergibt, wird der in 2 eingezeichnete Radius R der Kurve 19 verwendet, der bestimmt, welcher Wert h_max an einem bestimmten Punkt hat. Da dieser Radius sowie das Aufmaß vor dem Beginn der Zerspanungsbearbeitung bekannt sind, kann durch vielgerichtete Einstellung der Anstellwinkel κ eine im Wesentlichen gleichmäßige Spandicke erreicht werden, die um maximal 30% um einen vorgebbaren Wert schwankt. Durch diese Maßnahme werden einzelne Schnittkraft-Überlastungen diskreter Schneidkanten vermieden, so dass die Standzeit des gesamten Satzes der Schneideinsätze, die durch das „schwächste Glied” bestimmt wird, vergrößert werden kann.
Für die Fertigung der Kontur nach Kurve 23 kann auch ein Schneideinsatz 10 verwendet werden, der vorgepresst und gesintert, jedoch nicht nachbearbeitet worden ist. Die zum Schneiden der Kontur 19 verwendete Platte 14 eilt der Platte 10 sowohl axial als auch radial voraus, so dass dieser Schneideinsatz konturgenau formgeschliffen sein sollte.
In 5 bis 8 ist ein Schneideinsatz dargestellt, der die lateral eingespannten Schneideinsätze 10 und 14 ersetzt, weil er aufgrund seiner stufenförmig ausgebildeten Schneidkanten die komplette Kontur der Wange und des Ölbundes bis zum Eckenradius 12 in einer radialen Zustellbewegung schneiden kann. Nach Drehung des Schneideinsatzes um 180° können auch Unterstiche gefertigt werden.
Der in den 5 bis 8 dargestellte Schneideinsatz besitzt zwei parallel zueinander angeordnete ebene Grundflächen 110, 111, die von einer durchgehenden Bohrung 112 durchgriffen werden. Diese Bohrung dient zur Aufnahme einer Spannschraube, mittels der der Schneideinsatz radial bzw. lateral an einem Scheibenfräser befestigt wird. Die Grundflächen 110, 111 gehen an ihren kürzeren Kanten in gerundete Stirnflächen über, die jeweils seitlich durch Schneidkanten begrenzt sind. Die Schneidkanten sind stufenförmig ausgebildet und bestehen aus zwei konvexen Schneidkantenabschnitten 113 und 114 sowie einem dazwischen liegenden konkaven Schneidkantenabschnitt 115. Die Radien R₁ und R₃ für die konvexen Schneidkantenabschnitte können gleich groß, z. B. 1,5 mm oder verschieden sein. Entsprechendes gilt auch für den Radius R₂ des konkaven Schneidkantenabschnittes.
Der Schneideinsatz besitzt eine Fase 116, die sich entlang der Schneidkantenabschnitte 113 bis 115 erstreckt. Diese Fase ist unter einem Fasenwinkel a von –15° geneigt. Der sich ebenfalls aus 8 ergebende Spanwinkel b beträgt +10°. Die Fasenbreite liegt beispielsweise bei 0,15 mm.
Im mittleren Bereich jeweils senkrecht zu den ebenen Grundflächen 110 und 111 sind ebene Seitenflächen 117, 118 vorgesehen.
In der in den Figuren dargestellten Sonderform bildet die gemeinsame Tangente 119 der konvexen Schneidkantenabschnitte 113 und 114 mit der Grundfläche 110 bzw. 111 einen Winkel von etwa 35°. Aus 7 ersichtlich ist ferner eine Tangente 120, die an den auslaufenden Abschnitt des Schneidkantenabschnittes 113 beim Übergang zu der jeweiligen Grundfläche gelegt ist. Diese Tangente 120 bildet mit der Grundfläche einen Winkel, der ca. 4° beträgt.
Entsprechend der Abbildung in 5 sind die Schneidkanten 113 bis 115 gegenüber der Längsmittelachse 121 des Schneideinsatzes um einen Neigungswinkel c geneigt, der vorzugsweise bis zu 10° beträgt.
Der Schneideinsatz besitzt insgesamt vier aktiv nutzbare Schneidkanten, mit denen insbesondere stufenförmige Ölbund-Konturen bearbeitet werden können, wobei entweder die auslaufenden Abschnitte 122 oder 123 je nach Einspannrichtung des Schneideinsatzes für die Fertigung der Wangenkontur dienen.
Der in 9 dargestellte Schneideinsatz unterscheidet sich von dem Schneideinsatz nach 5 bis 8 im Wesentlichen dadurch, dass er nicht rotationssymmetrisch zu einer Achse, sondern zu der Querschnittsebene 200 ist. Hierdurch ergibt sich eine längere Grundfläche 210 und eine kürzere Grundfläche 211. Des weiteren sind die konvexen Radien R₃' und R₁' mit etwa 2,3 mm bei einem konkaven Radius R₂' unter 0,5 mm einem anderen Zerspanungszweck entsprechend anders gewählt.
Der vorgeschriebene Schneideinsatz kann auf der Spanfläche Spanform- und Spanlenkungselemente in Form von Absenkungen oder Erhebungen aufweisen. Der Schneideinsatz besteht aus einem Hartmetall oder einem Cermet-Werkstoff, der gegebenenfalls auch beschichtet sein kann. Typische Beschichtungsmaterialien sind Carbide, Nitride, Oxide der IVa bis VIa-Metalle sowie Aluminiumoxid, aber auch Diamantbeschichtungen.

Claims

Verfahren zur zerspanenden Bearbeitung von Kurbelwellen, bei denen die Bearbeitung der Lagerbreite und des Ölbundes gleichzeitig vorgenommen werden sollen, wozu ein scheibenförmiger Außenfräser mit mehreren Schneidwerkzeugen (10, 14) verwendet wird, von denen ein Teil zur Bearbeitung eines Lagergrundes der Kurbelwelle und der andere Teil zur Bearbeitung eines dem Lagergrund benachbarten Ölbundes dient, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom aktuellen Aufmaß ein Anstellwinkel (κ) für die Schneidwerkzeuge zur Bearbeitung des Ölbundes gewählt wird, bei dem die effektive Spandicke h_max für jeden Schneideinsatz auf einen vorgebbaren Höchstwert limitiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur weiteren Reduzierung der effektiven Spandicke die Anzahl der Schneidwerkzeuge für die Ölbundbearbeitung vergrößert, vorzugsweise verdoppelt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem scheibenförmigen Außenfräser, an dessen Peripherie tangential und lateral eingespannte Schneideinsätze (10, 14) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel (κ) der lateral eingespannten Schneideinsätze variabel einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass lateral Schneideinsätze angeordnet sind, mit zwei parallel zueinander angeordneten ebenen Grundflächen (110, 111; 210, 211), die jeweils von einer Bohrung (112) zur Aufnahme einer Spannschraube durchgriffen werden und die an ihren kürzeren Kanten in gerundete Stirnflächen übergehen, die jeweils seitlich durch Schneidkanten begrenzt sind, wobei mindestens ein Paar der Schneidkanten stufenförmig ausgebildet ist und zwei konvexe (113, 114) sowie einen dazwischen liegenden konkaven Abschnitt (115) aufweist, wobei der äußere konvexe Abschnitt (113) über ein Winkelmaß von 180° reicht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Paare der Schneidkanten (113 bis 115) stufenförmig ausgebildet sind, so dass der lateral angeordnete Schneideinsatz bei Drehung um 180° um eine Querachse rotationssymmetrisch oder zu einer Querschnittsfläche spiegelsymmetrisch ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Schneidkante der lateral eingespannten Schneideinsätze eine Fase (116), vorzugsweise unter einem negativen Fasenwinkel (a) von –15° und/oder mit einer Fasenbreite von 0,1 bis 0,2 mm angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanwinkel (b) der lateral eingespannten Schneideinsätze entlang der Schneidkanten (113, 114, 115, 122, 123) 0° bis 20°, vorzugsweise 10°, beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im mittleren Bereich jeweils senkrecht zu den ebenen Grundflächen (110, 111) ebene Seitenflächen (117, 118) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (R₂) der lateral eingespannten Schneideinsätze im konkaven Bereich (115) der Schneidkante 1,5 ± 0,1 mm und im konvexen Bereich (113, 114) der Schneidkante auf einer Seite 1,5 ± 0,1 mm und auf der anderen Seite 1,4 ± 0,1 mm beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die an die konvexen Bereiche (113, 114) gelegte gemeinsame Tangente (19) mit der Grundfläche (110, 111) einen Winkel von 35° ± 5° bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der über 180° reichende Schneidkantenbereich über ein im wesentlichen lineares Schneidkantenstück (122) mit der Grundfläche (110, 111) einen Winkel ≤ 5° bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven und die konvexen Schneidkantenabschnitte (113, 114, 115) der lateral eingespannten Schneideinsätze um einen Winkel (a) von bis zu 20°, vorzugsweise 10° zur Längsmittelachse (121) des Schneideinsatzes geneigt sind.