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DE102008027009B4 - Schneideinsatz für ein Zerspanungswerkzeug, sowie Werkzeugsitz und Schneidwerkzeug - Google Patents

Schneideinsatz für ein Zerspanungswerkzeug, sowie Werkzeugsitz und Schneidwerkzeug Download PDF

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DE102008027009B4
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Abstract

Schneideinsatz (1) für ein Zerspanungswerkzeug mit der Geometrie eines Tetraeders, dadurch gekennzeichnet, dass jede seiner Dreiecksgrundflächen (2) einen Tetraederstumpf (7) als Klemmkörper zur Fixierung des Schneideinsatzes (1) in einem Werkzeugsitz (20) eines Trägerwerkzeugs aufweist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung:
  • Die Erfindung betrifft einen Schneideinsatz für ein Zerspanungswerkzeug, einen Werkzeugsitz für einen solchen Schneideinsatz und ein Schneidwerkzeug mit einem solchen Schneideinsatz, insbesondere ein Bohrwerkzeug.
  • Auf dem Gebiet der Zerspanungstechnik ist es bekannt, die Schneide eines Werkzeugs nicht einstückig an das Werkzeug anzuformen, sondern als separates Bauteil in Form einer Schneidplatte, Wendeschneidplatte oder eines Schneidkörpers als Schneideinsatz auszugestalten. Ein solcher Schneidkörper ist beispielsweise aus der DD 157 314 A bekannt.
  • Die Schneideinsätze werden in Spezialwerkzeugen eingesetzt und in Werkzeugen zur Herstellung größere Losgrößen. Sobald die am Schneideinsatz befindlichen Schneiden verschlissen sind, wird der Schneideinsatz aus dem Werkzeug entfernt und durch einen neuen Schneideinsatz ersetzt. Es fallen also keine Nebenzeiten für das Nachschleifen des Werkzeugs an. Darüber hinaus eignen sich solche Schneideinsätze besonders gut für Schneiden aus besonderen Materialien, beispielsweise Hartmetall, Cermets oder Keramik sowie mit Diamant oder ähnlichen Werkstoffen bestückte Schneiden. Die Schneideinsätze können sowohl beschichtet als auch unbeschichtet sein. Hier kann der Schneideinsatz aus dem zumeist kostspieligen und schwierig zu fertigen Schneidstoff gefertigt werden, während das Werkzeug im Übrigen aus einem kostengünstigeren und einfacher zu fertigenden Material hergestellt werden kann. Mit Hilfe von Schneideinsätzen ist es deshalb auch möglich, Spezialwerkzeuge mit sehr speziell auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmten Schneiden herzustellen.
  • Der Vorteil von Schneideinsätzen mit mehreren unabhängig voneinander arbeitenden Schneiden, die üblicherweise als Wendeschneidplatten bezeichnet werden, liegt in der mehrfachen Anwendbarkeit des Einsatzes. Hier ist die Materialausbeute besonders gut. Bezogen auf die für die Herstellung des Schneideinsatzkörpers verwendete Materialmenge ist der Anteil der Schneiden bei einem solchen mehrschneidigen Schneideinsatz besonders hoch.
  • Zur Fixierung des Schneidkörpers ist nach dem Stand der Technik am Werkzeug ein zur Geometrie des Schneidkörpers komplementär ausgebildeter Werkzeugsitz vorgesehen. Aus der DD 148 314 A1 ist es beispielsweise bekannt, einen tetraederförmigen Schneideinsatz in einem Werkzeugsitz mit Hilfe einer schwenkbaren Spannpratze zu fixieren. Nachteilig hierbei ist der große Platzbedarf der Spannpratze. Darüber hinaus ist es nicht möglich, im Bereich der Spannpratze eine Wirkfläche des Werkzeugs, beispielsweise eine Haupt- oder Nebenschneide anzuordnen. Eine von Haus aus raumsparendere Ausgestaltung des Werkzeugsitzes ist aus der DE 1 140 045 B bekannt. Dort ist wiederum ein tetraederförmiger Schneidkörper in einem entsprechenden Werkzeugsitz gelagert. Zum Klemmen des Schneidkörpers dient ein als Schraubbolzen ausgestaltetes Klemmelement. Der Schraubbolzen ist mittels eines in das Werkzeug eingebrachten Schraubkanals im Werkzeug hin und her schraubbar gelagert. Nachteilig hierbei ist die mit der Einbringung des Schraubkanals zwangsläufig einhergehende Schwächung der Festigkeit des Werkzeugs. Außerdem können der Schraubkanal und der Schraubbolzen nicht beliebig verkleinert werden, um zum einen die erforderlichen Klemmkräfte über den Schraubbolzen noch aufbringen zu können und um zum anderen den Schraubbolzen noch sinnvoll handhaben zu können. Eine ähnliche Konstruktion zeigt die DE 24 55 612 A1 , welche wiederum ein Klemmelement und einen entsprechenden Aufnahmeraum für das Klemmelement am Werkzeug benötigt, um den Schneideinsatz spannen zu können.
  • Aufgabe der Erfindung:
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schneideinsatz so zu gestalten, dass er einfach im Werkzeug anbringbar und zugleich einfach handhabbar ist.
  • Lösung der Aufgabe:
  • Die Merkmalskombination des Anspruchs 1 löst die Aufgabe in erfinderischer Weise. Die auf den Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüche enthalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung. Die Erfindung besteht zunächst in einem Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, welches durch die Merkmalskombinationen der Ansprüche 2 bis 11 weitergebildet ist. Des Weiteren ist in den Ansprüchen 12 und 13 ein für einen derartigen Schneideinsatz speziell angepasster, erfinderischer Werkzeugsitz angegeben. Schließlich ist in den Ansprüchen 14 bis 15 ein erfinderisches Schneidwerkzeug, insbesondere Bohrwerkzeug mit einem erfindungsmäßigen Schneideinsatz und fakultativ einem erfindungsmäßigen Werkzeugsitz beansprucht.
  • Der erfindungsmäßige Schneideinsatz hat die Geometrie eines Tetraeders. Der tetraederische Schneideinsatz hat den Vorteil hoher Stabilität. Da der Schneideinsatz, bezogen auf die verwendete Materialmenge, ein geringes Volumen aufweist, ist er sehr stabil und massiv. Infolge der tetraederischen Geometrie weist der Schneidkörper vier zu Zerspanungszwecken speziell ausgestaltbare Schneidecken auf.
  • Der tetraederische Schneideinsatz eignet sich besonders gut zur selbstklemmenden Fixierung im Werkzeugsitz eines Zerspanungswerkzeugs. Die weiteren Merkmale des Schneideinsatzes dienen zur Verbesserung des selbstklemmenden Sitzes des Schneideinsatzes im Werkzeugsitz. Zur Verbesserung des Selbstklemmverhaltens des Schneideinsatzes wird in erfinderischer Weise die Tatsache genutzt, dass ein Großteil der Dreiecksgrundfläche eines jeden, das Tetraeder bildenden Dreiecks für die Bildung von Schneiden, Schneidecken oder Vorsprüngen zum Zwecke des Spanbruchs oder der Spanformung nicht benötigt wird. Auf dem für die vorerwähnten Zwecke nicht benötigten Bereich der Dreiecksgrundfläche ist ein weiterer Klemmkörper zur Fixierung des Schneideinsatzes in einem Werkzeugsitz vorgesehen. Erfindungsgemäß ist dieser Klemmkörper als Tetraederstumpf ausgestaltet.
  • Fertigungstechnisch günstig wird für den Tetraederstumpf die Geometrie eines gleichseitigen Dreiecks gewählt, wobei die Schenkel des Tetraederstumpfs parallel zu den Dreiecksschenkeln der Grundflächen des tetraederischen Schneideinsatzes verlaufen. Soll der Schneideinsatz nach der Fertigung nachbearbeitet werden, ist es beispielsweise möglich, sowohl die Kanten der Dreiecksschenkel, welche die Schneidkanten bilden, als auch die Seiten des Tetraederstumpfs mit ein und demselben Werkzeug in einem Arbeitsgang zu bearbeiten. Außerdem folgt diese Ausgestaltung stringent der Überlegung der bevorzugten Verwendung eines regelmäßigen Körpers als Schneideinsatz.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Schneideinsatz nämlich als so genannter „platonischer Körper”, also als regelmäßiges Tetraeder ausgestaltet. Ein regelmäßiges Tetraeder besteht aus vier kongruenten gleichseitigen Dreiecken (vgl. BROCKHAUS – Naturwissenschaft und Technik, Wiesbaden, 1983, Bd. 4, S. 185 – ISBN 3-7653-0357-7).
  • In weiterer Ausgestaltung dienen die sich zur Deckfläche des Tetraederstumpfs hin verjüngenden Stumpfseitenflächen des Tetraederstumpfs als Klemmflächen zur Fixierung des Schneideinsatzes im Werkzeugsitz. Vorteilhaft weisen die Stumpfseitenflächen einen Anstiegswinkel hin zur Deckfläche des Tetraederstumpfs kleiner 11° in der Wirkrichtung bzw. Wirkebene auf. Eine solche Ausgestaltung gewährleistet zum einen eine gute Auswechselbarkeit des Schneideinsatzes aus dem Werkzeugsitz heraus bzw. in den Werkzeugsitz hinein. Zum anderen gewährleistet dieses Winkelmaß eine besonders solide Selbsthemmung des Schneideinsatzes im Werkzeugsitz. Infolge des selbstklemmenden Sitzes des Schneideinsatzes im Werkzeugsitz kann auf platzzehrende weitere Fixierungsmittel für den Schneideinsatz verzichtet werden. Dies vereinfacht zum einen die Ausgestaltung des Werkzeugsitzes und beschleunigt zum anderen den Wechsel des Schneideinsatzes, weil nach dem Einsetzen des Schneideinsatzes keine weiteren Befestigungsvorgänge erforderlich sind.
  • Bei einem regelmäßig tetraederischen Schneideinsatz bilden die vier Knotenpunkte von jeweils drei aufeinander stoßenden Dreieckschenkeln vier identisch ausgestaltete Schneidenecken. Die sechs Dreiecksschenkel bilden jeweils identisch ausgestaltete Schneiden bzw. Schneidkanten.
  • Infolge der hohen Schneidenanzahl kann ein und derselbe Schneideinsatz vorteilhaft für eine Vielzahl von Schneidvorgängen eingesetzt werden. Infolge des geringen Volumens des Schneideinsatzes ist auch der Materialverbrauch zu seiner Herstellung sehr gering. Wird ein solcher Schneideinsatz beispielsweise aus Hartmetall gefertigt, so wird relativ wenig vom teuren Hartmetallwerkstoff benötigt, um den vielschneidigen Schneideinsatz herzustellen.
  • Infolge seiner hohen Eigenstabilität und der Vielzahl der Schneiden kann mit einem einzigen Schneideinsatz eine vergleichsweise hohe Anzahl von Schneidvorgängen durchgeführt werden. Die Anzahl der Schneidvorgänge pro Schneideinsatz ist gegenüber dem Stand der Technik somit signifikant erhöht.
  • Zur Stabilisierung der die Schneiden des Schneideinsatzes bildenden Schneidkanten sind in vorteilhafter Ausgestaltung Schneidenfasen vorgesehen. Auch kann es zweckmäßig sein, im Bereich der Schneiden oder der Schneidenecken eine Kantenverrundung vorzusehen. Zur Gewährleistung eines schnellen Späneabtransports sind den Schneidkanten in vorteilhafter Ausgestaltung Spanablaufmulden nachgelagert. Das Spanablaufverhalten kann weiter durch die Anbringung von Spanbrechern, Spanformern oder ähnlich wirksamen Vorsprüngen verbessert werden. Besonders vorteilhaft ist es, derartige Vorsprünge in jeweils gleich bleibenden Abständen zueinander anzuordnen. Auf diese Weise sind die Vorsprünge über die Länge der Schneide statistisch gleich verteilt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind 3% bis 20% der Schneidkantenlänge einer jeden Schneidkante mit einem Vorsprung versehen. Als hoch wirksam hat es sich herausgestellt, exakt 5% der Länge der Schneidkantenlänge mit jeweils einem Vorsprung zu versehen, welcher die Funk tion eines Spanformers oder eines Spanbrechers oder eine Doppelfunktion von Spanformung und Spanbrechung aufweist. In weiterer Ausgestaltung ist es auch möglich, einen oder mehrere Vorsprünge als Spanstufe auszugestalten.
  • In erfinderischer Weise ergänzt der Werkzeugsitz nach den Ansprüchen 12 und 13 die Erfindung. Die wesentliche Überlegung besteht darin, den Werkzeugsitz komplementär zum Schneideinsatz auszubilden. Für den hier in Rede stehenden Schneideinsatz bedeutet dies, dass der Werkzeugsitz besonders einfach ausgestaltet ist. Es werden nämlich nur zwei in einem an die Winkelverhältnisse am Schneideinsatz angepasste Dreiecksflächen benötigt. Die Dreiecksflächen müssen in einem die beiden Dreiecksflächen des Schneideinsatzes zwischen sich klemmen den Winkel zueinander angeordnet sein. Verwendet man einen regelmäßigen Körper mit gleichseitigen Dreiecken als Grundflächen für den Schneideinsatz, betragen sämtliche Innenwinkel der dreieckigen Grundflächen 60°. Für die Klemmbacken bedeutet dies, dass auch für den Klemmsitz Klemmbacken mit der Geometrie gleichseitiger Dreiecke oder etwa gleichseitiger Dreiecke Verwendung finden. Es können hierbei Bereiche aus dem Dreieck ausgespart sein, um den Schneideinsatz aus dem Klemmsitz hervorstehen zu lassen. Die Klemmbacken stehen dann wiederum in einem Winkel von 60° oder einem geringfügig kleineren Winkel zueinander. Zwischen den Klemmbacken ist ein Klemmschlitz vorgesehen, der ein Auseinanderfedern der Klemmbacken zulässt, damit diese ihre Klemmwirkung in Bezug auf den Schneideinsatz entfalten können.
  • Besonders vorteilhaft ist es, in die Klemmbacken Aufnahmetaschen einzuformen, die in ihrer Hohlform komplementär zur Volumenform der auf den Dreiecksgrundflächen angeordneten Klemmkörper entsprechen. Besonders bevorzugt ist auch hier wieder eine Aufnahmetasche mit der Umrissform eines gleichseitigen Dreiecks, welches sich in Richtung auf das Klemmbackeninnere in einem Winkel von 11° oder einem geringfügig kleineren Winkel verjüngt.
  • Bei im Werkzeug einliegendem Schneideinsatz erhalten die der Schneide nachgelagerten Spanmulden oder Spanstufen eine Doppelfunktion. Sie liegen nämlich gegen die Klemmbacken an und bilden einen zusätzlichen Auflagerand für den Schneideinsatz im Werkzeugsitz.
  • Die Ansprüche 14 und 15 betreffen ein Zerspanungswerkzeug, insbesondere ein Bohrwerkzeug mit einem erfindungsmäßigen Schneideinsatz und vorteilhaft einem erfindungsmäßigen Werkzeugsitz. Die verwendete Kombination von Schneideinsatz und Werkzeugsitz ist sehr platzsparend. Dies ermöglicht es, die Flächen im Bereich der Werkzeugschneiden anderweitig zu nutzen. Beispielsweise ist es möglich, beim Schneidwerkzeug Kühlkanäle einzuformen, die einen gegenüber dem Stand der Technik vergrößerten Querschnitt aufweisen. Auf diese Weise kann die Kühlwirkung bzw. Kühl-Schmierwirkung des Schneidwerkzeugs signifikant verbessert werden. Insbesondere bei Bohrwerkzeugen kann dies den Bohrvorgang erheblich beschleunigen.
  • Beschreibung der Figuren:
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine synoptische Darstellung eines links in der Figur dargestellten tetraederischen Schneideinsatzes und eines rechts in der Zeichnung dargestellten Werkzeugsitzes,
  • 2 die Detaildarstellung des Werkzeugsitzes mit einem als halbiertem Torso in den Werkzeugsitz hinein gezeichneten Schneideinsatz,
  • 3 eine geschnittene Darstellung durch die Wirkebene eines Schneideinsatzes,
  • 4 eine Draufsicht auf eine die Wirkebene bildende Dreiecksgrundfläche des erfindungsmäßigen Schneideinsatzes mit drei unterschiedlich konfigurierten Schneiden,
  • 5 eine perspektivische Ansicht des in 4 dargestellten Schneideinsatzes und
  • 6 eine Draufsicht auf die Bohrerspitze eines erfindungsmäßigen Bohrwerkzeugs.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels:
  • Nachfolgend sind gleiche Teile in verschiedenen Ausgestaltungen stets mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Der in 1 links dargestellte Schneideinsatz 1 ist als platonischer Körper ausgestaltet. Jede seiner Grundflächen 2 hat die Geometrie eines gleichseitigen Dreiecks mit einem Dreiecksinnenwinkel von 60°. Das regelmäßige Tetraeder weist vier kongruente Grundflächen 2 mit der Geometrie eines gleichseitigen Dreiecks auf. Die Kanten der Dreiecksschenkel 3 bilden die als Schneiden wirksamen Schneidkanten 4 des Schneideinsatzes 1. Die Knotenpunkte von jeweils drei aufeinander stoßenden Dreiecksschenkeln 3 bilden jeweils eine Schneidenecke 5. Der Schneideinsatz 1 weist vier derartige Schneidenecken 5 auf. Diese Schneidenecken 5 können für den jeweiligen Zerspanungszweck konfiguriert sein. Beispielsweise kann eine Eckenverrundung oder Fase vorgesehen sein. Im Bereich der Schneidkanten 4 ist zur Stabilisierung der Schneiden eine Schneidenfase 6 vorgesehen sein. Ferner können die Schneidkanten 4 scharfkantig oder mit einer Kantenverrundung versehen sein.
  • Auf jeder Grundfläche 2 des Schneideinsatzes 1 ist ein Tetraederstumpf 7 ausgebildet. Dieser Tetraederstumpf 7 ist oberseitig von seiner Deckfläche 8 begrenzt. Die Stumpfseitenflächen 9 des Tetraederstumpfs 7 verjüngen sich von der Grundfläche 2 zur Deckfläche 8. In der Darstellung der 3 ist der Wirkwinkel 32, der im Ausführungsbeispiel kleiner als 11° ist dargestellt. Dieser Wirkwinkel 32 entsteht auf der in 4 dargestellten Wirkfläche im Bereich der in Wirkrichtung 33 hinter der aktiven Schneidenecke 5 liegenden Stumpfseitenfläche 9.
  • Im Bereich der von den Schneidenfasen 6 stabilisierten Schneidkanten 4 sind Spanmulden 10 in den Körper des Schneideinsatzes 1 eingeformt. Im Bereich der Spanmulden 10 sind beispielsweise im Ausführungsbeispiel der 4 als Spannocken 11 ausgestaltete Vorsprünge vorgesehen. Auf einer anderen, 4 be nachbarten Spanmulde 10 sind Vorsprünge in Form von Spanleisten 12 ausgebildet.
  • Der Werkzeugsitz 20 ist im Wesentlichen von zwei Klemmbacken 21 gebildet. Die Klemmbacken 21 weisen jeweils die Form eines gleichseitigen Dreiecks auf. Die Klemmbacken 21 stehen im Ausführungsbeispiel in einem Winkel von 60° zueinander. Zwischen den Klemmbacken 21 ist der Klemmschlitz 22 in den Werkzeugsitz 20 eingeformt. In jede der Klemmbacken 21 ist eine Aufnahmetasche 23 eingeformt. Die Aufnahmetasche 23 weist die Hohlform eines Tetraederstumpfs auf. Die Taschenseitenwände 24 der Aufnahmetaschen 23 erstrecken sich in einem Winkel kleiner 11° in der Wirkebene hin zum Taschengrund 25 der Aufnahmetaschen 23.
  • Aus der synoptischen Darstellung der 1 und der Darstellung der 2 ist weiter ersichtlich, dass die Hohlgeometrie der Aufnahmetaschen 23 im Werkzeugsitz 20 komplementär zur Volumengeometrie des Tetraederstumpfs 7 auf dem Schneideinsatz 1 ausgebildet ist. In Montageendstellung, also bei im Werkzeugsitz 20 geklemmtem Schneideinsatz 21 liegt jeweils ein Tetraedertumpf 7 in einer Aufnahmetasche 23 der ihm zugeordneten Klemmbacke 21 des Werkzeugsitzes 20 ein. Hierbei liegen die Deckfläche 8 des Tetraederstumpfs 7 und der Taschengrund 25 der Aufnahmetasche 23 einander nahezu planparallel gegenüber, während die Stumpfseitenflächen 9 die Taschenseitenwände 24 klemmend bündig beaufschlagen. Der Schneideinsatz 1 ist über die Tetraederstümpfe 7 also jeweils in den Klemmbacken 21 verspannt. Infolge dieses soliden Klemmsitzes zwischen den Klemmbacken 21 und den ihnen jeweils zugewandten Grundflächen 2 bzw. den in den Aufnahmetaschen 23 einliegenden Tetraederstümpfen 7 bei sich beaufschlagenden Stumpfseitenflächen 9 und Taschenseitenwänden 24 ist eine solide Selbsthemmung des Schneideinsatzes 1 im Werkzeugsitz 20 gewährleistet. Der Schneideinsatz 1 benötigt keine zusätzlichen Vorrichtungen, um im Werkzeugsitz 20 gehalten zu werden.
  • In 6 ist die Bohrerspitze eines Bohrwerkzeugs 30 gezeigt. Aus der Darstellung der 6 ist erkennbar, dass die Schneideinsätze 1 nur eine jeweils sehr kom pakte Abmessung aufweisen, so dass die Kühlkanäle 31 mit einem vergleichsweise großen Querschnitt versehen werden können.
  • Das in 6 dargestellte Bohrwerkzeug 30 zeigt eine Bohrerspitze mit einer zweigeteilten Hauptschneide, wobei jeder Teil der Hauptschneide jeweils einen erfindungsmäßigen Schneideinsatz 1 aufnimmt. Der in 6 rechts dargestellte Schneideinsatz 1 ist dabei als Kernbohrer bzw. Kernschneider ausgebildet, während der in 6 links dargestellte Schneideinsatz 1 dem rechts dargestellten Schneideinsatz 1 nacheilt und zum Aufbohren geeignet ist.

Claims (15)

  1. Schneideinsatz (1) für ein Zerspanungswerkzeug mit der Geometrie eines Tetraeders, dadurch gekennzeichnet, dass jede seiner Dreiecksgrundflächen (2) einen Tetraederstumpf (7) als Klemmkörper zur Fixierung des Schneideinsatzes (1) in einem Werkzeugsitz (20) eines Trägerwerkzeugs aufweist.
  2. Schneideinsatz (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des Tetraederstumpfs (7) parallel zu den Dreiecksschenkeln (3) der Grundflächen (2) verlaufen.
  3. Schneideinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Dreiecksgrundfläche (2) sich verjüngend bis zur Deckfläche (8) des Tetraederstumpfs (7) verlaufenden Stumpfseitenflächen (9) Klemmflächen zur Fixierung des Schneideinsatzes (1) im Werkzeugsitz (20) bilden.
  4. Schneideinsatz (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stumpfseitenflächen (9) sich in einem Winkel kleiner 11° in Wirkrichtung von den Dreiecksgrundflächen (2) zur Deckfläche (8) hin verjüngen.
  5. Schneideinsatz (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, • dass vier kongruente und gleichseitige Dreiecke die Grundflächen des Tetraeders bilden, • dass die Knotenpunkte von drei aufeinander stoßenden Dreiecksschenkeln (3) verschiedener jeweils eine Grundfläche (2) bildender Dreiecke jeweils eine Schneidenecke (5) bilden, und • dass die Dreiecksschenkel (3) der die Grundflächen (2) bildenden Dreiecke als Schneidkanten (4) ausgebildet sind.
  6. Schneideinsatz (1) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine die Schneidkante (4) flankierende Schneidenfase (6).
  7. Schneideinsatz (1) nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine der Schneidkante (4) nachgelagerte Spanablaufmulde (10).
  8. Schneideinsatz (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Schneidkanten (4), vorzugsweise im Bereich der Spanablaufmulden (10) als Spanbrecher oder Spanformer wirksame Vorsprünge vorzugsweise in jeweils gleichem Abstand zueinander angeordnet sind.
  9. Schneideinsatz (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass 3% bis 20% der Schneidkantenlänge einer jeden Schneidkante (4) einen Vorsprung aufweist.
  10. Schneideinsatz (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass 5% der Schneidkantenlänge einer jeden Schneidkante (4) einen Vorsprung aufweist.
  11. Schneideinsatz (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge als Spanstufe ausgebildet sind.
  12. Werkzeugsitz (20) für einen Schneideinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch zwei in einem an den Winkel zweier benachbarter Dreiecksgrundflächen (2) des Schneideinsatzes (1) angepassten Klemmwinkel zueinander stehende Klemmbacken (21) mit jeweils einer komplementär zum entsprechenden Klemmkörper des Schneideinsatzes (1) ausgebildeten Aufnahmetasche (23) und durch einen zwischen den Klemmbacken (21) angeordneten Klemmschlitz (22).
  13. Werkzeugsitz (20) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, • dass die Klemmbacken (21) jeweils die Umrissform eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen und • dass die in die Klemmbacken (21) eingeformten Aufnahmetaschen (23) vorzugsweise die Umrissform eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen mit sich in Richtung auf das Klemmbackeninnere, nämlich den Taschengrund (25) vorzugsweise in einem Winkel kleiner 11° in Wirkrichtung verjüngenden Taschenseitenwänden (24).
  14. Schneidwerkzeug mit mindestens einem Schneideinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und mit einem Plattensitz (20) nach einem der Ansprüche 12 oder 13.
  15. Werkzeug, insbesondere Bohrwerkzeug (30) mit einem Werkzeugsitz (20) nach einem der Ansprüche 12 oder 13 an jeder Hauptschneide zur Aufnahme jeweils eines Schneideinsatzes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD1009108S1 (en) 2020-09-21 2023-12-26 Kyocera Unimerco Tooling A/S Drill

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL198052A0 (en) * 2009-04-07 2009-12-24 Iscar Ltd Cutting insert and cutting tool therefor
ITBO20100069A1 (it) * 2010-02-09 2011-08-10 Cruing Italy S R L Punta di foratura
US8967920B2 (en) * 2011-09-13 2015-03-03 Iscar, Ltd. Cutting insert and chip-control arrangement therefor
CN107297531B (zh) * 2011-10-31 2019-11-22 京瓷株式会社 切削镶刀
CN102744431B (zh) * 2012-07-24 2014-01-22 哈尔滨理工大学 一种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片
US9216463B2 (en) 2013-01-03 2015-12-22 Iscar, Ltd. Cutting tool and cutting insert having exactly three cutting portions therefor
US9120154B2 (en) * 2013-02-14 2015-09-01 Iscar, Ltd. Single-sided square-shaped indexable cutting insert and cutting tool
US10005131B2 (en) * 2014-03-25 2018-06-26 Kennametal Inc. Triangular-shaped cutting insert with twelve cutting edges and tool holder therefor
DE102016114982A1 (de) * 2016-08-12 2018-02-15 Klingelnberg Ag Werkzeugkopf zur Aufnahme mehrerer Werkzeuge und Werkzeugsystem mit einem solchen Werkzeugkopf und einem Werkzeug
US10166607B2 (en) * 2016-10-05 2019-01-01 Iscar, Ltd. Tetrahedron-shaped cutting insert, insert holder and cutting tool
DE102016011919A1 (de) 2016-10-05 2018-04-05 Iscar Ltd. Tetraederförmiger Schneideinsatz, Einsatzhalter und Schneidwerkzeug
EP3338928B1 (de) * 2016-12-22 2022-03-30 Sandvik Intellectual Property AB Schneideinsatz und schulterfräswerkzeug
ES2815542T3 (es) * 2017-12-22 2021-03-30 Ceratizit Austria Gmbh Sistema de herramientas y procedimiento de torneado

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1140045B (de) * 1959-04-04 1962-11-22 Hertel Karl Schneidwerkzeug mit einem loesbar befestigten Schneidstueck
DE2455612A1 (de) * 1974-11-23 1976-05-26 Krupp Gmbh Zerspanungswerkzeug
DD148314A1 (de) * 1979-12-27 1981-05-20 Richter Ralf Dr Ing Schneidenhalter fuer pyramidenfoermige schneidkoerper
DD157314A1 (de) * 1980-02-19 1982-11-03 Ralf Richter Pyramidenfoermiger schneidkoerper

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3178801A (en) * 1964-01-15 1965-04-20 Iroquois Tool Supply Co Inc Cutting tool assembly
NL153109B (nl) * 1966-06-01 1977-05-16 Sandco Ltd Snijelement voor een verspanende gereedschapsmachine.
US3629919A (en) * 1969-09-17 1971-12-28 David J Trevarrow Jr Tool and tool holder assembly
JPS54145086A (en) * 1978-05-04 1979-11-12 Hitachi Ltd Throwaway tip
SE452713B (sv) * 1986-04-07 1987-12-14 Sandvik Ab Verktyg for avstickning samt sker for anvendning i nemnda verktyg
DE3823199A1 (de) * 1988-07-08 1990-01-11 Feldmuehle Ag Schneidplatte fuer spanabhebende bearbeitung
CN2069320U (zh) * 1989-11-23 1991-01-16 高传滨 快速装夹可转位外圆车刀
IL109054A (en) * 1994-03-21 1998-07-15 Iscar Ltd Cutting insert
US5876160A (en) * 1996-08-21 1999-03-02 Ingersoll Cutting Tool Company Milling with insert having cutting-edge land of width increasing with depth of cut
US6464434B2 (en) * 1998-01-29 2002-10-15 Baker Hughes Incorporated Cutting matrix and method applying the same
SE526539C2 (sv) * 2002-05-28 2005-10-04 Sandvik Intellectual Property Verktyg för spånavskiljande bearbetning där skärläget uppvisar flexibla partier.
SE526586C2 (sv) * 2003-11-25 2005-10-11 Sandvik Intellectual Property Verktyg för spånavskiljande bearbetning innefattande en han/hon-koppling mellan skärdel och hållardel
US7278805B2 (en) * 2005-10-03 2007-10-09 Kennametal Inc. Cutting insert for effective chip control

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1140045B (de) * 1959-04-04 1962-11-22 Hertel Karl Schneidwerkzeug mit einem loesbar befestigten Schneidstueck
DE2455612A1 (de) * 1974-11-23 1976-05-26 Krupp Gmbh Zerspanungswerkzeug
DD148314A1 (de) * 1979-12-27 1981-05-20 Richter Ralf Dr Ing Schneidenhalter fuer pyramidenfoermige schneidkoerper
DD157314A1 (de) * 1980-02-19 1982-11-03 Ralf Richter Pyramidenfoermiger schneidkoerper

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD1009108S1 (en) 2020-09-21 2023-12-26 Kyocera Unimerco Tooling A/S Drill

Also Published As

Publication number Publication date
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BRPI0910016A2 (pt) 2017-10-31
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