DE102009044994B4

DE102009044994B4 - Cutting tool with replaceable cutting insert, cutting insert carrier, method for attaching a replaceable cutting insert, method for replacing a cutting insert

Info

Publication number: DE102009044994B4
Application number: DE102009044994.9A
Authority: DE
Inventors: Jochen Gruber
Original assignee: Guehring KG
Current assignee: Guehring KG
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2025-09-11
Anticipated expiration: 2029-09-25
Also published as: DE102009044994A1; WO2010105608A1

Abstract

Schneideinsatzträger (4) mit einem stirnseitig ausgebildeten Schlitz (10) zur Aufnahme eines austauschbaren Schneideinsatzes (6) und einem Verriegelungselement (38), um in einer Befestigungsstellung mit einem an dem Schneideinsatz (6) entsprechend komplementär ausgebildetem Verriegelungselement (24) einen elastisch lösbaren Formschluss bilden zu können,wobei das Verriegelungselement (38) an einem Abschnitt (50) vorgesehen ist, welcher zum Befestigen und zum Lösen des Schneideinsatzes (6) im Wesentlichen senkrecht zur Schnittrichtung (SR) des Schneideinsatzes (6) elastisch auslenkbar ist,wobei der Schneideinsatzträger (4) zumindest zwei durch den Schlitz (10) definierte Wangen (12) aufweist, wovon jede eine Innenfläche (36) aufweist, welche in der Befestigungsstellung mit einer entsprechenden Seitenfläche (14) des Schneideinsatzes (6) in Anlage kommt,dadurch gekennzeichnet, dass jede Wange (12) einen im Wesentlichen in Schnittrichtung (SR) des Schneideinsatzes (6) verlaufenden Schlitz (46) aufweist, der die Wange (12) in einen größeren inneren Wangenabschnitt (48) und einen kleineren äußeren Wangenabschnitt (50) teilt, wobei das Verriegelungselement (38) an dem äußeren Wangenabschnitt (50) vorgesehen ist.Cutting insert carrier (4) with a slot (10) formed on the end face for receiving a replaceable cutting insert (6) and a locking element (38) in order to be able to form an elastically releasable positive connection in a fastening position with a locking element (24) formed correspondingly complementarily on the cutting insert (6). The locking element (38) is provided on a section (50) which is elastically deflectable for fastening and releasing the cutting insert (6) substantially perpendicular to the cutting direction (SR) of the cutting insert (6). The cutting insert carrier (4) has at least two cheeks (12) defined by the slot (10), each of which has an inner surface (36) which, in the fastening position, comes into contact with a corresponding side surface (14) of the cutting insert (6). extending slot (46) which divides the cheek (12) into a larger inner cheek portion (48) and a smaller outer cheek portion (50), wherein the locking element (38) is provided on the outer cheek portion (50).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneideinsatzträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein drehangetriebenes Schneidwerkzeug mit einem solchen Schneideinsatzträger und einem Schneideinsatz sowie ein Montageverfahren für dieses Schneidwerkzeug.The present invention relates to a cutting insert carrier according to the preamble of claim 1, a rotationally driven cutting tool with such a cutting insert carrier and a cutting insert, and an assembly method for this cutting tool.

Aus dem Stand der Technik sind Schneidwerkzeuge mit austauschbaren Schneideinsätzen bekannt, bei welchen der Schneideinsatz in einen stirnseitigen Schlitz eines Schneideinsatzträgers eingesetzt und befestigt wird. Die Befestigung des Schneideinsatzes an dem Schneideinsatzträger kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. So lässt sich der Schneideinsatz z. B. mittels einer Schraubverbindung direkt an den Träger befestigen ( EP 0 625 395 A1 ) oder zwischen den Wangen mittels Madenschrauben festklemmen ( DE 42 39 311 A1 , DE 197 36 598 A1 ). Die Verwendung von Befestigungsschrauben führt jedoch zur Schwächung des Schneidwerkzeugs und lässt sich insbesondere bei Schneidwerkzeugen mit kleinen Durchmessern nur bedingt realisieren. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass die quer zur Drehachse verlaufenden Bohrungen und Befestigungsschrauben den eigentlichen Verlauf der Kühlkanäle behindern und die Kühlmittelversorgung auf andere Weise gewährleistet werden muss, z. B. durch vor der Schneidwerkzeugspitze seitlich austretende Kühlmittelkanäle. Dies erfordert nicht nur einen höheren Fertigungsaufwand, sondern führt auch zu einer schlechteren Kühlungsleistung, so dass das Werkzeug insbesondere zu Beginn des Bearbeitungsvorgangs heißlaufen kann.Cutting tools with replaceable cutting inserts are known from the prior art, in which the cutting insert is inserted and secured into a slot on the front of a cutting insert carrier. The cutting insert can be attached to the cutting insert carrier in various ways. For example, the cutting insert can be attached directly to the carrier using a screw connection ( EP 0 625 395 A1 ) or clamp between the cheeks using grub screws ( DE 42 39 311 A1 , DE 197 36 598 A1 ). However, the use of fastening screws weakens the cutting tool and is only possible to a limited extent, especially with cutting tools with small diameters. A further disadvantage is that the holes and fastening screws running perpendicular to the rotation axis obstruct the actual path of the cooling channels, and the coolant supply must be ensured by other means, e.g., through coolant channels exiting laterally in front of the cutting tool tip. This not only requires more manufacturing effort but also leads to poorer cooling performance, so that the tool can overheat, especially at the beginning of the machining process.

Es sind jedoch auch Befestigungsarten bekannt, welche ohne die oben erwähnte Schraubenverbindung auskommen. So wird bei dem in WO 96/11079 A1 beschriebenen Bohrer der Schneideinsatz in dem Trägerschlitz über radial elastisch vorgespannte Wangen kraft- bzw. reibschlüssig eingeklemmt. Ein ähnlicher Klemmsitz ist aus EP 0 984 841 A1 bekannt, bei welchem der Schneideinsatz in axialer Richtung zusätzlich noch über schwalbenschwanzförmige Umfangsflächen gesichert wird. Solche Klemmsitze erfordern jedoch eine hohe Fertigungsgenauigkeit, um einerseits den Klemmsitz überhaupt zu ermöglichen und andererseits nicht Gefahr zu laufen, dass sich dieser im Laufe der Zeit löst. Um die radiale Vorspannkraft auf den Schneideinsatz zu erreichen, werden die Wangen nach außen elastisch aufgeweitet, was zu Problemen hinsichtlich der Bündigkeit des Außenumfangs von Schneideinsatz und Schneideinsatzträger führen kann ( WO 98/10881 A1 ).However, there are also fastening methods known that do not require the screw connection mentioned above. WO 96/11079 A1 In the drill described above, the cutting insert is clamped in the carrier slot by means of radially elastically pre-tensioned cheeks. A similar clamping fit is made of EP 0 984 841 A1 known, in which the cutting insert is additionally secured in the axial direction via dovetail-shaped circumferential surfaces. However, such clamping seats require a high degree of manufacturing precision to ensure the clamping fit and to prevent the risk of it loosening over time. To achieve the radial preload on the cutting insert, the cheeks are elastically expanded outwards, which can lead to problems with the flushness of the outer circumference of the cutting insert and the cutting insert carrier ( WO 98/10881 A1 ).

Zudem offenbart die US 6,506,003 B1 einen Schneideinsatzträger mit einem stirnseitigen Schlitz zur Aufnahme eines Schneideinsatzes, wobei zwischen einem Verriegelungselement des Schneideinsatzträgers und einem komplementär ausgebildeten Verriegelungselement des Schneideinsatzes eine Pressverbindung gebildet wird. Ferner ist aus der WO 2008/072 840 A2 ein Schneideinsatzträger mit einer Aufnahme für einen Schneideinsatz bekannt, wobei an dem Schneideinsatzträger eine Führungsrippe ausgebildet ist, die mit einem Rotationsführungselement des Schneideinsatzes zusammenwirkt, und der Schneideinsatz in den Schneideinsatzträger reibschlüssig eingepresst wird.In addition, the US 6,506,003 B1 a cutting insert carrier with a frontal slot for receiving a cutting insert, wherein a press connection is formed between a locking element of the cutting insert carrier and a complementary locking element of the cutting insert. Furthermore, WO 2008/072 840 A2 a cutting insert carrier with a holder for a cutting insert is known, wherein a guide rib is formed on the cutting insert carrier, which cooperates with a rotation guide element of the cutting insert, and the cutting insert is pressed into the cutting insert carrier with frictional engagement.

Aus DE 100 42 990 A1 ist ein Schneidwerkzeug bekannt, bei welchem der Werkzeugkopf ebenfalls über Klemmflächen mit dem Träger fixiert wird und zusätzlich eine lösbare Schnappverbindung aufweist, welche zusätzlich eine Fixierung in axialer Richtung darstellt. Eine reversible Schnappverbindung zwischen Schneideinsatz und Werkzeugträger in Umfangsrichtung ist aus EP 1 273 373 A1 bekannt. Diese Schnappverbindung wird entweder über radial elastisches Auslenken der Wangen des Trägers oder über im Träger vorgesehene elastische Stifte erreicht. Das Vorsehen von elastischen Stiften im Träger erhöht nicht nur den Fertigungsaufwand und die damit einhergehende Komplexität des Werkzeugs, sondern kann insbesondere bei Werkzeugen mit kleinen Durchmessern zu ähnlichen Problemen führen wie sie oben in Bezug auf Schraubverbindungen beschrieben wurden. Wenn andererseits die Schnappverbindung über radiales Auslenken der Wangen erfolgen soll, können diese nicht allzu biegesteif gestaltet werden, um überhaupt die Schnappverbindung realisieren zu können, was jedoch dazu führt, dass diese Wangen dann keinen größeren Drehmomenten standhalten können.Out of DE 100 42 990 A1 A cutting tool is known in which the tool head is also fixed to the carrier via clamping surfaces and additionally has a detachable snap connection, which additionally provides fixation in the axial direction. A reversible snap connection between the cutting insert and the tool carrier in the circumferential direction is known from EP 1 273 373 A1 This snap connection is achieved either through radially elastic deflection of the carrier's cheeks or through elastic pins provided in the carrier. The provision of elastic pins in the carrier not only increases the manufacturing effort and the associated complexity of the tool, but can also lead to similar problems, particularly with tools with small diameters, as those described above with regard to screw connections. On the other hand, if the snap connection is to be achieved through radial deflection of the cheeks, they cannot be designed to be sufficiently rigid to even realize the snap connection, which, however, means that these cheeks cannot then withstand higher torques.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Schneidwerkzeug mit einem Schneideinsatzträger und einem gegen Lösen gesicherten austauschbaren Schneideinsatz zu schaffen, welches ein Befestigen und Lösen des Schneideinsatzes auf einfache Weise ermöglicht und dennoch hohen Schnittkräften standhält.The object of the present invention is therefore to provide a cutting tool with a cutting insert carrier and an interchangeable cutting insert secured against loosening, which allows the cutting insert to be attached and detached in a simple manner and yet withstands high cutting forces.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Schneideinsatzträgers durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie hinsichtlich des Schneidwerkzeugs durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst. Ein entsprechendes Montageverfahren ist Gegenstand der Ansprüche 15 und 17.This object is achieved with respect to the cutting insert carrier by the features of claim 1 and with respect to the cutting tool by the features of claim 13. A corresponding assembly method is the subject of claims 15 and 17.

Der erfindungsgemäße Schneideinsatzträger weist einen stirnseitig ausgebildeten Schlitz zur Aufnahme eines austauschbaren Schneideinsatzes sowie ein Verriegelungselement auf, um in einer Befestigungsstellung mit einem an dem Schneideinsatz entsprechend komplementär ausgebildeten Verriegelungselement einen elastisch lösbaren Formschluss bilden zu können. Dabei ist das Verriegelungselement an einem Abschnitt vorgesehen, welcher zum Befestigen und zum Lösen des Schneideinsatzes im Wesentlichen senkrecht zur Schnittrichtung des Schneideinsatzes elastisch auslenkbar ist. Da es erfindungsgemäß zum Bilden bzw. Lösen des elastischen Formschlusses lediglich einer elastischen Auslenkung eines das Verriegelungselement aufweisenden Abschnitts senkrecht zur Schnittrichtung des Schneideinsatzes bedarf, hat die Verbindung zwischen Schneideinsatz und Schneideinsatzträger keine Auswirkung auf die Auslegung beider Teile in Bezug auf die auftretenden Schnittkräfte und Momente. D.h., der Schneideinsatzträger, insbesondere die Festigkeit der Wange, kann so gestaltet werden, dass dieser den auftretenden Schnittkräften und Momenten standhält. Mit anderen Worten kann durch die erfindungsgemäße Verlegung der Auslenkung des Verriegelungselements in eine Richtung senkrecht zur Schnittrichtung die Auslegung des elastischen Formschlusses von den Festigkeitsanforderungen des Schneidvorgangs getrennt werden, so dass das Vorsehen einer elastischen Schnappverbindung zwischen Schneideinsatzträger und Schneideinsatz zu keiner Schwächung des Werkzeugs führt.The cutting insert carrier according to the invention has a slot formed on the front side for receiving a replaceable cutting insert and a locking element in order to be able to form an elastically releasable form fit in a fastening position with a locking element formed on the cutting insert in a correspondingly complementary manner. A locking element is provided on a section which can be elastically deflected essentially perpendicular to the cutting direction of the cutting insert for fastening and releasing the cutting insert. Since, according to the invention, only an elastic deflection of a section having the locking element perpendicular to the cutting direction of the cutting insert is required to form or release the elastic form fit, the connection between the cutting insert and the cutting insert carrier has no effect on the design of both parts with regard to the cutting forces and moments that occur. This means that the cutting insert carrier, in particular the strength of the cheek, can be designed such that it can withstand the cutting forces and moments that occur. In other words, by shifting the deflection of the locking element in a direction perpendicular to the cutting direction according to the invention, the design of the elastic form fit can be separated from the strength requirements of the cutting process, so that the provision of an elastic snap connection between the cutting insert carrier and the cutting insert does not lead to any weakening of the tool.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Schneideinsatzträgers sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the cutting insert carrier are the subject of the subclaims.

Der erfindungsgemäße Schneideinsatzträger weist zumindest zwei durch den Schlitz definierte Wangen auf, wovon jeder eine Innenfläche aufweist, welche in der Befestigungsstellung mit einer entsprechenden Seitenfläche des Schneideinsatzes in Anlage kommt.The cutting insert carrier according to the invention has at least two cheeks defined by the slot, each of which has an inner surface which, in the fastening position, comes into contact with a corresponding side surface of the cutting insert.

Auf dieser Innenfläche kann das Verriegelungselement in Form eines Vorsprungs mit einer hinterschnittenen Stufe ausgebildet sein. Der Formschluss zwischen Schneideinsatzträger und Schneideinsatz wird vorteilhafterweise mittels einer hinterschnittenen Stufe in ein entsprechend ausgebildetes Verriegelungselement, das an dem Schneideinsatz eingreift, erreicht. Der Schneideinsatz ist somit in Umfangsrichtung fixiert, da in die eine Richtung der Schneideinsatz mit einer Seitenfläche an der Innenfläche der Wange anliegt und in die andere Richtung über den Formschluss der Verriegelungselemente gehalten wird. Vorzugsweise liegt die der Schneide und Spanfläche gegenüberliegende Seitenfläche des Schneideinsatzes an der Wange flächig an, so dass der Formschluss lediglich eine Verdrehung des Schneideinsatzes in Drehrichtung, d.h. entgegen der Schnittkräfte, verhindert.On this inner surface, the locking element can be formed in the form of a projection with an undercut step. The positive connection between the cutting insert carrier and the cutting insert is advantageously achieved by means of an undercut step in a correspondingly designed locking element that engages the cutting insert. The cutting insert is thus fixed in the circumferential direction, since in one direction the cutting insert rests with a side surface against the inner surface of the cheek and in the other direction is held by the positive connection of the locking elements. Preferably, the side surface of the cutting insert opposite the cutting edge and chip surface rests flat against the cheek, so that the positive connection only prevents rotation of the cutting insert in the direction of rotation, i.e., against the cutting forces.

Vorteilhafterweise weist der im Schneideinsatzträger ausgebildete Schlitz eine Grundfläche zur axialen Abstützung des Schneideinsatzes auf. Zusätzlich ist die Stufe bezüglich der Drehachse des Schneideinsatzträgers angestellt und erstreckt sich in Zuführrichtung des Werkzeugträgers nach innen. Dadurch wird erreicht, dass der Vorsprung mit der hinterschnittenen Stufe den Schneideinsatz nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in axialer Richtung gegen Lösen sichert, ohne irgendwelche anderen zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen vornehmen zu müssen, welche wiederum einen erhöhten Fertigungsaufwand mit sich bringen würden.Advantageously, the slot formed in the cutting insert carrier has a base surface for axial support of the cutting insert. Additionally, the step is angled relative to the rotational axis of the cutting insert carrier and extends inward in the feed direction of the tool carrier. This ensures that the projection with the undercut step secures the cutting insert against loosening not only in the circumferential direction but also in the axial direction, without requiring any additional design measures, which would in turn entail increased manufacturing costs.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Winkel, welcher Stufe und Drehachse einschließen, in einem Bereich von 5 bis 30°, vorzugsweise 15 bis 25° liegt, um einerseits die oben erwähnte axiale Sicherung zu erreichen und andererseits einen ausreichenden Hebel zu haben, um den Vorsprung senkrecht zur Schnittrichtung bzw. senkrecht zur Innenfläche der Wange elastisch auszulenken.It has been found to be advantageous if the angle enclosing the step and the axis of rotation lies in a range of 5 to 30°, preferably 15 to 25°, in order to achieve the above-mentioned axial securing on the one hand and to have a sufficient lever to elastically deflect the projection perpendicular to the cutting direction or perpendicular to the inner surface of the cheek on the other hand.

Der stirnseitig ausgebildete Schlitz im Schneideinsatzträger lässt sich besonders einfach fertigen, wenn die Innenfläche der Wangen einschließlich der Vorsprungsfläche parallel zur Drehachse verläuft.The slot formed on the front side in the cutting insert carrier can be manufactured particularly easily if the inner surface of the cheeks, including the projection surface, runs parallel to the axis of rotation.

Wenn zumindest die äußere Kante der Stufe abgerundet ist und das am Schneideinsatz ausgebildete Verriegelungselement ebenfalls eine abgerundete Kante aufweist, so ist es möglich, dass beim Auftreffen der beiden Kanten der trägerseitige Vorsprung aufgrund der Elastizität des entsprechenden Abschnitts automatisch ausweicht, ohne diesen Abschnitt des Schneideinsatzträgers mit anderen Hilfsmitteln auslenken zu müssen.If at least the outer edge of the step is rounded and the locking element formed on the cutting insert also has a rounded edge, it is possible that when the two edges meet, the projection on the carrier side automatically gives way due to the elasticity of the corresponding section, without having to deflect this section of the cutting insert carrier with other means.

Jede Wange weist einen im Wesentlichen in Schnittrichtung des Schneideinsatzes verlaufenden Schlitz auf, der die Wange in einen kleineren äußeren Wangenabschnitt und einen größeren inneren Wangenabschnitt teilt, wobei das Verriegelungselement auf dem äußeren Wangenabschnitt vorgesehen ist. Durch diese geschickte konstruktive Maßnahme ist man in der Lage, die Wange in zwei Abschnitte zu teilen, wovon der innere ausschließlich zur Aufnahme der Schnittkräfte und Momente dient und der äußere im Wesentlichen für die Verriegelung des Schneideinsatzes ausgelegt werden kann. Da der Schlitz in Schnittrichtung verläuft, wird zudem die Schwächung der Wange auf ein Minimum reduziert. Wenn der äußere Wangenabschnitt von dem inneren Wangenabschnitt getrennt ist, lässt sich dieser auch wesentlich leichter elastisch senkrecht zur Schnittrichtung auslenken, so dass die zum Befestigen und Lösen des Formschlusses notwendige Kraft in Grenzen gehalten werden kann. Da der innere Wangenabschnitt zum Befestigen und Lösen des Schneideinsatzes nicht ausgelenkt werden muss, kann dieser so biegesteif gehalten werden, dass dieser auch sehr hohen Schnittkräften und Momenten standhalten kann.Each cheek has a slot running essentially in the cutting direction of the cutting insert, which divides the cheek into a smaller outer cheek section and a larger inner cheek section, with the locking element provided on the outer cheek section. This clever design measure makes it possible to divide the cheek into two sections, the inner of which serves exclusively to absorb the cutting forces and moments, and the outer of which can be designed essentially for locking the cutting insert. Since the slot runs in the cutting direction, the weakening of the cheek is also minimized. If the outer cheek section is separated from the inner cheek section, it can also be deflected elastically perpendicular to the cutting direction much more easily, so that the force required to fasten and release the form fit can be kept within limits. Since the inner cheek section does not need to be deflected to fasten and release the cutting insert, it can be kept so rigid that the It can also withstand very high cutting forces and moments.

Der Schlitz sollte zumindest so tief wie die axiale Erstreckung des Vorsprungs sein, um eine Auslenkbarkeit des gesamten Verriegelungselements sicherstellen zu können.The slot should be at least as deep as the axial extension of the projection in order to ensure that the entire locking element can be deflected.

Der innere Wangenabschnitt kann vorzugsweise mit einem Kühlmittelkanal mit einer stirnseitigen Austrittsöffnung aufweisen, um das Kühlmittel an die Werkzeugspitze führen und eine ausreichende Kühlung der Schneiden sicherstellen zu können.The inner cheek section can preferably be provided with a coolant channel with a front-side outlet opening in order to guide the coolant to the tool tip and to ensure sufficient cooling of the cutting edges.

Sollte der innere Wangenabschnitt für die Aufnahme eines Kühlmittelkanals nicht reichen, z. B. weil dies bei Schneideinsatzträgern mit kleinen Durchmessern zu einer unverhältnismäßigen Schwächung der Wange führen würde, kann der innere Wangenabschnitt an seiner Innenseite lediglich eine Kühlmittelnut aufweisen, welche im Zusammenwirken mit dem an der Innenfläche anliegenden Schneideinsatzes einen Kühlkanal bildet.If the inner cheek section is not large enough to accommodate a coolant channel, e.g. because this would lead to a disproportionate weakening of the cheek in the case of cutting insert holders with small diameters, the inner cheek section can only have a coolant groove on its inside, which, in conjunction with the cutting insert resting on the inner surface, forms a cooling channel.

Ferner kann die Grundfläche eine Kühlkanalaustrittsöffnung und eine Ausnehmung zur Herstellung einer Kühlmittelverbindung zwischen dieser Kühlkanalöffnung und einer Kühlmittelnut in dem inneren Wangenabschnitt aufweisen. Wenn der Schneideinsatzträger keine spiralförmigen Kühlmittelkanäle aufweist, sondern lediglich einen zentralen Kühlmittelkanal, stellt diese Ausnehmung, wenn der Schneideinsatz in der Befestigungsstellung diese dichtend abdeckt, eine Verteilung des Kühlmittels an die jeweiligen Schneiden sicher.Furthermore, the base surface can have a cooling channel outlet opening and a recess for establishing a coolant connection between this cooling channel opening and a coolant groove in the inner cheek section. If the cutting insert carrier does not have spiral coolant channels, but only a central coolant channel, this recess ensures the distribution of the coolant to the respective cutting edges when the cutting insert sealingly covers it in the mounting position.

Um sicherzustellen, dass der in den Schlitz eingesetzte Schneideinsatz durch eine Drehung um die Drehachse von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung bzw. umgekehrt gebracht werden kann, sollte der innere Wangenabschnitt an seiner Innenfläche einen zurückgenommenen oder abgeflachten Abschnitt aufweisen.To ensure that the cutting insert inserted into the slot can be moved from the locking position to the unlocking position or vice versa by rotating about the axis of rotation, the inner cheek section should have a recessed or flattened section on its inner surface.

Vorteilhafterweise dient der Wange nicht nur zur Befestigung des Schneideinsatzes, sondern kann einen Teil der Schneidengeometrie bilden. Die Stirnseite kann als Freifläche des Werkzeugs dienen und so ausgebildet sein, dass sie radial und in Umfangsrichtung bündig mit dem einzusetzenden Schneideinsatz abschließt.Advantageously, the cheek not only serves to secure the cutting insert, but can also form part of the cutting edge geometry. The front face can serve as the tool's clearance surface and be designed to be flush with the cutting insert, both radially and circumferentially.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird hinsichtlich des Schneideinsatzes durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst. Erfindungsgemäß ist das Verriegelungselement, welches zur Bildung des elastisch lösbaren Formschlusses mit einem entsprechend komplementär ausgebildeten Verriegelungselement am Schneideinsatzträger dient, auf der Seitenfläche in Form einer Ausnehmung mit einer hinterschnittenen Stufe ausgebildet. Durch das Vorsehen einer Hinterschneidung an der Seitenfläche, welche im Befestigungszustand in Anlage mit dem Schneideinsatzträger kommt, wird sichergestellt, dass der Schneideinsatz in Umfangsrichtung fixiert wird, und zwar in die eine Richtung über die flächige Anlage der Seitenfläche mit einer entsprechenden Wangeninnenfläche des Schneideinsatzträgers und in die andere Richtung über den Formschluss der hinterschnittenen Stufe mit einem entsprechend komplementär ausgebildeten trägerseitigen Verriegelungselement.The object underlying the invention is achieved with regard to the cutting insert by the features of claim 14. According to the invention, the locking element, which serves to form the elastically releasable positive connection with a correspondingly complementary locking element on the cutting insert carrier, is designed on the side surface in the form of a recess with an undercut step. By providing an undercut on the side surface, which comes into contact with the cutting insert carrier in the fastened state, it is ensured that the cutting insert is fixed in the circumferential direction, namely in one direction via the flat contact of the side surface with a corresponding inner cheek surface of the cutting insert carrier and in the other direction via the positive connection of the undercut step with a correspondingly complementary locking element on the carrier.

Wenn die Stufe bezüglich der Drehachse des Schneideinsatzes angestellt ist und diese sich in Zufuhrrichtung des Schneideinsatzes nach innen erstreckt, ist der Schneideinsatz im eingesetzten Zustand zum einen über dessen Grundfläche und zum anderen über den Vorsprung mit der angestellten Stufe axial gesichert. Damit übernimmt der Vorsprung mit der hinterschnittenen Stufe nicht nur die Fixierung in Umfangsrichtung, sondern auch in axialer Richtung. Die Stufe und Drehachse können einen Winkel in einem Bereich von 5 bis 30°, vorzugsweise 15 bis 25°, einschließen.If the step is angled relative to the cutting insert's rotational axis and this extends inward in the feed direction of the cutting insert, the cutting insert is axially secured in the inserted state, both by its base surface and by the projection with the angled step. Thus, the projection with the undercut step provides fixation not only in the circumferential direction but also in the axial direction. The step and rotational axis can form an angle in the range of 5 to 30°, preferably 15 to 25°.

Da wie oben beschrieben die Lagefixierung ausschließlich über das Zusammenwirken des einsatzseitigen Verriegelungselements mit dem trägerseitigen Verriegelungselement erfolgen kann, können die Seitenflächen des Schneideinsatzes samt der Ausnehmungsfläche parallel zur Drehachse verlaufen, wodurch die Fertigung des Schneideinsatzes insgesamt sehr vereinfacht werden kann. Um den elastisch lösbaren Formschluss mit dem komplementär ausgebildeten Verriegelungselement auf dem Schneideinsatzträger zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn zumindest die Außenkante der Ausnehmung abgerundet ist, so dass die beim Befestigungsvorgang aufeinandertreffenden Kanten einander gleitend ausweichen.Since, as described above, the positional fixation can be achieved exclusively through the interaction of the insert-side locking element with the carrier-side locking element, the side surfaces of the cutting insert, including the recess surface, can run parallel to the rotation axis, which can greatly simplify the overall production of the cutting insert. To facilitate the elastically releasable positive locking with the complementary locking element on the cutting insert carrier, it is advantageous if at least the outer edge of the recess is rounded, so that the edges that meet during the fastening process can smoothly avoid each other.

Der Schneideinsatz kann bezüglich der Drehachse drehsymmetrisch ausgebildet sein. Bei einem Schneideinsatz mit zwei Schneiden kann der Schneideinsatz ein plattenförmiges Bohrmesser mit zueinander planparallelen Seitenflächen sein, wobei die Schneiden bezüglich der Drehachse um 180° versetzt sind.The cutting insert can be rotationally symmetrical with respect to the rotation axis. In a cutting insert with two cutting edges, the cutting insert can be a plate-shaped drill bit with plane-parallel side surfaces, with the cutting edges offset by 180° with respect to the rotation axis.

Der Schneideinsatz ist vorzugsweise aus Hartmetall und weist zumindest teilweise eine Beschichtung auf. Diese Beschichtung kann je nach Anwendung beispielsweise Titannitrit oder Titanaluminiumnitrit enthalten.The cutting insert is preferably made of hard metal and has at least a partial coating. Depending on the application, this coating may contain, for example, titanium nitride or titanium aluminum nitride.

Wenn der Schneideinsatz eine Stirnfläche aufweist, welche in der Befestigungsstellung radial und in Umfangsrichtung bündig mit einer entsprechenden Stirnfläche des Schneideinsatzträgers abschließt, kann das Zusammenwirken von Schneideinsatzträger und Schneideinsatz weiter verbessert werden.If the cutting insert has an end face which, in the fastening position, is radially and circumferentially flush with a corresponding end face of the cutting insert carrier The interaction between the cutting insert carrier and the cutting insert can be further improved.

Hinsichtlich einer Schneidwerkzeuganordnung mit einem Schneideinsatzträger und einem gegen Lösen gesicherten austauschbaren Schneideinsatz wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 24 gelöst. Erfindungsgemäß wird dabei zum Befestigen und zum Lösen des Schneideinsatzes ein das Verriegelungselement am Schneideinsatzträger aufweisender Abschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Schnittrichtung des Schneideinsatzes elastisch ausgelenkt. Da das Zusammenwirken von Schneideinsatzträger und Schneideinsatz so konzipiert ist, dass das trägerseitige Verriegelungselement lediglich senkrecht zur Schnittrichtung ausgelenkt wird, kann das Schneidwerkzeug in Schnittrichtung so ausgelegt werden, dass es große Drehmomente aufnehmen kann. Ferner wird durch diese formschlüssige Verbindung eine Befestigung des Schneideinsatzes im Schneideinsatzträger ermöglicht, welche selbst bei Schneidwerkzeugen mit kleinen Durchmessern praktikabel ist und eine ungehinderte Kühlmittelzuführung zur Werkzeugspitze erlaubt.With regard to a cutting tool arrangement comprising a cutting insert carrier and an interchangeable cutting insert secured against loosening, the object underlying the invention is achieved by the features of claim 24. According to the invention, for fastening and releasing the cutting insert, a section comprising the locking element on the cutting insert carrier is elastically deflected substantially perpendicular to the cutting direction of the cutting insert. Since the interaction of the cutting insert carrier and the cutting insert is designed such that the carrier-side locking element is only deflected perpendicular to the cutting direction, the cutting tool can be designed in the cutting direction so that it can absorb high torques. Furthermore, this positive connection enables fastening of the cutting insert in the cutting insert carrier, which is practical even for cutting tools with small diameters and allows unhindered coolant supply to the tool tip.

Gegenstände der Ansprüche 25 und 26 sind ein Verfahren zum Befestigen eines austauschbaren Schneideinsatzes in einem Schneideinsatzträger bzw. ein Verfahren zum Austauschen eines solchen Schneideinsatzes.The subject matter of claims 25 and 26 is a method for fastening an interchangeable cutting insert in a cutting insert carrier and a method for exchanging such a cutting insert, respectively.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the characters

Es zeigen:

1 ein Schneidwerkzeug mit einem Schneideinsatzträger und einem darin einzusetzenden Schneideinsatz gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 das Schneidwerkzeug mit eingesetztem Schneideinsatz gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Seitenansicht des Schneideinsatzes gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine Seitenansicht des in 3 gezeigten Schneideinsatzes;
5A eine Draufsicht des in 3 gezeigten Schneideinsatzes;
5B eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 3;
6 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 3;
7 eine Querschnittsansicht des oberen Abschnitts eines Schneideinsatzträgers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
8 eine Draufsicht des in 7 gezeigten Schneideinsatzträgers;
9 eine Seitenansicht des Schneideinsatzträgers mit eingesetztem Schneideinsatz;
10 eine Draufsicht des in 9 gezeigten Schneideinsatzträgers mit eingesetztem Schneideinsatz;
11 eine Draufsicht eines Schneideinsatzträgers mit eingesetztem Schneideinsatz gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
12 eine perspektivische Ansicht des Schneidwerkzeugs gemäß der zweiten Ausführungsform.

They show:

1 a cutting tool with a cutting insert carrier and a cutting insert to be inserted therein according to a first embodiment of the invention;
2 the cutting tool with inserted cutting insert according to the first embodiment of the invention;
3 a side view of the cutting insert according to the first embodiment of the invention;
4 a side view of the 3 cutting insert shown;
5A a top view of the 3 cutting insert shown;
5B a sectional view along the line BB in 3 ;
6 a sectional view along the line AA in 3 ;
7 a cross-sectional view of the upper portion of a cutting insert carrier according to the first embodiment of the invention;
8 a top view of the 7 shown cutting insert carrier;
9 a side view of the cutting insert carrier with inserted cutting insert;
10 a top view of the 9 shown cutting insert carrier with inserted cutting insert;
11 a plan view of a cutting insert carrier with inserted cutting insert according to a second embodiment of the invention; and
12 a perspective view of the cutting tool according to the second embodiment.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDetailed description of preferred embodiments

In den 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug 2 mit einem Schneideinsatzträger 4 und einem darin zu befestigenden Schneideinsatz 6 gezeigt. Bei dem Schneideinsatz 6 handelt es sich um eine Wechselplatte mit zwei um 180° zur Drehachse versetzte Schneiden 8. Zum Befestigen des Schneideinsatzes 6 im Schneideinsatzträger 4 wird dieser axial in einen am Schneideinsatzträger 4 stirnseitig ausgebildeten Schlitz 10 eingeführt und anschließend entgegen der Drehrichtung (d.h. im Uhrzeigersinn in 1) so weit gedreht, bis der Schneideinsatz 6 flächig an den Innenseiten der durch den Schlitz 10 definierten Wange 12 in Anlage kommt. Ferner ist aus 1 ersichtlich, dass ein Einspeiseröhrchen 13 zwischen Schneideinsatz 6 und Schneideinsatzträger geschaltet ist. 2 zeigt das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug 2 mit dem im Schneideinsatzträger 4 befestigten Schneideinsatz 6 und dem dazwischen aufgenommenen Einspeiseröhrchen 13. Wie der Schneideinsatz im Einzelnen an dem Schneideinsatzträger 4 befestigt und das Einspeiseröhrchen 13 dazwischen aufgenommen ist, wird weiter unten im Detail beschrieben.In the 1 and 2 a cutting tool 2 according to the invention is shown with a cutting insert carrier 4 and a cutting insert 6 to be fastened therein. The cutting insert 6 is an interchangeable plate with two cutting edges 8 offset by 180° to the axis of rotation. To fasten the cutting insert 6 in the cutting insert carrier 4, the cutting insert 6 is inserted axially into a slot 10 formed on the front side of the cutting insert carrier 4 and then counter to the direction of rotation (ie clockwise in 1 ) is rotated until the cutting insert 6 comes into contact with the inside of the cheek 12 defined by the slot 10. Furthermore, 1 It can be seen that a feed tube 13 is connected between the cutting insert 6 and the cutting insert carrier. 2 shows the cutting tool 2 according to the invention with the cutting insert 6 fastened in the cutting insert carrier 4 and the feed tube 13 received therebetween. How the cutting insert is fastened in detail to the cutting insert carrier 4 and the feed tube 13 is received therebetween is described in detail below.

Im Folgenden wird unter Bezugsnahme auf die 3 bis 6 der erfindungsgemäße Schneideinsatz im Detail beschrieben. Bei dem Schneideinsatz handelt es sich um einen bezüglich der Drehachse A drehsymmetrisch ausgebildeten, plattenförmigen Körper 6 mit jeweils zueinander planparallelen Seitenflächen 14 und Außenflächen 16. Der Schneideinsatz weist ferner eine senkrecht zur Drehachse A verlaufende und zur axialen Abstützung in dem Schlitz 10 des Schneideinsatzträgers 4 dienende Grundfläche 18 und zwei der Grundfläche 18 gegenüberliegende Freiflächen 20, welche einen Spitzenwinkel σ von ungefähr 150° einschließen und eine Querschneide 22 definieren. Die Seitenflächen 14 weisen auf der der jeweiligen Schneide 8 gegenüberliegenden Seite eine Ausnehmung 24 mit einer zu der Seitenfläche 14 planparallelen Fläche 26 auf. Die Flächen 14 und 26 werden von einer hinterschnittenen Stufe 28 getrennt (6). Die gerade verlaufende Stufe 28 ist bezüglich der Drehachse um einen Winkel α von ca. 20° angestellt und erstreckt sich in Zustellrichtung des Schneideinsatzes 6 nach innen zu. Die Ausnehmung 24 befindet sich auf dem durch die Stufe 28 definierten, radial äußeren Abschnitt des Schneideinsatzes 4. Die Stufe 28 weist, wie bereits oben erwähnt, einen Hinterschnitt auf, um mit einer komplementär ausgebildeten Stufe am Schneideinsatzträger 4 einen Formschluss bilden zu können. Die Stufe 28 weist dabei eine äußere Kante 30 und eine innere Kante 32 auf, welche, wie aus 6 ersichtlich, abgerundet sind.In the following, with reference to the 3 to 6 The cutting insert according to the invention is described in detail. The cutting insert is a plate-shaped body 6 which is rotationally symmetrical with respect to the rotation axis A and has plane-parallel side surfaces 14 and outer surfaces 16. The cutting insert further has a base surface 18 which runs perpendicular to the rotation axis A and serves for axial support in the slot 10 of the cutting insert carrier 4, and two flank surfaces 20 opposite the base surface 18, which enclose a tip angle σ of approximately 150° and a Define the cross cutting edge 22. The side surfaces 14 have, on the side opposite the respective cutting edge 8, a recess 24 with a surface 26 that is plane-parallel to the side surface 14. The surfaces 14 and 26 are separated by an undercut step 28 ( 6 ). The straight step 28 is set at an angle α of approximately 20° with respect to the rotational axis and extends inwards in the feed direction of the cutting insert 6. The recess 24 is located on the radially outer section of the cutting insert 4 defined by the step 28. As already mentioned above, the step 28 has an undercut in order to be able to form a positive connection with a complementarily designed step on the cutting insert carrier 4. The step 28 has an outer edge 30 and an inner edge 32, which, as can be seen from 6 visible, are rounded.

Eine sich von der Grundfläche 18 aus erstreckende und zur Drehachse A koaxiale Bohrung 70 erstreckt sich bis zu einer im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse A verlaufenden Stichkanalbohrung 72, welche zu beiden Seiten des Schneideinsatzes 6 in den Seitenflächen 14 mündet. Die Stichkanalbohrung 72 verläuft dabei nicht entlang einer Querachse B, sondern ist zu dieser um einen Winkel □ von ca. 20° angestellt, wie aus 5B ersichtlich ist.A bore 70 extending from the base surface 18 and coaxial with the rotational axis A extends to a branch channel bore 72 running essentially perpendicular to the rotational axis A, which opens into the side surfaces 14 on both sides of the cutting insert 6. The branch channel bore 72 does not run along a transverse axis B, but is set at an angle □ of approximately 20° to it, as can be seen from 5B is evident.

Zur Vermeidung eines radialen Spiels zwischen der Axialbohrung 70 und dem darin einzusetzenden Einspeiseröhrchens 13 sind die Durchmesser beider Bauteile entsprechend eng toleriert.In order to avoid radial play between the axial bore 70 and the feed tube 13 to be inserted therein, the diameters of both components are correspondingly closely tolerated.

Ferner ist der Durchmesser d_a der Axialbohrung 70 etwa um die Wandstärke w des einzusetzenden Einspeiseröhrchens 13 größer als der Durchmesser d_r der Stichkanalbohrung 72, so dass der Strömungsquerschnitt des Kühlmittels beim Übergang vom Einspeiseröhrchen 13 zur Stichkanalbohrung 72 gleich bleibt.Furthermore, the diameter d a _of the axial bore 70 is larger than the diameter d _r of the branch channel bore 72 by approximately the wall thickness w of the feed tube 13 to be used, so that the flow cross-section of the coolant remains the same at the transition from the feed tube 13 to the branch channel bore 72.

Der Schneideinsatz besteht aus Vollhartmetall und weist je nach Anwendungsfall eine entsprechende Beschichtung z. B. aus Titannitrit oder Aluminiumtitannitrit oder ähnlichem auf.The cutting insert is made of solid carbide and, depending on the application, has a corresponding coating, e.g., titanium nitride or aluminum titanium nitride or similar.

Im Folgenden wird der erfindungsgemäße Schneideinsatzträger 4 im Detail mit Bezug auf die 7 und 8 beschrieben. Der Schneideinsatzträger 4 weist an seiner Stirnseite einen Schlitz 10 auf, wie am besten aus 1 ersichtlich ist, welcher quer zur Drehachse A verläuft. Der Schneideinsatzträger 4 weist ferner zwei Wangen 12 auf, welche neben dem Schlitz 10 durch spiralförmige verlaufende Spannuten 34 und dem Außendurchmesser des Schneideinsatzträgers 4 definiert werden. Jede Wange 12 weist eine parallel zur Drehachse A verlaufende Innenfläche 36 auf und einen zu dieser Innenfläche 36 planparallelen Vorsprung 38. Die zwischen dem Vorsprung 38 und der Innenfläche 36 verlaufende Stufe 40 ist bezüglich der Drehachse A um denselben Winkel α angestellt wie die zuvor beschriebene Stufe 28 des Schneideinsatzes 6. In the following, the cutting insert carrier 4 according to the invention is described in detail with reference to the 7 and 8 The cutting insert carrier 4 has a slot 10 on its front side, as best seen from 1 which runs transversely to the axis of rotation A. The cutting insert carrier 4 further has two cheeks 12, which are defined next to the slot 10 by spiral-shaped chip grooves 34 and the outer diameter of the cutting insert carrier 4. Each cheek 12 has an inner surface 36 running parallel to the axis of rotation A and a projection 38 that is plane-parallel to this inner surface 36. The step 40 running between the projection 38 and the inner surface 36 is set at the same angle α with respect to the axis of rotation A as the previously described step 28 of the cutting insert 6.

Ferner weist die trägerseitige Stufe 40 ebenfalls eine Hinterschneidung und abgerundete Kanten 42 und 44 auf. Jede Wange 12 weist einen senkrecht zur Innenfläche 36 verlaufenden durchgehenden Schlitz 46 auf, welcher achsenparallel zur Drehachse verläuft und eine Schlitztiefe T aufweist, welche zumindest die Länge L der axialen Erstreckung des Vorsprungs 38 hat. Der Schlitz 46 teilt jede Wange in einen inneren Wangenabschnitt 48 und einen äußeren Wangenabschnitt 50, wobei der Vorsprung 38 auf dem äußeren Wangenabschnitt 50 ausgebildet ist. Die Stirnflächen 52 der Wange 12 bilden die Freiflächen des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs 2.Furthermore, the carrier-side step 40 also has an undercut and rounded edges 42 and 44. Each cheek 12 has a continuous slot 46 running perpendicular to the inner surface 36, which runs parallel to the axis of rotation and has a slot depth T that is at least the length L of the axial extension of the projection 38. The slot 46 divides each cheek into an inner cheek section 48 and an outer cheek section 50, with the projection 38 being formed on the outer cheek section 50. The end faces 52 of the cheek 12 form the flanks of the cutting tool 2 according to the invention.

Die Schlitz 10 hat eine senkrecht zur Drehachse verlaufende Grundfläche 54, welche zur axialen Abstützung des Schneideinsatzes 6 im Schneideinsatzträger 4 dient. Ferner weist der Schneideinsatzträger 4 einen zentralen Kühlmittelkanal 56 mit einem vergrößertem Endabschnitt 57 auf, in welchem das Einspeiseröhrchen 13 passgenau eingesetzt werden kann.The slot 10 has a base surface 54 extending perpendicular to the rotational axis, which serves to axially support the cutting insert 6 in the cutting insert carrier 4. Furthermore, the cutting insert carrier 4 has a central coolant channel 56 with an enlarged end section 57, into which the feed tube 13 can be precisely inserted.

Zur Vermeidung eines radialen Spiels zwischen dem Endabschnitt 57 und dem darin einzusetzenden Einspeiseröhrchen 13 sind die Durchmesser beider Bauteile entsprechend eng toleriert.To avoid radial play between the end section 57 and the feed tube 13 to be inserted therein, the diameters of both components are correspondingly closely tolerated.

Der Durchmesser d_e des Endabschnitts ist etwa um die Wandstärke w des einzusetzenden Einspeiseröhrchens 13 größer als der Durchmesser d_k des Kühlmittelkanals 56, so dass der Strömungsquerschnitt des Kühlmittels beim Übergang vom Kühlmittelkanal 56 zum Einspeiseröhrchen 13 gleich bleibt und deren Innenflächen bündig aneinander anliegen.The diameter d _e of the end section is larger than the diameter d _k of the coolant channel 56 by approximately the wall thickness w of the feed tube 13 to be used, so that the flow cross-section of the coolant remains the same at the transition from the coolant channel 56 to the feed tube 13 and their inner surfaces lie flush against one another.

In den Wangen 12 sind halbkreisförmige Kühlmittelnuten 60 vorgesehen, über welche das über den Schneideinsatz 6, d.h. über die Bohrungen 70 und 72, radial nach außen geführte Kühlmittel in Richtung der Spitze des Schneidwerkzeugs 2 geführt wird (siehe 7).Semi-circular coolant grooves 60 are provided in the cheeks 12, via which the coolant, which is guided radially outwards via the cutting insert 6, ie via the bores 70 and 72, is guided in the direction of the tip of the cutting tool 2 (see 7 ).

Schneideinsatzträger 4 und Schneideinsatz 6 sind entsprechend aneinander angepasst, so dass die Stichkanalbohrung 72 des Schneideinsatzes 6 auch in den Kühlmittelnuten 60 des Schneideinsatzträgers 4 mündet. Idealerweise entspricht der Durchmesser der Mündungsöffnungen der Breite der Kühlmittelnuten 60.Cutting insert carrier 4 and cutting insert 6 are adapted to each other so that the branch channel bore 72 of the cutting insert 6 also opens into the coolant grooves 60 of the cutting insert carrier 4. Ideally, the diameter of the openings corresponds to the width of the coolant grooves 60.

In den 9 und 10 ist der obere Abschnitt des Schneideinsatzträgers 4 mit eingesetztem Schneideinsatz 6 zu sehen. Wie aus 10 ersichtlich, kommen die Seitenflächen 14 des Schneideinsatzes 6 in flächige Anlage mit den entsprechenden Innenflächen 36 der Wangen 12. Dabei decken die Seitenflächen 14 die Kühlmittelnuten 60 des Schneideinsatzträgers 4 ab, so dass geschlossene Kühlmittelkanäle entstehen.In the 9 and 10 the upper section of the cutting insert carrier 4 with inserted cutting insert 6 can be seen. As can be seen from 10 view ly, the side surfaces 14 of the cutting insert 6 come into flat contact with the corresponding inner surfaces 36 of the cheeks 12. The side surfaces 14 cover the coolant grooves 60 of the cutting insert carrier 4, so that closed coolant channels are created.

Ferner greifen die Vorsprünge 38 mit den hinterschnittenen Stufen 40 in die entsprechend im Schneideinsatz 6 ausgebildeten Ausnehmungen 24 und Stufen 28 ein und bilden dadurch einen Formschluss. Wie dieser Formschluss zustande kommt, wird mit Bezug auf eine zweite Ausführungsform dargestellt, welche in den 11 und 12 gezeigt ist.Furthermore, the projections 38 engage with the undercut steps 40 in the corresponding recesses 24 and steps 28 formed in the cutting insert 6, thereby forming a positive connection. How this positive connection is achieved is illustrated with reference to a second embodiment, which is shown in the 11 and 12 is shown.

Das Befestigungsprinzip der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs ist identisch mit dem der ersten Ausführungsform. Die Unterschiede der zweiten Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform liegen lediglich in der Ausgestaltung der Schneidengeometrie, worauf weiter unten im Detail eingegangen wird.The fastening principle of the second embodiment of the cutting tool according to the invention is identical to that of the first embodiment. The differences between the second embodiment and the first embodiment lie solely in the design of the cutting edge geometry, which will be discussed in detail below.

11 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs 2 mit einem Schneideinsatzträger 4 und einem Schneideinsatz 6. Um den Schneideinsatz 6 an dem Schneideinsatzträger 4 zu befestigen, wird wie folgt vorgegangen: 11 shows a plan view of the front side of a cutting tool 2 according to the invention with a cutting insert carrier 4 and a cutting insert 6. To attach the cutting insert 6 to the cutting insert carrier 4, proceed as follows:

Zunächst wird das Einspeiseröhrchen 13 in den Endabschnitt 57 des Kühlmittelkanals 56 des Schneideinsatzträgers 4 eingesetzt. Das Einspeiseröhrchen 13 hat eine solche Länge, dass es etwa um die Hälfte aus der Grundfläche 58 des Schlitzes 10 hervorsteht. Anschließend wird der Schneideinsatz 6 in den im Schneideinsatzträger 4 hierfür vorgesehenen Schlitz 10 axial eingesetzt. In 11 ist der Zustand gezeigt, in welchem der Schneideinsatz 6 bereits eingesetzt, aber noch nicht mit dem Schneideinsatzträger 4 formschlüssig verbunden ist. Zur Bildung dieses Formschlusses muss der Schneideinsatz 6, wie in der 11 durch Pfeile angedeutet, entgegen der Drehrichtung des Schneideinsatzträgers 4 verdreht werden. Dabei treffen die abgerundeten äußeren Kanten 30 und 42 des Schneideinsatzes 6 bzw. des Schneideinsatzträgers 4 aufeinander. Da die Vorsprünge 38 jeweils auf dem äußeren Wangenabschnitt 50 ausgebildet sind, und dieser Wangenabschnitt aufgrund des Schlitzes 46 von dem inneren Wangenabschnitt 48 getrennt ist, weicht der äußere Wangenabschnitt 50, wie durch die Pfeile und die gestrichelte Linie angedeutet, kurzzeitig senkrecht zum Verlauf des Schlitzes aus, um anschließend, wenn die äußeren Kanten 30 und 42 aneinander vorbei geglitten sind und die Seitenflächen 14 des Schneideinsatzes 6 mit den Innenflächen 36 des Schneideinsatzträgers 4 in Anlage kommen, wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückzukehren und über den gegenseitigen Eingriff der hinterschnittenen Stufen 28 und 40 einen elastisch lösbaren Formschluss zu bilden.First, the feed tube 13 is inserted into the end section 57 of the coolant channel 56 of the cutting insert carrier 4. The feed tube 13 is of such a length that it protrudes approximately halfway from the base area 58 of the slot 10. Subsequently, the cutting insert 6 is inserted axially into the slot 10 provided for this purpose in the cutting insert carrier 4. 11 The state is shown in which the cutting insert 6 is already inserted, but not yet positively connected to the cutting insert carrier 4. To form this positive connection, the cutting insert 6 must be 11 indicated by arrows, are rotated against the direction of rotation of the cutting insert carrier 4. The rounded outer edges 30 and 42 of the cutting insert 6 and the cutting insert carrier 4, respectively, meet one another. Since the projections 38 are each formed on the outer cheek section 50, and this cheek section is separated from the inner cheek section 48 by the slot 46, the outer cheek section 50, as indicated by the arrows and the dashed line, briefly deviates perpendicular to the course of the slot, in order to then return to its original position once the outer edges 30 and 42 have slid past one another and the side surfaces 14 of the cutting insert 6 come into contact with the inner surfaces 36 of the cutting insert carrier 4, and to form an elastically releasable positive connection via the mutual engagement of the undercut steps 28 and 40.

Bei diesem Vorgang spielt das Einspeiseröhrchen 13 eine entscheidende Rolle, da es die zentrale Position des Schneideinsatzes 6 fixiert und verhindert, dass der Schneideinsatz 6 beim Verdrehen gegen die Vorspannung der äußeren Wangenabschnitte 50 in eine radiale Richtung ausweicht.In this process, the feed tube 13 plays a crucial role, as it fixes the central position of the cutting insert 6 and prevents the cutting insert 6 from deflecting in a radial direction when twisting against the preload of the outer cheek sections 50.

Da der Schlitz 46 senkrecht zur Innenfläche 36 der Wange 12 und damit senkrecht zur Seitenfläche 14 des Schneideinsatzes 6 verläuft, und die Schnittrichtung SR des Schneideinsatzes 6 in etwa senkrecht zur Seitenfläche 14 verläuft, wird der äußere Wangenabschnitt 50 mit dem darauf ausgebildeten Vorsprung 38 im Wesentlichen senkrecht zur Schnittrichtung SR des Schneideinsatzes 6 elastisch ausgelenkt. Deshalb kann der äußere Wangenabschnitt 50 derart ausgelegt werden, dass er in Schnittrichtung SR biegesteif ist, aber in einer Richtung senkrecht dazu die für den Formschluss notwendige elastische Auslenkung erlaubt. Da in der Befestigungsstellung beide äußeren Wangenabschnitte 50 wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückkehren wollen und sich diese in entgegengesetzte Richtungen bewegen, wird dadurch ein elastischer Formschluss gebildet. Aufgrund von Reibung und Unterschieden in den radialen Rückstellkräften könnte es hierbei jedoch zu radialen Abweichungen kommen. Da jedoch der Schneideinsatz 6 über das Einspeiseröhrchen 13 mit dem Schneideinsatzträger 4 gekoppelt ist, wirkt das Einspeiseröhrchen 13 etwaigen am Schneideinsatz 6 auftretenden radialen Kräften entgegen und zentriert den Schneideinsatz 6 bezüglich des Schneideinsatzträgers 4.Since the slot 46 runs perpendicular to the inner surface 36 of the cheek 12 and thus perpendicular to the side surface 14 of the cutting insert 6, and the cutting direction SR of the cutting insert 6 runs approximately perpendicular to the side surface 14, the outer cheek section 50 with the projection 38 formed thereon is elastically deflected essentially perpendicular to the cutting direction SR of the cutting insert 6. Therefore, the outer cheek section 50 can be designed such that it is rigid in the cutting direction SR, but allows the elastic deflection necessary for the positive connection in a direction perpendicular thereto. Since in the fastening position both outer cheek sections 50 want to return to their original position and move in opposite directions, this creates an elastic positive connection. However, due to friction and differences in the radial restoring forces, radial deviations could occur. However, since the cutting insert 6 is coupled to the cutting insert carrier 4 via the feed tube 13, the feed tube 13 counteracts any radial forces occurring on the cutting insert 6 and centers the cutting insert 6 with respect to the cutting insert carrier 4.

Um den Schneideinsatz 6 gegen einen neuen auszutauschen, wird in umgekehrter Reihenfolge vorgegangen. Der Schneideinsatz 6 wird gegen den elastischen Widerstand der äußeren Wangenabschnitte 50 relativ zum Schneideinsatzträger 4 in Drehrichtung (entgegen dem Uhrzeigersinn in 11) gedreht, so dass die äußeren Wangenabschnitte 50 kurzzeitig nach außen ausweichen und anschließend den Schneideinsatz 6 freigeben. Auch hierbei verhindert das Einspeiseröhrchen 13 ein radiales Ausweichen des Schneideinsatzes 6. Daraufhin kann der Schneideinsatz 6 axial aus dem Schlitz 10 im Schneideinsatzträger 4 herausgenommen werden und ein neuer Schneideinsatz 6 wie oben bereits beschrieben eingesetzt und arretiert werden.To replace the cutting insert 6 with a new one, proceed in the reverse order. The cutting insert 6 is rotated against the elastic resistance of the outer cheek sections 50 relative to the cutting insert carrier 4 in the direction of rotation (counterclockwise in 11 ) so that the outer cheek sections 50 briefly deflect outwards and then release the cutting insert 6. Here, too, the feed tube 13 prevents radial deflection of the cutting insert 6. The cutting insert 6 can then be removed axially from the slot 10 in the cutting insert carrier 4 and a new cutting insert 6 can be inserted and locked as described above.

Um den Schneideinsatz 6 zum Befestigen bzw. Lösen in dem Schlitz 10 schwenken zu können, müssen die Wangen 12 einen zurückgenommenen bzw. abgeflachten Abschnitt 62 aufweisen.In order to be able to pivot the cutting insert 6 for fastening or releasing in the slot 10, the cheeks 12 must have a recessed or flattened section 62.

Im Folgenden wird auf die Unterschiede der beiden Ausführungsformen näher eingegangen. Wie aus 11 ersichtlich, hat der Schneideinsatz 6 nicht wie in der ersten Ausführungsform gerade, sondern gebogene Schneiden 8. Ferner weist der Schneideinsatz 6 eine Spanfläche 64 auf, welche bündig in die Spannut 34 des Schneideinsatzträgers 4 übergeht, wie in 12 deutlich zu erkennen ist.The differences between the two versions are discussed in more detail below. 11 As can be seen, the cutting insert 6 does not have straight cutting edges 8 as in the first embodiment, but curved cutting edges 8. Furthermore, the cutting insert 6 has a chip surface 64 which merges flush into the chip groove 34 of the cutting insert carrier 4, as in 12 is clearly visible.

Das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug wurde in Bezug auf ein Bohrwerkzeug mit einer Wechselplatte mit zwei Schneiden beschrieben. Die erfindungsgemäße Befestigung eines austauschbaren Schneideinsatzes in einem Schneideinsatzträger ist jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. So können Schneideinsätze mit drei und mehr Schneiden in Schneideinsatzträgern mit drei und mehr erfindungsgemäßen Wangen eingesetzt werden. Selbstverständlich kann der Schneideinsatz jeden beliebigen Spitzenwinkel und/oder Spitzenanschliff haben. Ferner kann das Material des Schneideinsatzes dem jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Ferner liegt es im Ermessen des Fachmanns, die zuvor erwähnten Winkelangaben innerhalb eines gewissen Bereichs zu verändern. Der Anstellwinkel α der hinterschnittenen Stufen sollte so gewählt werden, dass über die Stufe gleichzeitig eine axiale Sicherung des Schneideinsatzes gewährleistet wird und andererseits noch ein ausreichender Hebel zum radial elastischen Auslenken des äußeren Wangenabschnitts ermöglicht wird.The cutting tool according to the invention has been described with reference to a drilling tool with an interchangeable insert having two cutting edges. However, the inventive fastening of an interchangeable cutting insert in a cutting insert holder is not limited to the described embodiments. Thus, cutting inserts with three or more cutting edges can be used in cutting insert holders with three or more cheeks according to the invention. Naturally, the cutting insert can have any desired point angle and/or point grind. Furthermore, the material of the cutting insert can be adapted to the respective application. Furthermore, it is at the discretion of the person skilled in the art to change the aforementioned angle specifications within a certain range. The setting angle α of the undercut steps should be selected such that the step simultaneously ensures axial securing of the cutting insert and, on the other hand, still allows sufficient leverage for radially elastic deflection of the outer cheek section.

Ferner können die axialen Kühlmittelnuten nicht nur am Schneideinsatzträger, sondern zusätzlich oder stattdessen an den Seitenflächen des Schneideinsatzes vorgesehen sein, welche im Zusammenwirken mit den Wangen des Schneideinsatzträgers geschlossene Kühlmittelkanäle bilden, um das Kühlmittel zur Werkzeugspitze zu führen.
Der Vollständigkeit halber soll erwähnt werden, dass das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug für den Mindermengenschmierung (MMS) -Einsatz geeignet ist.Furthermore, the axial coolant grooves can be provided not only on the cutting insert carrier, but additionally or instead on the side surfaces of the cutting insert, which in cooperation with the cheeks of the cutting insert carrier form closed coolant channels to guide the coolant to the tool tip.
For the sake of completeness, it should be mentioned that the cutting tool according to the invention is suitable for minimum quantity lubrication (MQL) use.

Claims

Cutting insert carrier (4) with a slot (10) formed on the end face for receiving an exchangeable cutting insert (6) and a locking element (38) in order to be able to form an elastically releasable positive connection in a fastening position with a locking element (24) formed on the cutting insert (6) in a correspondingly complementary manner, wherein the locking element (38) is provided on a section (50) which is elastically deflectable for fastening and releasing the cutting insert (6) substantially perpendicular to the cutting direction (SR) of the cutting insert (6), wherein the cutting insert carrier (4) has at least two cheeks (12) defined by the slot (10), each of which has an inner surface (36) which, in the fastening position, comes into contact with a corresponding side surface (14) of the cutting insert (6), characterized in that each cheek (12) has a Slot (46) which divides the cheek (12) into a larger inner cheek portion (48) and a smaller outer cheek portion (50), wherein the locking element (38) is provided on the outer cheek portion (50).

Cutting insert carrier (4) according to Claim 1 , characterized in that the locking element (38) on the inner surface (36) is formed in the form of a projection (38) with an undercut step (40).

Cutting insert carrier (4) according to Claim 2 , characterized in that the slot (10) has a base surface (54) for axially supporting the cutting insert (6), and the step (40) is set relative to the axis of rotation (A) of the cutting insert carrier (4) and extends inwards in the feed direction of the cutting insert carrier (6).

Cutting insert carrier (4) according to Claim 2 or 3 , characterized in that the inner surface (36) runs parallel to the axis of rotation (A) and the projection (38) has a contact surface plane-parallel to the inner surface (36).

Cutting insert carrier (4) according to Claim 4 , characterized in that the step (40) and the axis of rotation (A) enclose an angle (α) in a range of 5° to 30°.

Cutting insert carrier (4) according to one of the Claims 2 until 5 , characterized in that the step (40) has at least one rounded outer edge (42).

Cutting insert carrier (4) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the slot (46) has at least the axial extension (L) of the locking element.

Cutting insert carrier (4) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the inner cheek section (48) has a coolant groove (60) formed on its inner surface (36), running substantially axially and opening at the end face of the cutting insert carrier (4) in order to guide coolant guided over the inserted cutting insert (6) and radially emerging therefrom to the end face.

Cutting insert carrier (4) according to one of the Claims 1 until 8 , further characterized by a coolant channel (56) exiting centrally in the slot, wherein the coolant channel (56) has an end section (57) for the precise reception of a feed tube (13) centering the cutting insert (6) and supplying it with coolant.

Cutting insert carrier (4) according to Claim 9 , characterized in that the end section (57) is a cylindrical recess enlarged by the wall thickness of the feed tube (13) to be inserted, so that in the inserted state of the feed tube (13) its inner surface adjoins the upstream section of the coolant channel (56) flush.

Cutting insert carrier (4) according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the inner cheek portion (48) has on its inner surface (36) a recessed or flattened portion (62) to allow pivoting of the cutting insert (6) inserted into the slot (10) about the axis of rotation (A) from the locking to the unlocking position and vice versa.

Cutting insert carrier (4) according to one of the Claims 1 until 11 , characterized in that the end face (52) of the cheeks (12) serves as a free surface and is designed such that it is flush radially and circumferentially with the cutting insert (6) to be used.

Rotary-driven cutting tool (2) with a cutting insert carrier (4) according to one of the Claims 1 until 12 ; and an exchangeable cutting insert (6) which is secured against loosening and which is received in a slot (10) formed on the end face of the cutting insert carrier (4), wherein the cutting insert (6) and the cutting insert carrier (4) have complementary locking elements (24, 38) which form an elastically releasable positive connection in the fastening position, characterized in that for fastening and releasing the cutting insert (6), a section (50) having the locking element (38) on the cutting insert carrier (4) can be deflected radially and elastically substantially perpendicular to the cutting direction (SR) of the cutting insert (6).

Rotary driven cutting tool (2) according to Claim 13 , further characterized by an intermediate feed tube (13) which is partially received in an end section (57) of the coolant channel (56) of the cutting insert carrier (4) and partially in the axial bore (70) provided in the cutting insert (6) in order to center the cutting insert (6) with respect to the cutting insert carrier (4) and to transfer coolant guided centrally in the cutting insert carrier (4) to the cutting insert (6).

Method for fastening an exchangeable cutting insert (6) in a cutting insert carrier (4) according to one of the Claims 1 until 12 , characterized by the steps: axially inserting the cutting insert (6) into a slot (10) formed on the end face in the cutting insert carrier (4); and rotating the cutting insert (6) against the direction of rotation of the cutting insert carrier (4) and against the resistance of a locking element (38) provided on an elastically deflectable section (50) of the cutting insert carrier (4), so that the locking element briefly deflects perpendicular to the cutting direction (SR) of the cutting insert (6) and then forms a positive connection with the cutting insert (6).

Procedure according to Claim 15 , characterized in that before inserting the cutting insert, a feed tube (13) is inserted with a precise fit into an end section (57) of a central coolant channel (56), so that after subsequent axial insertion of the cutting insert (6), a projecting section of the feed tube (13) is received with a precise fit in an axial bore (70) of the cutting insert (6).

Method for replacing a cutting insert (6) in a cutting insert carrier (4) according to one of the Claims 1 until 12 , characterized by the steps: rotating the cutting insert (6) to be replaced in the direction of rotation of the cutting insert carrier (4) and against the resistance of a locking element (38) provided on an elastically deflectable section (50) of the cutting insert carrier (4), so that said locking element deflects perpendicular to the cutting direction (SR) of the cutting insert (6) and subsequently releases the cutting insert (6); axially removing the cutting insert (6) from a slot (10) formed on the end face in the cutting insert carrier (4); axially inserting the cutting insert (6) into the slot (10) formed on the end face in the cutting insert carrier (4); and rotating the cutting insert (6) counter to the direction of rotation of the cutting insert carrier (4) and against the resistance of an elastically deflectable section (50) of the cutting insert carrier (4), so that said locking element deflects briefly perpendicular to the cutting direction (SR) of the cutting insert (6), and then forms a positive connection with the cutting insert (6).