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Die Erfindung betrifft einen Schneideinsatz für einen Fräser sowie einen Fräser.
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Aus dem Stand der Technik sind Schneideinsätze für Fräser bekannt, die über ein Spannelement in einem Werkzeugkörper des Fräsers eingespannt werden, beispielsweise über eine Schraube. Das Spannelement ist dabei einer Hauptfläche des Schneideinsatzes zugeordnet, also einer verhältnismäßig großen Fläche des Schneideinsatzes, um den Schneideinsatz am Werkzeugkörper zu fixieren. Sofern es sich bei dem Spannelement um eine Schraube handelt, erstreckt sich diese üblicherweise durch ein Loch im Schneideinsatz, das durch beide Hauptflächen des Schneideinsatzes verläuft. Ein solcher Aufbau ist in 6 dargestellt.
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Der aus dem Stand der Technik bekannte Fräser 100 weist beispielsweise einen zylindrischen Werkzeugkörper 102 auf, der sich im Betrieb des Fräsers 100 um eine Drehachse A dreht. Der Werkzeugkörper 102 hat eine Ausnehmung 104, in die ein Schneideinsatz 106 eingesetzt ist. Der Schneideinsatz 106 liegt über eine erste Hauptfläche direkt am Werkzeugkörper 102 an, die senkrecht zur Drehrichtung orientiert ist, wobei eine Schraube 108 über eine zweite, zur ersten Hauptfläche entgegengesetzte Hauptfläche 110 eingesetzt wird, um den Schneideinsatz 106 einzuspannen. Die Schraube 108 wird dabei durch ein Loch 112 im Schneideinsatz 106 geführt, das den Spannabschnitt des Schneideinsatzes 106 darstellt. Üblicherweise ist das Loch 112 mittig in der zweiten Hauptfläche 110 vorgesehen, um den Schneideinsatz 106 möglichst gleichmäßig einzuspannen und ihn drehen bzw. wenden zu können, wenn es sich um einen Wendeschneideinsatz handelt.
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Die Schraube 108 erstreckt sich dabei im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse A des Fräsers 100 und zu einer aktiven Schneidkante 114 des Schneideinsatzes 106, über die ein Werkstück mit dem Fräser 100 bearbeitet wird.
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Es sind zudem andere Ausführungen bekannt, bei denen die Schraube bzw. das Spannelement nicht exakt senkrecht durch den Schneideinsatz verläuft, sondern unter einem Winkel, sodass das Spannelement eine Kraft auf den Schneideinsatz beim Einspannen ausübt, die zumindest zwei Kraftkomponenten in unterschiedliche Richtungen hat. Jedoch verläuft auch hier das Spannelement im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse des Fräsers und zur aktiven Schneidkante des Schneideinsatzes.
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Aufgrund dieser Anordnung des Spannelements kann es vorkommen, dass sich das Spannelement während des Betriebs des Fräsers löst, wodurch der Schneideinsatz nicht mehr ausreichend im Fräser fixiert ist.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine alternative Möglichkeit bereitzustellen, um einen Schneideinsatz dauerhaft und sicher am Werkzeugkörper zu fixieren.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schneideinsatz für einen Fräser gelöst, mit einer ersten Hauptfläche zur Anlage an einer im Wesentlichen senkrecht zur Drehrichtung orientierten Anschlagfläche des Fräsers, einer der ersten Hauptfläche entgegengesetzten zweiten Hauptfläche, die die Spanfläche aufweist, sowie einer Mantelfläche, die die erste Hauptfläche mit der zweiten Hauptfläche verbindet und die Freifläche aufweist. Die Mantelfläche weist wenigstens einen Spannabschnitt auf, über den der Schneideinsatz in einer Ausnehmung in einem Werkzeugkörper mittels eines Spannelements eingespannt ist, insbesondere wobei der Schneideinsatz ein Wendeschneideinsatz ist.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist es, den Schneideinsatz über seine Mantelfläche einzuspannen, wodurch eine völlig neue Einspannung des Schneideinsatzes realisiert wird. Die vom Schneideinsatz über dessen Spannabschnitt auf das Spannelement übertragenden Kräfte während des Betriebs des Fräsers weisen so eine andere Richtung bezüglich des Spannelements auf. Aufgrund dieser Anordnung wird das Risiko minimiert, dass sich das Spannelement und somit auch der Schneideinsatz während des Betriebs des Fräsers lösen. Darüber hinaus wird das Risiko reduziert, dass sich das Spannelement während des Betriebs verformt oder nicht zu vermeidende Abweichungen beim Einspannen bzw. in der Qualität des Spannelements einen Einfluss auf das Fräsverhalten haben.
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Ein Aspekt sieht vor, dass die Mantelfläche durch mehrere, ineinander übergehende Seitenflächen gebildet ist, insbesondere vier rechtwinklig zueinander angeordnete Seitenflächen. Die Mantelfläche ist demnach im Wesentlichen durchgehend ausgebildet, da die Seitenflächen ineinander übergehen. Die Oberfläche des Schneideinsatzes ist im Wesentlichen durch die beiden Hauptflächen und die Mantelfläche gebildet, welche aus den Seitenflächen besteht. An den Übergängen der Seitenflächen können Kanten vorhanden sein, sofern der Schneideinsatz beispielsweise quaderförmig ausgebildet ist. Bei einem scheibenförmigen Schneideinsatz wäre die Mantelfläche entsprechend zylindrisch. Üblicherweise weist zumindest die erste Hauptfläche die größte Fläche der unterschiedlichen Außenflächen des Schneideinsatzes auf, da der Schneideinsatz über die erste Hauptfläche am Werkzeugkörper anliegt und sich an diesem über die erste Hauptfläche abstützt.
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Insbesondere ist der wenigstens eine Spannabschnitt in einem exzentrischen Bereich der Mantelfläche vorgesehen, also nicht mittig an einer der Seitenflächen. Da der Spannabschnitt nicht mehr im Bereich der Hauptfläche angeordnet ist, sondern in der Mantelfläche, kann dieser exzentrisch angeordnet werden, wodurch sich eine andere Kräfteverteilung während des Betriebs ergibt, insbesondere eine andere, auf das Spannelement wirkende Kräfteverteilung.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der wenigstens eine Spannabschnitt als eine nutartige Vertiefung in der Oberfläche der Mantelfläche ausgebildet. Bei dem Spannabschnitt handelt es sich somit nicht um ein durchgehendes Loch, durch das sich das Spannelement erstreckt. Die nutartige Vertiefung stellt einen Formschluss zwischen dem Spannabschnitt und dem Spannelement in zumindest zwei Richtungen sicher. Des Weiteren kann das Spannelement so in der Vertiefung aufgenommen werden, dass es nicht über die Oberfläche der Mantelfläche übersteht, wodurch das Spannelement nach außen hin geschützt ist. Die Oberfläche des Schneideinsatzes bildet demnach den äußersten Bereich.
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Insbesondere weist jede Seitenfläche zwei Spannabschnitte an entgegengesetzten Enden auf, vorzugsweise wobei die Oberfläche der Seitenflächen in Draufsicht H-förmig ist und zwischen den Schenkeln des „H“ die Vertiefung liegt. Dies stellt sicher, dass der Schneideinsatz als Wendeschneideinsatz verwendet werden kann, da die Seitenflächen jeweils symmetrisch ausgebildet sind, sodass der Schneideinsatz um 180° um den Mittelpunkt der entsprechenden Seitenfläche gedreht werden kann. Bei der H-förmigen Ausgestaltung handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform, bei der der Schneideinsatz beispielsweise quaderförmig ausgebildet ist.
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Sofern der Schneideinsatz selbst auch noch symmetrisch ausgebildet ist, kann dieser zusätzlich noch um seine eigene Achse gedreht bzw. gewendet werden, wodurch noch mehr Schneidkanten zur Verfügung stehen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt gehen Spannabschnitte benachbarter Seitenflächen ineinander über. Dies vereinfacht die Herstellung des Schneideinsatzes, da die beiden ineinander übergehenden Spannabschnitte in einem Herstellungsschritt ausgebildet werden können.
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Der Spannabschnitt kann darüber hinaus eine singuläre, schräg geneigte Anlagefläche für das Spannelement aufweisen, wobei die Anlagefläche schräg in Richtung zweiter Hauptfläche geneigt ist, insbesondere wobei die Anlagefläche die Bodenfläche der Vertiefung bildet. Aufgrund der singulären, schräg geneigten Anlagefläche kann das Spannelement eine Spannkraft auf den Schneideinsatz ausüben, die zwei Kraftkomponenten umfasst, also in zwei unterschiedliche Richtungen wirkt. Der Schneideinsatz lässt sich so in eine Ecke einer Ausnehmung des Werkzeugkörpers drücken, wodurch dessen Positionierung und Fixierung einfacher erfolgt.
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Die Aufgabe wird zudem durch einen Fräser gelöst, mit einem um eine Drehachse rotierbaren Werkzeugkörper, an dem zumindest ein Schneideinsatz der zuvor genannten Art in einer Ausnehmung des Werkzeugkörpers lösbar befestigt ist, wobei der Schneideinsatz durch wenigstens ein, insbesondere separates, armförmiges, Spannelement im Werkzeugkörper kraftbeaufschlagt ist, das am Spannabschnitt angreift. Das Spannelement ist separat zum Schneideinsatz ausgebildet. Es kann ferner separat zum Werkzeugkörper oder als Teil des Werkzeugkörpers ausgebildet sein. Das Spannelement greift an einer Seitenfläche des Schneideinsatzes an, wodurch der Schneideinsatz über eine seiner Seitenflächen in der Ausnehmung des Werkzeugkörpers eingespannt wird.
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Ein Aspekt sieht vor, dass die Ausnehmung im Werkzeugkörper eine in Umfangsrichtung weisende Anschlagfläche hat, über die der Schneideinsatz mit seiner ersten Hauptfläche anliegt, insbesondere wobei die Anschlagfläche im Wesentlichen senkrecht zur Drehrichtung verläuft. Während des Betriebs des Fräsers stützt sich der Schneideinsatz an der Anschlagfläche des Werkzeugkörpers ab, um die im Betrieb entstehenden Kräfte auf den Werkzeugkörper zu übertragen. Dementsprechend sind die erste Hauptfläche und die ihr zugeordnete Anschlagfläche des Werkzeugkörpers möglichst großflächig ausgebildet, um die Kräfte gleichmäßig aufnehmen zu können.
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Ein Aspekt sieht vor, dass das wenigstens eine Spannelement über eine Schraube am Werkzeugkörper befestigt ist, insbesondere vorgespannt ist. Über die Schraube kann die Kraft eingestellt werden, mit der das Spannelement den Schneideinsatz einspannt. Dementsprechend lässt sich der Schneideinsatz über eine definierte und veränderbare Kraft einspannen.
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Alternativ oder ergänzend ist eine Feder vorgesehen, über die sich die Vorspannung des Spannelements ebenfalls einstellen lässt.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass im Werkzeugkörper eine Aufnahmetasche für das Spannelement mit einer rampenförmigen Kontur für das wenigstens eine Spannelement ausgebildet ist, entlang der sich das Spannelement erstreckt, insbesondere wobei die Bodenfläche der Aufnahmetasche zusätzlich in Längsrichtung der Bodenfläche gesehen schräg zu einer Radialebene oder einer Axialebene des Werkzeugkörpers gekippt verläuft. Die Aufnahmetasche ist somit von der Außenfläche des Werkzeugkörpers zurückgesetzt vorgesehen, wodurch gewährleistet ist, dass das Spannelement während des Betriebs nicht in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück gelangt. Das Spannelement kann daher nicht während des Betriebs beschädigt werden. Aufgrund der rampenförmigen Kontur kann sich das Spannelement zumindest teilweise am Werkzeugkörper abstützen. Über die rampenförmige Kontur sowie deren Orientierung zur Radial- bzw. Axialebene ist sichergestellt, dass das Spannelement eine Kraft auf den Schneideinsatz ausübt, sodass dieser axial in Richtung Werkzeugkörper bzw. radial einwärts in Richtung Werkzeugkörper gedrückt wird.
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Insbesondere weist das Spannelement eine langgestreckte Gestalt auf und hat an dem Ende einen keilförmigen Querschnitt, mit dem das Spannelement mit dem Spannabschnitt zusammenwirkt, sodass das Spannelement eine singuläre, schräge Klemmfläche hat, mit der es an der Anlagefläche anliegt. Über den keilförmigen Querschnitt am Ende des Spannelements ist sichergestellt, dass das Spannelement beim Einspannen des Schneideinsatzes diesen mit einer Kraft beaufschlagt, die zwei Kraftkomponenten hat. Die Klemmfläche ist dabei so orientiert, dass die beiden Kraftkomponenten so auf den Schneideinsatz wirken, dass dieser in die Ausnehmung gedrückt wird.
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Die Klemmfläche kann komplementär zu der Anlagefläche des Spannabschnitts ausgebildet sein, insbesondere eben. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Spannelement den Schneideinsatz über eine möglichst große Fläche beaufschlagt, wodurch eine gleichmäßige Krafteinwirkung auf den Schneideinsatz erfolgt.
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Ein Aspekt sieht vor, dass das Spannelement den Schneideinsatz axial gegen eine erste Sitzfläche des Werkzeugkörpers oder radial einwärts gegen eine zweite Sitzfläche des Werkzeugkörpers drückt. Je nach Orientierung und Anordnung des Spannelements kann der Schneideinsatz somit zusätzlich zur Anschlagfläche gegen eine erste oder zweite Sitzfläche von dem einen Spannelement gedrückt werden. Der Schneideinsatz ist so fest in der Ausnehmung eingespannt. Die beiden Sitzflächen sowie die Anschlagfläche begrenzen die Ausnehmung im Werkzeugkörper. Der Schneideinsatz wird somit vom Spannelement in eine Ecke der Ausnehmung gedrückt, wodurch sich der Schneideinsatz an zwei Flächen gleichzeitig abstützt, nämlich der Anschlagfläche sowie der ersten oder zweiten Sitzfläche.
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Die Klemmfläche liegt demnach einer Ecke der Ausnehmung gegenüber, die durch die beiden entsprechenden Flächen des Werkzeugkörper gebildet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist in der ersten und/oder der zweiten Sitzfläche ein Haltemittel vorgesehen, über das der Schneideinsatz zumindest teilweise gehalten ist, insbesondere ein eine Schnappverbindung aufweisendes Haltemittel. Der Schneideinsatz kann somit zusätzlich zu dem einen Spannelement über ein Haltemittel in der Ausnehmung des Werkzeugkörpers fixiert werden, um eine sichere Anordnung des Schneideinsatzes zu gewährleisten, insbesondere während des Betriebs des Fräsers. Das eine Spannelement kann den Schneideinsatz somit gegen die Anschlagfläche und die erste oder zweite Sitzfläche drücken, wobei ein Haltemittel an der zweiten oder ersten Sitzfläche entsprechend für die Fixierung des Schneideinsatzes an der anderen Sitzfläche sorgt, gegen die der Schneideinsatz nicht vom Spannelement gedrückt wird.
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Eine weitere Ausführungsform sieht zwei, insbesondere separate, armförmige, Spannelemente vor, die den Schneideinsatz einspannen, insbesondere wobei die zwei Spannelemente im Wesentlichen um 90° versetzt zueinander am Werkzeugkörper angeordnet sind, und insbesondere an angrenzenden Seitenflächen angreifen. Hierdurch ist eine gleichmäßigere Beaufschlagung des Schneideinsatzes beim Einspannen sichergestellt, sodass dieser in möglichst homogener Weise in die Ausnehmung eingespannt ist, insbesondere in zwei unterschiedliche Ecken der Ausnehmung, sodass ein Formschluss in drei Richtungen vorliegt. Der Schneideinsatz wird also gegen sämtliche Begrenzungsflächen der Ausnehmung durch die Spannelemente gedrückt.
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Generell kann das Haltemittel auch zusätzlich zum Spannelement vorgesehen sein, um eine redundante Fixierung des Schneideinsatzes zu ermöglichen bzw. eine zusätzliche Sicherung. Das Haltemittel kann demnach an der Sitzfläche vorgesehen sein, gegen die das Spannelement den Schneideinsatz beaufschlagt.
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Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fräsers mit einem eingespannten erfindungsgemäßen Schneideinsatz,
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2 eine Darstellung von unten des Fräsers mit eingespanntem Schneideinsatz gemäß 1,
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3 eine erste Seitenansicht des Fräsers mit eingespanntem Schneideinsatz gemäß den 1 und 2,
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4 eine zweite Seitenansicht des Fräsers mit eingespanntem Schneideinsatz gemäß den 1 bis 3,
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5 eine schematische Teilschnittdarstellung des Fräsers mit eingespanntem Schneideinsatz gemäß 1 entlang der Linie A-A, und
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6 einen Fräser mit eingespanntem Schneideinsatz gemäß dem Stand der Technik.
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In den 1 bis 5 ist ein Fräser 10 gezeigt, der einen Werkzeugkörper 12 aufweist, der sich während des Betriebs des Fräsers 10 um seine Drehachse A dreht.
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Der Werkzeugkörper 12 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist an einem Ende eine Stirnfläche 14 auf, auf die in 2 geblickt wird. Der Werkzeugkörper 12 hat zudem eine zylinderförmige Umfangsfläche 16, die sich von der Stirnfläche 14 zum hier nicht dargestellten anderen Ende des Werkzeugkörpers 12 erstreckt.
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Im Werkzeugkörper 12 ist eine Ausnehmung 18 vorgesehen, die sowohl die Stirnfläche 14 als auch die Umfangsfläche 16 unterbricht. Die Ausnehmung 18 erstreckt sich demnach von der Umfangsfläche 16 ausgehend radial einwärts und von der Stirnfläche 14 ausgehend in axialer Richtung.
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In der Ausnehmung 18 ist ein Schneideinsatz 20 lösbar befestigt, der nachfolgend näher beschrieben wird, insbesondere mit Bezug auf die 1 und 5.
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Der Schneideinsatz 20 weist eine erste Hauptfläche 22 auf (siehe 5), über die der Schneideinsatz 20 an einer Anschlagfläche 24 des Werkzeugkörpers 12 anliegt, die die Ausnehmung 18 im Werkzeugkörper 12 begrenzt. Die Anschlagfläche 24 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Drehrichtung des Fräsers 10 sowie senkrecht zur Stirnfläche 14 des Werkzeugkörpers 12.
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Der Schneideinsatz 20 weist zudem eine zweite Hauptfläche 26 auf, die entgegengesetzt zur ersten Hauptfläche 22 vorgesehen ist. Wie aus den 1, 2 und 4 insbesondere hervorgeht, ist die zweite Hauptfläche 26 zum Freiraum der Ausnehmung 18 orientiert. Die zweite Hauptfläche 26 weist entsprechend die Spanfläche auf, über das von einem Werkstück abgetragenes Material weggeführt wird.
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Des Weiteren weist der Schneideinsatz 20 eine Mantelfläche 28 auf, die die erste Hauptfläche 24 mit der zweiten Hauptfläche 26 verbindet.
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In der gezeigten Ausführungsform ist der Schneideinsatz 20 quaderförmig ausgebildet, sodass die Mantelfläche 28 durch vier Seitenflächen 30 bis 36 gebildet ist, die jeweils über Kanten ineinander übergehen.
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Die Hauptflächen 22, 26 gehen ebenfalls über Kanten in die Seitenflächen 30 bis 36 über, wobei es sich bei diesen Kanten um Schneidkanten 37 handelt, die zur Bearbeitung eines Werkstücks dienen. Je nach Anordnung und Orientierung des Schneideinsatzes 20 in der Ausnehmung 18 ist zumindest eine der Schneidkanten 37 aktiv.
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In der gezeigten Ausführungsform ist beispielsweise die Schneidkante 37 aktiv, die zwischen der zweiten Hauptfläche 26 und der ersten Seitenfläche 30 liegt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in den Figuren daher auch nur diese Schneidkante 37 mit einem Bezugszeichen versehen.
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Alternativ oder ergänzend kann auch die Schneidkante aktiv sein, die zwischen der zweiten Hauptfläche 26 und der zweiten Seitenfläche 32 ist. Dies hängt vom Einsatz des Fräsers 10 ab.
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Generell handelt es sich bei dem Schneideinsatz 20 aufgrund dessen symmetrischer Ausbildung um einen Wendeschneideinsatz, weswegen dieser um 180° um seine Mittelachse gedreht werden kann, sodass die zweite Hauptfläche 26 an der Anschlagfläche 24 anliegt und die erste Hauptfläche 22 die Spanfläche aufweist. Entsprechend würde eine andere Schneidkante zur Bearbeitung des Werkstücks dienen.
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Ferner weist die Mantelfläche 28 die Freifläche auf, die in der gezeigten Ausführungsform nach radial außen zeigt und in der gezeigten Orientierung an der zweiten Seitenfläche 32 (siehe 1) vorgesehen ist. Sofern der Schneideinsatz 20 gewendet und/oder gedreht wird, befindet sich die Freifläche an einer anderen Seitenfläche 30, 34, 36, jedoch immer an der Mantelfläche 28 Die Mantelfläche 28 weist zudem wenigstens einen Spannabschnitt 38 auf, über den der Schneideinsatz 20 in der Ausnehmung 18 eingespannt ist.
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In der gezeigten Ausführungsform weist der Schneideinsatz 20 insgesamt acht Spannabschnitte 38 auf, die jeweils an sich gegenüberliegenden Enden der Seitenflächen 30 bis 36 vorgesehen sind.
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Die Spannabschnitte 38 sind ferner derart ausgebildet, dass zwei Spannabschnitte 38 benachbarter Seitenflächen 30 bis 36 ineinander übergehen. Dies geht anschaulich aus der 1 hervor, in der gezeigt ist, wie der Spannabschnitt 38 am rechten Ende der ersten Seitenfläche 30 in den Spannabschnitt 38 der zweiten Seitenfläche 32 übergeht. Der Spannabschnitt 38 am rechten Ende der ersten Seitenfläche 30 erstreckt sich demnach von der zweiten Seitenfläche 32 ausgehend in Richtung zur vierten Seitenfläche 36. Die Länge dieses Spannabschnitts 38 entspricht etwa einem Drittel der gesamten Länge der ersten Seitenfläche 30.
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In analoger Weise kann der Spannabschnitt 38 am linken Ende der zweiten Seitenfläche 32 ausgebildet sein, der sich demnach von der ersten Seitenfläche 30 ausgehend bis über etwa einem Drittel der Gesamtlänge der zweiten Seitenfläche 32 in Richtung der dritten Seitenfläche 34 erstreckt.
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In Draufsicht ergibt sich daher eine H-förmige Ausgestaltung der Seitenflächen 30 bis 36, wie in den 2 und 4 gut zu erkennen ist.
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Die Spannabschnitte 38 sind als nutartige Vertiefungen in der Oberfläche der jeweiligen Seitenflächen 30 bis 36 ausgebildet, sodass die Vertiefungen der Spannabschnitte 38 zwischen den jeweiligen Schenkeln des „H“ liegen.
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In den Vertiefungen kann ein darin eingreifendes Spannelement 40 formschlüssig aufgenommen werden, wobei die Vertiefungen der Spannabschnitte 38 und das Spannelement 40 so ausgebildet sind, dass die nach außen weisende Oberfläche des Spannelements 40 tiefer als die Oberfläche der entsprechenden Seitenfläche 30 bis 36 ist (siehe insbesondere 5). Das Spannelement 40 ist hierdurch geschützt im entsprechenden Spannabschnitt 38 aufgenommen.
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In der gezeigten Ausführungsform sind zwei Spannelemente 40 vorgesehen, die den Schneideinsatz 20 an zwei im Wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Seitenflächen 30 bis 36 angreifen. Bei den beiden Seitenflächen 30 bis 36, die mit den Spannelementen 40 zusammenwirken, handelt es sich demnach um benachbarte Seitenflächen 30, 32 des Schneideinsatzes 20. In der gezeigten Ausführungsform ist das erste Spannelement 40 dem linken Spannabschnitt 38 der ersten Seitenfläche 30 zugeordnet, und das zweite Spannelement 40 dem rechten Spannabschnitt 38 der zweiten Seitenfläche 32. Die Spannelemente 40 greifen somit nicht an den Spannabschnitten 38 der benachbarten Seitenflächen 30, 32 an, die ineinander übergehen.
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Die Spannelemente 40 sind separat vom Werkzeugkörper 12 und vom Schneideinsatz 20 ausgebildet. In einer alternativen Ausführungsform können die Spannelemente 40 jedoch auch als Teil des Werkzeugkörpers 12 ausgebildet sein.
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In der gezeigten Ausführungsform sind die Spannelemente 40 zudem armförmig ausgebildet, sodass sie eine im Wesentlichen langgestreckte Gestalt haben. Die Enden 42 der Spannelemente 40, die jeweils mit den Spannabschnitten 38 des Schneideinsatzes 20 zusammenwirken, weisen einen keilförmigen Querschnitt auf. Hierdurch haben die Spannelemente 40 jeweils eine singuläre, schräge Klemmfläche 44, über die das Spannelement 40 an einer im Spannabschnitt 38 ausgebildeten Anlagefläche 46 anliegt (siehe 5). Bei der Anlagefläche 46 handelt es sich um die Bodenfläche der nutartigen Vertiefung des Spannabschnitts 38. Die Klemmfläche 44 ist schräg in Richtung erster Hauptfläche 22 geneigt.
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Die Anlagefläche 46 ist singulär und schräg in Richtung zweiter Hauptfläche 26 geneigt, wie aus 5 anschaulich hervorgeht. Dementsprechend sind die Anlagefläche 46 und die Klemmfläche 44 komplementär zueinander ausgebildet, wobei sie eben sind. Hierdurch ist sichergestellt, dass die vom Spannelement 40 auf den Schneideinsatz 20 aufgebrachte Kraft möglichst homogen verteilt wird.
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Aufgrund der schrägen Verläufe der Anlagefläche 46 sowie der Klemmfläche 44 ist zudem sichergestellt, dass das Spannelement 40 den Schneideinsatz 20 derart einspannt, dass die vom Spannelement 40 ausgeübte Spannkraft zwei Kraftkomponenten aufweist, also in zwei unterschiedliche Richtungen auf den Schneideinsatz 20 wirkt, sodass dieser in zwei Richtungen gedrückt wird.
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Das in 5 dargestellte erste Spannelement 40 drückt den Schneideinsatz 20 entsprechend gegen die Anschlagfläche 24 in der Ausnehmung 18 sowie gegen eine erste Sitzfläche 48 im Werkzeugkörper 12, an der sich der Schneideinsatz 20 über die dritte Seitenfläche 34 abstützt (siehe insbesondere 5). Das erste Spannelement 40 drückt dementsprechend den Schneideinsatz 20 axial einwärts gegen die erste Sitzfläche 48.
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Wie aus der 5 insbesondere hervorgeht, ist die Klemmfläche 44 so ausgebildet, dass sie einer Ecke der Ausnehmung 18 gegenüberliegt. Die Ecke der Ausnehmung 18 ist durch die Anschlagfläche 24 und die erste Sitzfläche 48 gebildet.
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Das zweite, in 1 dargestellte Spannelement 40 ist in analoger Weise zum ersten Spannelement 40 ausgebildet, welches in 5 detaillierter gezeigt und so eben beschrieben worden ist.
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Das zweite Spannelement 40 weist demnach ebenfalls ein Ende 42 mit keilförmigem Querschnitt auf, sodass es ebenfalls eine singuläre, schräge Klemmfläche 44 aufweist. Die Klemmfläche 44 wirkt mit einer entsprechend komplementär ausgebildeten singulären, schräg geneigten Anlagefläche 46 des zugeordneten Spannabschnitts 38 in der zweiten Seitenfläche 32 zusammen. Das zweite Spannelement 40 drückt den Schneideinsatz 20 demnach ebenfalls in zwei unterschiedliche Richtungen, sodass der Schneideinsatz 20 erneut gegen die Anschlagfläche 24 sowie eine zweite Sitzfläche 50 (siehe 1) gedrückt wird. Das zweite Spannelement 40 sorgt demnach dafür, dass der Schneideinsatz 20 zusätzlich radial einwärts gedrückt wird, nämlich gegen die zweite Sitzfläche 50.
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Die Klemmfläche 44 des zweiten Spannelements 40 liegt somit ebenfalls einer Ecke der Ausnehmung 18 gegenüber, die von der Anschlagfläche 24 und der zweiten Sitzfläche 50 gebildet ist.
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Generell wird die Ausnehmung 18 durch drei im Wesentlichen senkrecht zueinander stehende Flächen begrenzt, nämlich die Anschlagfläche 24, die erste Sitzfläche 48 sowie die zweite Sitzfläche 50.
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Aufgrund der Ausbildung der schräg geneigten Klemmflächen 44 drücken die beiden Spannelemente 40 den Schneideinsatz 20 einmal gegen die Drehrichtung des Fräsers 10 in Richtung Anschlagfläche 24, in axialer Richtung gegen die erste Sitzfläche 48 sowie radial einwärts gegen die zweite Sitzfläche 50. Entsprechend wird der Schneideinsatz 20 formschlüssig in die Ecken der Ausnehmung 18 gedrückt und ist sicher eingespannt.
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Jedes der beiden Spannelemente 40 ist in einer zugeordneten Aufnahmetasche 52, 54 aufgenommen, die im Werkzeugkörper 12 ausgebildet ist. Die Aufnahmetaschen 52, 54 weisen jeweils eine rampenförmige Kontur auf, über die das entsprechende Spannelement 40 mit seinem langgestreckten Grundelement zumindest teilweise anliegt.
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Die erste Aufnahmetasche 52 für das erste Spannelement 40 ist in der Stirnfläche 14 des Werkzeugkörpers 12 eingearbeitet, wohingegen die zweite Aufnahmetasche 54 für das zweite Spannelement 40 in der Umfangsfläche 16 des Werkzeugkörpers 12 vorgesehen ist. Demnach erstreckt sich die erste Aufnahmetasche 52 von der Stirnfläche 14 ausgehend in axialer Richtung, wohingegen sich die zweite Aufnahmetasche 54 von der Umfangsfläche 16 ausgehend radial einwärts erstreckt.
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Die beiden Spannelemente 40 sind zudem jeweils über Schrauben 56 am Werkzeugkörper 12 befestigt. Über die Schrauben 56 lässt sich eine Vorspannung der Spannelemente 40 einstellen. Alternativ oder ergänzend können Federn vorgesehen sein, die ebenfalls zur Vorspannung der Spannelemente 40 dienen.
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Alternativ sind die Spannelemente 40 einstückig mit dem Werkzeugkörper 12 ausgebildet. Beispielsweise sind die Spannelemente 40 über ihre den Enden 42 entgegengesetzten Enden einstückig mit dem Werkzeugkörper 12 verbunden und werden über die Schrauben 56 lediglich stärker vorgespannt, um den Schneideinsatz 20 einzuspannen.
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Ergänzend oder alternativ kann zumindest ein zusätzliches Haltemittel in der Ausnehmung 18 vorgesehen sein, über das der Schneideinsatz 20 (zusätzlich) gesichert wird. Das Haltemittel ist entweder an der ersten Sitzfläche 48 oder der zweiten Sitzfläche 50 vorgesehen. Das entsprechende Spannelement 40 kann dann entfallen, welches den Schneideinsatz 20 gegen die erste Sitzfläche 48 oder die zweite Sitzfläche 50 drückt.
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Das Haltemittel weist insbesondere eine Schnappverbindung auf, sodass der Schneideinsatz 20 in einfacher Weise in die entsprechende Sitzfläche 48, 50 gedrückt wird und so in das Haltemittel einschnappt. Die abschließende Justierung und Fixierung des Schneideinsatzes 20 erfolgt dann über das wenigstens eine Spannelement 40.
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Es kann auch ein zusätzliches Haltemittel an beiden Sitzflächen 48, 50 vorgesehen sein, die jeweils unterstützend zu den Spannelementen 40 wirken.
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Generell ist somit eine alternative Möglichkeit geschaffen, den Schneideinsatz 20 in den Fräser 10 einzuspannen, wobei auf eine Fixierung des Schneideinsatzes 20 über ein zentrales und mittig angeordnetes Spannelement verzichtet werden kann, das sich durch den Schneideinsatz 20 erstreckt.