DE102016212611B4

DE102016212611B4 - Rotierendes Schneidwerkzeug mit Klingen mit sich wiederholender ungleicher Teilung und ungleichen Steigungswinkeln

Info

Publication number: DE102016212611B4
Application number: DE102016212611.3A
Authority: DE
Inventors: Sergei Vladimir BOULAKHOV; Leonid Boris SHARIVKER; Danny Ray Davis; Frederick John Palmer
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2023-08-31
Anticipated expiration: 2036-07-12
Also published as: DE102016212611A1; IL246132A0; CN106392163B; CN106392163A; US20170028482A1; US10052700B2

Abstract

Rotierendes Schneidwerkzeug (10) mit einer Längsachse (16), umfassend:einen Schaftabschnitt (12); undeinen sich von dem Schaftabschnitt (12) zur Schneidspitze (15) erstreckenden Schneidenabschnitt (14), wobei der Schneidenabschnitt (14) eine Schneidlänge und eine Vielzahl von Klingen (18) aufweist, die durch sich entlang der Schneidlänge erstreckende Spannuten (20) voneinander getrennt sind, wobei jede Klinge (18) eine Schneide (28) an einem Schnittpunkt einer Spanfläche (22) und einem Schneidkantenrücken (26) beinhaltet,wobei eine Schneide (28) einer ersten Klinge (18) an einem ersten Abstand (X1) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die erste Klinge (18) angrenzenden zweiten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der zweiten Klinge (18) an einem zweiten Abstand (X2) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die zweite Klinge (18) angrenzenden dritten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der dritten Klinge (18) an einem dritten Abstand (X3) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die dritte Klinge (18) angrenzenden vierten Klinge (18) ausgebildet ist undwobei die erste Klinge (18) der Vielzahl von Klingen (18) an der Schneidspitze (15) einen ersten Steigungswinkel (H1) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet und wobei die zweite Klinge (18) an der Schneidspitze (15) einen zweiten, unterschiedlichen Steigungswinkel (H2) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet ist und wobei die dritte Klinge (18) der Vielzahl von Klingen (18) angrenzend an die zweite Klinge (18) an der Schneidspitze (15) einen dritten, unterschiedlichen Steigungswinkel (H3) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet ist und wobei der erste, zweite und dritte Steigungswinkel (H1, H2, H3) um mindestens 2 Grad voneinander abweichen,wobei weiterhin zumindest eines der beiden folgenden Merkmale (a) und (b) vorgesehen ist(a) der erste, zweite und dritte Steigungswinkel (H1, H2, H3) sich bei der Vielzahl der Klingen (18) wiederholen(b) der erste, zweite und dritte Abstand (X1, X2, X3) sich bei der Vielzahl der Klingen (18) wiederholen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein rotierendes Schneidwerkzeug mit einer Vielzahl von spiralförmigen Schneidklingen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Schaftfräser mit spiralförmigen Schneidklingen mit sich wiederholender, ungleicher Teilung und ungleichen Steigungswinkeln an der Schneidspitze.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Rotierende Schneidwerkzeuge, wie beispielsweise Schaftfräser, weisen typischerweise eine zylinderförmige Konfiguration auf, die einen Schaftabschnitt und einen Schneidenabschnitt beinhaltet. Der Schneidenabschnitt enthält eine Vielzahl von spiralförmig angeordneten Schneidklingen, die sich von einem ersten Ende (d. h. dem „Schaftende“) des an den Schaftabschnitt angrenzenden Schneidenabschnitts in Richtung des entgegengesetzten Endes (d. h. dem „freien Ende“) des Schneidenabschnitts erstrecken. In manchen Ausführungsformen sind die Schneiden der spiralförmigen Zähne oder Klingen entlang einem im Wesentlichen konstanten Radius in Bezug auf die Längsachse des Werkzeugs angeordnet. In anderen Ausführungsformen, allgemein als „Kegel“-Schneidwerkzeuge bezeichnet, ist der Schneidenabschnitt im Wesentlichen kegelstumpfförmiger Gestalt; d. h., die Schneide jeder Klinge weist, während sich die Schneide vom Schaftende des Schneidenabschnitts zum freien Ende erstreckt, einen stetig abnehmenden oder zunehmenden Radius in Bezug auf die Längsachse des Werkzeugs auf. Die Schneiden der Klingen eines kegelförmigen rotierenden Schneidwerkzeugs befinden sich auf allen Ebenen durch den Schneidenabschnitt im gleichen Radius von der Längsachse und rechtwinklig zur Längsachse. In einer noch anderen Ausführungsform von Schaftfräsern, allgemein als „gerade genutete“ rotierende Schneidwerkzeuge bezeichnet, verlaufen die Schneiden der Klingen parallel zur Längsachse des Werkzeugs.
Im Stand der Technik sind rotierende Schneidwerkzeug bekannt, die eine ungleiche Teilung aufweisen. Die rotierenden Schneidwerkzeuge sind bei allen Schneidlänge-(LOC (length of cut)-zu-Durchmesser-Verhältnissen (d. h. L-D-Verhältnis) einsetzbar, da diese an allen Spannuten die gleiche konstante Steigung aufweisen. Im Stand der Stand Technik sind auch rotierende Schneidwerkzeuge bekannt, die eine ungleiche Teilung und ungleiche Steigungswinkel aufweisen, die sich an jeder zweiten Spannut abwechseln. Diese Schneidwerkzeuge haben aufgrund der durch die sich abwechselnden Steigungswinkel verursachten sich abwechselnden Tangentialkräfte gegenüber den Schneidwerkzeugen mit nur der ungleichen Teilung einen Vorteil. Anders ausgedrückt, die sich abwechselnden Steigungswinkel, zusammen mit der ungleichen Teilung, tragen dazu bei, während einem Schneidvorgang Oberschwingungen zu reduzieren.
Allerdings unterliegen rotierende Schneidwerkzeuge mit ungleicher Teilung und sich abwechselnden Steigungswinkeln Limitationen aufgrund des L-D-Verhältnisses, mit denen das Schneidwerkzeug hergestellt werden kann. Genauer, das L-D-Verhältnis ist typischerweise auf ein Maximum von 2xD begrenzt, schon nur deshalb, weil sich die Spannuten mit den sich abwechselnden Steigungswinkeln einander näher kommen, wenn sich das L-D-Verhältnis vergrößert. Es ist daher wünschenswert, ein rotierendes Schneidwerkzeug bereitzustellen, welches die Unzulänglichkeiten des Standes der Technik überwindet.
Aus der US 6 991 409 B2 ist ein rotierendes Schneidwerkzeug mit vier helixförmigen Spannuten und zugeordneten Schneiden zu entnehmen, bei dem unter anderem die Winkelabstände sowie die Helixwinkel der Schneiden unterschiedlich sind.
Aus der US 7 563 059 B2 ist ein rotirendes Schneidwerkzeug mit helixförmigen Spannuten und zugeordneten Schneiden zu entnehmen, bei dem die Schneiden sinuswellenartig ausgebildet sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das Problem, das ein rotierendes Schneidwerkzeug mit ungleicher Teilung und sich abwechselnden Steigungswinkeln auf ein maximales L-D-Verhältnis beschränkt ist, wird durch Bereitstellen eines rotierenden Schneidwerkzeugs gelöst, das ungleiche Steigungswinkel in Bezug auf die Mittenlängsachse aufweist, die um mindestens zwei (2) Grad voneinander abweichen, die sich alle drei (3) Klingen wiederholen, und die ungleiche Winkelabstände zwischen benachbarten Klingen aufweisen, die sich alle drei (3) Klingen wiederholen.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst ein rotierendes Schneidwerkzeug mit einer Längsachse einen Schaftabschnitt und einen sich von dem Schaftabschnitt zu einer Schneidspitze erstreckenden Schneidenabschnitt. Der Schneidenabschnitt weist eine Schneidlänge und eine Vielzahl von Klingen auf, die durch sich entlang der Schneid- länge erstreckende Spannuten getrennt sind. Jede der Klingen beinhaltet eine Schneide an dem Schnittpunkt zwischen einer Spanfläche und dem Schneidkantenrücken. Eine Schneide einer ersten Klinge ist in einem ersten Abstand in Bezug auf die Schneide einer an die erste Klinge angrenzenden zweiten Klinge ausgebildet. Die Schneide der zweiten Klinge ist in einem zweiten Abstand in Bezug auf die Schneide einer an die zweite Klinge angrenzenden dritten Klinge ausgebildet. Die Schneide der dritten Klinge ist in einem dritten Abstand in Bezug auf die Schneide einer an die dritte Klinge angrenzenden vierten Klinge ausgebildet. Eine erste Klinge von der Vielzahl von Klingen bildet an der Schneidspitze einen ersten Steigungswinkel in Bezug auf die Längsachse aus, und eine an die erste Klinge angrenzende zweite Klinge von der Vielzahl von Klingen bildet an der Schneidspitze einen zweiten, unterschiedlichen Steigungswinkel in Bezug auf die Längsachse aus. Die Schneide der ersten Klinge ist in einem ersten Abstand in Bezug auf die Schneide der zweiten Klinge ausgebildet. Die Schneide der zweiten Klinge ist in einem zweiten Abstand in Bezug auf die Schneide einer dritten Klinge ausgebildet. Die an die zweite Klinge angrenzende dritte Klinge von der Vielzahl von Klingen bildet an der Schneidspitze einen dritten, unterschiedlichen Steigungswinkel in Bezug auf die Längsachse aus. Der erste, zweite und dritte Steigungswinkel weichen voneinander um mindestens zwei (2) Grad ab.
In einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein rotierendes Schneidwerkzeug mit einer Längsachse einen Schaftabschnitt und einen sich von dem Schaftabschnitt zu einer Schneidspitze erstreckenden Schneidenabschnitt. Der Schneidenabschnitt weist eine Schneidlänge und eine Vielzahl von Klingen auf, die durch sich entlang der Schneidlänge erstreckende Spannuten getrennt sind. Jede der Klingen beinhaltet eine Schneide an dem Schnittpunkt zwischen einer Spanfläche und dem Schneidkantenrücken. Eine Schneide einer ersten Klinge ist in einem ersten Winkelabstand in Bezug auf die Schneide einer an die erste Klinge angrenzenden zweiten Klinge ausgebildet. Die Schneide der zweiten Klinge ist in einem zweiten Winkelabstand in Bezug auf die Schneide einer an die zweite Klinge angrenzenden dritten Klinge ausgebildet. Die Schneide der dritten Klinge ist in einem dritten Winkelabstand in Bezug auf die Schneide einer an die dritte Klinge angrenzenden vierten Klinge ausgebildet. Eine erste Klinge von der Vielzahl von Klingen bildet an der Schneidspitze einen ersten Steigungswinkel in Bezug auf die Längsachse aus, und eine an die erste Klinge angrenzende zweite Klinge von der Vielzahl von Klingen bildet an der Schneidspitze einen zweiten, unterschiedlichen Steigungswinkel in Bezug auf die Längsachse aus. Die Schneide der ersten Klinge ist in einem ersten Abstand in Bezug auf die Schneide der zweiten Klinge ausgebildet. Die Schneide der zweiten Klinge ist in einem zweiten Abstand in Bezug auf die Schneide einer dritten Klinge ausgebildet. Die an die zweite Klinge angrenzende dritte Klinge von der Vielzahl von Klingen bildet an der Schneidspitze einen dritten, unterschiedlichen Steigungswinkel in Bezug auf die Längsachse aus. Der erste, zweite und dritte Steigungswinkel weichen voneinander mit mindestens zwei (2) Grad ab.
In einem noch anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein rotierendes Schneidwerkzeug mit einer Längsachse einen Schaftabschnitt und einen sich von dem Schaftabschnitt zu einer Schneidspitze erstreckenden Schneidenabschnitt. Der Schneidenabschnitt weist eine Schneidlänge und eine Vielzahl von Klingen auf, die durch sich entlang der Schneidlänge erstreckende Spannuten getrennt sind. Jede der Klingen beinhaltet eine Schneide an dem Schnittpunkt zwischen einer Spanfläche und dem Schneidkantenrücken. Eine Schneide einer ersten Klinge ist in einem ersten Abstand in Bezug auf die Schneide einer an die erste Klinge angrenzenden zweiten Klinge ausgebildet. Die Schneide der zweiten Klinge ist in einem zweiten Abstand in Bezug auf die Schneide einer an die zweite Klinge angrenzenden dritten Klinge ausgebildet. Die Schneide der dritten Klinge ist in einem dritten Abstand in Bezug auf die Schneide einer an die dritte Klinge angrenzenden vierten Klinge ausgebildet. Eine Schneide einer ersten Klinge ist in einem ersten Winkelabstand in Bezug auf die Schneide einer an die erste Klinge angrenzenden zweiten Klinge ausgebildet. Die Schneide der zweiten Klinge ist in einem zweiten Winkelabstand in Bezug auf die Schneide einer an die zweite Klinge angrenzenden dritten Klinge ausgebildet. Die Schneide der dritten Klinge ist in einem dritten Winkelabstand in Bezug auf die Schneide einer an die dritte Klinge angrenzenden vierten Klinge ausgebildet. Eine erste Klinge von der Vielzahl von Klingen bildet an der Schneidspitze einen ersten Steigungswinkel in Bezug auf die Längsachse aus, und eine an die erste Klinge angrenzende zweite Klinge von der Vielzahl von Klingen bildet an der Schneidspitze einen zweiten, unterschiedlichen Steigungswinkel in Bezug auf die Längsachse aus. Die Schneide der ersten Klinge ist in einem ersten Abstand in Bezug auf die Schneide der zweiten Klinge ausgebildet. Die Schneide der zweiten Klinge ist in einem zweiten Abstand in Bezug auf die Schneide einer dritten Klinge ausgebildet. Die an die zweite Klinge angrenzende dritte Klinge von der Vielzahl von Klingen bildet an der Schneidspitze einen dritten, unterschiedlichen Steigungswinkel in Bezug auf die Längsachse aus. Der erste, zweite und dritte Steigungswinkel weichen voneinander mit mindestens zwei (2) Grad ab.
Figurenliste
Obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht werden, sind die konkret dargestellten Ausführungsformen nicht als Beschränkung der Ansprüche auszulegen. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich dieser Erfindung abzuweichen.

1 ist eine perspektivische Ansicht eines rotierenden Schneidwerkzeugs mit sich wiederholender ungleicher Teilung und ungleichen Steigungswinkeln gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine seitliche Stirnansicht des rotierenden Schneidewerkzeugs von 1;
3 ist eine vergrößerte Stirnansicht des rotierenden Schneidewerkzeugs von 1;
4 ist eine weitere vergrößerte Stirnansicht des rotierenden Schneidwerkzeugs von 1;
5 ist eine schematische Ansicht eines Schneidwerkzeugs mit sechs Spannuten mit ungleicher Teilung und ungleichen Steigungswinkeln gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
6 ist eine Querschnittsansicht des rotierenden Schneidwerkzeugs, vorgenommen entlang Linie 6-6 von 2;
7 ist eine weitere Querschnittsansicht des rotierenden Schneidwerkzeugs, vorgenommen entlang Linie 7-7 von 2; und
8 ist eine weitere Querschnittsansicht des rotierenden Schneidwerkzeugs, vorgenommen entlang Linie 8-8 von 2.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nun bezugnehmend auf 1-3 beinhaltet ein rotierendes Schneidwerkzeug 10 einen Schaftabschnitt 12, einen Schneidenabschnitt 14, der sich entlang einer Schneidlänge (LOC) von dem Schaftabschnitt 12 zu einer Schneidspitze 15 erstreckt, und eine Längsachse 16. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst das rotierende Schneidwerkzeug 10 einen Schaftfräser mit einem Durchmesser D von etwa 31,75 mm (1,25 Zoll) und einem LOC von etwa 116,84 mm (4,60 Zoll). Die allgemeine Form des Schneidenabschnitts 14 des Schneidwerkzeugs 10 kann eine zylindrische Form, eine kegelstumpfförmige Form und ähnliches aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Schneidenabschnitt 14 beinhaltet eine Vielzahl von Klingen 18, die durch sich entlang der Länge des Schneidenabschnitts 14 erstreckende Spannuten 20 getrennt sind. Der Schaftfräser 10 dreht sich in eine Richtung des Pfeils. R. In der veranschaulichten Ausführungsform weist das rotierende Schneidwerkzeug 10 insgesamt sechs (6) Klingen 18 und Spannuten 20 auf. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die Anzahl an Klingen und Spannuten beschränkt ist, und dass die Erfindung mit einer größeren Anzahl an Klingen und Spannuten in Einheiten von je drei (3) Klingen 18 (und Spannuten 20), praktisch umgesetzt werden kann. Zum Beispiel kann die Erfindung mit neun (9) Klingen 18 (und Spannuten 20), zwölf (12) Klingen 18 (und Spannuten 20), fünfzehn (15) Klingen 18 (und Spannuten 20) und so weiter praktisch umgesetzt werden.
Nun bezugnehmend auf 3 weist jede Klinge 18 eine Spanfläche 22, eine Freifläche 24, und einen die Spanfläche 22 und die Freifläche 24 verbindenden Schneidkantenrücken 26 auf. Der Schnittpunkt der Spanfläche 22 mit dem Schneidkantenrücken 26 bildet eine Schneide 28 für die jeweilige Klinge 18.
Nun bezugnehmend auf 4 ist ein Aspekt der Erfindung, dass der Winkelabstand zwischen den Schneiden 28 der angrenzenden Klingen 18 an der Schneidspitze 15 ungleich ist und sich jeweils alle drei (3) Klingen 18 wiederholt. Konkret, der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 1 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 2 beträgt A1 Grad, der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 2 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 3 beträgt A2 Grad, der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 3 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 4 beträgt A3 Grad. Ähnlich, der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 4 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 5 beträgt A1 Grad, der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 5 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 6 beträgt A2 Grad, und der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 6 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 1 beträgt A3 Grad. Folglich wiederholt sich der Winkelabstand zwischen den Schneiden 28 von angrenzenden Klingen 18 jeweils alle drei (3) Klingen 18.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Schneide 28 der Klinge Nr. 1 einen Teilungswinkel von 4,8 Grad auf, die Schneide 28 der Klinge Nr. 2 weist einen Teilungswinkel von 60,0 Grad auf, die Schneide 28 der Klinge Nr. 3 weist einen Teilungswinkel von 115,0 Grad auf, die Schneide 28 der Klinge Nr. 4 weist einen Teilungswinkel von 184,8 Grad auf, die Schneide 28 der Klinge Nr. 5 weist einen Teilungswinkel von 240,0 Grad auf, und die Schneide 28 der Klinge Nr. 6 weist einen Teilungswinkel von 295,0 Grad auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 der Klinge Nr. 1 und der Schneide 28 der Klinge Nr. 2 55,2 Grad (60,0 Grad - 4,8 Grad), der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 der Klinge Nr. 2 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 3 ist 55,0 Grad (115,0 Grad - 60,0 Grad), der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 der Klinge Nr. 3 und der Schneide 28 der Klinge Nr. 4 ist 69,8 Grad (184,8 Grad - 115,0 Grad), der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 der Klinge Nr. 4 und der schneide 28 der Klinge Nr. 5 ist 55,2 Grad (240,0 Grad - 184,8 Grad), der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 der Klinge Nr. 5 und der Schneide 28 der Klinge Nr. 6 ist 55,0 Grad (240,0 Grad - 295,0 Grad), und der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 der Klinge Nr. 6 und der Schneide 28 der Klinge Nr. 1 ist 69,8 Grad (364,8 Grad - 295,0 Grad.).
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die Größe des Winkelabstands zwischen den angrenzenden Klingen 18 beschränkt ist und dass die Erfindung mit jeder wünschenswerten Größe des Winkelabstands zwischen den angrenzenden Klingen 18 praktisch umgesetzt werden kann, vorausgesetzt, dass sich die Größe des Winkelabstands zwischen den angrenzenden Klingen 18 jeweils all drei Klingen 18 wiederholt.
Ähnlich dazu, wie sich der Winkelabstand A1, A2, A3 zwischen den Schneiden 28 der angrenzenden Klingen 18 jeweils alle drei (3) Klingen 18 wiederholt, ist auch der Abstand X1, X2, X3 zwischen den Schneiden 28 der angrenzenden Klingen 18 ungleich und wiederholt sich jeweils alle drei (3) Klingen 18. Zum Beispiel beträgt, in der veranschaulichten Ausführungsform, der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 1 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 2X1 Grad, der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 2 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 3 X2 Grad, und der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 3 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 4 X3 Grad. Ähnlich, beträgt der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 4 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 5X1 Grad, der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 5 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 6 beträgt X2 Grad, und der Winkelabstand zwischen der Schneide 28 von Klinge Nr. 6 und der Schneide 28 von Klinge Nr. 1 beträgt X3 Grad.
Nun bezugnehmend auf 5 ist ein weiterer Aspekt der Erfindung, dass die Klingen 18 an der Schneidspitze 15 in Bezug auf die Mittenlängsachse 16 ungleiche Steigungswinkel aufweisen, die voneinander mit mindestens 2 Grad abweichen und sich jeweils alle drei (3) Klingen 18 wiederholen. In einem Ausführungsbeispiel ist der Steigungswinkel der Klinge Nr. 1 an der Schneidspitze 15 gleich H1, ist der Steigungswinkel der Klinge Nr. 2 an der Schneidspitze 15 gleich H2, welcher größer ist als der Steigungswinkel H1, und der Steigungswinkel der Klinge Nr. 3 an der Schneidspitze 15 ist gleich H3, welcher größer ist als die Steigungswinkel; H1 und H2. Da sich der Steigungswinkel jeweils alle drei Klingen 18 wiederholt, ist der Steigungswinkel von Klinge Nr. 4 gleich H1, der Steigungswinkel der Klinge Nr. 5 ist gleich H2 und der Steigungswinkel der Klinge Nr. 6 ist gleich H3.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist der Steigungswinkel H1 gleich 35 Grad, der Steigungswinkel H2 ist gleich 36 Grad und der Steigungswinkel H3 ist gleich 37 Grad. Folglich ist die Abweichung zwischen dem kleinstem Steigungswinkel, H1, und dem größten Steigungswinkel, H3, mindestens 2 Grad. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Steigungswinkel H1 gleich 41 Grad, der Steigungswinkel H2 ist gleich 42 Grad und der Steigungswinkel H3 ist gleich 43 Grad. Folglich ist die Abweichung zwischen dem kleinstem Steigungswinkel, H1, und dem größten Steigungswinkel, H3, mindestens 2 Grad.
Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die relative Größe der Steigungswinkel, H1, H2, H3, beschränkt ist und dass die Erfindung mit jedem gewünschten Steigungswinkel, H1, H2, H3, praktisch umgesetzt werden kann, vorausgesetzt, dass die Abweichung (d. h. der Unterschied) zwischen dem kleinsten und dem größtem Steigungswinkel H1, H2, H3 mindestens 2 Grad beträgt. Zum Beispiel kann der Steigungswinkel H1 35 Grad sein, der Steigungswinkel H2 kann größer als der Steigungswinkel H1, beispielsweise 37 Grad, sein und der Steigungswinkel H3 kann größer als die beiden Steigungswinkel H1, H2 sein, beispielsweise 39 Grad.
Wie oben beschrieben weist das rotierende Schneidwerkzeug 10 der Erfindung die Klingen 18 an der Schneidspitze 15 auf, die in Bezug auf die Mittenlängsachse 16 ungleiche Steigungswinkel aufweisen, die voneinander mit mindestens 2 Grad abweichen und sich jeweils alle drei (3) Klingen 18 wiederholen. Des Weiteren ist der Winkelabstand zwischen den angrenzenden Klingen 18 an der Schneidspitze 15 ungleich und wiederholt sich jeweils alle drei (3) Klingen 18. Aufgrund der Kombination von dem ungleichen Steigungswinkel und dem ungleichen Winkelabstand der Klingen 18 kann das rotierende Schneidwerkzeug 10 der Erfindung eine Schneidlänge (LOC) von bis zum 5-fachen des Schneiddurchmessers D aufweisen (d. h. 5xD), im Gegensatz zu nur 2xD, was bei herkömmlichen rotierenden Schneidwerkzeugen möglich ist.
6 stellt eine Querschnittsansicht des Schneidenabschnitts 14 bei einem Abstand von etwa 0,5 mm (0,02 Zoll) von der Schneidspitze 15 dar. 7 stellt eine Querschnittsansicht des Schneidenabschnitts 14 bei einem Abstand von etwa 50,8 mm (2,0 Zoll) von der Schneidspitze 15 dar. 8 stellt eine Querschnittsansicht des Schneidenabschnitts 14 bei einem Abstand von etwa 101,6 mm (4,0 Zoll) von der Schneidspitze 15 dar.
In der veranschaulichten Ausführungsform weist der Kern des Schneidenabschnitts 14 an der Schneidspitze 15 eine Dicke von etwa 19,05 mm (0,7500 Zoll) auf. Wie in 6 dargestellt weist der Kern des Schneidenabschnitts 14 bei einem Abstand von etwa 0,5 mm (0,02 Zoll) von der Schneidspitze 15 eine Dicke T1 von etwa 19,06 mm (0,7504 Zoll) auf. Wie in 7 dargestellt weist der Kern des Schneidenabschnitts 14 bei einem Abstand von etwa 50,8 mm (2,0 Zoll) von der Schneidspitze 15 eine Dicke T2 von etwa 19,60 mm (0,7717 Zoll) auf. Wie in 8 dargestellt weist der Kern des Schneidenabschnitts 14 bei einem Abstand von etwa 101,6 mm (4,0 Zoll) von der Schneidspitze 15 eine Dicke T3 von etwa 20,19 mm (0,7949 Zoll) auf. Folglich nimmt die Dicke des Kerns des Schneidenabschnitts 14 von der Schneidspitze 15 in Richtung des Schafts 12 kontinuierlich zu, wobei er ein Kernprofil von 0,30 Grad definiert. Anders ausgedrückt, die Tiefe der Spannuten 20 in dem Schneidenabschnitt 14 variiert entlang der Längsachse 16 des rotierenden Schneidwerkzeugs 10, sodass die Tiefe der Spannuten 20 in dem Schneidenabschnitt 14 nahe dem Schaftabschnitt 12 relativ geringer ist und nahe der Schneidspitze 15 relativ größer ist.
Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die Größe der Kernprofile (d. h. Kernverjüngung) beschränkt ist und dass die Erfindung mit jedem wünschenswerten Kernprofil, die die gewünschten Schneidfähigkeiten bereitstellen, praktiziert werden kann.
Die Patente und Veröffentlichungen, auf die in diesem Dokument Bezug genommen wird, werden hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Es wurden derzeit bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, aber die Erfindung kann innerhalb des Schutzbereiches der beigefügten Ansprüche auch anderweitig verkörpert werden.

Claims

Rotierendes Schneidwerkzeug (10) mit einer Längsachse (16), umfassend: einen Schaftabschnitt (12); und einen sich von dem Schaftabschnitt (12) zur Schneidspitze (15) erstreckenden Schneidenabschnitt (14), wobei der Schneidenabschnitt (14) eine Schneidlänge und eine Vielzahl von Klingen (18) aufweist, die durch sich entlang der Schneidlänge erstreckende Spannuten (20) voneinander getrennt sind, wobei jede Klinge (18) eine Schneide (28) an einem Schnittpunkt einer Spanfläche (22) und einem Schneidkantenrücken (26) beinhaltet, wobei eine Schneide (28) einer ersten Klinge (18) an einem ersten Abstand (X1) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die erste Klinge (18) angrenzenden zweiten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der zweiten Klinge (18) an einem zweiten Abstand (X2) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die zweite Klinge (18) angrenzenden dritten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der dritten Klinge (18) an einem dritten Abstand (X3) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die dritte Klinge (18) angrenzenden vierten Klinge (18) ausgebildet ist und wobei die erste Klinge (18) der Vielzahl von Klingen (18) an der Schneidspitze (15) einen ersten Steigungswinkel (H1) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet und wobei die zweite Klinge (18) an der Schneidspitze (15) einen zweiten, unterschiedlichen Steigungswinkel (H2) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet ist und wobei die dritte Klinge (18) der Vielzahl von Klingen (18) angrenzend an die zweite Klinge (18) an der Schneidspitze (15) einen dritten, unterschiedlichen Steigungswinkel (H3) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet ist und wobei der erste, zweite und dritte Steigungswinkel (H1, H2, H3) um mindestens 2 Grad voneinander abweichen, wobei weiterhin zumindest eines der beiden folgenden Merkmale (a) und (b) vorgesehen ist (a) der erste, zweite und dritte Steigungswinkel (H1, H2, H3) sich bei der Vielzahl der Klingen (18) wiederholen (b) der erste, zweite und dritte Abstand (X1, X2, X3) sich bei der Vielzahl der Klingen (18) wiederholen.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 1, wobei sich die ersten, zweiten und dritten Steigungswinkel (H1, H2, H3) jeweils alle drei Klingen (18) wiederholen.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 1, wobei sich die ersten, zweiten und dritten Abstände (X1, X2, X3) jeweils alle drei Klingen (18) wiederholen.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 1, wobei eine Tiefe der Spannuten (20) in dem Schneidenabschnitt (14) nahe dem Schaftabschnitt (12) relativ geringer ist und nahe der Schneidspitze (15) relativ größer ist.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 1, wobei eine Dicke eines Kerns des Schneidenabschnitts (14) von der Schneidspitze (15) in Richtung Schaft kontinuierlich zunimmt.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 5, wobei die Dicke des Kerns ein Kernprofil von etwa 0,30 Grad definiert.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 1, wobei eine Schneide (28) einer ersten Klinge (18) an einem ersten Winkelabstand (A1) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die erste Klinge (18) angrenzenden zweiten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der zweiten Klinge (18) an einem zweiten Winkelabstand (A2), in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die zweite Klinge (18) angrenzenden dritten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der dritten Klinge (18) an einem dritten Winkelabstand (A3) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die dritte Klinge (18) angrenzenden vierten Klinge (18) ausgebildet ist.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 7, wobei sich die ersten, zweiten und dritten Winkelabstände (A1, A2, A3) jeweils alle drei Klingen (18) wiederholen.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) mit einer Längsachse (16), umfassend: einen Schaftabschnitt (12); und einen sich von dem Schaftabschnitt (12) zur Schneidspitze (15) erstreckenden Schneidenabschnitt (14), wobei der Schneidenabschnitt (14) eine Schneidlänge und eine Vielzahl von Klingen (18) aufweist, die durch sich entlang der Schneidlänge erstreckende Spannuten (20) voneinander getrennt sind, wobei jede Klinge (18) eine Schneide (28) an einem Schnittpunkt einer Spanfläche (22) und einem Schneidkantenrücken (26) beinhaltet, wobei eine Schneide (28) einer ersten Klinge (18) an einem ersten Winkelabstand (A1) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die erste Klinge (18) angrenzenden zweiten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der zweiten Klinge (18) an einem zweiten Winkelabstand (A2) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die zweite Klinge (18) angrenzenden dritten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der dritten Klinge (18) an einem dritten Winkelabstand (A3) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die dritte Klinge (18) angrenzenden vierten Klinge (18) ausgebildet ist und wobei die erste Klinge (18) der Vielzahl von Klingen (18) an der Schneidspitze (15) einen ersten Steigungswinkel (H1) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet und wobei die zweite Klinge (18) an der Schneidspitze (15) einen zweiten, unterschiedlichen Steigungswinkel (H2) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet ist und wobei die dritte Klinge (18) der Vielzahl von Klingen (18) angrenzend an die zweite Klinge (18) an der Schneidspitze (15) einen dritten, unterschiedlichen Steigungswinkel (H3) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet ist und wobei der erste, zweite und dritte Steigungswinkel (H1, H2, H3) um mindestens 2 Grad voneinander abweichen wobei weiterhin zumindest eines der beiden folgenden Merkmale (a) und (c) vorgesehen ist (a) der erste, zweite und dritte Steigungswinkel (H1, H2, H3) sich wiederholen (c) der erste, zweite und dritte Winkelabstand (A1, A2, A3) sich bei der Vielzahl der Klingen (18) wiederholen.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 9, wobei sich die ersten, zweiten und dritten Winkelabstände (A1, A3, A3) jeweils alle drei Klingen (18) wiederholen.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 9, wobei sich die ersten, zweiten und dritten Steigungswinkel (H1, H2, H3) jeweils alle drei Klingen (18) wiederholen.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 9, wobei eine Tiefe der Spannuten (20) in dem Schneidenabschnitt (14) nahe dem Schaftabschnitt (12) relativ geringer ist und nahe der Schneidspitze (15) relativ größer ist.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 9, wobei eine Dicke eines Kerns des Schneidenabschnitts (14) von der Schneidspitze (15) in Richtung Schaft kontinuierlich zunimmt.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 13, wobei die Dicke des Kerns ein Kernprofil von etwa 0,30 Grad definiert.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 9, wobei eine Schneide (28) einer ersten Klinge (18) an einem ersten Abstand (X1) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die erste Klinge (18) angrenzenden zweiten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der zweiten Klinge (18) an einem zweiten Abstand (X2) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die zweite Klinge (18) angrenzenden dritten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der dritten Klinge (18) an einem dritten Abstand (X3) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die dritte Klinge (18) angrenzenden vierten Klinge (18) ausgebildet ist.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) nach Anspruch 15, wobei sich die ersten, zweiten und dritten Abstände (X1, X2, X3) jeweils alle drei Klingen (18) wiederholen.
Rotierendes Schneidwerkzeug (10) mit einer Längsachse (16), umfassend: einen Schaftabschnitt (12); und einen sich von dem Schaftabschnitt (12) zur Schneidspitze (15) erstreckenden Schneidenabschnitt (14), wobei der Schneidenabschnitt (14) eine Schneidlänge und eine Vielzahl von Klingen (18) aufweist, die durch sich entlang der Schneidlänge erstreckende Spannuten (20) voneinander getrennt sind, wobei jede Klinge (18) eine Schneide (28) an einem Schnittpunkt einer Spanfläche (22) und einem Schneidkantenrücken (26) beinhaltet, wobei eine Schneide (28) einer ersten Klinge (18) an einem ersten Abstand (X1) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die erste Klinge (18) angrenzenden zweiten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der zweiten Klinge (18) an einem zweiten Abstand (X2) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die zweite Klinge (18) angrenzenden dritten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der dritten Klinge (18) an einem dritten Abstand (X3) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die dritte Klinge (18) angrenzenden vierten Klinge (18) ausgebildet ist und wobei sich die ersten, zweiten und dritten Abstände (X1, X2, X3) jeweils alle drei Klingen (18) wiederholen und wobei eine Schneide (28) einer ersten Klinge (18) an einem ersten Winkelabstand (A1) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die erste Klinge (18) angrenzenden zweiten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der zweiten Klinge (18) an einem zweiten Winkelabstand (A2) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die zweite Klinge (18) angrenzenden dritten Klinge (18) ausgebildet ist und die Schneide (28) der dritten Klinge (18) an einem dritten Winkelabstand (A3) in Bezug zu einer Schneide (28) einer an die dritte Klinge (18) angrenzenden vierten Klinge (18) ausgebildet ist und wobei sich die ersten, zweiten und dritten Winkelabstände (A1, A2, A3) jeweils alle drei Klingen (18) wiederholen und wobei die erste Klinge (18) der Vielzahl von Klingen (18) an der Schneidspitze (15) einen ersten Steigungswinkel (H1) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet und wobei die zweite Klinge (18) an der Schneidspitze (15) einen zweiten, unterschiedlichen Steigungswinkel (H2) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet ist und wobei die dritte Klinge (18) der Vielzahl von Klingen (18) angrenzend an die zweite Klinge (18) an der Schneidspitze (15) einen dritten, unterschiedlichen Steigungswinkel (H3) in Bezug auf die Mittenlängsachse (16) ausbildet ist und wobei der erste, zweite und dritte Steigungswinkel (H1, H2, H3) um mindestens 2 Grad voneinander abweichen.