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DE102020102007A1 - Tool holder - Google Patents

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DE102020102007A1
DE102020102007A1 DE102020102007.4A DE102020102007A DE102020102007A1 DE 102020102007 A1 DE102020102007 A1 DE 102020102007A1 DE 102020102007 A DE102020102007 A DE 102020102007A DE 102020102007 A1 DE102020102007 A1 DE 102020102007A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tool holder
coolant
cross
section
cutting insert
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020102007.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Jose Agustin-Paya
Jan Weißschnur
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZCC Cutting Tools Europe GmbH
Original Assignee
ZCC Cutting Tools Europe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZCC Cutting Tools Europe GmbH filed Critical ZCC Cutting Tools Europe GmbH
Priority to DE102020102007.4A priority Critical patent/DE102020102007A1/en
Priority to EP20829794.5A priority patent/EP4010138A1/en
Priority to PCT/DE2020/101017 priority patent/WO2021151407A1/en
Priority to CN202080064281.0A priority patent/CN114364477A/en
Publication of DE102020102007A1 publication Critical patent/DE102020102007A1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/10Cutting tools with special provision for cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1625Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped by a clamping member acting almost perpendicularly on the chip-forming plane

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter mit einem lösbar befestigten Schneideinsatz sowie einer Kühlmittelzufuhr in einem Klemmdeckel, der mindestens eine Auslassöffnung besitzt, durch die ein Kühlmittelstrahl unter einem Druck von mindestens 3×105Pa auf die aktive Schneidkante des Schneideinsatzes gerichtet ist. Erfindungsgemäß weist der Querschnitt der Auslassöffnung mehrere Einschnürungen auf.The invention relates to a tool holder with a releasably attached cutting insert and a coolant supply in a clamping cover, which has at least one outlet opening through which a coolant jet is directed at a pressure of at least 3 × 105 Pa onto the active cutting edge of the cutting insert. According to the invention, the cross section of the outlet opening has several constrictions.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter mit einem lösbar befestigten Schneideinsatz sowie einer Kühlmittelzufuhr in einem Klemmdeckel, der mindestens eine Auslassöffnung besitzt, durch die ein Kühlmittelstrahl unter einem Druck von mindestens 3×105 Pa auf die aktive Schneidkante des Schneideinsatzes gerichtet ist.The invention relates to a tool holder with a releasably attached cutting insert and a coolant supply in a clamping cover, which has at least one outlet opening through which a coolant jet is directed at a pressure of at least 3 × 10 5 Pa onto the active cutting edge of the cutting insert.

Ein solcher Werkzeughalter ist beispielsweise aus der WO 2019/149309 A1 bekannt.Such a tool holder is for example from WO 2019/149309 A1 famous.

Kühlmitteln bzw. Kühlschmiermitteln kommt bei Zerspanungsprozessen eine erhebliche Bedeutung zu. Beim Zerspanen, zu dem Drehen, Fräsen und Bohren zählen, kommt es an der aktiven Schneidkante, welche den Span von dem Werkstück abhebt, zu hohen Temperaturen, die den Verschleiß des Schneideinsatzes beschleunigen. Der Grund für die Temperaturerhöhung an der Schneideinsatzschneide liegt darin, dass die spezifische Wärme sowie die Wärmeleitfähigkeit des Schneideinsatzwerkstoffes nicht ausreichen, um die entstehende Reibungswärme in hinreichendem Maß abzuführen. Bei der Zerspanung von Titanwerkstücken kommt noch hinzu, dass Titan dazu neigt, sich mit dem Werkzeug zu verschweißen. Eine solche Klebeneigung kann ebenfalls mit einem Kühlschmierstoff minimiert werden, um ein Kühlmittel in ausreichender Menge an dem Zerspanungsort zu bringen. So schlägt die DE 37 40 814 A1 ein Klemmwerkzeug mit einem Klemmhalter und einem daran fixierten Schneidkörper vor, bei dem der Klemmhalter und der Schneidkörper mit innerhalb der Anlageflächen dieser beiden Bauteile ineinander mündenden Kühlmittelkanälen versehen sind. Mindestens ein Kühlmittelkanal des Schneidkörpers soll in unmittelbarer Nähe der aktiven Schneidkante münden. Der Nachteil einer solchen Ausgestaltung liegt darin, dass Bohrungen im Schneideinsatz den Schneideinsatzkörper schwächen, womit die Bruchgefahr erhöht wird. Im Übrigen ist die über solche Bohrungen zugeführte Kühlmittelmenge häufig nicht ausreichend.Coolants and cooling lubricants are of great importance in machining processes. During machining, which includes turning, milling and drilling, the active cutting edge, which lifts the chip from the workpiece, is subject to high temperatures, which accelerate the wear and tear of the cutting insert. The reason for the temperature increase on the cutting insert cutting edge is that the specific heat and the thermal conductivity of the cutting insert material are not sufficient to dissipate the resulting frictional heat to a sufficient extent. When machining titanium workpieces, there is also the fact that titanium tends to weld to the tool. Such a tendency to stick can also be minimized with a cooling lubricant in order to bring a coolant in sufficient quantity to the machining location. That's how she beats DE 37 40 814 A1 a clamping tool with a clamping holder and a cutting body fixed thereon, in which the clamping holder and the cutting body are provided with coolant channels opening into one another within the contact surfaces of these two components. At least one coolant channel of the cutting body should open in the immediate vicinity of the active cutting edge. The disadvantage of such a configuration is that bores in the cutting insert weaken the cutting insert body, which increases the risk of breakage. In addition, the amount of coolant supplied via such bores is often insufficient.

In der DE 930 790 C2 wird beschrieben, dass der Kühlmittelstrahl aus einem Düsenmundstück unter Druck und hoher Geschwindigkeit in den Raum zwischen der Freifläche des Werkzeuges und dem Werkstück an die Schneidkante gespritzt wird. Abgesehen davon, dass hiermit im Wesentlichen nur die Freifläche des Werkzeugs, nicht jedoch die Spanfläche sowie die abgehobenen Späne mit einem Kühlmittel beaufschlagt werden, besteht noch der Nachteil, dass die verwendete Düse an einer separaten Haltevorrichtung angeordnet ist, die ohne Verbindung zum Werkzeug bzw. Werkzeughalter steht und somit schwer justierbar ist.In the DE 930 790 C2 it is described that the coolant jet is sprayed from a nozzle mouthpiece under pressure and at high speed into the space between the free surface of the tool and the workpiece on the cutting edge. Apart from the fact that essentially only the free surface of the tool, but not the rake face and the removed chips, are exposed to a coolant, there is also the disadvantage that the nozzle used is arranged on a separate holding device, which is not connected to the tool or the chips. Tool holder stands and is therefore difficult to adjust.

Unter anderem in der EP 1 073 535 B1 wird vorgeschlagen, einen Kühlmittel-Fluid-Strahl nicht nur für die reine Kühlung des Schneideinsatzes auszunutzen, sondern zusätzlich um Späne, die von dem Werkstück freigeschnitten werden, mechanisch zu beeinflussen, insbesondere mit dem Ziel, die Späne in kleinstmögliche Teile zu brechen. Das Kühlmittel soll mit einem hohen Druck auf die Schnittstelle (Schneidkante) gerichtet werden, der oberhalb von 107 Pa liegt. Hierzu besitzt der Werkzeughalter einen Sitz für einen Schneideinsatz sowie eine angeschraubte Platte, die mindestens eine Düse aufweist, die Teil eines Düseneinsatzes ist, der um seine eigene Mittelachse gedreht werden kann und derart in einer Position fixierbar sein soll, dass der Kühlmittel-Fluid-Strahl von dieser Düse ausgehend auf die Spanflächen des Schneideinsatzes gerichtet wird.Among other things in the EP 1 073 535 B1 It is proposed to use a coolant-fluid jet not only for the pure cooling of the cutting insert, but also to mechanically influence chips that are cut free from the workpiece, in particular with the aim of breaking the chips into the smallest possible parts. The coolant should be directed at the interface (cutting edge) with a high pressure, which is above 10 7 Pa. For this purpose, the tool holder has a seat for a cutting insert and a screwed-on plate which has at least one nozzle that is part of a nozzle insert that can be rotated around its own central axis and can be fixed in a position such that the coolant-fluid jet is directed from this nozzle on the rake faces of the cutting insert.

Aus dem Stand der Technik sind Auslassöffnungen bekannt, die einen kreisrunden Querschnitt besitzen. Eine solche kreisrunde Querschnittsöffnung oder auch eine ovale Öffnung hat den Nachteil, dass der unter einem hohen Druck von bis zu 107 Pa oder mehr austretende Kühlmittelstrahl eine erhebliche Reibung erfährt, die sich im Hinblick auf die gewünschte Strahlbündelung störend auswirkt. In vielen Fällen werden daher dreieckige Austrittsquerschnitte verwendet, die zwar eine Verbesserung liefern, aber dennoch unzureichend sind.Outlet openings are known from the prior art which have a circular cross section. Such a circular cross-sectional opening or also an oval opening has the disadvantage that the coolant jet exiting under a high pressure of up to 10 7 Pa or more experiences considerable friction, which has a disruptive effect with regard to the desired concentration of the jet. In many cases, therefore, triangular exit cross-sections are used, which, although they provide an improvement, are nonetheless inadequate.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Werkzeughalter durch Ausbildung der Austrittsöffnung dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Strahlbündelung verbessert und die Reibung im Kühlmittelkanal zum Austrittsende hin verringert wird. The object of the present invention is to further develop the tool holder by designing the outlet opening in such a way that the beam bundling is improved and the friction in the coolant channel towards the outlet end is reduced.

Hierzu wird der Werkzeughalter nach Anspruch 1 vorgeschlagen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Querschnitt der Auslassöffnung mehrere Einschnürungen aufweist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.For this purpose, the tool holder according to claim 1 is proposed, which is characterized in that the cross section of the outlet opening has several constrictions. Further developments of the invention are described in claims 2 to 6.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter steht der Gedanke im Vordergrund, den Hochdruck-Kühlmittelstrahl zum Brechen des beim Zerspanen von der Schneidkante abfließenden Spans zu verwenden. Die Kühlung der Schneidkante, die sich zudem verschleißmindert auswirkt, stellt nur einen Nebeneffekt dar. Die Einschnürungen bewirken, dass die Reibung des austretenden Hochdruckstrahls an der Kühlmittelwandung verringert wird, weil der Kühlmittelstrahl im Wesentlichen nur an den vorhandenen Einschnürungspunkten bzw. den entlang der Längsachse gebildeten Linien abgebremst wird. Die Querschnittsformen des Kühlmittelkanals bis hin zur Austrittsöffnung können vorzugsweise sternförmig oder blumenförmig ausgebildet sein, wobei die Sterne n-eckig mit n=3, 4, 5, 6 bis 7 Spitzen und ebenso viele Einkerbungen besitzen. Entsprechende Einkerbungen besitzen auch solche Querschnittsformen, bei denen zwischen den Einkerbungen gerundete Ecken bzw. Abschnitte verwendet werden.In the case of the tool holder according to the invention, the focus is on the idea of using the high-pressure coolant jet to break the chip flowing off the cutting edge during machining. The cooling of the cutting edge, which also has the effect of reducing wear, is only a side effect. The constrictions have the effect that the friction of the exiting high-pressure jet on the coolant wall is reduced because the coolant jet is essentially only at the constriction points that are present or those formed along the longitudinal axis Lines is slowed down. The cross-sectional shapes of the coolant channel up to the outlet opening can preferably be star-shaped or flower-shaped, the stars having n-corners with n = 3, 4, 5, 6 to 7 points and just as many notches. Appropriate Notches also have cross-sectional shapes in which rounded corners or sections are used between the notches.

Die Querschnittsform ist vorzugsweise gleichförmig, d.h. spiegel- oder rotationssymmetrisch, kann jedoch auch ungleichförmig sein, etwa um den austretenden Strahl etwa ovalförmig, d.h. mit größerer Breite als Höhe auszubilden. Durch die nach innen gerichteten Einkerbungen wird der Kühlmittelstrahl bis zum Austritt der Kühlmittelflüssigkeit optimal und weitgehend ungebremst geführt, so dass die gewollte Strahlrichtung und das Aufprallziel des Strahls, nämlich die aktive Schneidkante, optimal erhalten bleibt. Unter der aktiven Schneidkante wird der Bereich verstanden, in dem beim Zerspanen ein Span erzeugt wird. Für den Spanbruch sind neben dem Kühlmitteldruck, der auch 107 Pa oder auch mehr betragen kann, das Flüssigkeitsvolumen pro Minute entscheidend. Die Stern- oder Blumenform am Austrittsquerschnitt führt gegenüber der vornehmlich verwendeten Dreieckform bei gleichem Außenkreis zu einer Strahlquerschnittsvergrößerung und damit einem höheren Flüssigkeitsvolumen.The cross-sectional shape is preferably uniform, ie mirror-symmetrical or rotationally symmetrical, but can also be non-uniform, for example in order to make the exiting jet approximately oval-shaped, ie with a greater width than height. Due to the inwardly directed notches, the coolant jet is optimally and largely unrestrained until the coolant liquid emerges, so that the intended jet direction and the impact target of the jet, namely the active cutting edge, are optimally preserved. The active cutting edge is understood to mean the area in which a chip is generated during machining. In addition to the coolant pressure, which can be 10 7 Pa or more, the liquid volume per minute is decisive for chip breaking. The star or flower shape at the outlet cross-section leads to an enlargement of the jet cross-section and thus a higher liquid volume compared to the triangular shape that is mainly used with the same outer circle.

Vorzugsweise beträgt der Durchmesser des durch die Punkte der Einschnürung gelegten Innenkreises 0,2 mm bis 3 mm und der durch die äußeren Punkte des Querschnitts gelegte Außenkreisdurchmesser 0,5 mm bis 5 mm, wobei der Innenkreisdurchmesser mindestens 0,2 mm kleiner als der Außenkreisdurchmesser ist. Beispielsweise kann der Außenkreisdurchmesser 2 bis 5mal so groß sein wie der Innenkreisdurchmesser.The diameter of the inner circle through the points of the constriction is preferably 0.2 mm to 3 mm and the outer circle diameter through the outer points of the cross section is 0.5 mm to 5 mm, the inner circle diameter being at least 0.2 mm smaller than the outer circle diameter . For example, the outer circle diameter can be 2 to 5 times as large as the inner circle diameter.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Ecken und/oder Spitzen eines stern- oder volumenförmigen Querschnitts abgerundet und weisen einen Radius von 0,05 mm bis 1,5 mm auf.According to a further embodiment of the invention, the corners and / or tips of a star-shaped or volume-shaped cross section are rounded and have a radius of 0.05 mm to 1.5 mm.

Zusätzlich kann die Auslassöffnung auch eine Senkung aufweisen, die vorzugsweise konisch oder parabelförmig ausgebildet ist. Durch diese Ansenkung wird der Durchmesser zum Rand des betreffenden Werkzeughalterteils mit der Auslassöffnung vergrößert, so dass die erfindungsgemäße ausgebildete Auslassöffnung in der Senkung geschützt wird.In addition, the outlet opening can also have a depression that is preferably conical or parabolic. This countersink increases the diameter towards the edge of the relevant tool holder part with the outlet opening, so that the outlet opening formed according to the invention is protected in the depression.

Als Klemmdeckel kann insbesondere eine Klemmpratze zur Fixierung des Schneideinsatzes verwendet werden. Weitere Erläuterungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Klemmpratze,
  • 2 eine Ausschnittsvergrößerung dieser Klemmpratze mit fünf sternförmigen Austrittsöffnungen und
  • 3 bis 6 Ausführungsbeispiele der möglichen erfindungsgemäßen Querschnittsformen der Kühlmittelaustrittsöffnungen.
In particular, a clamping claw for fixing the cutting insert can be used as the clamping cover. Further explanations of the invention are explained below with reference to the drawings. Show it:
  • 1 a perspective view of a clamping claw,
  • 2 an enlarged section of this clamping claw with five star-shaped outlet openings and
  • 3 until 6th Exemplary embodiments of the possible cross-sectional shapes according to the invention of the coolant outlet openings.

Werkzeuggrundhalter sowie Werkzeughalter zur Aufnahme und Fixierung eines Schneideinsatzes einschließlich der Kühlmittelleitungsführungen durch den Werkzeuggrundhalter und den Werkzeughalter sind im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannt. Der Werkzeuggrundhalter kann beispielsweise eine Aufnahmebohrung besitzen, die zur Einführung und Fixierung eines Hohlkegelschaftes eines Werkzeughalters geeignet ist. Der Werkzeughalter kann jedoch auch die in der WO 2019/149309 A1 dargestellte Form einer austauschbaren Kassette besitzen. Im Regelfall besitzt der Werkzeuggrundhalter an seiner Rückseite Anschlussmöglichkeiten für Hochdruckleitungen zur Kühlmittelzufuhr, die insbesondere für hohe Drücke größer 107 PA ausgelegt sind. Durch den Werkzeuggrundhalter bis hin zum Werkzeughalter führt eine Kühlmittelleitung, die in einem Klemmdeckel endet, der im vorliegenden Fall als Klemmpratze 10 ausgebildet ist. Solche Klemmpratzen oder Spannpratzen werden, wie beispielsweise in der WO 2019/149309 A1 beschrieben, über eine Schraube am Grundhalter lösbar fixiert. Eine weitere Schraube, die eine Bohrung 11 der Klemmpratze durchgreift, ist in einer entsprechend ausgebildeten Bohrung eines Werkzeughalters verankert. Aufgrund der Elastizität der Klemmpratze 10 ist es möglich, den Spannpratzenkopf auf einen Schneideinsatz zu pressen, so dass dieser hinreichend beim Zerspanen fixiert wird. Die Klemmpratze besitzt mindestens einen Kühlmittelauslass bzw. mindestens eine Kühlmittelaustrittsöffnung. Im vorliegenden Fall sind fünf Austrittsöffnungen 12 bis 16 vorgesehen, wovon die zwei äußeren Austrittsöffnungen eine konisch ausgebildete Ansenkung 17 besitzen, durch welche die sternförmigen Austrittsöffnungen geringfügig hinter die Klemmpratzenfrontfläche versetzt sind. Die Auslassöffnungen 14, 15, 16 zeigen eine Sternform mit sechs Spitzen, die in 3 vergrößert dargestellt ist. Der Düsenquerschnitt nach 3 ist spiegelsymmetrisch ausgebildet, wobei jeweils zwei gegenüberliegende Spitzen 19 sowie zwei gegenüberliegende Einschnürungen 20 (als einwärts gerichtete Spitzen) jeweils als Spiegelungsachse dienen. 4 zeigt exemplarisch einen sternförmigen Querschnitt mit fünf Spitzen bzw. fünf Einschnürungen, an dem jeweils ein Innenkreis 21 und ein Außenkreis 22 dargestellt sind. Der Außenkreis 22 dient als gemeinsamer geometrischer Ort auf dem jede der fünf Spitzen 19 liegt, entsprechendes gilt für den Innenkreis 21, auf dem alle Einschnürungen 20 liegen. Der Außenkreis 22 ist im gewählten Beispiel etwa 3mal so groß wie der Innenkreis 21.Basic tool holders and tool holders for receiving and fixing a cutting insert including the coolant line guides through the basic tool holder and the tool holder are known in principle from the prior art. The basic tool holder can, for example, have a receiving bore which is suitable for inserting and fixing a hollow tapered shank of a tool holder. However, the tool holder can also be used in the WO 2019/149309 A1 Have the form of a replaceable cartridge shown. As a rule, the back of the basic tool holder has connection options for high-pressure lines for supplying coolant, which are designed in particular for high pressures greater than 10 7 PA. A coolant line leads through the basic tool holder to the tool holder and ends in a clamping cover, which in the present case is a clamping claw 10 is trained. Such clamping claws or clamping claws are, for example, in the WO 2019/149309 A1 described, releasably fixed via a screw on the base holder. Another screw that has a hole 11 the clamping claw extends through is anchored in a correspondingly designed bore of a tool holder. Due to the elasticity of the clamping claw 10 it is possible to press the clamping claw head onto a cutting insert so that it is sufficiently fixed during machining. The clamping claw has at least one coolant outlet or at least one coolant outlet opening. In the present case there are five outlet openings 12th until 16 provided, of which the two outer outlet openings have a conical countersink 17th have, through which the star-shaped outlet openings are slightly offset behind the clamping claw front surface. The outlet openings 14th , 15th , 16 show a star shape with six points falling into 3 is shown enlarged. The nozzle cross-section according to 3 is mirror-symmetrical, with two opposite tips 19th as well as two opposite constrictions 20th (as inwardly directed tips) each serve as a reflection axis. 4th shows an example of a star-shaped cross-section with five points or five constrictions, on each of which an inner circle 21 and an outer circle 22nd are shown. The outer circle 22nd serves as a common geometric location on which each of the five points is located 19th the same applies to the inner circle 21 on which all the constrictions 20th lie. The outer circle 22nd is in the chosen example about 3 times as large as the inner circle 21 .

5 zeigt einen Stern mit sieben Spitzen 19 und sieben Einschnürungen 20, 6 einen Stern mit vier Spitzen 19 und 7 eine ungleichförmige Sterngestaltung 24, die allesamt als Querschnitte der Auslassöffnungen für die Kühlmittelflüssigkeit dienen können. In jedem der dargestellten Fälle werden die Adhäsionskräfte zwischen der Austrittskanalwand und der Kühlmittelflüssigkeit reduziert, indem die Kontaktflächen verkleinert werden. Die Kontaktflächen werden im Wesentlichen durch die Einschnürungen 20 bestimmt. Durch diese nach innen gerichteten Einschnürungen wird der Flüssigkeitsstrahl bis zum Austritt der Flüssigkeit optimal, ungebremst geführt, so dass die gewollte Strahlrichtung und das Aufprallziel des Strahls optimal erhalten bleibt. Durch die Ausbildung der stern- oder blumenförmigen Querschnitte bleibt der Strahldruck im Wesentlichen erhalten, insbesondere werden Turbulenzen in den Randbereichen des Strahls, die zu einer Kühlmittelstrahlschwächung führen, weitestgehend vermieden. Durch die gewählte Sternform kann der Austrittsquerschnitt gegenüber einer nach dem Stand der Technik bekannten Dreieckform bei gleichem Außenkreis vergrößert und somit das Flüssigkeitsvolumen bei gleichem Druck vergrößert werden, so dass die Effektivität des Kühlmittelstrahls zum Zwecke des Spanbruches verbessert wird. 5 shows a star with seven points 19th and seven constrictions 20th , 6th a star with four points 19th and 7th a non-uniform star shape 24 all of which can serve as cross-sections of the outlet openings for the coolant liquid. In each of the cases shown, the adhesive forces between the outlet channel wall and the coolant liquid are reduced by reducing the contact areas. The contact surfaces are essentially created by the constrictions 20th definitely. Through these inwardly directed constrictions, the liquid jet is optimally and unbraked until the liquid emerges, so that the intended jet direction and the impact target of the jet are optimally maintained. The design of the star-shaped or flower-shaped cross-sections essentially maintains the jet pressure; in particular, turbulence in the edge areas of the jet, which lead to a weakening of the coolant jet, is largely avoided. Due to the selected star shape, the exit cross-section can be enlarged compared to a triangular shape known from the prior art with the same outer circle and thus the liquid volume can be increased at the same pressure, so that the effectiveness of the coolant jet for the purpose of chip breaking is improved.

8 zeigt eine mögliche Abwandlung der Querschnittsform der Auslassöffnung, die blumenförmig ausgebildet ist. Zwischen den jeweiligen Einschnürungen 20 sind die Kanten 23 bzw. Kühlmittelkanalflächen gerundet ausgebildet. 8th shows a possible modification of the cross-sectional shape of the outlet opening, which is flower-shaped. Between the respective constrictions 20th are the edges 23 or the coolant channel surfaces are rounded.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind auch die in 7 dargestellten ungleichförmigen Sternformen 24 sowie Mischformen aus der in 8 dargestellten Ausführungsform und einer oder mehreren der in 3 bis 6 dargestellten Ausführungsformen möglich, soweit das Ziel der vorliegenden Erfindung erhalten bleibt, durch jeweilige Einschnürung die Reibung des Kühlmittelstrahls im Kühlmittelauslass bis hin zur Austrittsöffnung zu minimieren.In the context of the present invention, the in 7th depicted irregular star shapes 24 as well as mixed forms from the in 8th embodiment shown and one or more of the in 3 until 6th The illustrated embodiments are possible as long as the aim of the present invention is retained to minimize the friction of the coolant jet in the coolant outlet up to the outlet opening by respective constriction.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2019/149309 A1 [0002, 0015]WO 2019/149309 A1 [0002, 0015]
  • DE 3740814 A1 [0003]DE 3740814 A1 [0003]
  • DE 930790 C2 [0004]DE 930790 C2 [0004]
  • EP 1073535 B1 [0005]EP 1073535 B1 [0005]

Claims (6)

Werkzeughalter mit einem lösbar befestigten Schneideinsatz sowie einer Kühlmittelzufuhr in einem Klemmdeckel (10), der mindestens eine Auslassöffnung (12 bis 18) besitzt, durch die ein Kühlmittelstrahl unter einem Druck von mindestens 3×105 Pa auf die aktive Schneidkante des Schneideinsatzes gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Auslassöffnung (12 bis 18) mehrere Einschnürungen (20) aufweist.Tool holder with a releasably attached cutting insert and a coolant supply in a clamping cover (10) which has at least one outlet opening (12 to 18) through which a coolant jet is directed at a pressure of at least 3 × 10 5 Pa onto the active cutting edge of the cutting insert, characterized in that the cross section of the outlet opening (12 to 18) has several constrictions (20). Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt sternförmig oder blumenförmig ausgestaltet ist.Tool holder after Claim 1 , characterized in that the cross section is star-shaped or flower-shaped. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt einen durch die Punkte der Einschnürungen (20) gelegten Innenkreis (21) mit einem Durchmesser vom 0,2 mm bis 3 mm aufweisen und dass der durch die äußeren Punkte des Querschnitts gelegte Außenkreis (22) einen Durchmesser von 0,5 mm bis 5 mm aufweist, wobei der Innenkreisdurchmesser mindestens 0,2 mm ≤ der Außenkreisdurchmesser ist.Tool holder after Claim 2 , characterized in that the cross section has an inner circle (21) laid through the points of the constrictions (20) with a diameter of 0.2 mm to 3 mm and that the outer circle (22) laid through the outer points of the cross section has a diameter of 0.5 mm to 5 mm, the inner circle diameter being at least 0.2 mm the outer circle diameter. Werkzeughalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecken und/oder Spitzen eines stern- oder blumenförmigen Querschnitts abgerundet sind und einen Radius von 0,05 mm bis 1,5 mm aufweisen.Tool holder after Claim 2 or 3 , characterized in that the corners and / or tips of a star-shaped or flower-shaped cross-section are rounded and have a radius of 0.05 mm to 1.5 mm. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (12, 13) eine Ansenkung (17) aufweist, die vorzugsweise konisch oder parabelförmig ausgebildet ist.Tool holder according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the outlet opening (12, 13) has a countersink (17) which is preferably conical or parabolic. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmdeckel (10) als Klemmpratze zur Fixierung eines Schneideinsatzes ausgebildet ist.Tool holder according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the clamping cover (10) is designed as a clamping claw for fixing a cutting insert.
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