DE112016005138T5

DE112016005138T5 - Schneideinsatz, Schneidwerkzeug und Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts

Info

Publication number: DE112016005138T5
Application number: DE112016005138.7T
Authority: DE
Inventors: Hirohisa Ishi
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2036-11-09
Also published as: US10632540B2; JP7008679B2; US20180318936A1; JP2020023049A; CN108349020B; CN108349020A; JP6609638B2; WO2017082251A1; DE112016005138B4; JPWO2017082251A1

Abstract

Ein Schneideinsatz in der vorliegenden Offenbarung weist eine obere Fläche, eine untere Fläche, eine Seitenfläche und eine Schneidkante auf. Die obere Fläche weist einen ersten Eckteil und einen zweiten Eckteil auf, welche zueinander benachbart sind. Die Schneidkante ist in einem Bereich angeordnet, welcher zwischen dem ersten Eckteil und dem zweiten Eckteil angeordnet ist, welche zueinander benachbart sind und in welchem die obere Fläche die Seitenfläche schneidet. Die Schneidkante weist eine erste Schneidkante, die an einer Seite des ersten Eckteils angeordnet ist, eine zweite Schneidkante, welche an einer Seite des zweiten Eckteils angeordnet ist, und eine dritte Schneidkante auf, welche zwischen der ersten Schneidkante und der zweiten Schneidkante angeordnet ist. Die Schneidkante hat eine gekrümmte Gestalt, welche in einer Seitenansicht in Richtung zur unteren Fläche ausgespart ist, so wie sie sich vom ersten Eckteil und vom zweiten Eckteil in Richtung zu einem Mittelabschnitt der Schneidkante begibt. In einer Seitenansicht ist ein jeder von einem Krümmungsradius R1 der ersten Schneidkante und einem Krümmungsradius R2 der zweiten Schneidkante kleiner als ein Krümmungsradius R3 der dritten Schneidkante. Ein Schneidwerkzeug, welches den Schneideinsatz aufweist, und ein Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts unter Verwendung des Schneidwerkzeugs werden ebenfalls bereitgestellt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Schneideinsatz, ein Schneidwerkzeug und ein Verfahren des Herstellens eines maschinell- bzw. spanabhebend-bearbeiteten Produkts.
Technischer Hintergrund
Bohrer, welche als ein Schneidwerkzeug für Bohrvorgänge verwendbar sind, sind herkömmlich bekannt (z.B. siehe Patentdokument 1). Der Bohrer, welcher im Patentdokument 1 beschrieben ist, weist einen Basiskörper (Halter), welcher eine Achse hat, und zwei Einsätze (einen inneren Schneidkanteneinsatz und einen äußeren Schneidkanteneinsatz) auf, welche am Basiskörper befestigt sind.
Der innere Schneidkanteneinsatz ist vom äußeren Schneidkanteneinsatz in einer Distanz ausgehend von der Achse des Werkzeugs unterschiedlich. Deshalb ist eine Gestalt von Spänen, welche durch den inneren Schneidkanteneinsatz erzeugt werden, von einer Gestalt von Spänen verschieden, welche vom äußeren Schneidkanteneinsatz erzeugt werden. Insbesondere erstreckt sich die Gestalt der Späne, welche durch den inneren Schneidkanteneinsatz erzeugt werden, mit einer geringeren Ganghöhe wendelförmig als die Späne, welche durch den äußeren Schneidkanteneinsatz erzeugt werden, und es ist für die Späne wahrscheinlich, dass diese zusammen geraten. Die Gestalt der Späne, welche durch den äußeren Schneidkanteneinsatz erzeugt werden, hat eine größere Ganghöhe als die Späne, welche durch den inneren Schneidkanteneinsatz erzeugt werden, und für die Späne ist es weniger wahrscheinlich, zusammen zu geraten. Die Gestalt der Späne, welche durch den inneren Schneidkanteneinsatz erzeugt werden, ist von der Gestalt der Späne verschieden, welche durch den äußeren Schneidkanteneinsatz erzeugt werden, und deshalb ist eine Spanausgabe gemäß der Gestalt erforderlich. Beispielsweise, wenn sich die Späne, welche durch den äußeren Schneidkanteneinsatz erzeugt werden, exzessiv erstrecken, ohne in einer angemessenen Länge unterteilt zu werden, kann ein Spanverstopfen auftreten.
Bezogene Dokumente
Patentdokument
Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung Nr. 2010-137701
Kurzerläuterung
Ein Schneideinsatz in der vorliegenden Offenbarung weist eine obere Fläche, eine untere Fläche, eine Seitenfläche und eine Schneidkante auf. Die obere Fläche weist einen ersten Eckteil und einen zweiten Eckteil auf, welche zueinander benachbart sind. Die untere Fläche ist an einer Seite entgegengesetzt zur oberen Fläche angeordnet. Die Seitenfläche ist zwischen der oberen Fläche und der unteren Fläche angeordnet. Die Schneidkante ist in einem Bereich angeordnet, welcher zwischen dem ersten Eckteil und dem zweiten Eckteil angeordnet ist, und in welchem die obere Fläche die Seitenfläche schneidet. Die Schneidkante weist eine erste Schneidkante, die an einer Seite des ersten Eckteils angeordnet ist, eine zweite Schneidkante, welche an einer Seite des zweiten Eckteils angeordnet ist, und eine dritte Schneidkante auf, welche zwischen der ersten Schneidkante und der zweiten Schneidkante angeordnet ist. Die Schneidkante hat eine gekrümmte Gestalt, welche in einer Seitenansicht in Richtung zur unteren Fläche ausgespart ist, so wie sie sich vom ersten Eckteil und vom zweiten Eckteil in Richtung zu einem Mittelabschnitt der Schneidkante begibt. In einer Seitenansicht ist ein jeder von einem Krümmungsradius R1 der ersten Schneidkante und einem Krümmungsradius R2 der zweiten Schneidkante kleiner als ein Krümmungsradius R3 der dritten Schneidkante.
Ein Schneidwerkzeug in der vorliegenden Offenbarung weist einen stabförmigen Halter, welcher sich entlang einer Rotationsachse erstreckt, und einen Schneideinsatz auf, welcher in der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben ist und welcher an einem vorderen Ende des Halters befestigt ist. Der Halter weist eine Spanausgabenut auf, welche sich wendelförmig bzw. spiralförmig bzw. schraubenförmig (im Weiteren kurz: wendelförmig) um die Rotationsachse in einer Richtung ausgehend vom Schneideinsatz zu einer hinteren Endseite erstreckt.
Ein Verfahren des Herstellens eines maschinell- bzw. spanabhebend-bearbeiteten Produkts in der vorliegenden Ausführungsform weist auf Rotieren eines Schneidwerkzeugs, welches in der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben ist, um die Rotationsachse herum, In-Kontakt-Bringen des Schneidwerkzeugs, welches rotiert wird, mit einem Werkstück und Bewegen des Schneidwerkzeugs vom Werkstück weg.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Schneideinsatz in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
2 ist eine Draufsicht des Schneideinsatzes, welcher in der 1 gezeigt ist,
3 ist eine Seitenansicht des Schneideinsatzes, welcher in der 1 gezeigt ist,
4 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A1 in der 2,
5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A2 in der 2,
6 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A3 in der 2,
7 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Schneidwerkzeug (Bohrer) in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
8 ist eine vergrößerte Ansicht, welche eine vergrößerte Abmessung eines vorderen Endabschnitts des Schneidwerkzeugs zeigt, welches in der 7 gezeigt ist,
9 ist eine Ansicht eines vorderen Endes, wenn das Schneidwerkzeug, welches in der 7 gezeigt ist, von einer vorderen Endseite davon ausgehend betrachtet wird,
10 ist eine Seitenansicht, wenn das Schneidwerkzeug, welches in der 9 gezeigt ist, aus einer B1-Richtung betrachtet wird,
11 ist eine Seitenansicht, wenn das Schneidwerkzeug, welches in der 9 gezeigt ist, aus einer B2-Richtung betrachtet wird,
12 ist eine schematische Darstellung, welche einen Schritt in einem Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
13 ist eine schematische Darstellung, welche einen Schritt in dem Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und
14 ist eine schematische Darstellung, welche einen Schritt in dem Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.

Ausführungsformen
Ein Schneideinsatz (nachfolgend ebenfalls als „Einsatz“ bezeichnet) in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und ein Schneidwerkzeug, welches den Schneideinsatz aufweist, sind nachfolgend im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Insbesondere ist ein Bohrer mit austauschbarer Schneidkante als ein Schneidwerkzeug beschrieben. Beispiele des Schneidwerkzeugs weisen Schaftfräser zusätzlich zum Bohrer mit austauschbarer Schneidkante auf. Ein äußerer Schneidkanteneinsatz im Bohrer ist als ein Einsatz beschrieben.
Für den Zweck der Beschreibung zeigen die Zeichnungen, auf welche im folgenden Bezug genommen wird, in einer vereinfachten Form nur Hauptelemente, welche zum Beschreiben der Ausführungsformen erforderlich sind. Der Schneideinsatz und das Schneidwerkzeug in der vorliegenden Ausführungsform sind deshalb in der Lage, irgendwelche beliebigen Strukturelemente aufzuweisen, welche in den bezogenen Zeichnungen nicht dargestellt sind. Größen der Elemente in einer jeden der Zeichnungen repräsentieren nicht maßstabsgetreu tatsächliche Strukturelemente und Größenverhältnisse dieser Elemente. Diese Sachverhalte treffen ebenfalls für ein Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts zu, welches später beschrieben ist.
Schneideinsatz
Zuerst ist der Einsatz 1 der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Der Einsatz 1 der vorliegenden Ausführungsform ist geeignet verwendbar als der äußere Schneidkanteneinsatz im Bohrer mit austauschbarer Schneidkante. Der Einsatz 1 weist beispielsweise eine obere Fläche 3, eine untere Fläche 5, eine Seitenfläche 7, eine Schneidkante 9 und ein Durchgangsloch 11 auf, wie es in der 1 gezeigt ist.
Zum Zwecke der Vereinfachung wird eine Fläche, welche in einer perspektivischen Ansicht, die in der 1 gezeigt ist, an einer oberen Seite angeordnet ist als die obere Fläche 3 bezeichnet. In einem Zustand des Angebracht-Seins am Schneidwerkzeug ist die obere Fläche 3 nicht immer an der oberen Seite angeordnet, oder während eines Schneidvorgangs. Zum Zwecke der Vereinfachung wird eine Fläche, welche in der perspektivischen Ansicht, die in der 1 gezeigt ist, an einer unteren Seite angeordnet ist, als die untere Fläche 5 bezeichnet. In dem Zustand des Angebracht-Seins am Schneidwerkzeug ist die untere Fläche 5 nicht immer an der unteren Seite angeordnet, oder während des Schneidvorgangs.
Als ein Material des Einsatzes 1 ist zum Beispiel Hartmetall oder Cermet verwendbar. Beispiele für Zusammensetzungen des Hartmetalls können WC-Co, WC-TiC-Co und WC-TiC-TaC-Co aufweisen. Das WC-Co wird hergestellt durch Hinzugeben von Cobaltpulver (Co-Pulver) zu Wolframcarbid (WC), gefolgt von Sintern. Das WC-TiC-Co wird hergestellt durch Hinzugeben von Titancarbid (TiC) zu WC-Co. Das WC-TiC-TaC-Co wird hergestellt durch Hinzugeben von Tantalcarbid (TaC) zu WC-TiC-Co.
Das Cermet ist ein gesintertes Verbundmaterial, welches erhaltbar ist durch Zusammensetzen von Metall und einem keramischen Bestandteil. Ein spezifisches Beispiel des Cermets ist eines, welches hauptsächlich aus einer Titanzusammensetzung besteht, wie beispielsweise Titancarbid (TiC) oder Titannitrid (TiN).
Eine Oberfläche des Einsatzes 1 kann mit einer Beschichtungsschicht unter Verwendung eines Verfahrens einer chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) oder eines Verfahrens einer physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) beschichtet sein. Als eine Zusammensetzung der Beschichtungsschicht gibt es z.B. Titancarbid (TiC), Titannitrid (TiN), Titankohlenstoffnitrid (TiCN) und Aluminiumoxid (Al₂O₃).
Die obere Fläche 3 hat eine Polygonalgestalt und weist Eckteile 3a und Seiten 3b auf. Die obere Fläche 3 in der vorliegenden Ausführungsform hat in etwa eine Viereckgestalt. Der Begriff „Polygonalgestalt“ meint keine genaue Polygonalgestalt. Beispielsweise ist in der vorliegenden Ausführungsform ein jeder der vier Eckteile 3a an der oberen Fläche 3 nicht als eine genaue Ecke geformt, sondern hat in einer Draufsicht eine gerundete Gestalt. Eine jede der vier Seiten 3b ist nicht in einer genauen Liniengestalt geformt. Der Begriff „Draufsicht“ bezeichnet einen Zustand, in welchem der Einsatz 1 in Richtung zur oberen Fläche 3 betrachtet wird.
Die untere Fläche 5 ist eine Fläche, welche an einer Seite entgegengesetzt zur oberen Fläche 3 angeordnet ist, und wirkt als eine Sitzfläche, wenn der Einsatz 1 an einem Halter befestigt ist. In der vorliegenden Ausführungsform hat die untere Fläche 5 gleich zur oberen Fläche 3 eine Polygonalgestalt und ist als eine flache Flächengestalt geformt, welche etwas kleiner ist als die obere Fläche 3. Deshalb ist in einer Draufsicht, welche in der 2 gezeigt ist, ein Außenumfangsrand der unteren Fläche aufgrund der oberen Fläche 3 nicht sichtbar.
Die Gestalten der oberen Fläche 3 und der unteren Fläche 5 sind nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Obwohl im Einsatz 1 der vorliegenden Ausführungsform die obere Fläche 3 und die untere Fläche 5 in etwa die Viereckgestalt haben, können beispielsweise die Gestalten der oberen Fläche 3 und der unteren Fläche 5 in der Draufsicht eine Dreieckgestalt, eine Fünfeckgestalt, eine Sechseckgestalt oder eine Achteckgestalt sein. Obwohl die obere Fläche 3 in der vorliegenden Ausführungsform in etwa eine Quadratgestalt hat, ist die Quadratgestalt nicht auf diese Gestalt beschränkt, sondern kann eine Rautengestalt oder eine Rechteckgestalt sein.
Der Einsatz 1 der vorliegenden Ausführungsform weist ein Durchgangsloch 11 auf, welches in der oberen Fläche 3 und in der unteren Fläche 5 offen ist. Das Durchgangsloch 11 ist zum Einsetzen einer Schraube darin bereitgestellt, wenn der Einsatz 1 im Halter des Bohrers verschraubt wird. Die untere Fläche 5 in der vorliegenden Ausführungsform ist eine flache Fläche, und eine Erstreckungsrichtung, mit anderen Worten eine Eindringrichtung, einer zentralen Achse X1 des ersten Durchgangslochs 11 ist orthogonal zur unteren Fläche 5. Die zentrale Achse X1 ist Durchgangslochs 11 fällt mit einer zentralen Achse des Einsatzes 1 in der vorliegenden Ausführungsform zusammen. Deshalb kann die zentrale Achse X1 des Durchgangslochs 11 durch die zentrale Achse des Einsatzes 1 ersetzt werden. Die zentrale Achse X1 des Einsatzes 1 ist eine Achse, welche sich zwischen der oberen Fläche 3 und der unteren Fläche 5 erstreckt und welche als eine Rotationsachse dient, wenn der Einsatz 1 in einer Draufsicht rotiert wird.
In der 2 sind die vier Eckteile 3a und die vier Seiten 3b so angeordnet, dass sie eine 90°-Rotationssymmetrie um die zentrale Achse X1 an der oberen Fläche 3 in der vorliegenden Ausführungsform aufweisen. Obwohl es nicht besonders dargestellt ist, hat die untere Fläche 5 in der vorliegenden Ausführungsform eine 90°-Rotationssymmetrie um die zentrale Achse X1 in einer Ansicht der unteren Fläche. Der Begriff „Ansicht der unteren Fläche“ bezeichnet einen Zustand, in welchem der Einsatz 1 in Richtung zur unteren Fläche 5 betrachtet wird.
Die Seitenfläche 7 ist zwischen der oberen Fläche 3 und der unteren Fläche 5 angeordnet und verbindet die obere Fläche 3 und die untere Fläche 5. Da die untere Fläche 5 eine etwas kleinere Gestalt als die obere Fläche 3 hat, wie es oben beschrieben ist, ist die Seitenfläche 7 geneigt, um sich der zentralen Achse X1 anzunähern, so wie sie sich von einer Seite der oberen Fläche 3 in Richtung zu einer Seite der unteren Fläche 5 begibt (siehe die 3).
Wenn die obere Fläche 3 im Einsatz 1 der vorliegenden Ausführungsform von oben betrachtet wird, ist eine maximale Breite davon in etwa 6 bis 25 mm. Eine Höhe von der unteren Fläche 5 zu der oberen Fläche 3 ist beispielsweise 1 bis 10 mm. Die Höhe von der unteren Fläche 5 zu der oberen Fläche 3 bezeichnet in einer Seitenansicht eine Länge in einer Richtung parallel zur zentralen Achse X1 zwischen einem oberen Ende (oberster Abschnitt) der oberen Fläche 3 und der unteren Fläche 5. Der Begriff „Seitenansicht“ in der vorliegenden Ausführungsform bezeichnet einen Zustand, in welchem der Einsatz 1 aus einer Richtung parallel zur flachen unteren Fläche 5 betrachtet wird. Jedoch in Fällen, in welchem die untere Fläche 5 nicht die flache Flächengestalt hat, kann die Seitenansicht ein Betrachten des Einsatzes 1 aus einer Richtung orthogonal zur zentralen Achse X1 des Durchgangslochs 11 aufweisen.
Die Konfigurationen der oberen Fläche 3, der unteren Fläche 5 und der Seitenfläche 7 sind nicht auf die obigen Konfigurationen beschränkt. Beispielsweise kann die untere Fläche 5 die gleiche Gestalt haben wie die obere Fläche 3 und kann ein Außenumfangsrand der unteren Fläche 5 mit einem Außenumfangsrand der oberen Fläche 3 in einer planaren Perspektive überlappen. In diesem Fall ist die Seitenfläche 7 so angeordnet, um zur unteren Fläche 5 orthogonal zu sein.
Die Schneidkante 9 ist zwischen den Eckteilen 3a, welche benachbart zueinander an der oberen Fläche 3 angeordnet sind, und zumindest in einem Teil eines Bereichs angeordnet, in welchem die obere Fläche 3 die Seitenfläche 7 schneidet. Die Schneidkante 9 wird zum Ausschneiden eines Werkstücks während eines Schneidvorgangs verwendet. Wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, korrespondiert die Schneidkante 9 in der vorliegenden Ausführungsform zu einem Abschnitt des Bereichs, in welchem die obere Fläche 3 die Seitenfläche 7 schneidet, welche zumindest in der Seite 3b1 an der oberen Fläche 3 angeordnet ist. Der Abschnitt, welcher als die Schneidkante 9 in zumindest der Seite 3b1 an der oberen Fläche 3 angeordnet ist, ist nachfolgend beschrieben.
Die Schneidkante 9, welche an der Seite 3b1 an der oberen Fläche 3 angeordnet ist, weist eine erste Schneidkante 13, eine zweite Schneidkante 15 und eine dritte Schneidkante 17 auf. Zwischen einem ersten Eckteil 3aa und einen zweiten Teil 3ab, welche an der oberen Fläche 3 zueinander benachbart sind, ist die erste Schneidkante 13 an einer Seite des ersten Eckteils 3aa angeordnet und ist die zweite Schneidkante 15 an einer Seite des zweiten Eckteils 3ab angeordnet. Die dritte Schneidkante 17 ist zwischen der ersten Schneidkante 13 und der zweiten Schneidkante 15 angeordnet. Der Begriff „zueinander benachbart“ bezeichnet einen Zustand, in welchem der erste Eckteil 3aa und der zweite Eckteil 3ab mit der Seite 3b1 dazwischen angeordnet sind, anstatt eines Zustands, in welchem der erste Eckteil 3aa genau zum zweiten Eckteil 3ab benachbart ist.
Wenn der Einsatz 1 als der äußere Schneidkanteneinsatz im Bohrer wie in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ist der Einsatz 1 am Halter befestigt, so dass die erste Schneidkante 13 näher an der Rotationsachse des Bohrers liegt als die zweite Schneidkante 15 und die dritte Schneidkante 17. Hier ist der Einsatz 1 am Halter befestigt, so dass die zweite Schneidkante 15 von der Rotationsachse des Bohrers weiter entfernt ist als die erste Schneidkante 13 und die dritte Schneidkante 17.
Wie es in der 3 gezeigt ist, hat die Schneidkante 9, welche an der Seite 3b1 an der oberen Fläche 3 angeordnet ist, eine gekrümmte Gestalt, welche in einer Seitenansicht in Richtung zur unteren Fläche 5 ausgespart ist, so wie sie sich ausgehend von einem jeden vom ersten Eckteil 3aa und vom zweiten Eckteil 3ab zu einem Mittelabschnitt M der Schneidkante 9 begibt. Dementsprechend hat eine jede der ersten Schneidkante 13, der zweiten Schneidkante 15 und der dritten Schneidkante 17 eine konkav-gekrümmte Gestalt. Als die gekrümmte Gestalt, welche in Richtung zur unteren Fläche 5 ausgespart ist, d.h., die konkav-gekrümmte Gestalt, gibt es beispielsweise eine Kreisbogengestalt. Die Schneidkante 9 muss nicht genau die gekrümmte Gestalt haben, welche in der Seitenansicht ausgehend von einem jeden vom ersten Eckteil 3aa und vom zweiten Eckteil 3ab in Richtung zum Mittelabschnitt M ausgespart ist. Insbesondere, sogar obwohl ein Position der Schneidkante 9 zum Mittelabschnitt M der Schneidkante 9 in der vorliegenden Ausführungsform korrespondiert, muss die Schneidkante 9 in der Seitenansicht nicht die konkav-gekrümmte Gestalt haben und muss die unterste Position der Schneidkante 9 nicht genau der Mittelabschnitt M der Schneidkante 9 sein.
Deshalb, da die Schneidkante 9 die gekrümmte Gestalt hat, welche in Richtung zur unteren Fläche 5 ausgespart ist, wird die Gestalt der Späne, welche während des Schneidvorgangs unter Verwendung des Einsatzes 1 der vorliegenden Ausführungsform erzeugt werden, eine Gestalt, welche korrespondierend zur Gestalt der Schneidkante 9 gekrümmt ist. Da die Späne in einer Richtung in etwa orthogonal zu Schneidkante 9 fließen, haben die Späne eine Gestalt, welche korrespondierend zur Gestalt der Schneidkante in einer Richtung orthogonal zu einer Spanflussrichtung gekrümmt ist.
Die Späne, welche durch die Schneidkante 9 erzeugt werden, fließen nicht über die Seitenfläche 7 sondern über die obere Fläche 3. Hier krümmen sich die Späne ebenfalls in einer Richtung entlang der Spanflussrichtung aufgrund eines Kontakts mit der oberen Fläche 3. Die Späne, welche in der Richtung entlang der Spanflussrichtung gekrümmt sind, biegen sich aufgrund eines Kontakts mit dem Halter oder dergleichen. Folglich werden die Späne in eine Gestalt, welche eine konvex-gekrümmte Gestalt hat, kontinuierlich miteinander entlang der Spanflussrichtung gebracht. Für die Späne ist es wahrscheinlich, an einem gebogenen Abschnitt geteilt zu werden, wie es oben beschrieben ist.
Im Einsatz 1 der vorliegenden Ausführungsform ist die dritte Schneidkante 17 zwischen der ersten Schneidkante 13 und der zweiten Schneidkante 15 angeordnet, und ein jeder Krümmungsradius der ersten Schneidkante 13 und der zweiten Schneidkante 15 ist in einer Seitenansicht kleiner als ein Krümmungsradius der dritten Schneidkante 17. Insbesondere ist in der Seitenansicht R1 < R3 und R2 < R3, wenn R1 der Krümmungsradius der ersten Schneidkante 13 ist, R2 der Krümmungsradius der zweiten Schneidkante 15 ist und R3 der Krümmungsradius der dritten Schneidkante 17 ist.
Da ein jeder vom Krümmungsradius R1 der ersten Schneidkante 13 und vom Krümmungsradius R2 der zweiten Schneidkante 15 kleiner ist als der Krümmungsradius R3 der dritten Schneidkante 17, krümmen sich Späne, welche durch die erste Schneidkante 13 erzeugt werden, und Späne, welche durch die zweite Schneidkante 15 erzeugt werden, stärker als Späne, welche durch die dritte Schneidkante 17 erzeugt werden. Deshalb krümmen sich die Späne stark an entgegengesetzten Endabschnitten entlang einer Richtung orthogonal zu einer Erstreckungsrichtung der Späne. Dann wird eine Verformung der entgegengesetzten Endabschnitte groß, wenn die Späne aufgrund des Kontakts mit dem Halter oder dergleichen gebogen werden. Für die Späne ist es folglich wahrscheinlich, ausgehend von entgegengesetzten Endabschnitten zu brechen.
Da es für die Späne wahrscheinlich ist, ausgehend von entgegengesetzten Endabschnitten entlang der Richtung orthogonal zur Erstreckungsrichtung der Späne zu brechen, ist es für die Späne weniger wahrscheinlich, sich exzessiv zu erstrecken, und die Späne tendieren, in angemessener Länge unterteilt zu werden. Für die Späne ist es deshalb weniger wahrscheinlich, durch den Halter gefangen zu werden, und ein Auftreten eines Spanverstopfens ist weniger wahrscheinlich, wodurch sichergestellt wird, dass die Späne gut ausgegeben werden können.
Darüber hinaus hat der Krümmungsradius R3 der dritten Schneidkante einen größeren Wert als ein jeder vom Krümmungsradius R1 der ersten Schneidkante 13 und vom Krümmungsradius R2 der zweiten Schneidkante 15. Dies macht es einfach sicherzustellen, dass der Einsatz 1 eine große Dicke zwischen der dritten Schneidkante 17 und der unteren Fläche 5 hat. Es ist deshalb ebenfalls möglich, eine Haltbarkeit des Einsatzes 1 zu verbessern. Deshalb ist es möglich, sowohl die Spanausgabeleistungsfähigkeit wie auch die Haltbarkeit des Einsatzes 1 zu verbessern.
Alternativ kann in einer Seitenansicht des Einsatzes 1 der vorliegenden Ausführungsform der Krümmungsradius R1 der ersten Schneidkante 13 größer sein als der Krümmungsradius R2 der zweiten Schneidkante 15. Insbesondere kann eine Beziehung von R2 < R1 hergestellt werden. Wie es vorher beschrieben ist, wenn der Einsatz 1 als der äußere Schneidkanteneinsatz im Bohrer wie in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ist der Einsatz 1 am Halter befestigt, so dass die zweite Schneidkante 15 von der Rotationsachse des Bohrers weiter entfernt ist als die erste Schneidkante 13 und die dritte Schneidkante 17.
Deshalb tendieren die Späne, welche durch die zweite Schneidkante 15 erzeugt werden, länger zu werden als die Späne, welche durch eine jede von der ersten Schneidkante 13 und von der dritten Schneidkante 17 erzeugt werden. Wenn eine Beziehung von R2 < R1 hergestellt ist, tendieren die Späne, welche durch die zweite Schneidkante 15 erzeugt werden, sich stark zu krümmen, und deshalb ist es für die Späne wahrscheinlich, ausgehend von diesem Abschnitt zu brechen. Folglich ist es für die Späne wahrscheinlicher, in die angemessene Länge geteilt zu werden.
Ein Teil der Schneidkante 9, welcher aus der ersten Schneidkante 13, der zweiten Schneidkante 15 und der dritten Schneidkante 17 geformt ist, hat in einer Draufsicht, wie es in der 2 gezeigt ist, eine gekrümmte Gestalt, welche in Richtung zu einer Mitte X2 der oberen Fläche 3 ausgespart ist, so wie sie sich ausgehend von einem jeden vom ersten Eckteil 3aa und vom zweiten Eckteil 3ab in Richtung zum Mittelabschnitt M der Schneidkante 9 begibt. In der vorliegenden Ausführungsform fällt die Mitte X2 der oberen Fläche 3 mit der zentralen Achse X1 zusammen. Beispiele der gekrümmten Gestalt weisen eine Kreisbogengestalt auf. Die Schneidkante 9 muss nicht die gekrümmte Gestalt haben, welche genau ausgespart ist, so wie sie sich in der Draufsicht ausgehend von einem jeden vom ersten Eckteil 3aa und vom zweiten Eckteil 3ab in Richtung zum Mittelabschnitt M begibt. Insbesondere, sogar obwohl ein Punkt, welcher in der Schneidkante 9 am weitesten innen angeordnet ist, zum Mittelabschnitt M korrespondiert, muss die Schneidkante 9 die konkav-gekrümmte Gestalt in der Draufsicht haben, und der Punkt, welcher in der Schneidkante 9 am weitesten innen angeordnet ist, muss nicht genau der Mittelabschnitt M der Schneidkante 9 sein.
Ein Krümmungsradius R4 der ersten Schneidkante 13 in einer Draufsicht, ein Krümmungsradius R5 der zweiten Schneidkante 15 in einer Draufsicht und ein Krümmungsradius R6 der dritten Schneidkante 17 in einer Draufsicht können die folgende Beziehung erfüllen. Das heißt, der Krümmungsradius R4 der ersten Schneidkante 13 in der Draufsicht kann größer sein als der Krümmungsradius R1 der ersten Schneidkante 13 in der Seitenansicht. Der Krümmungsradius R5 der zweiten Schneidkante 15 in der Draufsicht kann größer sein als der Krümmungsradius R2 der zweiten Schneidkante 15 in der Seitenansicht. Der Krümmungsradius R6 der dritten Schneidkante 17 in der Draufsicht kann größer sein als der Krümmungsradius R3 der dritten Schneidkante 17 in der Seitenansicht.
Wie es vorhergehend beschrieben ist, krümmen sich die Späne, welche durch die Schneidkante 9 erzeugt werden, in der Seitenansicht korrespondierend zur Gestalt der Schneidkante 9. Da die Späne durch eine Scherverformung eines Werkstücks erzeugt werden, tritt in einer Draufsicht eine Scherebene korrespondierend zur Gestalt der Schneidkante 9 auf. Dementsprechend, wenn die Krümmungsradien R4, R5 und R6 der ersten Schneidkante 13, der zweiten Schneidkante 15 und der dritten Schneidkante 17 in der Draufsicht jeweilig größer sind als die Krümmungsradien R1, R2 und R3 der ersten Schneidkante 13, der zweiten Schneidkante 15 und der dritten Schneidkante 17 in der Seitenansicht (R4 > R1, R5 > R2 und R6 > R3), kann eine Krümmung der Scherebene reduziert werden, um einen stabilen Brechvorgang zu ermöglichen. Folglich ist es für die Späne wahrscheinlicher, geteilt zu werden, und deshalb ist es für die Späne weniger wahrscheinlich, sich exzessiv zu erstrecken. Alternativ kann ein jeder vom Krümmungsradius R4 der ersten Schneidkante 13 und vom Krümmungsradius R5 der zweiten Schneidkante 15 in der Draufsicht eingerichtet sein, um kleiner zu sein als der Krümmungsradius R6 der dritten Schneidkante 17 in der Draufsicht. Das heißt, eine Beziehung von R4 < R6 und R5 < R6 kann hergestellt werden.
Die Krümmungsradien R1, R2 und R3 in der Seitenansicht und die Krümmungsradien R4, R5 und R6 in der Draufsicht sind auf die folgenden Werte festlegbar. R1 ist beispielsweise 3 bis 20 mm. R2 ist beispielsweise 2 bis 15 mm. R3 ist beispielsweise 15 bis 60 mm. R4 ist beispielsweise 50 bis 150 mm. R5 ist beispielsweise 50 bis 150 mm. R6 ist beispielsweise 150 bis 400 mm.
Die obere Fläche 3 in der vorliegenden Ausführungsform kann eine erste geneigte Fläche 19 und eine zweite geneigte Fläche 21 aufweisen. Hier ist die erste geneigte Fläche 19 eine geneigte Fläche einer Abwärtsneigung, welche weiter innen als die Schneidkante 9 angeordnet ist und welche sich abwärts erstreckt, um sich der unteren Fläche 5 anzunähern, so wie sie sich von der Schneidkante 9 weg begibt (siehe 4 bis 6). Die zweite geneigte Fläche 21 ist eine geneigte Fläche einer Aufwärtsneigung, welche weiter innen angeordnet ist als die erste geneigte Fläche 19, und begibt sich aufwärts, um sich von der unteren Fläche 5 weg zu begeben so wie sie sich von der ersten geneigten Fläche 19 weg begibt. Der Begriff „innen“ bezeichnet eine Seite des Durchgangslochs 11 (eine Seite der zentralen Achse X1).
Wie vorhergehend beschrieben fließen die Späne, welche durch die Schneidkante 9 erzeugt werden, über die obere Fläche 3. Die erste geneigte Fläche 19 kann als eine Spanfläche fungieren, über welche die Späne fließen. Die zweite geneigte Fläche 21 kann als eine Wand-Brechfläche fungieren, welche die Späne bedingt, sich zu kringeln. Hier fungiert zumindest ein Teil der Seitenfläche 7 als eine so genannte Flankenfläche bzw. Freifläche.
Wie es in der 2 gezeigt ist, kann in einer Draufsicht des Einsatzes 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Distanz D3 zwischen der dritten Schneidkante 17 und der zweiten geneigten Fläche 21 größer sein als eine jede von einer Distanz D1 zwischen der ersten Schneidkante 13 und der zweiten geneigten Fläche 21 und einer Distanz D2 zwischen der zweiten Schneidkante 15 und der zweiten geneigten Fläche 21. Wenn diese Beziehung erfüllt wird, kommen Abschnitte von Spänen, welche von der Schneidkante 9 zur zweiten geneigten Fläche 21 fließen, die durch eine jede von der ersten Schneidkante 13 und der zweiten Schneidkante 15 erzeugt werden, mit der zweiten geneigten Fläche 21 in einem relativ frühen Stadium in Kontakt. Abschnitte der obigen Späne, welche durch die dritte Schneidkante 17 erzeugt werden, die zwischen der ersten Schneidkante 13 und der zweiten Schneidkante 15 angeordnet ist, kommen mit der zweiten geneigten Fläche 21 in einem relativ späten Stadium in Kontakt.
Dies ermöglicht es, die Spanflussrichtung an der zweiten geneigten Fläche 21 zu stabilisieren. Zusätzlich können die Späne, welche sich in der Seitenansicht zur Gestalt der Schneidkante 9 korrespondieren krümmen, stärker an der zweiten geneigten Fläche 21 gekrümmt werden. Mit anderen Worten können die Späne in der Richtung orthogonal zur Spanflussrichtung an der zweiten geneigten Fläche 21 kleiner gemacht werden. Dies erleichtert weiter das Auftreten des Brechens der Späne. Die Distanzen D1, D2 und D3 sind auf die folgenden Werte festlegbar. D1 ist zum Beispiel 0,3 bis 1 mm. D2 ist zum Beispiel 0,2 bis 2 mm. D3 ist zum Beispiel 0,3 bis 1 mm.
Wie es in den 2 und 6 gezeigt ist, kann die zweite geneigte Fläche 21 einen zweiten oberen Abschnitt 22b aufweisen, welcher an einer Seite des zweiten Eckteils 3ab angeordnet ist. Wenn die zweite geneigte Fläche 21 die obige Konfiguration hat, kann die Spanflussrichtung an der zweiten geneigten Fläche 21 weiter stabilisiert werden, und es ist einfacher, die Späne zu bedingen, sich an der zweiten geneigten Fläche 21 stärker zu krümmen. Alternativ kann der zweite obere Abschnitt 22b an einem Abschnitt der zweiten geneigten Fläche 21 angeordnet sein, welcher zu einer inneren Seite der zweiten Schneidkante 15 korrespondiert.
Wie es in den 2 und 4 gezeigt ist, kann die zweite geneigte Fläche 21 weiter einen ersten oberen Abschnitt 22a aufweisen, welcher an einer Seite des ersten Eckteils 3aa angeordnet ist. Eine Höhe des ersten oberen Abschnitts 22a kann identisch zu einer Höhe des zweiten oberen Abschnitts 22b sein. Mit dieser Konfiguration, zusammen mit dem Effekt aufgrund des ersten oberen Abschnitts 22a, kann die Spanflussrichtung an der zweiten geneigten Fläche 21 weiter stabilisiert werden, und es wird einfacher, die Späne zu bedingen, sich an der zweiten geneigten Fläche 21 stärker zu krümmen. Alternativ kann der erste obere Abschnitt 22a an einem Abschnitt der zweiten geneigten Fläche 21 angeordnet sein, welcher zu einer inneren Seite der ersten Schneidkante 13 korrespondiert.
Der Begriff „Höhe“ bezeichnet eine Distanz ausgehend von der flachen unteren Fläche 5. Beispielsweise, wenn die untere Fläche 5 nicht die flache Flächengestalt hat, kann eine Distanz ausgehend von einer imaginären Fläche orthogonal zur zentralen Achse X1 des Durchgangslochs 11 als die Höhe angesehen werden. Der Begriff „oberer Abschnitt“ bezeichnet einen Abschnitt, welcher eine maximale Höhe in dem Abschnitt der zweiten geneigten Fläche 21 hat.
Wie es in der 3 gezeigt ist, kann in einer Seitenansicht in der vorliegenden Ausführungsform eine Breite W3 der dritten Schneidkante 17 größer sein als eine jede von einer Breite W1 der ersten Schneidkante 13 und einer Breite W2 der zweiten Schneidkante 15. Der Begriff „Breite“ bezeichnet eine Länge in einer Richtung parallel zur unteren Fläche 5 oder orthogonal zur zentralen Achse X1 des Durchgangslochs 11 in einer Seitenansicht. Wenn die Breite W3 der dritten Schneidkante 17 groß ist, können die Breite W1 der ersten Schneidkante 13 und die Breite W2 der zweiten Schneidkante 15 relativ schmal gemacht werden. Deshalb ist es für die Höhe in einer Vertikalrichtung der Schneidkante 9 weniger wahrscheinlich, exzessiv zu werden. Es ist einfach sicherzustellen, dass der Einsatz 1 eine große Dicke ausgehend von der Schneidkante 9 zur unteren Fläche 5 hat. Es ist deshalb einfach, die Haltbarkeit des Einsatzes 1 zu verbessern. Die Breiten W1, W2 und W3 sind auf die folgenden Werte festlegbar. Eine jede von W1 und W2 ist beispielsweise 0,15S bis 0,35S, und W3 ist beispielsweise 0,35S bis 0,65S, wenn S eine Länge der Seite 3b1 ist.
Wie es in der 3 gezeigt ist, kann in einer Seitenansicht eine jede der ersten Schneidkante 13, der zweiten Schneidkante 15 und der dritten Schneidkante 17 eine Kreisbogengestalt haben. Hier kann in der Seitenansicht eine Mitte O3 eines Kreisbogens der dritten Schneidkante 17 näher an der zweiten Schneidkante 15 angeordnet sein als an der ersten Schneidkante 13. Mit anderen Worten kann in der Seitenansicht die Mitte O3 des Kreisbogens der dritten Schneidkante 17 näher an der zweiten Schneidkante 15 als eine Linie L angeordnet sein, welche durch einen Mittelpunkt P der dritten Schneidkante 17 hindurchtritt und welche zur unteren Fläche 5 vertikal ist. Eine Breite von Spänen, welche erzeugt werden, wenn der Einsatz 1 als der äußerer Schneidkanteneinsatz verwendet wird, ist äquivalent zu einer bestimmten Länge der Länge der Seite 3b1, welche ausgehend von einer Nähe des zweiten Eckteils 3ab zu einer Nähe einer Grenze zwischen der ersten Schneidkante 13 und der dritten Schneidkante 17 abdeckt. Insbesondere ist die Mitte der Breite der Späne, welche erzeugt werden, wenn der Einsatz 1 als der äußere Schneidkanteneinsatz verwendet wird, an einer Seite des zweiten Eckteils 3ab mit Bezug auf die Linie L angeordnet. Deshalb, da die Mitte O3 des Kreisbogens der dritten Schneidkante 17 an der oben beschriebenen Position angeordnet ist, hat ein Mittelabschnitt der Späne, welche in einer Richtung entlang der Schneidkante 9 gekrümmt sind, eine große Dicke. Es ist deshalb möglich, die Späne stabiler zu steuern. Folglich ist es noch unwahrscheinlicher, dass ein Spanverstopfen auftritt, was zu einer verbesserten Spanausgabeleistungsfähigkeit führt.
In einer Seitenansicht kann eine jede von der ersten Schneidkante 13, der zweiten Schneidkante 15 und der dritten Schneidkante 17 eine Kreisbogengestalt haben. Hier kann in der Seitenansicht eine Mitte O2 eines Kreisbogens der zweiten Schneidkante 15 von der Mitte O3 eines Kreisbogens der dritten Schneidkante weiter entfernt sein als die Mitte O1 der ersten Schneidkante 13. Mit anderen Worten kann in der Seitenansicht die Mitte O2 des Kreisbogens der zweiten Schneidkante 15 weiter von der Linie L entfernt sein als die Mitte O1 des Kreisbogens der ersten Schneidkante 13. Diese Konfigurationen verbessern den Effekt des Krümmens der Späne, welche durch die zweite Schneidkante 15 erzeugt werden, anstatt der Späne, welche durch die erste Schneidkante 13 erzeugt werden, wodurch ein Unterteilen der Späne erleichtert wird.
Im Einsatz 1 der vorliegenden Ausführungsform kann die Schneidkante 9, welche an der Seite 3b1 an der oberen Fläche 3 angeordnet ist, weiter eine vierte Schneidkante 23 und eine fünfte Schneidkante 25 zusätzlich zur ersten Schneidkante 13, zur zweiten Schneidkante 15 und zur dritten Schneidkante 17 aufweisen. Hier ist in einer Seitenansicht die vierte Schneidkante 23 zwischen dem ersten Eckteil 3aa und der ersten Schneidkante 13 an der oberen Fläche 3 angeordnet und kann eine gekrümmte Gestalt haben, welche aufwärts vorsteht. Die fünfte Schneidkante 25 ist in einer Seitenansicht zwischen dem zweiten Eckteil 3ab und der zweiten Schneidkante 15 an der oberen Fläche 3 angeordnet und kann eine gekrümmte Gestalt haben, welche nach oben vorsteht. Die vierte Schneidkante 23 und die fünfte Schneidkante 25 können in der Seitenansicht eine Kreisbogengestalt haben.
Beispielsweise, wenn die Schneidkante ebenfalls am Eckteil 3a der oberen Fläche 3 angeordnet ist und der Eckteil 3a für einen Schneidvorgang verwendet wird, können die vierte Schneidkante 23 und die fünfte Schneidkante 25 zu einem Erzeugen einer sanften Verbindung zwischen einem jedem von der ersten Schneidkante 13 und der zweiten Schneidkante 15 und dem Eckteil 3a der oberen Fläche 3 beitragen. Dies führt zu einer verbesserten Haltbarkeit der Schneidkante 9
Obwohl die vierte Schneidkante 23 und die fünfte Schneidkante 25 für einen Schneidvorgang als ein Teil der Schneidkante 9 in der vorliegenden Ausführungsform verwendbar sind, ist es nicht gedacht, darauf beschränkt zu sein. Beispielsweise, wenn Elemente, welche jeweilig zur vierten Schneidkante 23 und zur fünften Schneidkante 25 korrespondieren, nicht als die Schneidkante 9 verwendet werden, können die Elemente, welche jeweilig zur vierten Schneidkante 23 und zur fünften Schneidkante 25 korrespondieren, lediglich durch eine Kammlinie geformt sein, über welche die dritte Fläche 3 die Seitenfläche 7 schneidet.
Im Einsatz 1 der vorliegenden Ausführungsform kann die Schneidkante 9 weiter eine sechste Schneidkante 26 aufweisen, welche zwischen dem ersten Eckteil 3aa und der vierten Schneidkante 23 angeordnet ist. Hier kann die sechste Schneidkante 26 in einer Seitenansicht eine geradlinige Gestalt parallel zur unteren Fläche 5 haben und kann in einer Draufsicht eine gekrümmte Gestalt haben, welche auswärts vorsteht. Diese Konfigurationen ermöglichen es der sechsten Schneidkante 26, angemessen als eine flache Schneidkante zu fungieren, wenn die Schneidkanten 9, von welchen alle die gleiche Konfiguration haben, jeweilig an der Mehrzahl von Seiten 3b wie der vorliegenden Ausführungsform angeordnet sind. Insbesondere beispielsweise, wenn die Schneidkante 9 an der Seite 3b1, welche zwischen dem ersten Eckteil 3aa und dem zweiten Eckteil 3ab angeordnet ist, als eine Hauptschneidkante verwendet wird, wirkt die sechste Schneidkante 26 der Schneidkante 9, welche an einer anderen Seite 3b angeordnet ist, die benachbart zur Seite 3b1 angeordnet ist, geeignet als die flache Schneidkante. Dies führt zu einer verbesserten maschinell- bzw. spanabhebend bearbeiteten Oberflächengenauigkeit.
Ein Bereich, in welchem die obere Fläche 3 die Seitenfläche 7 schneidet und die Schneidkante 9 geformt ist, kann einem so genannten Hohnvorgang unterzogen werden. Insbesondere muss die Kammlinie, über welche die obere Fläche 3 die Seitenfläche 7 schneidet, keine genaue Liniengestalt haben, welche von einem Schnitt dieser beiden Flächen erhalten wird. Für die Stärke der Schneidkante 9 ist es weniger wahrscheinlich, sich zu verschlechtern, wenn der Bereich, in welchem die obere Fläche 3 die Seitenfläche 7 schneidet, schon dem Hohnvorgang unterzogen wird. Beispiele des Hohnvorgangs weisen einen Rundhohnvorgang auf, mittels dem der oben beschriebene Bereich in eine gekrümmte Gestalt gebracht wird.
Obwohl die Schneidkante 9 in der vorliegenden Ausführungsform die erste Schneidkante 13, die zweite Schneidkante 15, die dritte Schneidkante 17, die vierte Schneidkante 23, die fünfte Schneidkante 25 und die sechste Schneidkante 26 wie oben beschrieben aufweist, ist die Schneidkante 9 nicht auf eine solche beschränkt, welche nur aus diesen Elementen gemacht ist. Insbesondere kann ein Verbindungsabschnitt (nicht gezeigt), um eine sanfte Verbindung zwischen diesen Elementen zu erzeugen, dazwischen angeordnet sein. Beispielsweise kann ein geradlinig-geformter Schneidkantenabschnitt zwischen der ersten Schneidkante 13 und der dritten Schneidkante 17 angeordnet sein, um diese Schneidkanten 9 miteinander zu verbinden. Beispielsweise, wenn die Schneidkante 9 aus der ersten Schneidkante 13, der zweiten Schneidkante 15 und der dritten Schneidkante 17 ohne ein Aufweisen der vierten Schneidkante 23, der fünften Schneidkante 25 der sechsten Schneidkante 26 gemacht ist, kann die erste Schneidkante 13 mit dem ersten Eckteil 3aa verbunden sein und kann die zweite Schneidkante 15 mit dem zweiten Eckteil 3ab verbunden sein.
Schneidwerkzeug (Bohrer)
Ein Bohrer 101 in einer Ausführungsform ist nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie es in den 7 bis 11 gezeigt ist, weist der Bohrer 101 der vorliegenden Ausführungsform einen stabförmigen Halter 103, welcher sich entlang einer Rotationsachse Y1 erstreckt, und einen inneren Schneidkanteneinsatz 105 und einen äußeren Schneidkanteneinsatz 107 auf, welche an einem vorderen Ende 103a des Halters 103 befestigt sind. Der Bohrer 101 ist beispielsweise für einen Bohrvorgang verwendbar. Der Einsatz 1 der vorhergehenden Ausführungsform wird als der äußere Schneidkanteneinsatz 107 in der vorliegenden Ausführungsform verwendet. Ein Einsatz (erster Einsatz), welcher vom Einsatz 1 der vorhergehenden Ausführungsform verschieden ist, wird als der innere Schneidkanteneinsatz 105 in der vorliegenden Ausführungsform verwendet. Alternativ kann der Einsatz 1 der vorhergehenden Ausführungsform als der innere Schneidkanteneinsatz 105 zusätzlich zum äußeren Schneidkanteneinsatz 107 verwendet werden.
Der Halter 103 weist einen Hauptkörper 109, eine erste Spanausgabenut 111 (nachfolgend ebenfalls einfach als „eine erste Nut 111“ bezeichnet) und eine zweite Spanausgabenut 113 (nachfolgend ebenfalls einfach als „eine zweite Nut 113“ bezeichnet) auf. Der Hauptkörper 109 hat eine Stabgestalt, welche sich entlang der Rotationsachse Y1 erstreckt. Der Hauptkörper 109 wird während eines Schneidvorgangs um die Rotationsachse Y1 herum rotiert.
Der Hauptkörper 109 der vorliegenden Ausführungsform weist ein Halteelement 115, welches beispielsweise durch eine rotierende Spindel einer Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) gehalten wird und welches als „Schaft“ bezeichnet ist, und ein Schneidelement 117 auf, welches näher an einer vorderen Endseite als das Halteelement 115 angeordnet ist und welches als „Körper“ bezeichnet ist. Das Halteelement 115 ist ein Element, welches gemäß der Gestalt der Spindel und dergleichen in der Werkzeugmaschine gestaltet ist. Das Schneidelement 117 ist ein Element, im welchem die Einsätze 105 und 107 an einem vorderen Ende des Schneidelements 117 befestigt sind. Das Schneidelement 117 spielt beim Schneidvorgang eines Werkstücks eine maßgebliche Rolle. Ein Pfeil Y2 bezeichnet eine Rotationsrichtung des Hauptkörpers 109.
Das vordere Ende des Schneidelements 117 im Hauptkörper 190 ist mit einer inneren Schneidkantentasche 119 und einer äußeren Schneidkantentasche 121 bereitgestellt. Die innere Schneidkantentasche 119 ist ein Aussparungsabschnitt, welcher an einer Innenrandseite im vorderen Ende des Schneidelements 117 angeordnet ist und ist der Abschnitt, an welchem der innere Schneidkanteneinsatz 105 befestigt ist. Die äußere Schneidkantentasche 121 ist ein Aussparungsabschnitt, welcher an einer Außenrandseite im vorderen Ende des Schneidelements 117 angeordnet ist und ist der Abschnitt, an welchem der äußere Schneidkanteneinsatz 107 befestigt ist. Wie es in der 9 gezeigt ist, ist die äußere Schneidkantentasche 121 von der Rotationsachse Y1 weiter weg angeordnet als die innere Schneidkantentasche 119. Die innere Schneidkantentasche 119 und die äußere Schneidkantentasche 121 sind voneinander entfernt angeordnet, um einen Kontakt zwischen dem inneren Schneidkanteneinsatz 105 und dem äußeren Schneidkanteneinsatz 107 zu vermeiden.
Der Begriff „Innenrandseite“ bezeichnet eine Seite näher an der Rotationsachse Y1, und der Begriff „Außenrandseite“ bezeichnet eine Seite von der Rotationsachse Y1 entfernt.
Der innere Schneidkanteneinsatz 105 und der äußere Schneidkanteneinsatz 107 sind an der inneren Schneidkantentasche 119 bzw. der äußeren Schneidkantentasche 121 lösbar befestigt. Mit anderen Worten ist der innere Schneidkanteneinsatz 105 (erster Einsatz) an der Innenrandseite im vorderen Ende 103a des Halters 103 befestigt und ist der äußere Schneidkanteneinsatz 107 (Einsatz 1) an der Außenrandseite im vorderen Ende 103a des Halters 103 befestigt. Hier, wie es in den 8 und 9 gezeigt ist, ist der innere Schneidkanteneinsatz 105 befestigt, so dass die Schneidkante 106 im inneren Schneidkanteneinsatz 105 die Rotationsachse Y1 schneidet.
Wie es in der 9 gezeigt ist, überlappt in einer Ansicht eines vorderen Endes eine Rotationsortskurve der Schneidkante 106 im inneren Schneidkanteneinsatz 105 partiell eine Rotationsortskurve der Schneidkante 9 im äußeren Schneidkanteneinsatz 107. Die Rotationsortskurve der Schneidkante 106 im inneren Schneidkanteneinsatz 105 und die Rotationsortskurve der Schneidkante 9 im äußeren Schneidkanteneinsatz 107 sind mit der Gesamtheit des Schneidelements 117 des Hauptkörpers 109 in der Ansicht des vorderen Endes überlappt. Ein Bohrvorgang, welcher einen Außendurchmesser des Schneidelements 117 des Hauptkörpers 109 hat, ist durch die Schneidkante 106 des inneren Schneidkanteneinsatzes 105 und die Schneidkante 9 des äußeren Schneidkanteneinsatzes 107 ausführbar, welche wie oben beschrieben angeordnet sind.
In der vorliegenden Ausführungsform schneidet die Rotationsortskurve T1 der Schneidkante 106 des inneren Schneidkanteneinsatzes 105 (erster Einsatz) die Rotationsortskurve T2 an einem Außenrandseitenende 13 a der ersten Schneidkante 13 des äußeren Schneidkanteneinsatzes 107 (Einsatz 1). Mit dieser Konfiguration, sogar, wenn der äußere Schneidkanteneinsatz 107 (Einsatz 1) an einer in einer Radialrichtung des Halters 103 von dem inneren Schneidkanteneinsatz 105 unterschiedlichen Position befestigt ist, ist es einfach, einen gut balancierten Schneidwiderstand zu bewahren, welcher auf diese zwei Einsätze wirkt. Dies ermöglicht es, den Einsatz 1 des Halters 103 zu verwenden, welcher eine Mehrzahl von verschiedenen Bohrdurchmessern hat, wodurch der Einsatz 1 ökonomischer wird.
Der Begriff „Ansicht des vorderen Endes“ bezeichnet einen Zustand, in welchem der Bohrer 101 in Richtung vom vorderen Ende 103a des Halters 103 betrachtet wird. Das Außenrandseitenende 13a der ersten Schneidkante 13 korrespondiert zu einem von entgegengesetzten Enden der ersten Schneidkante 13, welches an einer Seite der dritten Schneidkante 17 angeordnet ist.
Wie es in der 11 dargestellt ist, erstreckt sich die erste Nut 111 in einer Richtung ausgehend vom inneren Schneidkanteneinsatz 105 in Richtung zu einem hinteren Ende 103b des Halters 103 um die Rotationsachse Y1 wendelförmig. Wie es in der 10 gezeigt ist, erstreckt sich die zweite Nut 113 in einer Richtung ausgehend vom äußeren Schneidkanteneinsatz 107 in Richtung zu einem hinteren Ende 103b des Halters 103 um die Rotationsachse Y1 wendelförmig. In der vorliegenden Ausführungsform sind die erste Nut 111 und die zweite Nut 113 am Schneidelement 117 im Hauptkörper 109 angeordnet, sind aber nicht am Halteelement 115 angeordnet.
Im Bohrer 101 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Außendurchmesser des Schneidelements 117 auf beispielsweise 6 bis 42,5 mm festlegbar. Der Bohrer 101 der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise auf E = 2F bis E = 12F festlegbar, wenn E eine Länge einer Achse (Länge des Schneidelements 117) ist und F ein Durchmesser (Außendurchmesser des Schneidelements 117) ist.
Als ein Material des Hauptkörpers 109 ist zum Beispiel Stahl, Gusseisen oder eine Aluminiumlegierung verwendbar. Von diesen Materialien wird ein hochfester Stahl für den Hauptkörper 109 in der vorliegenden Ausführungsform verwendet.
Die erste Nut 111 ist dafür gedacht, hauptsächlich die Späne auszugeben, welche durch die Schneidkante 106 des inneren Schneidkanteneinsatzes 105 erzeugt werden. Während eines Schneidvorgangs werden die Späne, welche durch den inneren Schneidkanteneinsatz 105 erzeugt werden, durch die erste Nut 111 zu einer hinteren Endseite des Hauptkörpers 109 ausgegeben. Die zweite Nut 113 ist dazu gedacht, hauptsächlich Späne auszugeben, welche durch die Schneidkante 9 des äußeren Schneidkanteneinsatzes 107 erzeugt werden. Während des Schneidvorgangs werden die Späne, welche durch den äußeren Schneidkanteneinsatz 107 erzeugt werden, durch die zweite Nut 113 zu einer hinteren Endseite des Hauptkörpers 109 ausgegeben.
Eine Tiefe einer jeden von der ersten Nut 111 und von der zweiten Nut 113 ist beispielsweise auf in etwa 10 bis 40 % des Außendurchmessers des Schneidelements 117 festlegbar. Hier bezeichnet die Tiefe einer jeden von der ersten Nut 111 und von der zweiten Nut 113 einen Wert, welcher erhaltbar ist durch Subtrahieren einer Distanz zwischen einem Boden von einer jeden der ersten Nut 111 und der zweiten Nut 113 und der Rotationsachse Y1 von einem Radius des Schneidelements 117 in einem Querschnitt orthogonal zur Rotationsachse Y1. Ein Durchmesser einer Steg- bzw. Kerndicke ist beispielsweise auf in etwa 20 bis 80 % des Außendurchmessers des Schneidelements 117 festlegbar. Der Durchmesser des Stegs bzw. des Kerns ist äquivalent zu einem Durchmesser eines Maximalkreises (Innenkreises), welcher in einem Querschnitt des Schneidelements 117 orthogonal zur Rotationsachse Y1 eintragbar ist. Insbesondere ist beispielsweise, wenn 20 mm der Außendurchmesser D des Schneidelements 117 ist, die Tiefe einer jeden der ersten Nut 111 und der zweiten Nut 113 auf in etwa 2 bis 8 mm festlegbar.
Verfahren des Herstellens eines maschinell- bzw. spanabhebend bearbeiteten Produkts
Ein Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist nachfolgend mit Bezug auf die 12 bis 14 durch Beschreiben des Falls des Verwendens des Bohrers 101 der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben. Ein Bereich einer hinteren Endseite des Halters 115 in dem Bohrer 101 ist in den 12 bis 14 ausgelassen.
Das Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in der vorliegenden Ausführungsform weist die folgenden Schritte (1) bis (4) auf.

(1) Den Schritt des Setzens des Bohrers 101 (Schneidwerkzeug) über ein vorbereitetes Werkstück 201 (siehe 12),
(2) den Schritt des Rotierens des Bohrers 101 um die Rotationsachse Y1 herum in einer Richtung, welche durch den Pfeil Y2 angezeigt ist, und des Bringens des Bohrers 101 näher an das Werkstück 201 in einer Z1-Richtung heran (siehe 12 und 13),
(3) den Schritt des Formens eines gebohrten Lochs 203 im Werkstück 201 durch weiter heran Bringen des Bohrers 101 an das Werkstück 201, um zu bedingen, dass die Schneidkante des Bohrers 101, welcher rotiert wird, eine gewünschte Position einer Fläche des Werkstücks 201 kontaktiert (siehe 13), und
(4) den Schritt des Bewegens des Bohrers 101 vom Werkstück 201 in einer Z2-Richtung weg (siehe 14).

Beispiele von Materialien des Werkstücks 201, welches im Schritt (1) vorbereitet wird, weisen Aluminium, Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, rostfreier Stahl, Gusseisen und Nicht-Eisen-Metalle auf.
Der Schritt (2) ist beispielsweise ausführbar durch Fixieren des Werkstücks 201 auf einem Tisch der Werkzeugmaschine, welche den Bohrer 101 daran befestigt hat, und dann des Bringens des Bohrers 101, welcher rotiert wird, näher an das Werkstück 201 heran. In diesem Schritt müssen das Werkstück 201 und der Bohrer 101 relativ nahe zueinander sein. Alternativ kann das Werkstück 201 näher an den Bohrer 101 heran gebracht werden.
Im Schritt (3) wird hinsichtlich des Erhaltens einer gut-bearbeiteten Oberfläche vorzugsweise festgelegt, dass ein Teilbereich an der hinteren Endseite des Schneidelements des Bohrers 101 mit dem Werkstück 201 nicht in Kontakt gebracht wird. Mit anderen Worten ist eine hervorragende Spanausgabeleistungsfähigkeit erzielbar durch den Teilbereich, wobei der Teilbereich verwendet wird, um als ein Spanausgabebereich zu dienen.
Ebenfalls im Schritt (4) müssen das Werkstück 201 und der Bohrer 101 zueinander relativ weit entfernt sein, wie es im Schritt (2) der Fall ist. Beispielsweise kann das Werkstück 201 vom Bohrer 101 weg bewegt werden.
Das maschinell-bearbeitete Produkt, welches das gebohrte Loch 203 hat, ist erhaltbar durch die oben beschriebenen Schritte. Mit dem Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht es die Verwendung des Bohrers 101, den Schneidvorgang auszuführen, während die Späne sanft ausgegeben werden, was zu einem maschinell-bearbeiteten Produkt führt, welches ein hoch-präzise gebohrtes Loch 203 hat.
Wenn der vorhergehende Schneidvorgang des Werkstücks 201 mehrere Male ausgeführt wird, beispielsweise, wenn eine Mehrzahl von gebohrten Löchern 203 in einem einzelnen Werkstück 201 geformt wird, ist es erforderlich, den Schritt des In-Kontakt-Bringens der Schneidkante des Bohrers 101 mit verschiedenen Abschnitten des Werkstücks 201 zu wiederholen, während der Bohrer 101 weiter rotiert wird.
Obwohl die Ausführungsformen in der vorliegenden Offenbarung gezeigt und oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung auf die vorhergehenden Ausführungsformen nicht beschränkt. Es ist natürlich möglich, irgendwelche beliebigen Abwandlungen auszuführen, sofern diese nicht vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abweichen.
Bezugszeichenliste

1: Schneideinsatz bzw. Wendeschneidplatte
3: obere Fläche
3a: Eckteil
3aa: erster Eckteil
3ab: zweiter Eckteil
3b: Seite
3b1: Seite
5: untere Fläche
7: Seitenfläche
9: Schneidkante
11: Durchgangsloch
13: erste Schneidkante
13a: Außenrandseitenende
15: zweite Schneidkante
17: dritte Schneidkante
19: erste geneigte Fläche
21: zweite geneigte Fläche
22a: erster oberer Abschnitt
22b: zweiter oberer Abschnitt
23: vierte Schneidkante
25: fünfte Schneidkante
26: sechste Schneidkante
101: Bohrer
103: Halter
103a: vorderes Ende
103b: hinteres Ende
105: innerer Schneidkanteneinsatz (erster Schneideinsatz)
106: Schneidkante
107: äußerer Schneidkanteneinsatz
109: Hauptkörper
111: erste Spanausgabenut (erste Nut)
113: zweite Spanausgabenut (zweite Nut)
115: Halteelement
117: Schneidelement
119: innere Schneidkantentasche
121: äußere Schneidkantentasche
201: Werkstück
203: gebohrtes Loch

Claims

Ein Schneideinsatz, aufweisend: eine obere Fläche, welche einen ersten Eckteil und einen zweiten Eckteil aufweist, welche zueinander benachbart sind, eine untere Fläche, welche an einer Seite entgegengesetzt zur oberen Fläche angeordnet ist, eine Seitenfläche, welche zwischen der oberen Fläche und der unteren Fläche angeordnet ist, und eine Schneidkante, welche in einem Bereich angeordnet ist, der zwischen dem ersten Eckteil und dem zweiten Eckteil angeordnet ist, und in welchem die obere Fläche die Seitenfläche schneidet, wobei die Schneidkante eine erste Schneidkante, welche an einer Seite des ersten Eckteils angeordnet ist, eine zweite Schneidkante, welche an einer Seite des zweiten Eckteils angeordnet ist, und eine dritte Schneidkante aufweist, welche zwischen der ersten Schneidkante und der zweiten Schneidkante angeordnet ist, und die Schneidkante eine gekrümmte Gestalt hat, welche in einer Seitenansicht in einer Richtung zur unteren Fläche ausgespart ist, so wie sie sich von einem jeden vom ersten Eckteil und vom zweiten Eckteil in Richtung zu einem Mittelabschnitt der Schneidkante begibt, und ein jeder von einem Krümmungsradius R1 der ersten Schneidkante und einem Krümmungsradius R2 der zweiten Schneidkante in einer Seitenansicht kleiner ist als ein Krümmungsradius R3 der dritten Schneidkante in einer Seitenansicht.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, wobei der Krümmungsradius R1 der ersten Schneidkante größer ist als der Krümmungsradius R2 der zweiten Schneidkante.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Schneidkante eine gekrümmte Gestalt hat, welche in einer Draufsicht in Richtung zu einer Mitte der oberen Fläche ausgespart ist, so wie sie sich von einem jeden vom ersten Eckteil und vom zweiten Eckteil in Richtung zum Mittelabschnitt der Schneidkante begibt, in einer Draufsicht ein Krümmungsradius R4 der ersten Schneidkante größer ist als ein Krümmungsradius R1 der ersten Schneidkante, in einer Draufsicht ein Krümmungsradius R5 der zweiten Schneidkante größer ist als der Krümmungsradius R2 der zweiten Schneidkante und in einer Draufsicht ein Krümmungsradius R6 der dritten Schneidkante größer ist als der Krümmungsradius R3 der dritten Schneidkante.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die obere Fläche weiter eine erste geneigte Fläche, welche weiter zur Innenseite angeordnet ist als die Schneidkante und abwärts geneigt ist, so wie sie sich von der Schneidkante weg begibt, und eine zweite geneigte Fläche aufweist, welche weiter zur Innenseite angeordnet ist als die erste geneigte Fläche und aufwärts geneigt ist, so wie sie sich von der ersten geneigten Fläche weg begibt, und in einer Draufsicht eine Distanz D3 zwischen der dritten Schneidkante und der zweiten geneigten Fläche größer ist als eine jede von einer Distanz D1 zwischen der ersten Schneidkante und der zweiten geneigten Fläche und einer Distanz D2 zwischen der zweiten Schneidkante und der zweiten geneigten Fläche.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 4, wobei die zweite geneigte Fläche einen zweiten oberen Abschnitt aufweist, welcher an einer Seite des zweiten Eckteils angeordnet ist.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 5, wobei die zweite geneigte Fläche weiter einen ersten oberen Abschnitt aufweist, welcher an einer Seite des ersten Eckteils angeordnet ist, und eine Höhe des ersten oberen Abschnitts identisch ist zu einer Höhe des zweiten oberen Abschnitts.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in einer Seitenansicht eine Breite W3 der dritten Schneidkante größer ist als eine jede von einer Breite W1 der ersten Schneidkante und einer Breite W2 der zweiten Schneidkante.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine jede von der ersten Schneidkante, der zweiten Schneidkante und der dritten Schneidkante in einer Seitenansicht eine Kreisbogengestalt hat, und in einer Seitenansicht eine Mitte O3 eines Kreisbogens der dritten Schneidkante näher an der zweiten Schneidkante als an der ersten Schneidkante angeordnet ist.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine jede der ersten Schneidkante, der zweiten Schneidkante und der dritten Schneidkante in einer Seitenansicht eine Kreisbogengestalt hat, und in einer Seitenansicht eine Mitte O2 eines Kreisbogens der zweiten Schneidkante weiter entfernt von einer Mitte O3 des Kreisbogens der dritten Schneidkante angeordnet ist als eine Mitte O1 eines Kreisbogens der ersten Schneidkante.
Der Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Schneidkante weiter eine vierte Schneidkante, welche zwischen dem ersten Eckteil und der ersten Schneidkante angeordnet ist, und eine fünfte Schneidkante aufweist, welche zwischen dem zweiten Eckteil und der zweiten Schneidkante angeordnet ist, und in einer Seitenansicht eine jede von der vierten Schneidkante und von der fünften Schneidkante eine gekrümmte Gestalt hat, welche aufwärts vorsteht.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 10, wobei in einer Seitenansicht eine jede von der vierten Schneidkante und der fünften Schneidkante eine Kreisbogengestalt hat.
Der Schneideinsatz gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Schneidkante weiter eine sechste Schneidkante aufweist, welche zwischen dem ersten Eckteil und der vierten Schneidkante angeordnet ist, und in einer Seitenansicht die sechste Schneidkante eine geradlinige Gestalt parallel zur unteren Fläche hat und in einer Draufsicht eine gekrümmte Gestalt hat, welche auswärts vorsteht.
Ein Schneidwerkzeug, aufweisend: einen stabförmigen Halter, welcher sich entlang einer Rotationsachse erstreckt, und einen Schneideinsatz gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, welcher an einem vorderen Ende des Halters befestigt ist, wobei der Halter eine Spanausgabenut aufweist, welche sich in einer Richtung ausgehend vom Schneideinsatz in Richtung zu einer hinteren Endseite um die Rotationsachse wendelförmig herum erstreckt.
Das Schneidwerkzeug gemäß Anspruch 13, weiter aufweisend: einen ersten Schneideinsatz, welcher an einer Innenrandseite im vorderen Ende des Halters befestigt ist, wobei der Schneideinsatz an einer Außenrandseite im vorderen Ende des Halters befestigt ist, und eine Rotationsortskurve einer Schneidkante des ersten Schneideinsatzes eine Rotationsortskurve an einem Außenrandseitenende der ersten Schneidkante des Schneideinsatzes schneidet.
Ein Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts, aufweisend: Rotieren eines Schneidwerkzeugs gemäß Anspruch 13 oder 14 um die Rotationsachse herum, In-Kontakt-Bringen des Schneidwerkzeugs, welches rotiert wird, mit einem Werkstück, und Bewegen des Schneidwerkzeugs vom Werkstück weg.