DE60309948T2

DE60309948T2 - Schneideinsatz und Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE60309948T2
Application number: DE60309948T
Authority: DE
Inventors: Hidehiko Yuuki-gun Nagaya; Koichi Yuuki-gun Ikenaga; Hiroaki Yuuki-gun Hayashizaki
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2023-03-18
Also published as: US20040165961A1; ATE346711T1; KR20030076261A; DE03005478T1; KR100959339B1; CN1319692C; US6935814B2; US20030180103A1; ES2275961T3; JP2003275919A; CN1445038A; CN101032767A; ES2275961T5; EP1346789B1; EP1346789B2; EP1716953A2; JP3775321B2; DE60309948D1; DE60309948T3; EP1346789A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einweg-Einsatz, der wieder entfernbar an einem Einweg-Schneidwerkzeug (im Anschluss als Schneidwerkzeug bezeichnet) angebracht ist, und die vorliegende Erfindung betrifft ebenso ein Schneidwerkzeug, das mit einem derartigen Einweg-Einsatz versehen ist.
Stand der Technik
Als Beispiele eines solchen Einweg-Einsatzes und eines Schneidwerkzeugs haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung einen Einweg-Einsatz so wie ein sich drehendes Schneidwerkzeug in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung, erste Veröffentlichung Nr. 2000-141123, vorgeschlagen. In diesem Fall umfasst der Einweg-Einsatz eine erste Schneidkante (eine Haupt-Schneidkante), die eine vorab bestimmte Länge aufweist, sowie eine zweite Schneidkante (eine Eck-Schneidkante), die sich radial und nach außen von der ersten Schneidkante gesehen von einer Drehachse aus, erstreckt, und die einen relativ kleinen Krümmungsradius aufweist, und der Einweg-Einsatz ist so angepasst, dass er entfernbar an einem Schneidwerkzeug-Hauptkörper (sich drehendes Schneidwerkzeug) auf eine solche Weise angebracht ist, dass der Einweg-Einsatz vom äußeren Umfang des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers hervorsteht, während ein vorab bestimmter Schneidwinkel an der ersten Schneidkante angebracht ist, wenn diese am Schneidwerkzeug-Hauptkörper angebracht ist. Das sich drehende Schneidwerkzeug ermöglicht in einem zu bearbeitenden Werkstück eine kontinuierliche Bildung eines Innenabschnitts sowie einer Wand, die mit dem ebenen Abschnitt unter einem vorbestimmten Winkel verbunden ist, durch Drehen um die Drehachse mit dem oben erwähnten Einweg-Einsatz, während die Drehachse verschoben wird. Gemäß einem derartigen Einweg-Einsatz und Schneidwerkzeug ist es verglichen mit einem Schneidwerkzeug mit einem kreisscheibenförmigen Einweg-Einsatz versehen ist. Hierdurch ist möglich, die Schneideffizienz zu verbessern, da die Kontaktlänge zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Werkstück und daher der Schneidwiderstand, der von der Kontaktlänge abhängt, nicht signifikant zwischen dem Fall, in dem der ebene Abschnitt bearbeitet und in dem Fall, in dem die Wand bearbeitet wird, verändert wird, und da die Rotationsgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs, wenn der ebene Abschnitt bearbeitet wird, nicht so niedrig eingestellt werden muss wie in dem Fall, in dem die Wand bearbeitet wird.
In einem solchen konventionellen Einweg-Einsatz und Schneidwerkzeug ist eine Seitenkante, die mit der zweiten Schneidkante verbunden ist und die radial und nach außen in Bezug auf das Schneidwerkzeug ausgerichtet ist, so ausgebildet, dass sie sich in Bezug auf die Drehachse radial nach innen hin neigt, um eine Interferenz mit der zu bearbeitenden Wand zu verhindern, und das Ergebnis hiervon wird ein Spalt zwischen einem Ende der Seitenkante und dem äußersten Punkt des Einweg-Einsatzes, der den maximalen Drehradius definiert, ausgebildet. In dem oben erwähnten Einweg-Einsatz neigen aufgrund der Tatsache, dass die Seitenkante, die mit der zweiten Schneidkante verbunden ist, in einer geraden Form ausgebildet ist und aufgrund der Tatsache, dass der Spalt zwischen der Seitenkante und der Wand sich mit sinkendem Abstand von der zweiten Schneidkante verringert, obwohl die Seitenkante radial nach innen geneigt ist, die geschnittenen Späne dazu, in dem schmalen Spalt zu kompaktieren, insbesondere dann, wenn das Schneiden geführt wird, während die Drehachse in der horizontalen Richtung ausgerichtet ist, und als Ergebnis hiervon kann die bearbeitete Oberfläche (die Wand) beschädigt werden oder der Einweg-Einsatz kann abgespalten werden. Darüber hinaus ist der oben erwähnte Einweg-Einsatz im Wesentlichen in einer polygonalen Plattenform ausgebildet und der Einweg-Einsatz ist an dem Schneidwerkzeug-Hauptkörper auf eine solche Weise angebracht, dass ein Paar von Seitenkanten, das zwischen sich eine Ecke einschließen, die diagonal der zweiten Schneidkante gegenüberliegt, im Eingriff mit den Stützoberflächen des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers stehen. Da der Eingriff durch das Aneinanderstoßen flacher Oberflächen erreicht wird, ist es schwierig, eine ausreichende Steifheit bei der Fixierung des Einweg-Einsatzes gegen Veränderungen in der Richtung der auf den Einweg-Einsatz einwirkenden Schneidlast zu gewährleisten, wenn der ebene Abschnitt bearbeitet wird, und wenn die Wand bearbeitet wird, und als Ergebnis hiervon kann der Einweg-Einsatz in nicht wünschenswerter Weise verschoben werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Basierend auf den oben erwähnten Umständen ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Einweg-Einsatz zur Verfügung zu stellen, der zuverlässig ermöglicht, die Kompaktierung geschnittener Späne dadurch zu verhindern, dass ein Abstand zwischen dem Einweg-Einsatz und der bearbeiteten Oberfläche gewährleistet ist, und der einen stabilen Schneidbetrieb dadurch ermöglicht, dass eine Fixierungs-Steifheit in einem Zustand gewährleistet wird, in dem der Einweg-Einsatz an einem Schneidwerkzeug-Hauptkörper angebracht wird. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schneidwerkzeug zur Verfügung zu stellen, das einen derartigen Einweg-Einsatz aufweist.
Um die oben erwähnten Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen Einweg-Einsatz zur Verfügung, der umfasst: einen Einsatzkörper, der in einer polygonalen Form ausgebildet ist; eine Schneidfläche, die durch eine polygonale Fläche des Einsatzkörpers ausgebildet ist; eine Eck-Schneidkante, die in einer gekrümmten Form an einer Ecke der Schneidfläche ausgebildet ist; eine Haupt-Schneidkante, die entlang einer Seitenkante der Schneidfläche, die mit einem ersten Ende der Eckschneidkante verbunden ist, ausgebildet ist; und einen konkaven Abschnitt, der in einer anderen Seitenkante der Schneidfläche, die mit einem zweiten Ende der Eckschneidkante derart verbunden ist, dass sie neben dem zweiten Ende der Eck-Schneidkante steht und derart, dass sie auf das Innere der Schneidfläche von einer Tangente der Eck-Schneidkante, die am zweiten Ende der Eck-Schneidkante anliegt, konkav ausgerichtet ist, ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung stellt des Weiteren ein Einweg-Schneidwerkzeug zur Verfügung, das umfasst: einen Schneidwerkzeug-Hauptkörper, der um eine Drehachse drehbar ist und der ein distales Ende sowie ein proximales Ende aufweist; und einen Einweg-Einsatz als positiven Einweg-Einsatz gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Einweg-Einsatz entfernbar an einem äußeren Umfang des distalen Endes des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers derart angebracht ist, dass dessen Schneidfläche in einer Richtung der Drehung des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers ausgerichtet ist, dass dessen Eck-Schneidkante am distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers angeordnet ist, während es radial und außen vom distalen Ende hervorsteht, dass die Haupt-Schneidkante, die mit dem ersten Ende der Eck-Schneidkante verbunden ist, distal vom Schneidwerkzeug-Hauptkörper hervorsteht, während sie so geneigt ist, dass sie sich mit steigendem Abstand vom ersten Ende der Eck-Schneidkante und sinkend zum Abstand vom Zentrum des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers vom distalen Ende entfernt, und dass die Tangente, die an das zweite Ende der Eck-Schneidkante angelegt ist, mit sinkendem Abstand vom proximalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers auf das Innere des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers geneigt ist.
In dem oben erwähnten Einweg-Einsatz ist ein konkaver Abschnitt, der so geformt ist, dass er von einer Tangente aus konkav ausgebildet ist, die an das zweite Ende der Eck-Schneidkante angelegt ist, in der Seitenkante vorgesehen, die mit dem zweiten Ende der Eck-Schneidkante verbunden ist, die so angeordnet ist, dass sie sich radial nach außen von dem distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers gesehen in einem Zustand, in dem der Einweg-Einsatz an dem Schneidwerkzeug-Hauptkörper angebracht ist, erstreckt, und somit kann ein größerer Spalt zwischen der zu bearbeitenden Oberfläche (der Wand) und dem Einweg-Einsatz durch die Größe des konkaven Abschnitts gewährleistet werden, der auf die Innenseite der Schneidfläche hin konkav gemacht ist, wenn er mit den Fällen von konventionellen Einweg-Einsätzen und Schneidwerkzeugen verglichen wird. Darüber hinaus kann eine andere Eck-Schneidkante an einem Abschnitt der Schneidfläche vorgesehen sein, die diagonal der oben erwähnten Eck-Schneidkante zusammen mit einem anderen konkaven Abschnitt in der Nähe der anderen Eck-Schneidkante wie im konventionellen Einweg-Einsatz gegenübersteht oder alternativ hierzu kann der Einsatz-Körper als ein gleichseitiges Polygon ausgebildet sein und die konkaven Abschnitte und anliegenden konkaven Abschnitte können korrespondierend zu sämtlichen Ecken des Polygons vorgesehen sein. Als Ergebnis hiervon ist ein anderer konkaver Abschnitt in einer anderen Seitenkante der Schneidfläche ausgebildet und die Fixierungs-Steifheit des Einsatzes kann erhöht werden, um eine Verschiebung des Einsatzes während eines Schneidbetriebs zu verhindern, wenn ein komplexer Abschnitt, der mit einer Aufnahme im Einsatz-Körper, der mit einem anderen konkaven Abschnitt verbunden ist, an dem Schneidwerkzeug-Hauptkörper ausgebildet ist, im Eingriff stehen kann.
Um darüber hinaus einen großen Spalt zwischen dem Einweg-Einsatz und der zu bearbeitenden Oberfläche zu gewährleisten, kann der konkave Abschnitt vorzugsweise so ausgebildet sein, dass er mit dem zweiten Ende der Eck-Schneidkante verbunden ist, d.h., dass der konkave Abschnitt vorzugsweise direkt am zweiten Ende der Eck-Schneidkante beginnt, auf die Innenseite der Schneidfläche hin konkav ausgebildet zu sein. Zusätzlich wird dann, wenn der Boden des konkaven Abschnitts als gerade Linie ausgebildet ist, die Bodenoberfläche der mit dem konkaven Abschnitt verbundenen Aufnahme als eine Ebene ausgebildet und als Ergebnis hiervon kann die Befestigungssteifigkeit des Einsatzes weiter erhöht werden, wenn ein konvexer Abschnitt, der mit einer Aufnahme im Einsatz-Körper, der mit einem anderen konkaven Abschnitt ausgebildet ist, im Eingriff stehen kann, am Schneidwerkzeug-Hauptkörper ausgebildet ist. Auf der anderen Seite kann dann, wenn der Boden des konkaven Abschnitts als gekrümmte konkave Linie ausgebildet ist, ein größerer Spalt zwischen dem Einweg-Einsatz und der zu bearbeitende Oberfläche gewährleistet werden.
Im oben erwähnten Einweg-Einsatz kann die Haupt-Schneidkante vorzugsweise entlang einer Tangente der Eck-Schneidkante, angelegt an das zweite Ende der Eck-Schneidkante, ausgebildet sein, oder alternativ hierzu kann die Haupt-Schneidkante vorzugsweise durch geknickte Linien ausgebildet sein, die aus einer Tangente der Eck-Schneidkante, angelegt an das zweite Ende der Eck-Schneidkante, und eine andere Linie ausgebildet ist, die die Tangente an einem Punkt gegenüber der Eck-Schneidkante unter einem stumpfen Winkel schneidet. Als Ergebnis hiervon kann die Kontaktlänge zwischen der Haupt-Schneidkante und einem zu bearbeitenden Werkstück reduziert werden, wenn der Einweg-Einsatz am Schneidwerkzeug-Hauptkörper auf eine solche Weise angebracht ist, dass die Haupt-Schneidkante distal in axialer Richtung des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers hervorsteht, um so einen vorbestimmten Schneidkantenwinkel aufzuweisen, während sie so geneigt ist dass sie vom distalen Ende mit ansteigender Distanz vom ersten Ende der Eck-Schneidkante sich entfernt, und die Distanz vom Zentrum des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers wie oben beschrieben absinkt und somit kann die Variation beim Schneidwiderstand verglichen mit dem Fall, in dem die gesamte Haupt-Schneidkante als Bogen ausgebildet ist, beschränkt werden. Zusätzlich kann, wenn ein anderer konkaver Abschnitt, der einer anderen Eck-Schneidkante benachbart ist, weiter in einer Seitenkante, die der Eck-Schneidkante, welche wie oben beschrieben radial und nach außen vom distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers hervorsteht, gegenüberliegt, die Flanke, d.h. die Seitenoberfläche des Einsatz-Körpers einer anderen Haupt-Schneidkante, die mit einem Ende einer anderen Eck-Schneidkante verbunden ist, als Ebene ausgebildet sein und als Ergebnis hiervon kann die Stützoberfläche des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers zuverlässig gegen die flache Flanke anstoßen und die Befestigungssteifheit des Einweg-Einsatzes kann weiter erhöht werden. Insbesondere dann, wenn die Haupt-Schneidkante als zweifach geknickte Linie ausgebildet ist, kann ein Effekt erreicht werden, dass die geschnittenen Späne, die durch die jeweiligen geraden Schneidkanten erzeugt wurden, in Bezug aufeinander getrennt werden. Zusätzlich wird, da der Schneidkantenwinkel eines ersten geraden Abschnitts der Haupt-Schneidkante, der in einem angebrachten Zustand auf das proximale Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers und in Bezug auf den anderen (einen zweiten) geraden Abschnitt nach außen angeordnet ist, während er sich entlang einer Tangente erstreckt, die am ersten Ende der Haupt-Schneidkante angelegt ist, größer als der Schneidkantenwinkel des zweiten geraden Abschnitts der Haupt-Schneidkante, der in Bezug auf den ersten geraden Abschnitt nach innen angeordnet ist, größer ist, das Schneiden durch den zweiten geraden Abschnitt ausgeführt werden, wenn die Tiefe des Schnitts vergleichsweise klein ist, und auf der anderen Seite trägt dann, wenn die Schnitttiefe groß ist, beispielsweise dann, wenn eine sich vertikal erstreckende Wand bearbeitet wird, der erste gerade Abschnitt ebenso zum Schneiden bei und als Ergebnis hiervon kann ein Anstieg des Schneidwiderstands begrenzt werden. Wenn die Haupt-Schneidkante mehr als drei gerade Abschnitte umfasst, kann die Veränderung beim Schneidwiderstand aufgrund einer großen Kontaktlänge zwischen den Haupt-Schneidkante und einem Werkstück erhöht werden und es ist schwierig, eine solche Haupt-Schneidkante herzustellen; daher werden ein gerader Abschnitt oder zwei gerade Abschnitte zum Ausbilden der Haupt-Schneidkante bevorzugt.
Um die Oberflächenrauheit des zu bearbeitenden ebenen Abschnitts zu verbessern, kann der Einweg-Einsatz vorzugsweise eine kleine Schneidkante umfassen, die an einer Seitenkante der Schneidfläche so vorgesehen ist, dass sie mit einem Ende der Haupt-Schneidkante gegenüber der Eck-Schneidkante verbunden ist, und die so geformt ist, dass sie sich von einer erstreckten Linie der Haupt-Schneidkante auf das Innere der Schneidfläche hin schrittweise entfernt. Ein glatterer ebener Abschnitt kann durch Verwendung der kleinen Schneidkante erzielt werden, während die kleine Schneidkante im Wesentlichen entlang der Ebene angeordnet ist, die zur Achse des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers senkrecht steht. Wenn die kleine Schneidkante in einer Kreisbogenform ausgebildet ist, kann die Oberflächenrauheit der abschließend bearbeiteten Oberfläche weiter verbessert werden, während verhindert wird, dass eine große Stufe in dem ebenen Abschnitt bei jeder Förderung der Schneidkante ausgebildet ist, auch wenn die kleine Schneidkante nicht direkt entlang der Ebene senkrecht zur Achse des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers angeordnet ist. Wenn die kleine Schneidkante in einer Kreisbogenform ausgebildet ist, kann der Radius des Kreisbogens vorzugsweise bei 1 bis 100 Mal D gestellt werden, wobei D der Durchmesser eines eingeschriebenen Kreises der Schneidfläche entspricht. Wenn der Radius des Kreisbogens außerhalb dieses Bereichs eingestellt wird, mögen die oben erwähnten Effekte nicht erzielbar sein. Das Einweg-Schneidwerkzeug kann einen wellenförmigen Schaft umfassen, der sich entlang einer Drehachse am rückwärtigen Endabschnitt des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers erstreckt. Wenn das erfassten Einweg-Schneidwerkzeug in einem Anbringungsloch einer Halterung gehalten wird, die an der Hauptspindel eines Bearbeitungswerkzeugs angebracht ist, können die Dimensionen inklusive des Durchmessers des Schneidkantenkreises des Werkzeugs vorzugsweise an einer spitzen Oberfläche des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers angegeben sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Einweg-Einsatz 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Draufsicht, die den Einweg-Einsatz 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Z-Z aus 2.
4 ist eine vergrößerte Draufsicht, die die Nachbarschaft eines konkaven Abschnitts 13 des Einweg-Einsatzes 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Einweg-Werkzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit den Einweg-Einsätzen 1 gemäß der ersten Ausführungsform versehen ist (zum Bemerken, dass eine Spantasche 17, ein Einsatz-Anbringungssitz 18 und so weiter nicht in einigen der Einweg-Einsätze 1 gezeigt sind).
6 ist eine Ansicht von unten, die das Einweg-Werkzeug gemäß der ersten Ausführungsform gesehen vom distalen Ende einer Achse O zeigt.
7 ist eine teilweise geschnittene Ansicht gesehen in einer Richtung, die durch den Pfeil Y in 5 angezeigt ist.
8 zeigt den Einweg-Einsatz 1 gemäß der ersten Ausführungsform, angebracht an dem Einweg-Werkzeug gemäß der ersten Ausführungsform, gesehen in der Drehrichtung des Schneidwerkzeugs, angezeigt durch den Pfeil T (dabei ist anzumerken, dass der Klemmmechanismus 20 nicht gezeigt ist).
9 ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem ein Ebenenabschnitt U und eine sich vertikal erstreckende Wand V in einem Werkstück W unter Verwendung des Einweg-Werkzeugs gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet sind.
10 ist eine Draufsicht, die einen Einweg-Einsatz 21 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine Draufsicht, die einen Einweg-Einsatz 31 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine Draufsicht, die einen Einweg-Einsatz 41 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist eine Draufsicht, die einen Einweg-Einsatz 51 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
14 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Einweg-Werkzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit den Einweg-Einsätzen 1 gemäß der ersten Ausführungsform versehen ist (auch dabei ist anzumerken, dass eine Spantasche 17, ein Einsatz-Anbringungssitz 18 usw. in einigen der Einweg-Einsätze 1 nicht gezeigt sind).
15 ist eine Ansicht von unten, die das Einweg-Werkzeug gemäß der zweiten Ausführungsform gesehen vom distalen Ende einer Achse O aus zeigt.
16 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in der das Einweg-Werkzeug gemäß der zweiten Ausführungsform an einer Halterung 66 angebracht ist (dabei ist anzumerken, dass eine Spantasche 17, ein Einsatz-Anbringungssitz 18 usw. in einigen der Einweg-Einsätze 1 nicht gezeigt sind).
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die 1 bis 4 zeigen einen Einweg-Einsatz 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Einsatz-Körper 2 des Einweg-Einsatzes 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem harten Material wie zementiertem Karbid hergestellt und der Einweg-Einsatz 1 ist im Wesentlichen in einer gleichschenkeligen Dreieck-Plattenform (genauer gesagt in einer nicht gleichschenkeligen hexagonalen Form) ausgebildet. Eine der gleichschenkeligen Dreieckoberflächen des Einweg-Einsatzes 1 ist als Schneidfläche 3 bezeichnet und die andere Oberfläche ist als Sitzoberfläche 4 bezeichnet, die parallel zur Schneidfläche 3 angeordnet ist. Flanken 5 an den Seitenoberflächen, die die Schneidfläche 3 und die Sitzoberfläche 4 umgeben, sind ausgebildet und die Schneidkanten sind entlang sich schneidender Grate zwischen den Flanken 5 und der Schneidfläche 3, d.h. entlang von Seitenkanten der Schneidfläche 3, ausgebildet. Der Einweg-Einsatz 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein positiver Einweg-Einsatz, in dem die Schneidfläche 3 und die Flanken 5 einander in spitzen Winkeln schneiden, um so Schneidkanten dazwischen auszubilden, und insbesondere ist die Sitzoberfläche 4 als ein reduziertes Analogon der Schneidfläche 3 ausgebildet, d.h. jede der Seitenoberflächen des Einweg-Einsatzes 1 ist auf das Innere des Einsatz-Körpers 2 mit ansteigender Distanz von der Schneidfläche 3 und sinkender Distanz von der Sitzoberfläche 4 geneigt. In den Mittelabschnitten der Schneidfläche 3 und der Sitzfläche 4 ist ein Anbringungsloch 6 ausgebildet, das durch den Einsatz-Körper 2 in der Dickenrichtung hindurchtritt und das sich in einer Richtung senkrecht der Schneidfläche 3 und der Sitzfläche 4 erstreckt. Der Durchmesser einer der Öffnungen des Anbringungslochs 6, das in der Schneidfläche 3 angeordnet ist, ist größer als der der anderen Öffnung, die in der Sitzoberfläche 4 durch Ausbilden eines konischen Abschnitts 6A in der Schneidfläche 3 ausgebildet ist.
Der Einweg-Einsatz 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in einer rotationssymmetrischen Form so ausgebildet, dass die im Wesentlichen gleichschenklige Dreieckform des Einsatz-Körpers 2 alle 120 Grad bei der Rotation um die zentrale Linie C des Anbringungslochs 6 mit sich selbst übereinstimmt. An jeder der Ecken der dreieckigen Schneidfläche 3 ist eine Eck-Schneidkante 7 mit einer konvexen Bogenform ausgebildet. Eine Haupt-Schneidkante 8 ist entlang einer Seitenkante der Schneidfläche 3, die mit einem ersten Ende 7A verbunden ist, ausgebildet (ein im Uhrzeigersinn um die zentrale Achse C von der Ecke in 2 positioniertes Ende) der Eck-Schneidkante 7. Eine kleine Schneidkante 9 ist entlang einer Seitenkante der Schneidfläche 3, die mit einem Ende 8A der Haupt-Schneidkante 8, die gegenüber der Eck-Schneidkante 7 positioniert ist, verbunden (ein Ende, das im Uhrzeigersinn um die zentrale Achse C von der Haupt-Schneidkante 8 in 2 positioniert ist). Die Eck-Schneidkante 7 und die Haupt-Schneidkante 8 sind am Ende 7A miteinander verbunden und die Haupt-Schneidkante 8 und die kleine Schneidkante 9 sind miteinander am Ende 8A verbunden und somit ist die oben erwähnte Schneidkante ausgebildet. Dementsprechend sind in dieser Ausführungsform drei Schneidkanten entlang der Seitenkanten der Schneidfläche 3 des Einsatz-Körpers 2 in rotationssymmetrischer Weise um die zentrale Achse C alle 120 Grad vorgesehen, von denen jede die Eck-Schneidkante 7, die Haupt-Schneidkante 8 und die kleine Schneidkante 9 umfasst, was bedeutet, dass der Einweg-Einsatz 1, der einen Einsatz-Körper 2 aufweist, dreimal zum Schneiden wiederholt verwendet werden kann.
Der Radius "r" der Eck-Schneidkante 7 wird auf 0,05 bis 0,5 mal D eingestellt, wobei D der Durchmesser eines eingeschriebenen Kreises der Schneidfläche 3 ist, der im folgenden erläutert werden wird, und der zentrale Winkel des Kreisbogens der Eck-Schneidkante 7 wird auf etwa 45 bis 150 Grad eingestellt und die Eck-Schneidkante 7 schneidet eine Linie, die vom Mittelpunkt des Kreisbogens zur zentralen Achse C gezogen ist. In dieser Ausführungsform umfasst die Schneidkante 8, die mit dem Ende 7A der Eck-Schneidkante 7 verbunden ist, einen ersten geraden Abschnitt 10, der sanft mit der bogenförmigen Eck-Schneidkante 7 am Ende 7A verbunden ist und der sich gerade entlang einer Tangente der Eck-Schneidkante 7, die an das Ende 7A angelegt ist, erstreckt und ein zweiter gerader Abschnitt 11, der den ersten geraden Abschnitt 10 unter einem stumpfen Winkel schneidet, um so einen konvexen V-Form-Aufbau auszubilden, und an einem Ende 10A, das gegenüber der Eck-Schneidkante 7 positioniert ist und sich ebenso gerade erstreckt. Die Länge der Schneidkante K des ersten geraden Abschnitts 10 wird kleiner als die Länge der Eck-Schneidkante L des zweiten geraden Abschnitts L eingestellt und das Verhältnis K durch L wird auf etwa 0,4 bis 0,9 eingestellt.
Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform die kleine Schneidkante 9, die in einer konvexen Bogenform ausgebildet ist, sanft mit dem zweiten geraden Abschnitt 11 am Ende 8A der Haupt-Schneidkante 8 verbunden, d.h. am Ende des zweiten geraden Abschnitts 11, der gegenüber der Eck-Schneidkante 7 positioniert ist. Die kleine Schneidkante 8 ist so ausgebildet, dass sie sich von einer verlängerten Linie der Haupt-Schneidkante 8, die sich vom Ende 8A erstreckt (eine verlängerte Linie des zweiten geraden Abschnitts 11) mit steigender Distanz vom Ende 8A schrittweise entfernt und der Radius R hiervon wird auf 1 bis 100 Mal D eingestellt, wobei D der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises der Schneidfläche 3 ist, der deutlich größer als der Radius "r" der Eck-Schneidkante 7 ist. Die Länge der kleinen Schneidkante 9 (d.h. die Länge der Sehne des konvexen Bogens, der durch die kleine Schneidkante 9 definiert wird) wird auf 0,1 bis 0,4 Mal D eingestellt, wobei D der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises der Schneidfläche 3 ist. In dieser Ausführungsform wird die kleine Schneidkante 9 am Mittelabschnitt jeder der Seitenkanten des im Wesentlichen gleichschenkeligen Dreiecks, das durch die Schneidfläche 3 definiert wird, ausgebildet und erstreckt sich entlang jeder der Seitenkanten; daher wird angenommen, dass ein Kreis mit dessen Zentrum an der zentralen Achse C schrittweise in der Schneidfläche 3 vergrößert wird, der Kreis in die Schneidfläche 3 an den kleinen Schneidkanten 9 eingeschrieben ist und der Durchmesser des Kreises der Durchmesser D des eingeschriebenen Kreises der Schneidfläche 3 ist.
Ein konkaver Abschnitt 13 ist entlang der anderen Seitenkante der Schneidfläche 3, die mit einem zweiten Ende 7B der Eck-Schneidkante 7 (ein im Gegenuhrzeigersinn um die zentrale Achse C von der Ecke in 2 positionierten Ende), welches gegenüber der Haupt-Schneidkante 8 positioniert ist, verbunden, so dass er nahe dem zweiten Ende 7B der Eck-Schneidkante 7 liegt. Der konkave Abschnitt 13 ist so ausgebildet, dass er auf das Innere der Schneidfläche 3 von einer Tangente M der Eck-Schneidkante 7, die am zweiten Ende 7B angelegt ist, erzeugt ist, d.h. dass der konkave Abschnitt 13 durch die Ausbildung einer Aufnahme 12, die sich von der Schneidfläche 3 zur Sitzoberfläche 4 erstreckt, in der Seitenoberfläche des Einsatz-Körpers 2, der mit der Seitenkante verbunden ist. In dieser Ausführungsform ist der konkave Abschnitt 13 so ausgebildet, dass er mit dem zweiten Ende 7B der Eck-Schneidkante 7 verbunden ist, d.h. dass der konkave Abschnitt 13 seine Kavität die Innenseite der Schneidfläche 3 direkt am zweiten Ende 7b beginnt. Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform die Grundlinie 13A des konkaven Abschnitts 13 in einer geraden Form ausgebildet; daher weist die in der Seitenoberfläche des Einsatz-Körpers 2 ausgebildete Aufnahme 12 eine flache Bodenoberfläche 12A auf. Dabei ist anzumerken, dass die Bodenoberfläche 12A der Aufnahme 12 sowie die Flanke 5 an der Seitenoberfläche des Einsatz-Körpers 2, die mit der Schneidkante (Eck-Schneidkante 7, Haupt-Schneidkante 8 und kleine Schneidkante 9) verbunden ist, auf das Innere des Einsatz-Körpers 2 mit steigender Distanz von der Schneidfläche 3 und sinkender Distanz von der Sitzoberfläche 4 geneigt ist und die Bodenoberfläche 12A mit der Schneidfläche 3 unter einem spitzen Winkel verbunden ist.
In dieser Ausführungsform ist die gerade Linie der Grundlinie 13A des konkaven Abschnitts 13 so ausgebildet, dass sie sich parallel zur Tangente M der Eck-Schneidkante 7, die am zweiten Ende 7B angelegt ist, erstreckt. Die Endabschnitte 13B und 13C des konkaven Abschnitts 13, die mit der Grundlinie 13A verbunden sind, sind als konkave Krümmungen ausgebildet, die sanft mit der geraden Linie der Grundlinie 13A verbunden ist und die von dem Einsatz-Körper 2 mit steigenden Distanzen von der Grundlinie 13A weggekrümmt ist. Dementsprechend ist die konkave Krümmung des Endabschnitts 13B mit der konvex gekrümmten Eck-Schneidkante 7 am zweiten Ende 7B verbunden. Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform die Distanz zwischen der Tangente M der Eck-Schneidkante 7, die am zweiten Ende 7B angelegt ist, und der Grundlinie 13A des konkaven Abschnitts 13, der sich parallel zur Tangente M erstreckt, d.h. die Tiefe N des konkaven Abschnitts 13 auf 0,01 bis 0,05 Mal D eingestellt, wobei D der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises ist und die Länge A des konkaven Abschnitts 13 entlang der Tangente M wird auf 0,2 bis 0,5 Mal D eingestellt. Dabei ist anzumerken, dass der konkave Abschnitt 13 nicht auf das Innere der Schneidfläche 3 über den eingeschriebenen Kreis, der in der Schneidfläche 3 an den kleinen Schneidkanten 9 eingeschrieben ist, konkav erzeugt ist.
In dem Einweg-Einsatz 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, in dem der Einsatz-Körper 2 als rotationssymmetrische Form über alle 120 Grad um die zentrale Achse C des Anbringungslochs 6 ausgebildet ist, ist an jeder der Seitenkanten des im Wesentlichen gleichschenkeligen Dreiecks der Schneidfläche 3 die Haupt-Schneidkante 8 und die kleine Schneidkante 9 bereitgestellt, die sich vom ersten Ende 7A der Eck-Schneidkante 7 erstreckt, die an einem der Paare von Ecken ausgebildet ist, die zwischen ihnen die Seitenkante aufweist, und es ist ebenso der konkave Abschnitt 13, der mit dem zweiten Ende 7B der Eck-Schneidkante 7, die an der anderen Ecke ausgebildet ist, verbunden ist, bereitgestellt. Die Haupt-Schneidkante 8 und der konkave Abschnitt 13 mit der kleinen Schneidkante dazwischen, d.h. nahezu in der Mitte der Seitenkante, schneiden einander unter einem stumpfen Winkel über die kleine Schneidkante 9. Als Ergebnis hiervon ist die Schneidfläche 3 noch spezieller in einer nicht gleichschenkeligen hexagonalen Form ausgebildet. Zwischen der kleinen Schneidkante 9 und dem konkaven Abschnitt 13, der an der gleichen Kante ausgebildet ist, ist ein gerader Abschnitt 14 mit einer sehr kurzen Länge vorgesehen. Der gerade Abschnitt 14 erstreckt sich entlang der Tangente M der Eck-Schneidkante 7, die mit dem konkaven Abschnitt 13 verbunden ist und an das zweite Ende 7B angelegt ist, und der gerade Abschnitt 14 schneidet die Sehne, die mit einer konvexen Bogenform versehenen kleinen Schneidkante 9 unter einem stumpfen Winkel, in anderen Worten schneidet die Tangente M, die sich zusammen mit dem geraden Abschnitt 14 erstreckt, und die Sehne der kleinen Schneidkante 9 einander unter einem stumpfen Winkel. Wenn die kleine Schneidkante 9 als Seite eines Polygons angesehen wird, schneiden die Haupt-Schneidkante 8 und der konkave Abschnitt 13, die an der gleichen Seitenkante ausgebildet sind, die kleine Schneidkante 9 jeweils unter stumpfen Winkeln. Dementsprechend ist dann, wenn die Haupt-Schneidkante 8 als eine Seite eines Polygons angesehen wird, die Schneidfläche 3 in im Wesentlichen einer nicht gleichschenkeligen Nonagonform ausgebildet und dann, wenn der erste und zweite gerade Abschnitt 10 und 11 der Haupt-Schneidkante 8 als zwei Seiten eines Polygons angesehen werden, ist die Schneidfläche 3 im Wesentlichen in der Form eines nicht gleichschenkeligen Dodecagons ausgebildet.
Im Anschluss zeigen die 5 bis 8 eine erste Ausführungsform eines Schneidwerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung, das mit dem Einweg-Einsatz 1 versehen ist. Das Schneidwerkzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16, der in einer im Wesentlichen zylindrischen Form mit einer Achse O an dessen Zentrum ausgebildet ist. Der Einweg-Einsatz 1 ist entfernbar an einem äußeren Umfang des distalen Endes des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 angebracht. Ein Schneidbetrieb wird zur Herstellung eines ebenen Abschnitts oder einer Wand in einem zu bearbeitenden Werkstück durch Anbringen des proximalen Endes des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 an der Hauptspindel eines Maschinenwerkzeugs durchgeführt und durch Bewegung des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 in einer Richtung über die Achse O hinweg, während der Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 um die Achse O in einer Richtung gedreht wird, die durch den Pfeil T in den 5 und 7 angegeben ist. In dieser Ausführungsform sind, wie dies in 6 gezeigt ist, Spantaschen 17 (vier Spantaschen 17) im äußeren Umfang des distalen Endes des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 durch Entfernen von Material in einer L-Form gesehen in der Richtung der Achse O vom äußeren Umfang des distalen Endes des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 mit im Wesentlichen den gleichen Intervallen im Umfang ausgebildet. Der Einweg-Einsatz 1 gemäß der oben angegebenen Ausführungsform ist an jeden der Einsatz-Anbringungssitze 18 angebracht, die jeweils im distalen Endabschnitt einer Führungswand 17A, die in der Richtung T der Drehung des Schneidwerkzeugs steht, ausgebildet. Dementsprechend ist eine Vielzahl von Einweg-Einsätzen 1 (vier Einweg-Einsätze 1 in dieser Ausführungsform) am Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 mit den gleichen Intervallen am Umfang angebracht. Dabei ist anzumerken, dass die Spantaschen 17 in ungleichen Intervallen um den Umfang ausgebildet sein können.
Der Einsatz-Anbringungssitz 18 ist an einer Aufnahme ausgebildet, die sich auf das distale Ende und den äußeren Umfang des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 hin öffnet. Der Einsatz-Anbringungssitz 18 umfasst eine rückwärtige Oberfläche 18A, die als gestufte Oberfläche in der Richtung entgegengesetzt der Richtung T der Drehung von der Führungswand 17A, den Wänden (Stützoberflächen) 18b und 18C, die die rückwärtige Oberfläche 18A mit der Führungswand 17A verbinden, und einem konvexen Abschnitt 18D ausgebildet. Im Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 und insbesondere in der Mitte der rückwärtigen Oberfläche 18A, die als Ebene ausgebildet ist, die sich parallel zur Achse O erstreckt oder sich so erstreckt, dass sie mit sinkender Distanz vom proximalen ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 sich in einer Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung T erstreckt, ein mit einem Gewinde versehenes Loch 16a ausgebildet, das sich senkrecht zur rückwärtigen Oberfläche 18A erstreckt. Die Wand 18B, die mit dem inneren Abschnitt der Einsatz-Anbringungsoberfläche 18 verbunden ist, erstreckt sich vom distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 auf das proximale Ende und den äußeren Abschnitt des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16, während sie im Wesentlichen in Bezug auf den Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 nach ausgerichtet ist. Die Wand 18C, die mit dem Außenabschnitt der Einsatz-Anbringungsoberfläche 18 verbunden ist, erstreckt sich vom äußeren Umfang des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 auf das proximale Ende und den Innenabschnitt des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16. Zumindest Teile der Wände 18B und 18C in der Nähe der Wand 17A sind als Ebenen ausgebildet, die jeweils mit einem Winkel, der der Neigung der Flanke 5 entspricht, in Bezug auf die Sitzoberfläche 4 des Einsatz-Körpers 2 geneigt sind. Die konvexe Abschnitt 18D, der mit dem Innenabschnitt der Einsatz-Anbringungsoberfläche 18 verbunden ist, ist zwischen den Wänden 18B und 18C derart gebildet, dass er auf das distale Ende und den äußeren Abschnitt des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 hervorsteht. Die Spitzenoberfläche des konvexen Abschnitts 18D ist als Ebene ausgebildet, die sich mit einem Winkel, der der Neigung der Bodenoberfläche 12A der Aufnahme 12 entspricht, bezüglich der Sitzoberfläche 4 des Einsatz-Körpers 2 geneigt, und die Breite der spitzen Oberfläche wird so eingestellt, dass sie leicht geringer als die der Bodenoberfläche 12A ist. Zusätzlich sind halbkreisförmige Relief-Abschnitte 18E und 18F zwischen der Wand 18B und dem konvexen Abschnitt 18D und zwischen der Wand 18C bzw. dem konvexen Abschnitt 18D ausgebildet.
Der Einweg-Einsatz 1 ist an der Einsatz-Anbringungsoberfläche 18 angebracht, die auf eine solche Weise wie oben beschrieben aufgebaut ist, dass eine Seitenoberfläche des Einsatz-Körpers 2 auf das distale Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 ausgerichtet ist, dass die Schneidfläche 3 in der Drehrichtung T ausgerichtet ist, und dass die Sitzoberfläche 4 gegen die rückwärtige Oberfläche 18A anstößt. Als Ergebnis hiervon stehen die Haupt-Schneidkante 8 und die kleine Schneidkante 9, die die Flanke 5 an der Seitenoberfläche aufweisen, in distaler Weise in axialer Richtung des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 hervor, wobei die Eck-Schneidkante 7 mit der Haupt-Schneidkante 8 verbunden radial und nach außen von dem Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 hervorsteht, und der konkave Abschnitt 13, der nahe dem zweiten Ende 7B der Eck-Schneidkante 7 angeordnet ist, ist gesehen vom Zentrum des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 nach außen gerichtet. Auf der anderen Seite stößt in Bezug auf die Seitenkante der Schneidfläche 3, die der Eck-Schneidkante, welche radial und nach außen vom distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 hervorsteht, gegenüberliegt, die Flanke 5, die mit dem zweiten geraden Abschnitt 11 der Haupt-Schneidkante 8 verbunden ist, in der oben angegebenen Seitenkante ausgebildet ist, gegen die Wand 18B an, die mit der Einsatz-Anbringungsoberfläche 18 verbunden ist, und dem konvexen Abschnitt 18D, der in die Aufnahme 12, welche mit dem konkaven Abschnitt 13 verbunden ist, während deren Spitzenoberfläche gegen die Bodenoberfläche 12A anstößt. Als Ergebnis hiervon wird die Drehung des Einsatz-Körpers 2 um die zentrale Achse C beschränkt. Zusätzlich werden die kleine Schneidkante 9, die zwischen der Haupt-Schneidkante 8 und dem konkaven Abschnitt 13 ausgebildet ist, sowie der gerade Abschnitt 14 im Wesentlichen in dem Relief-Abschnitt 18E, der zwischen der Wand 18B und dem konvexen Abschnitt 18D ausgebildet ist, aufgenommen. Die Eck-Schneidkante 7, die mit dem konkaven Abschnitt 13 verbunden ist, ist auf das proximale Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 ausgerichtet und wird im Wesentlichen im Relief-Abschnitt 18F, der zwischen dem konvexen Abschnitt 18D und der Wand 18C ausgebildet ist, aufgenommen. Darüber hinaus stößt die Flanke 5, die mit dem zweiten geraden Abschnitt 11 der Haupt-Schneidkante 8, die sich von dem Ende 7A der oben erwähnten Eck-Schneidkante 7 erstreckt, verbunden ist, gegen die Wand 18C, die mit der Einsatz-Anbringungsoberfläche 18 verbunden ist. Der Einweg-Einsatz 1, der auf der Einsatz-Anbringungsoberfläche 18 in einer oben erläuterten Weise aufsitzt, ist entfernbar mit dem Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 durch Einsetzen einer Klemmschraube 19 in das Anbringungsloch 6 und durch den Eingriff der Klemmschraube 19 in das mit dem Gewinde versehene Loch 16a fixiert.
In dieser Ausführungsform ist zusätzlich zur Klemmschraube 19 ein anderer Klemmmechanismus 20 am Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 vorgesehen, um die Befestigungssteifheit des Einweg-Einsatzes 1 weiter herzustellen. Der Klemmmechanismus 20 umfasst ein mit einem Gewinde versehenes Klemmloch 20A und ein Loch 20B, das kleiner als das mit dem Gewinde versehene Klemmloch 20A ist, welche in der Wand 17A der Spantasche 17 ausgebildet sind, und insbesondere in einer Position näher dem distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 als vom Einsatz-Anbringungssitz 18. Der Klemmmechanismus 20 umfasst des weiteren eine Klemmbrücke 20C, die so angepasst ist, dass sie sich über die Schneidfläche 3 des Einweg-Einsatzes 1 hinweg erstreckt, und die einen Stiftabschnitt aufweist, der in das Loch 20B eingesetzt werden soll, eine Klemmschraube 20D, die so angepasst ist, dass sie in das mit einem Gewinde versehene Klemmloch 20A durch den Mittelabschnitt der Klemmbrücke 20C im Eingriff steht, sowie eine Spulenfeder 20E, die so angepasst ist, dass sie in dem Loch 20B mit dem Stiftabschnitt der Klemmbrücke 20C aufgenommen werden kann. Der Einweg-Einsatz 1 kann fest am Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 durch den Eingriff der Klemmschraube 20 mit dem mit einem Gewinde versehenen Klemmloch 20A und durch Anziehen derselben fixiert werden, so dass der Spitzenabschnitt der Klemmbrücke 20C die Schneidfläche 3 des Einsatz-Körpers 2 auf die rückwärtige Oberfläche 18A des Einsatz-Anbringungssitzes 18 presst. Auf der anderen Seite wird durch Loslösen der Klemmschraube 20D die Klemmbrücke 20C durch die Spulenfeder 20E zurückgedrückt, wodurch der gepresste Zustand des Einweg-Einsatzes 1 schnell gelöst wird.
In dem Einweg-Einsatz 1, der auf eine oben beschriebene Weise am Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 fixiert ist, ist, da die rückwärtige Oberfläche 18A des Einsatz-Anbringungssitzes 18 als eine Ebene ausgebildet ist, die sich parallel zur Achse O erstreckt oder sich so erstreckt, dass sie mit sinkender Distanz vom proximalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 in einer Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung T geneigt ist, ein positiver oder 0 Grad-Axialflankenwinkel α an der Haupt-Schneidkante 8 und der kleinen Schneidkante 9 aufgebracht, die distal in axialer Richtung des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 hervorsteht, und an der Eck-Schneidkante 7, die radial und nach außen vom Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 von dessen distalem Ende hervorsteht. Auf der anderen Seite ist in dieser Ausführungsform ein negativer radialer Flankenwinkel β an der Haupt-Schneidkante 8, der kleinen Schneidkante 9 und der Eck-Schneidkante 7 aufgebracht, wie dies in 6 gezeigt ist; der radiale Flankenwinkel β kann jedoch auf einen positiven Wert oder 0 Grad eingestellt sein.
Zusätzlich ist die Haupt-Schneidkante 8 so angeordnet, dass sie distal in axialer Richtung des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 mit steigender Distanz vom Ende 7A der Eck-Schneidkante 7 und mit sinkender Distanz vom Zentrum des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 hervorsteht, und somit wird ein vorab bestimmter Schneideckwinkel γ zwischen der Haupt-Schneidkante 8 und einer Ebene P, die senkrecht zur Achse O steht, definiert. Im Falle des Einweg-Einsatzes 1 gemäß dieser Ausführungsform umfasst, da die Haupt-Schneidkante 8 durch gerade Abschnitte 10 und 11 ausgebildet ist, der Schneidkantenwinkel γ einen vergleichsweise großen Schneidkantenwinkel γ10, der durch den ersten geraden Abschnitt 10 definiert ist, der in Bezug auf den Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 nach außen angeordnet ist, sowie einen vergleichsweise kleinen Schneidkantenwinkel γ11, der durch den zweiten geraden Abschnitt 11 definiert ist, der nach innen in Bezug auf den Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 angeordnet ist. Der durch den ersten geraden Abschnitt 10 definierte Schneidkantenwinkel γ10 kann vorzugsweise bei 15 bis 30 Grad eingestellt sein und der durch den zweiten geraden Abschnitt 11 definierte Schneidkantenwinkel γ11 kann vorzugsweise auf 5 bis 20 'Grad eingestellt sein. Der Schneidkantenwinkel γ10 wird größer als der Schneidkantenwinkel γ11 eingestellt. In Bezug auf die mit dem Ende 8A der Haupt-Schneidkante 8 verbundene konvex geformte kleine Schneidkante 9 ist die vom Ende 8A auf das Ende 9A, das gegenüber dem Ende 8A positioniert ist, sich erstreckende Sehne(d.h. das Ende des geraden Abschnitts 14) entlang der Ebene P angeordnet, oder alternativ hierzu kann die Sehne unter einem vergleichsweise kleinen Winkel θ, der etwa 0 bis 3 Grad beträgt, mit sinkender Distanz vom Zentrum des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 auf das proximale Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 geneigt sein.
Auf der anderen Seite erstreckt sich die Eck-Schneidkante 7, die vom äußeren Umfang des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 nach außen hervorsteht, vom Ende 7A, das mit der Haupt-Schneidkante 8 verbunden ist, zum zweiten Ende 7B über einen Abschnitt der Eck-Schneidkante 7, der sich nach außen und auf das proximale Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 erstreckt, und welcher den äußersten Punkt beinhaltet, über einen anderen Abschnitt der Eck-Schneidkante 7, der sich nach innen und auf das proximale Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 erstreckt. Dementsprechend ist die Tangente M, die an das zweite Ende 7B angelegt ist, mit sinkender Distanz vom proximalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 entlang der Achse O nach innen geneigt. Im Falle des wie oben beschrieben aufgebauten Einweg-Einsatzes 1 und unter der Annahme, dass eine sich vertikal erstreckende Wand V in einem Werkstück W ausgebildet ist, wie dies in 9 gezeigt ist, unter Verwendung des mit dem Einweg-Einsatz 1 versehenen Schneidwerkzeugs, da der konkave Abschnitt 13 in der Seitenkante der Schneidfläche 3 so ausgebildet ist, dass er nahe dem zweiten Ende 7B der Eck-Schneidkante liegt, ist es möglich, einen größeren Spalt (Freiraum) zwischen der sich vertikal erstreckenden Wand V und dem Einweg-Einsatz 1 verglichen mit dem Fall auszubilden, in dem ein konventioneller Einweg-Einsatz und ein konventionelles Schneidwerkzeug verwendet werden, in dem die Seitenkante, die mit dem zweiten Ende 7B der Eck-Schneidkante 7 verbunden ist, entlang der Tangente M der Eck-Schneidkante 7, angelegt an das zweite Ende 7B, ausgebildet ist. Daher ist es gemäß dem Einweg-Einsatz 1, der wie oben beschrieben aufgebaut ist und gemäß dem Schneidwerkzeug, das mit dem Einweg-Einsatz 1 versehen ist, möglich, eine Beschädigung einer zu bearbeitenden Oberfläche (die sich vertikal erstreckende Wand V) durch im Spalt kompaktierte geschnittene Späne zu vermeiden oder ein Abspanen des Einweg-Einsatzes 1 auch dann zu verhindern, wenn ein Schneidbetrieb durchgeführt wird, während die Achse O horizontal angeordnet ist, und als Ergebnis hievon ist es möglich, bearbeitete Oberflächen mit hoher Qualität für eine lange Zeitdauer zu erzeugen.
Darüber hinaus ist im Falle des Einweg-Einsatzes 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der konkave Abschnitt 13 so ausgebildet, dass er mit dem zweiten Ende 7B der Eck-Schneidkante 7 verbunden ist, und insbesondere beginnt der konkave Abschnitt 13 seine Konkavität auf die Innenseite der Schneidfläche 3, d.h. auf das Innere des Schneidwerkzeugs, direkt am zweiten Ende 7B, das an einer Position näher am proximalen Ende und dem Zentrum des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 gesehen vom äußersten Punkt der konvexen bogenförmigen Eck-Schneidkante 7 platziert ist. Dementsprechend ist es möglich, einen großen Spalt zwischen der Seitenkante der Schneidfläche 3, die außen vom Schneidwerkzeug angeordnet ist, und der sich vertikal erstreckenden Wand V und zwischen der Seitenoberfläche des Einsatz-Körpers 2 und der sich vertikal erstreckenden Wand V zu gewährleisten, während auf der anderen Seite eine gewisse Schneidtiefe durch die Eck-Schneidkante 7 gewährleistet ist, und als Ergebnis hiervon wird zuverlässig verhindert, dass die Späne im Spalt kompaktieren. Dabei ist anzumerken, dass obwohl der konkave Abschnitt 13 so ausgebildet ist, dass er mit dem zweiten Ende 7B der Eck-Schneidkante 7 in dieser Ausführungsform verbunden ist, eine Kompaktierung geschnittener Späne auch dann ausreichend verhindert werden kann, wenn ein gerader Abschnitt, der sich entlang der Tangente M, angelegt an das zweite Ende 7B, erstreckt, zwischen dem zweiten Ende 7B und dem konkaven Abschnitt 13 ausgebildet ist, solange die Länge des geraden Abschnitts ausreichend klein ist, beispielsweise weniger als 2 mm.
Zusätzlich ist in dem Falle eines wie oben beschrieben aufgebauten Einweg-Einsatzes 1 der Einsatz-Körper 2 in einer Form ausgebildet, die um die zentrale Achse C des Anbringungslochs 6 alle 120 Grad rotationssymmetrisch ist; daher ist dann, wenn der Einweg-Einsatz 1 an dem Einsatz-Anbringungssitz 18 im Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 angebracht ist, der konkave Abschnitt 13 in einer Seitenkante der Schneidfläche 3, die der nach außen vom Schneidwerkzeug- Hauptkörper 16 hervorstehenden Eck-Schneidkante 7 gegenüberliegt, nach innen und auf das proximale Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 angeordnet; daher ist es möglich, die Fixierungssteifheit zwischen dem Einweg-Einsatz 1 und dem Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 durch Bereitstellen des konvexen Abschnitts 18D, der mit dem konkaven Abschnitt 13 am Einsatz-Anbringungssitz 18 im Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 im Eingriff steht, wie im Falle des oben erwähnten Schneidwerkzeugs zu erhöhen. Als Ergebnis hiervon ist es möglich, eine Verschiebung des Einsatz-Körpers 2 bei der Drehung um die zentrale Achse C auch dann zu verhindern, wenn beispielsweise die Richtung der auf den Einweg-Einsatz 1 aufgebrachten Belastung sich zwischen einem Zustand, bei dem der ebene Abschnitt U bearbeitet wird, und dem Zustand, bei dem die sich vertikal erstreckende Wand V in einem Werkstück W bearbeitet wird, verändert; daher kann ein Bearbeitungsbetrieb mit hoher Genauigkeit erreicht werden. Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform, da der Einweg-Einsatz 1 am Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 auf eine solche Weise fixiert ist, dass die Klemmschraube 19 in das Anbringungsloch 16 eingeführt ist, die Klemmschraube 19 im Eingriff mit dem mit einem Gewinde versehenen Loch 16A und der Einweg-Einsatz 1 wird gegen den Einsatz-Anbringungssitz 18 durch den Klemmmechanismus 10 gepresst und es ist möglich, die Fixierungssteifheit zwischen dem Einweg-Einsatz 1 und dem Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 weiter zu erhöhen und als Ergebnis hiervon ist es möglich, einen Bearbeitungsbetrieb mit höherer Genauigkeit durch Beschränkung der Positionsvariationen der Eck-Schneidkante 7, der Haupt-Schneidkante 8 und der kleinen Schneidkante 9, die zum Schneiden verwendet werden, zusammen mit den an den Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 angebrachten Einweg-Einsätzen 1 zu erreichen.
Darüber hinaus ist im Falle des Einweg-Einsatzes 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Grundlinie 13A des konkaven Abschnitts 13 in einer geraden Form ausgebildet und daher weist die in der Seitenfläche des Einsatz-Körpers 2 ausgebildete Aufnahme 12 eine flache Bodenoberfläche 12A auf, während auf der anderen Seite die Spitzenoberfläche des konvexen Abschnitts 18D ebenso als eine Ebene ausgebildet ist, um so mit der Bodenoberfläche 12A ohne Spiel im Eingriff stehen zu können; daher kann eine hohe Fixierungssteifheit insbesondere gegen eine Kraft gewährleistet werden, die die Rotation des Einweg-Einsatzes 1 um die zentrale Achse C aufgrund von Veränderungen in der Schneidlast, wie oben erwähnt, bewirkt und als Ergebnis hiervon kann eine höhere Genauigkeit im Bearbeitungsbetrieb erreicht werden. Zusätzlich kann in dieser Ausführungsform, da zumindest Abschnitte der Wände 18B und 18C des Einsatz-Anbringungssitzes 18 in der Nähe der Wand 17A als Ebenen ausgebildet sind und da die Flanke 5 in der Seitenfläche es Einsatz-Körpers 2, die mit der Haupt-Schneidkante 8 verbunden ist, und insbesondere die Flanke 5 einen vergleichsweise großen Bereich aufweist, der mit dem zweiten geraden Abschnitt 11 mit einer vergleichsweise langen Schneidkantenlänge L verbunden ist, gegen die Wände 18B und 18C anstößt, eine hohe Fixierungssteifheit insbesondere gegen eine Kraft gewährleistet werden, die eine Drehung des Einweg-Einsatzes 1 um dessen zentrale Achse C bewirkt.
In der oben erwähnten Ausführungsform ist die Grundlinie 13A des konkaven Abschnitts 13 in einer geraden Form ausgebildet; in einer alternativen zweiten Ausführungsform jedoch kann die Grundlinie des konkaven Abschnitts 22 in einer gekrümmten Form ausgebildet sein, wie dies in 10 gezeigt ist. In Bezug auf den Einweg-Einsatz 21 in der zweiten Ausführungsform sowie die Einweg-Einsätze 31 bis 51 in den dritten bis fünften Ausführungsformen, die im Folgenden erläutert werden, werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Hauptelemente wie in der ersten Ausführungsform verwendet und Erläuterungen hiervon werden unterlassen. In der zweiten Ausführungsform ist die Grundfläche (nicht gezeigt) der Aufnahme 23, die mit dem konkaven Abschnitt 22 des Einsatz-Körpers 2 verbunden ist, als gekrümmte und konkave Oberfläche erzeugt sowie als konkave zylindrische Oberfläche, die auf die Innenseite des Einsatz-Körpers 2 hin konkav gefertigt ist, und daher ist der konkave Abschnitt 22, der als Zwischenschneidgrad zwischen der Grundfläche und der Schneidfläche 3 gebildet ist, als gekrümmte und konkave Linie sowie als konkaver Bogen ausgebildet, der sich von dem zweiten Ende 7B der Eck-Schneidkante 7, die auf die Innenseite der Schneidfläche 3 entlang der gesamten Länge des konkaven Abschnitts 22 konkav gefertigt ist, erstreckt. In dem Fall, in dem die Grundlinie des konkaven Abschnitts 22 als gekrümmte Form ausgebildet ist, wie in dieser Ausführungsform, ist der Radius der Krümmung der Grundlinie, beispielsweise der Radius eines Bogens, wenn die Grundlinie des konkaven Abschnitts 22 als konkaver Bogen ausgebildet ist, vorzugsweise bei 0,5 bis 2,0 Mal D eingestellt, wobei D der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises ist.
Gemäß dem Einweg-Einsatz 21 der zweiten Ausführungsform kann eine hohe Fixierungssteifheit insbesondere gegen eine Kraft sichergestellt werden, die eine Rotation des Einweg-Einsatzes 21 um deren zentrale Achse C bewirkt, durch Eingreifen des konvexen Abschnitts 18D des Einsatz-Anbringungssitzes 18 mit der Aufnahme 23, wie in dem Schneidwerkzeug gemäß der oben erwähnten Ausführungsform, während auf der anderen Seite die Tiefe N des konkaven Abschnitts 22 größer als die des konkaven Abschnitts 13 in der ersten Ausführungsform sein kann, wodurch der sich zwischen der sich vertikal erstreckenden Wand V ausgebildete Spalt sich vergrößert; daher ist es möglich, eine Kompaktierung von geschnittenen Spänen noch zuverlässiger zu verhindern. Zusätzlich ist es dann, wenn die Grundfläche der Aufnahme 23 als konkave zylindrische Oberfläche ausgebildet ist und daher dann, wenn der konkave Abschnitt 22 als ein Bogen entlang dessen gesamter Länge ausgebildet ist, leicht, die Aufnahme 23 im Einsatz-Körper 2 auszubilden und den konkaven Abschnitt 23 in der Schneidfläche 3 auszubilden. Darüber hinaus werden Abschnitte, an denen zwei gerade Linien sich schneiden, davon abgehalten, im konkaven Abschnitt 22 ausgebildet zu sein und somit ist es möglich, einen Rissfortschritt von den Eckabschnitten im Einsatz-Körper 2 zu verhindern, wenn eine übermäßige Belastung auf den Einsatz-Körper 2 aufgebracht wird, wobei dies im Gegensatz zu einem solchen Fall steht, in dem nicht nur die Grundlinie des konkaven Abschnitts sondern ebenso beide Endabschnitte, die mit der Grundlinie verbunden sind, in einer geraden Form ausgebildet sind, d.h. dass der konkave Abschnitt als Trapezoid oder Rechteck ausgebildet ist. Wenn die Grundfläche der Aufnahme 23 als konkave und gekrümmte Oberfläche wie in der zweiten Ausführungsform ausgebildet ist, kann der konvexe Abschnitt 18D, der benachbart zum Einsatz-Anbringungssitz 18 des Schneidwerkzeugs, an dem der Einweg-Einsatz 21 anzubringen ist, liegt, als konvexe und gekrümmte Oberfläche ausgebildet sein, die mit der Grundfläche der Aufnahme 23 zusammenpasst.
In dem Einweg-Einsatz 1 gemäß der ersten Ausführungsform wird, da die Haupt-Schneidkante 8, die den ersten geraden Abschnitt 10, der sich entlang der am Ende 7A angelegten Tangente der bogenförmigen Eck-Schneidkante 7 erstreckt, und den zweiten geraden Abschnitt 11, der den ersten geraden Abschnitt 10 am Ende 10A unter einem stumpfen Winkel schneidet, umfasst, mit dem Ende 7A der Eck-Schneidkante 7, die gegenüber dem konkaven Abschnitt 13 positioniert ist, verbunden ist, die Kontaktlänge zwischen einem Werkstück W und der Haupt-Schneidkante 8 kürzer als in einem Fall, bei dem die Haupt-Schneidkante direkt mit der Eck-Schneidkante verbunden ist, während sie in einer Bogenform ausgebildet ist; daher kann die Variation der Schneidbelastung beschränkt werden. Zusätzlich ist es, da die Flanke 5 in der Seitenfläche des Einsatz-Körpers 2, die mit der Haupt-Schneidkante 8 verbunden ist, als Ebene ausgebildet ist, möglich, eine hohe Fixierungssteifheit des Einweg-Einsatzes durch Ausbilden der Wände 18B und 18C nahe dem Einsatz-Anbringungssitz 18 in flacher Form und durch Anstoßen der Flanke gegen die Wände 18B und 18C zu gewährleisten. Darüber hinaus kann dann, wenn die Haupt-Schneidkante 8 die ersten und zweiten geraden Abschnitte 10 und 11 umfasst, d.h. die Haupt-Schneidkante 8 als geknickte Linie ausgebildet ist, ein geschnittener Span in zwei am Ende 10A, an dem die ersten und zweiten geraden Abschnitte 10 und 11 einander schneiden, unterteilt werden und ein Span-Trennveralten kann verbessert werden. Zusätzlich ist es, da der durch den ersten geraden Abschnitt 10, der in Bezug auf den Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 nach außen angeordnet ist, definierten Schneideckwinkel γ10 größer als der Schneideckwinkel 11 ist, der durch den zweiten geraden Abschnitt 11 definiert wird, der in Bezug auf den Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 nach innen angeordnet ist, und da die Länge der Schneidkante L des zweiten geraden Abschnitts 11 größer als die Länge der Schneidkante K des ersten geraden Abschnitts 10 ausgebildet ist, möglich, einen Schneidbetrieb effektiv dann auszuführen, wenn beispielsweise der ebene Abschnitt U im Werkstück W durch ausschließliche Verwendung des zweiten geraden Abschnitts 11 bearbeitet wird, während eine vergleichsweise kleine Schnitttiefe und eine vergleichsweise große Förderrate angewandt wird, und auf der anderen Seite ist es möglich, den Anstieg der Schneidkraft dann zu beschränken, wenn die sich vertikal erstreckende Wand V unter Verwendung des ersten geraden Abschnitts 10 mit dem größeren Schneideckwinkel γ10 und der Eck-Schneidkante 7 bearbeitet wird, während eine vergleichsweise große Schnitttiefe eingebracht wird.
Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform, in der die Haupt-Schneidkante 8 zwei gerade Abschnitte 10 und 11 umfasst, kann in dem Einweg-Einsatz 31 als alternative dritte Ausführungsform die Haupt-Schneidkante 32 in einer geraden Form mit einem einzelnen Schneidkantenwinkel γ32 ausgebildet sein, wie dies in 11 gezeigt ist. In diesem Fall ist dann, wenn die Haupt-Schneidkante 32, die kleine Schneidkante 9 und der konkave Abschnitt 13 jeweils als Seiten eines Polygons angesehen werden, der Einsatz-Körper 2 in der Form eines im Wesentlichen nicht gleichschenkeligen Nonagons ausgebildet. Gemäß der dritten Ausführungsform kann die Länge der Schneidkante Q der Haupt-Schneidkante 32 kürzer als in der ersten Ausführungsform gestaltet sein und somit kann die Kontaktlänge mit dem Werkstück W kürzer ausgestaltet sein.
Darüber hinaus ist es leicht, die Haupt-Schneidkante 32 und die Flanke 33, die mit der Haupt-Schneidkante 32 verbunden ist, auszubilden. Darüber hinaus kann, da der Bereich der Flanke 33, der aus einer einzelnen Ebene besteht, größer als der Bereich der Flanke 5, die mit dem zweiten geraden Abschnitt 11 in der ersten Ausführungsform verbunden ist, größer gemacht werden kann, ein größerer Kontaktbereich zwischen dem Einweg-Einsatz 32 und den Wänden 18B und 18C nahe dem Einsatz-Anbringungssitz 18 gewährleistet werden; daher kann eine höhere Fixierungssteifheit des Einweg-Einsatzes 1 sichergestellt werden. Die Haupt-Schneidkante 8 oder 32 ist vorzugsweise aus einem einzelnen geraden Abschnitt aufgebaut, wie in der dritten Ausführungsform, oder durch zwei gerade Abschnitte 10 und 11 in der ersten Ausführungsform, da dann, wenn die Haupt-Schneidkante durch drei oder mehrere gerade Abschnitte ausgebildet ist, die Länge der Schneidkante, d.h. die Kontaktlänge zwischen der Schneidkante und einem Werkstück W lang wird, wodurch es unmöglich wird, die variiert der Schneidkraft zu beschränken, und ein Effekt der Teilung der geschnittenen Späne wird aufgrund größerer Überkreuzungswinkel zwischen den geraden Abschnitten abgesenkt und es wird möglich, eine solche Haupt-Schneidkante mit zwei oder mehreren Faltpunkten herzustellen.
Darüber hinaus ist in der ersten Ausführungsform die kleine Schneidkante 9 mit dem Ende 8A der Haupt-Schneidkante 8, die gegenüber der Eck-Schneidkante 7 positioniert ist, verbunden. Die kleine Schneidkante 8 ist so ausgebildet, dass sie sich von einer verlängerten Linie der Haupt-Schneidkante 8, die sich vom Ende 8A erstreckt (einer Verlängerungslinie des zweiten geraden Abschnitts 11 in der ersten Ausführungsform) mit steigender Distanz vom Ende 8A schrittweise entfernt. Betrachtet in einem Zustand, in dem der Einweg-Einsatz 1 am Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 angebracht ist, ist die kleine Schneidkante 9 so angeordnet, dass sie leicht, beispielsweise um etwa 0 bis 3 Grad auf das proximale Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 in Bezug auf die Ebene P, die senkrecht der Achse O des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 steht, mit sinkender Distanz von der Achse O geneigt ist. Dementsprechend kann dann, wenn ein Ebenenabschnitt O in einem Werkstück W mit einer vergleichsweise großen Förderrate ausgebildet ist, die Genauigkeit der abschließend bearbeiteten Oberfläche durch Abspanen eines vorstehenden Abschnitts (Werkzeugmarke) in dem ebenen Abschnitt U, der durch jede Förderung ausgebildet ist, durch die kleine Schneidkante 9 verbessert werden.
Darüber hinaus ist in der ersten Ausführungsform der Einsatz-Körper 2 in einer Form ausgebildet, die um alle 120 Grad um die zentrale Achse C rotationssymmetrisch ist. Dementsprechend ist dann, wenn der Einweg-Einsatz 1 gemäß der ersten Ausführungsform am Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 auf eine solche Weise angebracht ist, dass die kleine Schneidkante 9 vom distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 hervorsteht und im Wesentlichen entlang der Ebene P angeordnet ist, der konkave Abschnitt 13, der in der gleichen Seitenkante zusammen mit der kleinen Schneidkante 9 und der Haupt-Schneidkante 8 ausgebildet ist, an einer Position näher am Zentrum des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 angeordnet. Die Tangente M, die sich entlang des konkaven Abschnitts 13 erstreckt, schneidet die Ebene P, die sich entlang der kleinen Schneidkante 9 im Wesentlichen erstreckt, unter einem stumpfen Winkel, d.h., dass die Tangente M mit sinkender Distanz von der Achse A auf das proximale Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 geneigt ist und der konkave Abschnitt 13 ist in Bezug auf die Tangente M konkav ausgebildet; daher wird gemäß der ersten Ausführungsform an einer Position näher zum Zentrum des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 als von der kleinen Schneidkante 9 ein vergleichsweise großer Spalt zwischen dem durch die kleine Schneidkante 9 zu schneidenden ebenen Abschnitt U und der Seitenkante der Schneidfläche 3 oder zwischen dem ebenen Abschnitt U und der Seitenfläche des Einsatz-Körpers 2 zur Verfügung gestellt und somit wird eine Verschlechterung der Genauigkeit der abschließend bearbeiteten Oberfläche des ebenen Abschnitts U aufgrund einer Kompaktierung geschnittener Späne im Spalt verhindert. Darüber hinaus kann, da die Grundoberfläche 12A der Aufnahme 12, die in der Seitenoberfläche des Einsatz-Körpers 2, der mit dem konkaven Abschnitt 13 verbunden ist, ausgeformt ist, so gebildet ist, dass sie die Schneidfläche 3 unter einem spitzen Winkel schneidet, d.h. derart, dass sie einen Flankenwinkel in Bezug auf die Schneidfläche 3 aufweist, wie die Flanke 5, die mit der Haupt-Schneidkante 8 und der kleinen Schneidkante 9 verbunden ist, die vom distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 hervorstehen, ein Schneidbetrieb sanft durchgeführt werden, während eine Wechselwirkung zwischen der Bodenoberfläche 12 und dem ebenen Abschnitt U auch dann verhindert wird, wenn der Schneidbetrieb auf eine solche Weise durchgeführt wird, dass der Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 um die Achse U gedreht wird, während er distal zum Schneiden des ebenen Abschnitts U vorgeschoben wird, solang der Vorschubwinkel aufgrund der Förderung in axialer Richtung kleiner als der Flankenwinkel ist.
Darüber hinaus überlappt in der ersten Ausführungsform, da die kleine Schneidkante 9 in einer konvexen Bogenform ausgebildet ist, der konvexe Bogen der kleinen Schneidkante 9 sich vor und nach der Drehung des Einweg-Einsatzes 1 selbst, wodurch es möglich ist, eine Herabsenkung der Genauigkeit der abschließend bearbeiteten Oberfläche des ebenen Abschnitts P, die durch die kleine Schneidkante 9 bearbeitet wurde, zu verhindern, auch wenn der Einweg-Einsatz 1 um seine zentrale Achse C gedreht wird, und die Sehne der kleinen Schneidkante 9 wird von der Ebene P während des Schneidens unabhängig von dem Eingriff der Aufnahme 12 mit dem konvexen Abschnitt 18D und das Pressen durch den Klemmmechanismus 20 bewegt. Um derartige Effekte zu erzielen, wird der Radius R des die kleine Schneidkante 9 definierenden Bogens vorzugsweise auf 1 bis 100 Mal D eingestellt, wobei D der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises der Schneidfläche 3 ist. Wenn der Radius R auf unterhalb des oben angegebenen Bereichs eingestellt wird, kann die Genauigkeit der abschließend bearbeiteten Oberfläche dann vermindert werden, wenn die Förderrate erhöht wird. Im Gegensatz hierzu kann dann, wenn der Radius R oberhalb des oben angegebenen Bereichs eingestellt wird, die kleine Schneidkante 9 im Wesentlichen eine gerade Form aufweisen.
In der ersten Ausführungsform ist, da der konkave Abschnitt 13 in der Schneidfläche 3 ausgebildet ist und dementsprechend die Aufnahme 12 in der Seitenoberfläche des Einsatz-Körpers 2 ausgebildet ist und da der konvexe Abschnitt 18D, der im Eingriff mit der Aufnahme 12 steht, mit dem Einsatz-Anbringungssitz 18 des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 16 versehen ist, eine Fixierungssteifheit des Einweg-Einsatzes 1 erhöht und die Drehung des Einsatz-Körpers 2 um die zentrale Achse C kann zuverlässig verhindert werden. Solang die Aufnahme 12 und der konkave Abschnitt 13 vorgesehen sind, kann der Einweg-Einsatz so aufgebaut werden, dass der Einweg-Einsatz 41 gemäß einer vierten Ausführungsform, wie sie in 12 gezeigt ist, bei dem die kleine Schneidkante 42 als gerade Linie ausgebildet ist, und der Einweg-Einsatz 41 an dem Schneidwerkzeug-Hauptkörper 16 auf eine solche Weise angebracht ist, dass die kleine Schneidkante 42 mit einem Winkel θ von beispielsweise 0 bis 3 Grad in Bezug auf die Ebene P angeordnet ist. Darüber hinaus kann, wenn die Förderrate für jede Drehung der Schneidkante vergleichsweise klein ist, der Radius B der kleinen Schneidkante 53 im Einweg-Einsatz 51 gemäß einer fünften Ausführungsform, wie sie in 13 gezeigt ist, kleiner als der Radius R in der ersten Ausführungsform eingestellt werden oder alternativ hierzu kann die kleine Schneidkante weggelassen werden. Insbesondere in der fünften Ausführungsform oder in einer anderen Ausführungsform ohne kleine Schneidkante können, da ein Abschnitt der Seitenkante der Schneidfläche, der vom konkaven Abschnitt 13 besetzt ist, verlängert werden kann, der Spalt zwischen dem Einsatz-Körper 2 und der sich vertikal erstreckenden Wand V oder der Spalt zwischen dem Einsatz-Körper 2 und dem ebenen Abschnitt U vergrößert werden; daher kann die Kompaktierung geschnittener Späne im Spalt noch zuverlässiger verhindert werden.
In den ersten bis fünften Ausführungsformen ist der Einsatz-Körper 2 in im Wesentlichen einer gleichschenkelig dreieckigen Plattenform (insbesondere in einer nicht gleichschenkeligen hexagonalen Form, ganz besonders in einer nicht gleichschenkeligen Nonagon-Form, wenn die Haupt-Schneidkante 8 oder 32 als eine Seite eines Polygons angesehen wird, und ganz besonders speziell eine nicht gleichschenkelige Dodecagon-Form, wenn die ersten und zweiten geraden Abschnitte 10 und 11 der Haupt-Schneidkante 8 als zwei Seiten eines Polygons angesehen werden) ausgebildet, und jeder der drei Seiten der Schneidfläche 3 ist mit der Haupt-Schneidkante 8 oder 32, der kleinen Schneidkante 9, 42 oder 52 und dem konkaven Abschnitt 13 oder 22 versehen; der Einsatz-Körper kann jedoch in einer Parallelogramm-Plattenform ausgebildet sein, eine Eck-Schneidkante kann mit einer spitzwinkligen Ecke einer Schneidfläche mit im Wesentlichen einer Parallelogramm-Form ausgebildet sein, eine Haupt-Schneidkante sowie wenn erforderlich eine kleine Schneidkante können entlang einer Seitenkante der Schneidfläche ausgebildet sein, die mit der Ecke verbunden ist, und ein konkaver Abschnitt kann in der anderen Seitenkante ausgebildet sein. In diesem Fall kann, um einen Spalt zwischen dem Einsatz-Körper und dem ebenen Abschnitt eines Werkstücks zu gewährleisten, ein anderer konkaver Abschnitt vorzugsweise in der Seitenkante vorgesehen sein, der sich an einer Position gegenüber der Eck-Schneidkante, die mit der Haupt-Schneidkante verbunden ist, zusammen mit der Haupt-Schneidkante erstreckt.
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform eines Schneidwerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 14 bis 16 erläutert. Die gleichen Bezugszeichen werden für die gleichen Elemente wie in der ersten Ausführungsform des Schneidwerkzeugs verwendet und deren Erläuterungen werden weggelassen. In dieser Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf eine Endmill des Einwegtyps angewendet. Der Schneidwerkzeug- Hauptkörper 61 ist in einer zylindrischen Form, die gegenüber der ersten Ausführungsform verlängerter ist, ausgebildet, wobei dessen Länge entlang der Achse O größer als dessen äußerer Durchmesser eingestellt ist. Dessen proximaler Abschnitt ist als zylindrischer wellenförmiger Schaft 62 gebildet, der sich entlang der Achse O erstreckt, während dessen Zentrum auf der Achse O platziert ist. Der Durchmesser des distalen Abschnitts 63 des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 61, der näher an dem distalen Ende als an dem Schaft 62 platziert ist, wird von dem Schaft 62 mit einer Stufe reduziert und wird mit einem kleinen Winkel gesehen in der Seitenansicht schrittweise weiter reduziert und anschließend wird der Durchmesser so erhöht, dass er eine konkave Form gesehen in der Seitenansicht mit sinkender Distanz vom distalen Ende ausbildet, und anschließend verbleibt der Durchmesser bis zu einer distalen Endoberfläche 64 des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 61 unverändert. Im äußeren Umfang des distalen Abschnitts 63 sind Spantaschen 17 ausgebildet, die sich auf die distale Endoberfläche 64 hin öffnen und die sich auf den proximalen Endabschnitt hin erstrecken. Der Einweg-Einsatz 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist entfernbar am Einsatz-Anbringungssitz 18 angeordnet, der in der Wand 17A der Spantasche 17 ausgeformt ist, die der Drehrichtung T an einer Position nahe dem distalen Ende unter Verwendung der Klemmschraube 19 und des Klemmmechanismus 20 gegenübersteht.
An der distalen Endoberfläche 64 ist eine Anzeige 65 vorgesehen, die eine Dimensionsinformation anzeigt, die den Durchmesser E des Schneidkantenkreises des Schneidwerkzeugs beinhaltet. Im Schneidwerkzeug gemäß dieser Ausführungsform ist die Eck-Schneidkante 7 im Einweg-Einsatz 1, die radial und nach außen vom distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 61 wie in der ersten Ausführungsform hervorsteht, am äußersten Punkt von der Achse O positioniert; daher wird der Durchmesser des Kreises (in dieser Ausführungsform 41 mm) durch Drehung des äußersten Punkts der Eck-Schneidkante 7 um die Achse O definiert und durch die Anzeige 65 als Durchmesser E des Schneidkantenkreises des Schneidwerkzeugs angezeigt. Die Anzeige 65 ist durch Aufdrucken oder dergleichen bereitgestellt.
Generell wird in einem Schneidwerkzeug mit einem Schaft als wellenförmiger Schaft 62 oder dergleichen eine Dimensionsinformation sowie der Durchmesser E des Schneideckenkreises oder einer Modellnummer auf dem Schaft 62 durch einen Aufdruck angezeigt, wie dies in 14 gezeigt ist. Auf der anderen Seite wird ein Schneidwerkzeug dieser Art üblicherweise in einer Halterung 66 gehalten, die ein Anbringungsloch 67 aufweist, in das der Schaft 62 des Schneidwerkzeugs eingeführt wird, wie dies in 16 gezeigt ist, und ein Schneidbetrieb wird durchgeführt, während ein konische ausgebildeter Schaft 68 als proximaler Abschnitt der Halterung 66 an der Hauptspindel eines Maschinenwerkzeugs angebracht ist, und die Halterung 66 wird um die Achse O gedreht. Das Schneidwerkzeug wird in einem Magazin eines Maschinenwerkzeugs gespeichert, während es in der Halterung 66 gehalten wird. Dementsprechend wird, obwohl die Dimensionsinformation, die auf dem Schaft 62 angezeigt ist, in durchgezogenen Linien in 16 gezeigt ist, diese tatsächlich durch die Halterung 66 abgedeckt; daher muss der Schneidwerkzeug-Hauptkörper 61 von der Halterung 66 entfernt werden, wann immer die Dimensionsinformation gelesen werden muss. Generell sind bei konventionellen Schneidwerkzeugen dieser Art der Durchmesser E des Schneidkantenkreises und der Durchmesser des Schafts 62 in Bezug aufeinander gleich; daher kann der Durchmesser E des Schneidkantenkreises durch ein Erblicken der Anzeige auf der Halterung 66 bestätigt werden, die den Durchmesser des Schafts 62 anzeigt, der in das Anbringungsloch 67 eingesetzt wurde. In den letzten Jahren werden jedoch Schneidwerkzeuge verwendet, in denen der Durchmesser E des Schneidkantenkreises um etwa 1 bis 2 mm größer als der Durchmesser des Schafts 62 eingestellt wird; daher kann der Durchmesser E des Schneidkantenkreises nicht durch ein Ansehen der Anzeige auf der Halterung 66 bestätigt werden.
Im Gegensatz hierzu ist es beim Schneidwerkzeug gemäß der zweiten Ausführungsform, da die Anzeige 65 an der distalen Endoberfläche 64 des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers 61 wie oben bereits erwähnt vorgesehen ist, leicht, die Anzeige auch dann zu sehen, wenn der Schaft 62 in der Halterung 66 gehalten wird und durch diese abgedeckt wird. Darüber hinaus ist es auch, wenn das Schneidwerkzeug in einem Magazin aufbewahrt wird, während es in der Halterung 66 gehalten wird, leicht, die Anzeige 65 zu sehen, da generell eine Halterung sowie die Halterung 66 in einem Magazin auf eine solche Weise aufgenommen ist, dass das distale Ende der Halterung auf das offene Ende des Magazins hin gerichtet ist. Die Anzeige 65 funktioniert gut, wenn die Anzeige 65 nur den Durchmesser E des Schneidkantenkreises als Dimensionsinformation beinhaltet; die Anzeige 65 kann jedoch ebenso andere Dimensionsinformationen, eine Modellnummer usw, beinhalten. Die Anzeige 65 kann darüber hinaus mittels eines anderen Verfahrens als durch Aufdrucken erzeugt sein. Darüber hinaus kann der am Schneidwerkzeug-Hauptkörper 61 gemäß der zweiten Ausführungsform anzubringende Einweg-Einsatz der Einweg-Einsatz 1 gemäß der ersten Ausführungsform, der Einweg-Einsatz 21, 31, 41 oder 51 gemäß der zweiten bis fünften Ausführungsform oder ein Einweg-Einsatz mit einer anderen polygonalen Plattenform sowie einer Parallelogramm-Plattenform sein.
Wie oben erläutert, können in dem Einweg-Einsatz gemäß der vorliegenden Erfindung, da eine Haupt-Schneidkante entlang der Seitenkante einer Schneidoberfläche ausgebildet ist, die mit einem ersten Ende einer Eck-Schneidkante verbunden ist, und ein konkaver Abschnitt, der auf die Innenseite der Schneidfläche von einer Tangente der Eck-Schneidkante, angelegt an ein zweites Ende der Eck-Schneidkante, konkav erzeugt ist, und der nahe dem zweiten Ende der Eck-Schneidkante anliegt, in der Seitenkante der Schneidfläche, die mit dem zweiten Ende der Eck-Schneidkante dann verbunden ist, wenn der Einweg-Einsatz an dem Schneidwerkzeug- Hauptkörper auf eine solche Weise angebracht ist, dass die Haupt-Schneidkante vom distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers hervorsteht, ausgebildet ist, die Eck-Schneidkante radial und nach außen vom Schneidwerkzeug-Hauptkörper hervorsteht und die Tangente der Eck-Schneidkante auf das Innere des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers mit sinkender Distanz vom proximalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers geneigt ist, ein großer Spalt zwischen der Seitenkante der Schneidfläche, die näher am proximalen Ende als an der Eck-Schneidkante und einer zu bearbeitenden Oberfläche positioniert ist, sowie ein großer Spalt zwischen der Seitenoberfläche des Einsatz-Hauptkörpers und der zu bearbeitenden Oberfläche gewährleistet werden, und somit kann eine Verschlechterung der Genauigkeit einer abschließenden bearbeiteten Oberfläche aufgrund einer Kompaktierung geschnittener Späne in den Spalten verhindert werden und ebenso kann das Wegspanen des Einweg-Einsatzes verhindert werden. Als Ergebnis hiervon kann eine bearbeitete Oberfläche mit hoher Oberflächenqualität zuverlässig erhalten werden. Zusätzlich kann durch Bereitstellen einer andere Eck-Schneidkante an einer anderen Ecke der polygonalen Schneidfläche sowie eines anderen konkaven Abschnitts, der benachbart zu einem Ende einer anderen Eck-Schneidkante liegt, und durch Bereitstellen eines konvexen Abschnitts im Schneidwerkzeug-Hauptkörper, der mit einem anderen konkaven Abschnitt in Eingriff bringbar ist, die Fixierungssteifheit des Einweg-Einsatzes erhöht werden und somit kann ein stabiler und sanfter Schneidbetrieb durchgeführt werden.

Claims

Einweg-Einsatz, umfassend: einen Einsatzkörper (2), der in einer polygonalen Form ausgebildet ist; eine Schneidfläche (3), die durch eine polygonale Fläche des Einsatzkörpers (2) ausgebildet ist; eine Eck-Schneidkante (7), die in einer gekrümmten Form an einer Ecke der Schneidfläche (3) ausgebildet ist; eine Haupt-Schneidkante (8), die entlang einer Seitenkante der Schneidfläche (3), die mit einem ersten Ende (7A) der Eck-Schneidkante (7) verbunden ist, ausgebildet ist; und einen konkaven Abschnitt (13), der in einer anderen Seitenkante der Schneidfläche (3), die mit einem zweiten Ende (7B) der Eckschneidkante (7) derart verbunden ist, dass sie neben dem zweiten Ende (7B) der Eck-Schneidkante (7) steht und derart, dass sie auf das Innere der Schneidfläche (3) von einer Tangente (M) der Eck-Schneidkante, die am zweiten Ende (7B) der Eck-Schneidkante (7) anliegt, konkav ausgerichtet ist, ausgebildet ist.
Einweg-Einsatz gemäß Anspruch 1, wobei der konkave Abschnitt (13) derart ausgebildet ist, dass er mit dem zweiten Ende (7B) der Eck-Schneidkante (7) verbunden ist.
Einweg-Einsatz gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der Boden (13A) des konkaven Abschnitts (13) als gerade Linie ausgebildet ist.
Einweg-Einsatz gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der Boden (13A) des konkaven Abschnitts (13) als konkav gekrümmte Linie ausgebildet ist.
Einweg-Einsatz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Haupt-Schneidkante (8) entlang einer Tangente der Eck-Schneidkante, die an das erste Ende (7A) der Eck-Schneidkante (7) angelegt ist, ausgebildet ist.
Einweg-Einsatz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Haupt-Schneidkante (8) durch geknickte Linien (10, 11) ausgebildet ist, die aus einer Tangente der Eck-Schneidkante, angelegt an das erste Ende (7A) der Eck-Schneidkante (7) und eine andere Linie, die die Tangente an einem Punkt beabstandet von der Eck-Schneidkante (7) unter einem stumpfen Winkel schneidet, bestehen.
Einweg-Einsatz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, des Weiteren umfassend eine Neben-Schneidkante (9), die an einer Seitenkante der Schneidfläche (3) derart vorgesehen ist, dass sie mit einem Ende (8A) der Haupt-Schneidkante (8) gegenüber der Eck-Schneidkante (7) verbunden ist, und die so geformt ist, dass sie sich von einer verlängerten Linie der Haupt-Schneidkante (8) auf das Innere der Schneidfläche (3) hin mit steigendem Abstand vom Ende (8A) der Haupt-Schneidkante (8) schrittweise abweicht.
Einweg-Einsatz gemäß Anspruch 7, wobei die Neben-Schneidkante (9) als kreisförmiger Bogen geformt ist.
Einweg-Einsatz gemäß Anspruch 8, wobei der Radius (R) des kreisförmigen Bogens, der die Neben-Schneidkante (9) ausbildet, auf 1 bis 100 mal D eingestellt ist, wobei D der Durchmesser eines eingeschriebenen Kreises der Schneidfläche (3) ist.
Einweg-Schneidwerkzeug, umfassend: einen Schneidwerkzeug-Hauptkörper (16), der um eine Drehachse (O) drehbar ist und der ein distales Ende sowie ein proximales Ende aufweist; und einen Einweg-Einsatz (1) als positiven Einweg-Einsatz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Einweg-Einsatz (1) entfernbar an einem äußeren Umfang des distalen Endes des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers (16) derart angebracht ist, dass dessen Schneidfläche (3) in einer Richtung (T) der Drehung des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers (16) ausgerichtet ist, dass dessen Eck-Schneidkante (7) am distalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers (16) angeordnet ist, während es radial und nach außen vom distalen Ende aus hervorsteht, dass die Haupt-Schneidkante (8), die mit dem ersten Ende (7A) der Eck-Schneidkante (7) verbunden ist, distal vom Schneidwerkzeug-Hauptkörper (16) hervorsteht, während sie so geneigt ist, dass sie sich mit steigendem Abstand vom ersten Ende (7A) der Eck-Schneidkante (7) und mit sinkendem Abstand vom Zentrum des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers (16) vom distalen Ende entfernt, und dass die Tangente (M), die an das zweite Ende (7B) der Eck-Schneidkante (7) angelegt ist, mit sinkendem Abstand vom proximalen Ende des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers (16) auf das Innere des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers (16) geneigt ist.
Einweg-Schneidwerkzeug gemäß Anspruch 10, wobei ein achsenförmiger Schaft (62) ausgebildet ist, der sich entlang der Drehachse (O) in der Nachbarschaft des proximalen Endes des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers (16) erstreckt, und wobei Dimensionen (65) inklusive des Durchmessers des Schneidkanten-Kreises des Schneidwerkzeugs auf einer Oberfläche (64) des Spitzenabschnitts des Schneidwerkzeug-Hauptkörpers (16) angezeigt sind.