DE69426843T2

DE69426843T2 - Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen und dadurch hergestellte Schneidwerkzeuge

Info

Publication number: DE69426843T2
Application number: DE1994626843
Authority: DE
Inventors: Pedro Farrarons Losse
Original assignee: Herramientas Preziss SL
Current assignee: Herramientas Preziss SL
Priority date: 1993-05-13
Filing date: 1994-05-11
Publication date: 2001-10-04
Anticipated expiration: 2014-05-12
Also published as: ES2088721B1; ES2088721R; ES2088721A2; EP0628369A1; EP0628369B1; DE69426843D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Schaffen von Schneidwerkzeugen, insbesondere von Schneidwerkzeugen mit Schneideinsätzen aus polykristallinem Diamant. Aus der EP-A- 506238 ist ein Verfahren mit den Schritten des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf die durch diese Verfahren geschaffenen Werkzeuge.
Die augenblicklich verwendeten Schneidwerkzeuge zum Bearbeiten von Materialien, wie beispielsweise Holz oder dergleichen, bestehen im wesentlichen aus einem Körper mit Umfangsgehäusen bzw. -aufnahmen, in denen die Schneideinsätze aus hartem Metall oder dergleichen aufgenommen werden. Diese Schneideinsätze sind der Abschnitt des Werkzeuges, der die Bearbeitung des Materials, wie beispielweise Holz oder dergleichen, ausführt. Die Härte der harten Metalle, wie beispielsweise Wolframcarbid, ist größer als die der herkömmlich verwendeten Stahle, und diese sind somit einer geringeren Abnutzung ausgesetzt.
Diamant ist härter als die Metalle und wird deshalb auch für Schneideinsätze verwendet. Genauer gesagt werden die Schneideinsätze aus einem hartem Metall, wie beispielsweise Wolframcarbid und polykristallinem Diamant, hergestellt. Das polykristalline Diamant bildet die Angriffsfläche und ist auf dem Hartmetall angeordnet, welches als Träger agiert. Somit ist nur ein Teil des Schneideinsatzes aus Diamant hergestellt, da dies das teuerste Material darstellt.
Verfahren zum Schaffen von Schneidwerkzeugen sind bekannt und bestehen aus folgenden Schritten: Trennen der Schneideinsätze von Werkzeugen von einer Platte, die aus einer Schicht aus polykristallinem Diamant besteht, die auf einem Hartmetallträger angeordnet ist, wobei in einer ersten Phase eine Vielzahl von Abschnitten getrennt werden, von denen jeder mehreren Schneideinsätzen entspricht, und wobei in einer zweiten Phase die Abschnitte in individuelle Schneideinsätze geschnitten werden; Bearbeiten des Körpers der Werkzeuge zum Bilden der Aufnahmen für die Schneideinsätze; Einsetzen der Schneideinsätze in die Aufnahmen des Körpers der Werkzeuge; Schweißen dieser daran; und, falls notwendig, Bearbeiten der Schneideinsätze zum Schaffen der erforderlichen Abmessungen.
In den bekannten Ausführungsbeispielen besetzt die Schicht des polykristallinem Diamants die ganze Vorderfläche der Schneideinsätze, und deshalb stellt die in jedem Schneideinsatz verwendete Menge an Diamant einem beachtlichen Anteil des Schneideinsatz als Ganzes dar. Somit sind die Kosten des Schneideinsatzes relativ hoch.
Dieses Ausführungsbeispiel besitzt ferner den Nachteil, dass, da sich der Schneideinsatz bei Gebrauch völlig abnutzt, nur der äußerste Abschnitt, welcher in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Material ist, beseitigt wird, wobei eine beachtliche Menge an polykristallinem Diamant ungenutzt zurückbleibt.
Ferner ist die Höhe des Schneideinsatzes begrenzt, um polykristallines Diamant einzusparen, und somit ist auch die Befestigungsfläche des Schneideinsatzes begrenzt.
Andere Arten von Werkzeugen sind augenblicklich ebenfalls bekannt. Während der 70-iger Jahre erschienen auf dem Markt Schneidwerkzeuge mit austauschbaren Schneideinsätzen oder Klingen als Alternative zu Werkzeugen mit angeschweißten Schneideinsätzen aus Hartmetall.
Diese Werkzeuge verwenden einen Standardbereich von Hartmetallklingen, wobei es charakteristisch ist, dass diese sowohl leicht ersetzt als auch umgedreht werden können, und dass sie in manchen Fällen mit doppelten oder sogar vierfachen Schneidkanten ausgestattet sind.
Auf alle Fälle ist es nicht möglich, polykristalline Diamantklingen zu verwenden, die durch ein gewöhnliches Schneidsystem geschaffen worden sind, das für die Platten aus polykristallinem Diamant auf einem Hartmetallträger verwendet wird, da die Kosten für die Klingen aufgrund der Tatsache sehr hoch wären, dass die Schicht aus polykristallinem Diamant die gesamte Vorderfläche der Klinge oder des Schneideinsatzes einnimmt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung löst diese Nachteile und liefert weitere Vorteile, welche im Folgenden beschrieben werden.
Das Verfahren zur Schaffung von Schneidwerkzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus folgenden Schritten;
a) Trennen von Schneideinsätzen der Werkzeuge von einer Platte, die aus einer Schicht aus polykristallinem Diamant besteht, die auf einem Hartmetallträger angeordnet ist, wobei in einer ersten Phase eine Vielzahl von Abschnitten getrennt werden, von denen jeder einen oder mehreren Schneideinsätzen entspricht, und wobei in einer zweiten Phase die Abschnitte in individuelle Schneideinsätze geschnitten werden;
b) Einsetzen der Schneideinsätze in Aufnahmen in dem Körper der Werkzeuge;
wobei die Schneideinsätze auf dem Körper der Werkzeuge derart angeordnet werden, dass die Schicht aus polykristallinem Diamant nur den Abschnitt besetzt, welcher von der Rotationsachse des Werkzeuges am weitesten entfernt liegt.
Vorzugsweise sind die Schneideinsätze derart geschnitten, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Schnitten zwischen 1 mm und 5 mm beträgt.
Die Platte wird auf solch eine Weise getrennt, die unterschiedlich zu der herkömmlich bekannten Trennweise ist, und die von der Art abhängt, in der der Schneideinsatz auf den Werkzeugen angeordnet wird.
Durch die Anordnung der Schicht aus polykristallinem Diamant auf diese Art wird das Verhältnis des polykristallinem Diamants relativ zu dem Schneideinsatz als Ganzes verringert, und somit betragen die Kosten des Schneideinsatzes weniger als bei den durch gewöhnliches Trennen geschaffenen Schneideinsätzen. Die Kosten einer Kreissäge mit Schneideinsätzen gemäß der vorliegenden Erfindung werden auf ein Drittel der Kosten eines Schneidblattes reduziert, das unter Verwendung herkömmlicher Schneideinsätze hergestellt wird.
Ferner wird die gesamte Schicht aus polykristallinem Diamant verwendet, da der Schneideinsatz bei Verwendung abgenutzt wird, wodurch aus jedem Abschnitt des Materials Nutzen gezogen wird.
Die Dicke der Schicht aus polykristallinem Diamant beträgt zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, vorzugsweise 1 mm, und die Dicke des Hartmetallträgers liegt zwischen 5 mm und 15 mm, vorzugsweise 8 mm.
Diese Abmessungen sind aufgrund der wirtschaftlichen Verwendung der Schicht aus polykristallinem Diamant möglich.
Ein weiterer Vorteil, der aus diesen Abmessungen resultiert, ist, dass die Kontaktfläche des Wolframcarbidträgers auf dem Körper des Werkzeugs größer ist als im herkömmlichen Fall, und dass daraus resultierend das Schweißen stabiler ist und der Schneideinsatz weniger wahrscheinlich abgelöst wird. Ebenfalls wird es unwahrscheinlicher, dass sich die Schneideinsätze selber von dem Körper aufgrund zufälliger Schläge lösen.
Die Platte wird während der ersten Phase längs einer geneigten Ebene, die einen spitzen Winkel bildet, geschnitten, wobei die Ebene unter rechten Winkel zu der Oberfläche der Platte verläuft, wodurch der Angriffswinkel A des Werkzeugs für verschiedene Stellungen des Schneideinsatzes gebildet werden kann.
Im Falle von angeschweißten Schneideinsätzen besteht das Verfahren aus folgenden Schritten:
c) Bearbeiten des Körpers der Werkzeuge zum Bilden der Aufnahmen für die Schneideinsätze; und
d) Schweißen dieser Schneideinsätze an diese.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren den Schritt auf, dass die Aufnahmen in den Körper des Werkzeuges derart eingearbeitet werden, das der untere Abschnitt der Aufnahme und eine Ebene unter rechten Winkel zu dem rückseitigem Abschnitt der Aufnahme und parallel zur Achse des Werkzeuges einen Winkel bilden, der gleich dem spitzen Schneidwinkel ist.
Somit kann der Schneideinsatz in die Aufnahme derart eingesetzt werden, dass eine Innenkante von dem Körper des Werkzeuges umgegeben ist, wodurch es für den Schneideinsatz schwer ist, sich selbst zu lösen.
Ein weiteres Merkmal einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, dass der spitze Schneidwinkel zwischen 9º und 30º entsprechend den unterschiedlichen Angriffswinkeln des Werkzeugs, der zwischen 12º und -5º liegt, beträgt.
Vorzugsweise beträgt der spitze Schneidwinkel 24º.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung besitzt mehrere Merkmale, die aus der Konfiguration des Werkzeuges und insbesondere der Schneideinsätze resultieren, aufgrund der Tatsache, dass die Schicht aus polykristallinem Diamant relativ dünn und auf dem Umfangsende des Werkzeugs angeordnet ist.
Deshalb muss das Werkzeug mit einer großen Genauigkeit bearbeitet und handgehabt werden.
Genauer gesagt werden der untere Abschnitt der Aufnahme mit einer Genauigkeit von 0,02 mm bearbeitet, die Schneideinsätze in ihre jeweiligen Aufnahmen eingesetzt und mit einem gesteuerten Druck angeschweißt, um einen radialen Vorsprung bzw. Vorstand von 0,1 mm zu erreichen.
Außerdem wird die Umfangsbearbeitung der Schneideinsätze, um der Schicht aus polykristallinem Diamant die gewünschten Abmessungen zu geben, durch Elektroerosion unter Verwendung eines geringeren Stromes und über eine längere Zeit als der Strom und die Zeit durchgeführt, die zum Bearbeiten des Hartmetalls verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Schneidwerkzeuge mit angeschweißten Schneideinsätzen, die durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt wurden.
Insbesondere betrifft die Erfindung Scheibenwerkzeuge, wie beispielsweise Kreissägen oder Fräswerkzeuge. Bei diesen Arten von Werkzeugen können die Schneideinsätze verschiedene Formen und Winkel gemäß dem jeweiligen Anwendungsgebiet besitzen, beispielsweise die Form eines Stiftzahnes zum Schneiden von hartem Holz entlang der Faser; eines wechselseitigen Zahnes zum Schneiden von hartem Holz quer zur Faser, einer Spanplatte, von Methacrylsäureester, von mit Glasfaser verstärktem Plastik, von Kohlenstofffasern und deren "Zusammensetzungen"; eines kombinierten trapezförmigen/flachen Zahnes zum Schneiden einer mit Melamin beschichteten Spanplatte, einer PVC-Kunststoffbeschichtung etc.; eines kombinierten trapezförmigen/flachen Zahnes mit einem negativen Winkel, der eine Abwandlung der vorhergehenden ist, zum Schneiden von nichteisenhaltigen Metallen, wie beispielsweise Aluminium, Bronze, Messing etc., und von Blechen aus hochscheuernden Materialien; eines konkaven Zahnes zum Schneiden einer mit Melamin, einer Kunststoffbeschichtung, einem Resopal, einem Holzfurnier, einem Lack etc. beschichteten Platte; eines kombinierten konkav-trapezförmigen Zahnes, der eine Abwandlung der vorhergehenden ist, für Anwendungen mit einem geringeren Trenn- bzw. Schneidaufwand, resultierend in einer perfekten Selbstführung der Säge.
Insbesondere ist das Herstellungsverfahren konkaver Zähne durch Bearbeitung der Vorderflächen der Schneideinsätze herauszustellen, da diese Art Zahn mit der Verwendung herkömmlicher Schneideinsätze aus polykristallinem Diamant nicht herzustellen möglich ist, da die Konkavität auf Kosten der Diamantschicht erreicht werden müsste.
Die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Schneideinsätze können auch an Werkzeuge mit einem Schaft geliefert werden, die normalerweise in Fräs-/ Kopiermaschinen verwendet werden. Aufgrund ihrer sehr hohen Drehgeschwindigkeit mit ihrem relativ kleinem Durchmesser benötigen diese Werkzeuge Schneidkanten, die eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Abnutzung besitzen, und somit sind Schneideinsätze aus polykristallinem Diamant sehr vorteilhaft. In diesem Fall, und wie oben bereits erwähnt, werden die Kosten der Schneideinsätze reduziert und die Schicht aus polykristallinem Diamant vollständig aufgebraucht.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Schaffung von Schneidwerkzeugen mit austauschbaren Schneideinsätzen oder Klingen, mit folgenden Schritten:
c) Bohren eines oder mehrerer Löcher in die Schneideinsätze oder Klingen zur Befestigung derselben an dem Träger oder Kopf;
d) Anordnen der Schneideinsätze oder Klingen auf dem Träger oder Kopf der Werkzeuge in entfernbarer Montage.
Die Dicke der Schicht aus polykristallinem Diamant beträgt zwischen 0,5 mm und 1,5 mm und die Dicke des Hartmetallträgers liegt zwischen 10 mm und 15 mm.
Vorzugsweise beträgt die Gesamthöhe der Platte, die aus der Schicht aus polykristallinem Diamant und dem Hartmetallträger besteht, 10,7 mm.
Ebenfalls vorzugsweise wird die Platte während der ersten Phase längs einer geneigten Ebene, die einen spitzen Winkel von 30º mit der Ebene bildet, geschnitten, wobei die Ebene unter rechten Winkel zu der Oberfläche der Platte verläuft.
Die bevorzugte Dicke und der bevorzugte Schneidwinkel ermöglichen die Standardabmessungen der Klinge zu erlangen, wie später mit Hilfe der Zeichnungen erkennbar wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Schneidwerkzeug mit austauschbaren Schneideinsätzen oder Klingen, die mittels dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Wie oben beschrieben, war diese Anwendung für die Schneideinsätze aus polykristallinem Diamant und Hartmetall, geschaffen durch ein herkömmliches Schneiden und Anordnen, aufgrund der damit verbundenen hohen Kosten nicht möglich.
Ein weiterer Vorteil der durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung geschaffenen Schneideinsätze ist die Verwendung der gegenüberliegenden Kante, die aus hochqualitativem Hartmetall hergestellt ist und deren Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Hartmetallklingen hervorragend ist.
Mit den Klingen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, erfolgreiche Schleifvorgänge (ungefähr vier) in Abhängigkeit des Abnutzungsgrades durchzuführen. Bei den durchgeführten Tests wurden zwischen 18- und 200-Mal so große Wirkungsgrade erhalten wie bei herkömmlichen Hartmetallklingen.
Für ein besseres Verständnis der Merkmale der vorliegenden Erfindung zeigen die beiliegenden Zeichnungen ein nicht einschränkendes Beispiel einer praktischen Ausführungsform derselben.
Von den Figuren zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Verfahrens zur Schaffung von Schneidwerkzeugen mittels einem herkömmlichen Schneiden bzw. Trennen und der herkömmlichen Anordnung der Schneideinsätze in dem Werkzeug; Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Verfahrens zur Schaffung von Schneidwerkzeugen mittels einem Schneiden bzw. Trennen der Anordnung der Schneideinsätze gemäß dem Verfahre n der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 eine Aufrissansicht, die die Hälfte einer Kreissäge gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; Fig. 4 eine Vorderansicht eines Schneideinsatzes der Kreissäge in Fig. 3; Fig. 5 eine Draufsicht eines Schneideinsatzes der Kreissäge in Fig. 3; Fig. 6 eine detaillierte Seitenansicht eines durch das herkömmliche Verfahren geschaffenen Werkzeuges; Fig. 7 eine detaillierte Seitenansicht eines durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung geschaffenen Werkzeuges; Fig. 8 eine Grafik, die den Wirkungsgrad zweier Kreissägen mit Schneideinsätzen aus polykristallinem Diamant vergleicht, von denen einer durch das herkömmliche Verfahren der andere durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist; Fig. 9 und Fig. 10 jeweils einen Schneidmodus mit einem herkömmlichen Schneideinsatz aus Diamant und einen Schneidmodus mit einem Schneideinsatz gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 11 bis 17 mehrere Ausführungsbeispiele der Schneideinsätze gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 18 eine perspektivische Ansicht eines Frässchneiders mit einem Schacht, der nach dem Verfahren gemäß des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung hergestellt ist; Fig. 19 eine Vorderansicht eines Frässchneiders für Rillen; Fig. 20 eine Vorderansicht eines Frässchneiders für Schlitze; Fig. 21 eine Vorderansicht eines Schneiders für Kanten; Fig. 22 eine perspektivische Ansicht des Verfahrens zum Schaffen austauschbarer Schneideinsätze oder Klingen; Fig. 23 im Schnitt eine Klinge, nach dem sie von der Platte getrennt wurde; Fig. 24 ebenfalls im Schnitt die selbe Klinge wie Fig. 23, jedoch im fertigen Zustand; und Fig. 25 eine Schnittansicht der Anordnung einer Klinge auf ihrem Träger oder Kopf.
Fig. 1 zeigt eine Platte 1, die aus einer Schicht aus polykristallinem Diamant 2 besteht, die auf einem Hartmetallträger 3 angeordnet ist.
Wie ersichtlich, werden in einer ersten Phase mehrere Abschnitte 4, 5, 6 und 7 geschnitten, wobei jeder mehreren Schneideinsätzen entspricht, und in einer zweiten Phase werden die Abschnitte in die einzelnen Schneideinsätze 8 geschnitten.
Schließlich werden die Schneideinsätze 8 in die Aufnahmen in dem Körper 9 der Werkzeuge 10 eingesetzt.
Das polykristalline Diamant auf den Werkzeugen 10 bildet die Angriffsfläche des Materials, und das Hartmetall 3 bildet den Träger, d. h. nur der Abschnitt des Schneideinsatzes ist aus Diamant hergestellt.
In dem herkömmlichen Verfahren besetzt die Schicht aus polykristallinem Diamant 2 die ganze Vorderfläche des Schneideinsatzes 8, und somit stellt die in jedem Schneideinsatz verwendete Diamantmenge einen beachtlichen Anteil des Schneideinsatzes als Ganzes dar.
Fig. 2 zeigt das Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Verfahren werden die Platten in engere Abschnitte 11, 12, 13, 14 derart geschnitten, dass die Schicht aus polykristallinem Diamant 3 minimal ist. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen zwei benachbarten Schnitten zwischen 1,3 mm und 3,5 mm.
Die Schneideinsätze 15 sind auf dem Körper 16 der Werkzeuge derart angeordnet, dass die Schicht aus polykristallinem Diamant nur den Abschnitt besetzt, der am weitesten entfernt von der Mitte des Körpers 16 ist.
Fig. 3 zeigt die Hälfte einer Kreissäge gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorherigen Erfindung, die mit mehreren Schneideinsätzen 15 ausgestattet ist. Die Winkel A, B, C sind in der Figur gekennzeichnet. Der Winkel D, E und F sind in den Fig. 4 und 5 gekennzeichnet. Die unten angegebene Tabelle zeigt die Werte der verschiedenen Winkel: Winkelwerte in Sägen aus polykristallinem Diamant
In den Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, dass die Kontaktfläche des Wolframcarbidträgers 3 auf dem Körper des Werkzeugs 9, 16 größer als im herkömmlichen Fall ist. Deshalb ist die Schweißverbindung fester und der Schneideinsatz wird weniger wahrscheinlich gelöst.
Wie in den Fig. 2, 3 und 7 ersichtlich, wird die Platte 1 während der ersten Phase entlang einer geneigten Ebene geschnitten, die einen spitzen Winkel mit der Ebene bildet, die unter rechten Winkeln zu der Oberfläche der Platte verläuft, wodurch der Angriffswinkel A des Werkzeugs für verschiedene Stellungen des Schneideinsatzes gebildet werden kann.
In den Fig. 3 und 7 ist ebenfalls ersichtlich, dass die Aufnahmen in den Körper 16 des Werkzeuges 10 derart eingearbeitet werden, dass der untere Abschnitt der Aufnahme und eine Ebene, die unter rechten Winkeln zu dem rückseitigen Abschnitt der Aufnahme und parallel zu der Achse des Werkzeuges verläuft, einen Winkel G bilden, der gleich dem spitzen Schneidwinkel ist. Die Innenkante des Schneideinsatzes ist dadurch von dem Körper des Werkzeuges umgeben, wodurch es für den Schneideinsatz schwer ist, sich selbst zu lösen.
Fig. 8 zeigt einen Graphen des Wirkungsgrades der beiden Kreissägen mit Schneideinsätzen aus polykristallinem Diamant, wobei einer durch das herkömmliche Verfahren und der andere durch das Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung geschaffen ist.
Die X-Achse stellt die Anzahl der Schleifvorgänge und die Y- Achse den Wirkungsgrad dar. Die mit einer durchgehenden Linie C gezeichnete Kurve stellt den Wirkungsgrad eines Werkzeuges dar, das durch ein herkömmliches Verfahren hergestellt ist, und die durch eine gestrichelte Linie N gezeichnete Kurve stellt den Wirkungsgrad eines Werkzeuges dar, das durch ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
Der Vergleich wird zwischen einem herkömmlichen Schneideinsatz und drei Schneideinsätzen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erstellt, da dies den selben Kosten der Schneideinsätze entsprechen würde. Mit anderen Worten wird mit den selben Kosten ein besserer Wirkungsgrad erzielt. Die Kurve N bedeutet, dass der Schneideinsatz der vorliegenden Erfindung immer mit einem maximalen Wirkungsgrad arbeitet, da der Schneideinsatz durch einen anderen ersetzt wird, bevor der Schneidwirkungsgrad sinkt.
Der mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung geschaffene Schneideinsatz behält einen konstanten Wirkungsgrad, während die Schicht aus polykristallinem Diamant erhalten bleibt. Auf alle Fälle sinkt der Wirkungsgrad eines herkömmlichen Schneideinsatzes schrittweise mit getätigten Schleifvorgängen.
Die Fig. 9 und 10 illustrieren, wie dieses Verhalten erklärbar ist. In Fig. 9 ist ersichtlich, wie die getätigten Schleifvorgänge den freien Raum um den Schneideinsatz herum verringern. Der Abstand wird von d1 auf d2 verringert. Die Loslösung von Spänen wird verringert und die Dissipation der während des Schneidens erzeugten Wärme wird schlechter, wodurch der Wirkungsgrad reduziert wird (bei häufigeren Schleifvorgängen).
Im Gegensatz dazu wird das Schleifen mit dem Schneideinsatz gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (Fig. 10) nur auf die Schicht aus Diamant 2 begrenzt, und der Freiraum um den Schneideinsatz herum verändert sich kaum, da sich der Unterschied zwischen dem Abstand D1 und D2 von geringer Bedeutung ist. Das bedeutet, dass eine gute Loslösung von Spänen und eine gute Wärmedissipation während des Schneidens immer aufrecht erhalten bleibt.
Die Schneideinsätze 15 können unterschiedliche Formen und Winkel, dem jeweiligen Anwendungsgebiet entsprechend, besitzen. Die Fig. 11 bis 17 zeigen mehrere Ausführungsbeispiele von Schneideinsätzen der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt einen Stiftzahn zum Schneiden von hartem Holz längs der Faser. Ebenso gekennzeichnet sind radiale Anstellwinkel von 1º.
Fig. 12 zeigt einen wechselseitigen Zahn, wobei ein Neigungswinkel von 10º dargestellt ist. In diesem Fall besitzt das Werkzeug abwechselnd Zähne mit durch jede Seite vorstehenden Kanten. Dies wird beim Schneiden von Hartholz quer zu den Fasern, einer Spanplatte, Methacrylsäureester, von glasfaserverstärktem Plastik, von Kohlenstofffasern und deren "Zusammensetzungen verwendet.
Fig. 13 zeigt einen trapezförmigen/flachen Zahn, d. h. das Werkzeug besitzt abwechselnd einen trapezförmigen Zahn und einen flachen Zahn. Dies wird beim Schneiden einer mit Melamin, PVC-Kunststoffbeschichtung etc. beschichteten Spanplatte verwendet. In diesem Fall ist der Angriffswinkel positiv, beispielsweise 12º.
Fig. 14 zeigt einen kombinierten trapezförmigen/flachen Zahn mit einem negativen Winkel (beispielsweise -5º), der eine Abwandlung des vorherigen Zahnes ist, zum Schneiden von nichteisenhaltigen Metallen, wie beispielsweise Aluminium, Bronze, Messing etc. und von Blechen aus äußerst scheuernden Materialien.
Fig. 15 zeigt einen konkaven Zahn zum Schneiden von mit Melamin, Kunststoffbeschichtung, Resopalen, Holzfurnieren, Lacken, etc. beschichteten Platten.
Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht des selben Zahnes. Wie ersichtlich, ist es mit dem Schneideinsatz gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung möglich, die Konkavität auf der Vorderfläche 17 herzustellen, da die Schicht aus polykristallinem Diamant 3 nur auf dem oberen Ende angeordnet ist.
Fig. 17 zeigt einen kombinierten konkav-trapezförmigen Zahn, der eine Abwandlung des vorherigen Zahnes ist, für Anwendungen mit einem geringeren Schneidaufwand, wobei eine perfekte Selbstführung der Säge geliefert wird.
Wie in Fig. 18 ersichtlich, können die Schneideinsätze 15 gemäß der vorliegenden Erfindung auch an Werkzeugen mit einem Schaft 18 geliefert werden, die in Fräs-/ Kopiermaschinen verwendet werden.
Die Fig. 19, 20 Und 21 zeigen verschiedene Werkzeuge, die für verschiedene Anwendungen geeignet sind: Fig. 19 zeigt einen Frässchneider zum Rillen, Fig. 20 stellt einen Frässchneider für Schlitze und Fig. 21 einen Frässchneider für Kanten dar.
Die Fig. 22 bis 25 betreffen das Verfahren zum Schaffen von Schneideinsätzen oder Klingen und Werkzeuge dieser Art.
In Fig. 22 ist ersichtlich, wie die Schneideinsätze oder Klingen 19 an der Platte geschnitten werden, die aus einer Schicht 3 aus polykristallinem Diamant besteht, die auf einem Hartmetallträger 3 angeordnet ist.
Mehrere Abschnitte 11, 12, 13 und 14 werden in einer ersten Phase geschnitten, wobei jeder dieser Abschnitte einem Paar von Schneideinsätzen 19 entspricht. Sie werden derart geschnitten, dass jeder Abstand zwischen zwei benachbarten Schnitten 1,5 mm beträgt. Sie werden in einem Winkel von 30º geschnitten, wie in den Fig. 23 und 24 dargestellt, in denen der komplementäre Winkel von 60º dargestellt ist.
Wie ebenfalls in der Fig. 22 ersichtlich, werden die Abschnitte dann in die einzelnen Schneideinsätze 19 geschnitten, und zwei Bohrungen 20, 21 werden in die selben zum Befestigen dieser auf dem Träger oder Kopf 22 gebohrt.
Fig. 23 zeigt eine Klinge, nach dem sie von der Platte geschnitten wurde. Die Länge des Schneideinsatzes ist mehrere Zehntel größer als der nominelle Wert von 12 mm.
Fig. 24 zeigt die Klinge in Fig. 23 in einem fertigen Zustand, nach einem Schleifen der Diamant- und der Hartmetallkante, wodurch die nominelle Größe von 12 mm erreicht wird.
Fig. 25 zeigt eine auf ihren Träger oder Kopf angeordnete Klinge. Wie ersichtlich, besetzt die Schicht aus polykristallinem Diamant 2 nur den Abschnitt, der am weitesten entfernt von der Mitte des Körpers ist.
Wie oben dargestellt, ist es mit diesen Schneideinsätzen auch möglich, wenn die Schicht 2 aus polykristallinem Diamant 2 abgeschliffen wurde, die gegenüberliegende Kante 21 zu verwenden, die aus hochqualitativem Hartmetall hergestellt ist, durch einfaches Umdrehen der Klinge, die in an sich bekannter Weise mit einer Schraube 23 und durch einen entfernbar montierten Keil 24 befestigt ist.

Claims

1. Verfahren zur Schaffung von Schneidwerkzeugen, bestehend aus:

(a) Trennen von Schneideinsätzen der Werkzeuge (10) von einer Platte (1), die aus einer Schicht aus einem polykristallinen Diamanten (2) besteht, die auf einem Hartmetallträger (3) angeordnet ist, wobei in einer ersten Phase eine Vielzahl von Abschnitten (4, 5, 6, 7; 11, 12, 13, 14) getrennt werden, von denen jeder einem oder mehreren Schneideinsätzen (8; 15) entspricht, und wobei in einer zweiten Phase die Abschnitte in individuelle Schneideinsätze (8; 15) geschnitten werden;

(b) Einsetzen der Schneideinsätze in Aufnahmen in dem Körper (9; 16) der Werkzeuge (10);

dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinsätze (15) auf dem Körper (16) der Werkzeuge (10) derart angeordnet werden, dass die Schicht aus polykristallinem Diamant nur den Abschnitt besetzt, welcher von der Rotationsachse (16a) des Werkzeugs (10) am weitesten entfernt liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinsätze (15) derart geschnitten werden, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Schnitten zwischen 1 mm und 5 mm liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

(c) Bearbeiten des Körpers des Werkzeugs (10) zur Bildung der Aufnahmen für die Schneideinsätze (15); und

(d) Schweißen dieser Schneideinsätze (15) an diese.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Schicht (2) aus polykristallinem Diamant zwischen 0,5 und 1,5 mm, vorzugsweise 1 mm beträgt, und dass die Dicke des harten Metallträgers (3) zwischen 5 und 15 mm, vorzugsweise bei 8 mm, liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (1) während der ersten Phase längs einer geneigten Ebene, die einen spitzen Winkel bildet, unter rechten Winkeln der Ebene zu der Oberfläche der Platte geschnitten wird, wodurch der Angriffswinkel A des Werkzeugs (10) für verschiedene Stellungen des Schneideinsatzes gebildet werden kann.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei denen die Aufnahmen für die Schneideinsätze aus einem hinteren Abschnitt und einem unteren Abschnitt bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen in den Körper (16) des Werkzeugs derart eingearbeitet werden, dass der untere Abschnitt der Aufnahme und eine Ebene unter rechten Winkeln zu dem rückseitigen Abschnitt der Aufnahme und parallel zur Achse des Werkzeugs einen Winkel G bilden, der gleich dem spitzen Schneidwinkel ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Schneidwinkel zwischen 9º und 30º gemäß den unterschiedlichen Angriffswinkeln A des Werkzeugs beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Schneidwinkel 24º beträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Abschnitt der Aufnahme mit einer Genauigkeit von 0,02 mm hergestellt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinsätze (15) in ihre jeweiligen Aufnahmen eingesetzt und mit gesteuertem Druck geschweißt werden, um einen radialen Vorstand von 0,1 mm zu erreichen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsbearbeitung der Schneideinsätze (15), um der Schicht (2) aus polykristallinem Diamant die gewünschten Abmessungen zu geben, durch Elektroerosion unter Verwendung eines geringeren Stroms und über eine längere Zeit als der Strom und die Zeit durchgeführt wird, die zum Bearbeiten des Hartmetalls verwendet werden.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Flächen (17) der Schneideinsätze (15) zur Bildung von konkaven Zähnen bearbeitet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Verfahrensschritte aufweist:

c) Bohren eines oder mehrerer Löcher (20, 21) in die Schneideinsätze oder Klingen (19) zur Befestigung derselben an dem Träger oder Kopf (22);

d) Anordnen der Schneideinsätze oder Klingen (19) auf dem Träger oder Kopf (22) der Werkzeuge in entfernbarer Montage.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Schicht (2) des polykristallinen Diamanten zwischen 0,5 und 1,5 mm beträgt, und dass die Dicke des Hartmetallträgers (3) zwischen 10 und 15 mm liegt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte über der Platte (1) mit der Schicht (2) aus polykristallinem Diamant und dem harten Metallträger (3) 10,7 mm beträgt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (1) während der ersten Phase längs einer geneigten Ebene, die einen spitzen Winkel von 30º bildet, geschnitten wird, wobei die Ebene der rechten Winkel zu der Oberfläche der Platte (1) verläuft.

17. Schneidwerkzeug mit austauschbaren Schneideinsätzen oder Klingen, wobei die Schneideinsätze oder Klingen entfernbar auf dem Werkzeug an einem Träger oder Kopf (22) montiert sind, der durch die Verfahren nach den Ansprüchen 14 bis 16 erhalten wurde.