DE69425277T2

DE69425277T2 - ROTATING CUTTING TOOL FOR WORKING WOOD OR WOOD COMPOSITE.

Info

Publication number: DE69425277T2
Application number: DE69425277T
Authority: DE
Inventors: Satoru Nishio; Katsuaki Soga; Atsushi Tsuchiya
Original assignee: Kanefusa Corp
Current assignee: Kanefusa Corp
Priority date: 1993-09-21
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: DE69425277T3; DE69425277D1; JPH0788806A; EP0739697A4; EP0739697A1; CA2172366A1; WO1995008423A1; EP0739697B1; EP0739697B2; JP2673655B2

Description

TECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf rotierende Schneidwerkzeuge bzw. Drehschneidwerkzeuge zum Bearbeiten von Holz oder einem auf Holz basierenden Verbundwerkstoff (Holzverbundwerkstoff), d. h. eine mit Spitzen versehene Säge zum Schneiden, einen Bohrer, einen Zinkenschneider und einen Formschneider.The present invention relates to rotary cutting tools for working wood or a wood-based composite material (wood composite material), i.e. a tipped saw for cutting, a drill, a dovetail cutter and a form cutter.

BACKGROUND TECHNOLOGY

In den letzten Jahren ist die bestmögliche Nutzung von Holz im Hinblick auf den Schutz der Wälder zu einer wichtigen Aufgabe geworden. Insbesondere ist die Rolle der Laminierungsindustrie, wo Materialien kleinen Durchmessers, geringer Länge sowie abgeschnittene Materialien und dergleichen laminiert werden, um größere Bretter bzw. Platten und Materialien größeren Querschnitts zu bilden, bei der Erfüllung oben genannter Aufgabe zunehmend wichtiger geworden. Bei einem Zinkenschneider, der ein Werkzeug ist, das bei der Herstellung eines Laminatholzes verwendet wird und so arbeitet, daß es am Ende in der Längsrichtung des Holzes eine zinkenartige Fuge schafft, sollten die gebildeten Fugen immer genau angebracht sein, um die in Betracht gezogenen Zwecke zu erfüllen. Aus diesem Grund sollte die Form der Zinke auch beim Nachschleifen dieses Werkzeugs unverändert bleiben, um die Einpaßgenauigkeit der Fuge zu erhalten.In recent years, the best possible use of wood in view of the protection of forests has become an important task. In particular, the role of the lamination industry, where materials of small diameter, short length, as well as cut materials and the like are laminated to form larger boards and materials of larger cross-section, has become increasingly important in fulfilling the above task. In a dovetail cutter, which is a tool used in the manufacture of a laminated wood and operates to create a dovetail-like joint at the end in the longitudinal direction of the wood, the joints formed should always be precisely placed to fulfill the purposes considered. For this reason, the shape of the dovetail should remain unchanged even when this tool is reground in order to maintain the fitting accuracy of the joint.

Dies wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erklärt werden. Ein Zinkenschneider wird derart gebildet, daß dessen Abschnitt, gesehen von einer Flanke 5 einer Umfangsschneide 6 (Fig. 1a) mit einem Anstellwinkel θ&sub2; einer Sinterkarbid- bzw. Karbidhartmetallspitze 2, die an einen Klappsitz eines Schneidenkörpers gelötet ist, welcher in einer konformen Position auf einem Umfang eines Grundmetalls 1 gebildet ist, eine identische Dicke aufweist (Fig. 1d).This will be explained with reference to the accompanying drawings. A finger cutter is formed such that its portion, seen from a flank 5 of a peripheral cutting edge 6 (Fig. 1a) with an angle of attack θ2 of a cemented carbide tip 2 brazed to a folding seat of a cutting edge body formed in a conformal position on a periphery of a base metal 1, has an identical thickness (Fig. 1d).

Der schiefe Winkel θ&sub3; (Fig. 1b) beträgt 3' bis 10, der Anstellwinkel θ&sub2; in der Flanke 5 der Umfangsschneide beträgt 15 bis 25' und für den Anstellwinkel θ&sub1; in der Seitenschneide gilt:The oblique angle θ3 (Fig. 1b) is 3' to 10, the angle of attack θ2 in the flank 5 of the peripheral cutting edge is 15 to 25' and the angle of attack θ1 in the side cutting edge is:

θ&sub1; tan&supmin;¹ (tan θ&sub2; · tan θ&sub3;).?1 tan -1 (tan θ2 · tan θ3 ).

Aus dieser Beziehung ergibt sich 0,8º ≤ θ&sub1; ≤ 4,7º, d. h. der Anstellwinkel θ&sub1; (Fig. 1e) in der Seitenschneide in der Drehrichtung in einer Flanke 4 einer Seitenschneide 7 (Fig. 1c) beträgt geometrisch 5' oder weniger. Das bedeutet, die Flanke 4 der Seitenschneide hat einen kleinen Winkel. Des Weiteren ist es, da die Schneidendicke des Schneidenabschnitts (Fig. 1d), gesehen von der Flanke der Umfangsschneide, identisch ist, offensichtlich, daß beim Nachschleifen des Werkzeugs das Schleifen einer Stirnfläche 3 (Fig. 1a) alleine ausreicht, um die Formgenauigkeit bei der Bearbeitung zu erhalten.From this relationship, 0.8º ≤ θ1 ≤ 4.7º results, i.e. the angle of attack θ1 (Fig. 1e) in the side cutting edge in the direction of rotation in a flank 4 of a side cutting edge 7 (Fig. 1c) is geometrically 5' or less. This means that the flank 4 of the side cutting edge has a small angle. Furthermore, since the cutting edge thickness of the cutting section (Fig. 1d) is identical as viewed from the flank of the peripheral cutting edge, it is obvious that when regrinding the tool, grinding a front surface 3 (Fig. 1a) alone is sufficient to maintain the shape accuracy during machining.

Eine mit Spitzen versehene Säge wird bei verschiedenen Bearbeitungsarten, vom Sägen von unbearbeiteten Blöcken oder Klötzen bis zum zweiten Schneiden von auf Holz basierenden Brettern oder Platten, verwendet. Bei dieser mit Spitzen versehenen Säge sollte die Schneidendicke, die die Nutdicke bestimmt, verringert werden, um die Ausbeute des Erzeugnisses zu verbessern und die Schneidkraft zu verringern, und die Dicke des Grundmetallkörpers sollte so dick wie möglich sein, um die Starrheit der Säge zu vergrößern. Die Obergrenze für den Anstellwinkel der Seitenschneide in der mit Spitzen versehenen Säge, d. h. der Anstellwinkel in der Drehrichtung der Seitenschneide, beträgt im allgemeinen etwa 5º. Das Nachschleifen des Werkzeugs wird entweder an dem Ansatzwinkel oder der Flanke der Umfangsfläche oder an sowohl Ansatzwinkel als auch Flanke vorgenommen.A point-cut saw is used in various types of machining from sawing unmachined blocks or logs to second cutting of wood-based boards or panels. In this point-cut saw, the cutting edge thickness which determines the groove thickness should be reduced to improve the yield of the product and reduce the cutting force, and the thickness of the base metal body should be as thick as possible to increase the rigidity of the saw. The upper limit of the side cutting edge angle in the point-cut saw, i.e. the angle of attack in the direction of rotation of the side cutting edge, is generally about 5º. The regrinding of the tool is carried out either on the approach angle or the flank of the peripheral surface or on both the approach angle and the flank.

Diese beiden Werkzeuge, nämlich die Zinkenschneider und die mit Spitzen versehenen Sägen, sind repräsentative Werkzeuge mit einem kleinen Anstellwinkel in der Seitenschnei de. Andere Schneider schließen einen Dielungs- oder Fußbodenschneider zum Bearbeiten einer Außenzunge und einer Innenzunge zum Verbinden von auf Holz basierenden Fußbodenmaterialien in Längs- oder Querrichtung, einen Rundstabschneider zum Bearbeiten der Rück- und Vorderflächen eines Plattenmaterials in eine halbkreisförmige Form, um einen Rundstab zu bilden, und einen Formschneider, der in erster Linie Gestaltungsbearbeitungen ausführt und verschiedene Formen einschließlich einer R-Fläche schneidet. Da der Ansatzwinkel vor der Verwendung nachgeschliffen wird, kann für alle oben genannten Werkzeuge vom Blickwinkel der Erhaltung der Genauigkeit einer durch das Bearbeiten geschaffenen Form kein großer Anstellwinkel in der Seitenschneide vorgesehen werden. Aus diesem Grund beträgt der Anstellwinkel der Seitenschneide im allgemeinen etwa 5º.These two tools, namely the dovetail cutters and the pointed saws, are representative tools with a small angle of attack in the side cutting Other cutters include a plank or floor cutter for machining an outer tongue and an inner tongue for joining wood-based flooring materials in a longitudinal or transverse direction, a round bar cutter for machining the back and front surfaces of a board material into a semicircular shape to form a round bar, and a shape cutter which primarily performs design machining and cuts various shapes including an R-face. For all of the above tools, since the approach angle is reground before use, a large approach angle cannot be provided in the side cutting edge from the viewpoint of maintaining the accuracy of a shape created by machining. For this reason, the approach angle of the side cutting edge is generally about 5º.

Des Weiteren wird im Fall eines Bohrers für das Tieflochbohren eines Holzes, insbesondere eines Bohrers zum Bearbeiten horizontaler Elemente und horizontaler Klammern zur Verwendung in Holzfachwerkhäusern, durch Bohren z. B. ein Tiefloch mit einem Durchmesser von 15 mm und einer Tiefe von nicht weniger als 200 mm geschaffen. Daher ist ein direkter Vorschub des Bohrers wichtig. Im allgemeinen wird die Seite, d. h. eine Umfangsfläche, der Schneidenecke in dem Bohrer in einer vollständig kreisrunden Form mit einem Anstellwinkel in der Drehrichtung von 0º oder bis zu 5º gebildet. Bei einem Holzhearbeitungsbohrer beträgt die Umdrehungszahl im allgemeinen 1000 bis 5000 U/Min, was um 10 bis 100 mal höher ist als bei der Stahlbearbeitung, wodurch mit großer Wahrscheinlichkeit Resonanzen entstehen. Der Anstellwinkel in der Seite der Schneidenecke sollte auch vom Blickwinkel der Vermeidung dieser wiederholten Zittervibrationen klein sein.Furthermore, in the case of a drill for deep-hole drilling of wood, in particular a drill for machining horizontal members and horizontal brackets for use in timber frame houses, a deep hole with a diameter of 15 mm and a depth of not less than 200 mm is created by drilling, for example. Therefore, a direct feed of the drill is important. In general, the side, i.e. a peripheral surface, of the cutting edge in the drill is formed in a completely circular shape with an angle of attack in the direction of rotation of 0º or up to 5º. In a woodworking drill, the number of revolutions is generally 1000 to 5000 rpm, which is 10 to 100 times higher than that in steel machining, which is likely to cause resonance. The angle of attack in the side of the cutting edge should also be small from the point of view of avoiding these repeated shaking vibrations.

In einem Zinkenschneider sollte durch das Bearbeiten stabil eine genaue Form geschaffen werden. Daher sollte auf die Schärfe und die Genauigkeit der durch das Bearbeiten geschaffenen Form geachtet werden. Aus diesem Grund sollte der Schneider nach kurzem Gebrauch ausgewechselt werden, was zu einer kurzen Standzeit des Schneiders führt. Dies beeinträch tigt die Produktivität in einer Fabrik bei der Produktion von Laminatmaterialien. Der Formschneider hat auch den Nachteil, daß sich die Schärfe in einem Abschnitt mit einem kleinen Anstellwinkel in der Seitenschneide schnell verschlechtert.In a dovetail cutter, a precise shape should be created stably through machining. Therefore, attention should be paid to the sharpness and accuracy of the shape created through machining. For this reason, the cutter should be replaced after a short period of use, which leads to a short service life of the cutter. This affects increases productivity in a factory producing laminate materials. The shape cutter also has the disadvantage that the sharpness deteriorates quickly in a section with a small angle of attack in the side cutting edge.

Um die oben genannten Probleme zu lösen und die Schneidenecke scharf zu halten, hat der Anmelder bereits das Vorsehen eines CrN-Überzugs auf der Flanke einer Seitenschneide in einem Schneider vorgeschlagen, bei dem der Anstellwinkel in der Seitenschneide klein ist (Japanisches offengelegtes Patent Nr. 252501/1990). Die durch diese vorgeschlagene Technik erzielte Wirkung ist nur doppelt so groß wie in dem Fall, in dem kein Überzug vorgesehen ist, und die Wirkung des Überzugs kann nicht genügend ausgenutzt werden, was zu nicht zufriedenstellenden Ergebnissen führt.In order to solve the above problems and to keep the cutting edge sharp, the applicant has already proposed the provision of a CrN coating on the flank of a side cutting edge in a cutter in which the angle of attack in the side cutting edge is small (Japanese Patent Laid-Open No. 252501/1990). The effect achieved by this proposed technique is only twice that of the case where no coating is provided, and the effect of the coating cannot be sufficiently utilized, resulting in unsatisfactory results.

Andererseits ist bei der mit Spitzen versehenen Säge das Verringern der Sägendicke eine wichtige Aufgabe, um die Menge des erzeugten Sägemehls zu verringern und dadurch die Ausbeute des Holzes zu verbessern. Zusätzlich sind auch die Vermeidung unstabilen Schneidens durch die verringerte Sägendicke und gleichzeitig die Verlängerung der Standzeit wichtige zu erfüllende Aufgaben. Des Weiteren besteht bei dem langen Bohrer für das Tieflochbohren das Problem eines erhöhten Schneidwiderstands und häufigen Brechens, verursacht durch einen schiefen Vorschub.On the other hand, in the tipped saw, reducing the saw thickness is an important task in order to reduce the amount of sawdust produced and thereby improve the yield of wood. In addition, avoiding unstable cutting by reducing the saw thickness and at the same time extending the tool life are also important tasks to be fulfilled. Furthermore, the long drill for deep hole drilling has the problem of increased cutting resistance and frequent breakage caused by an oblique feed.

Es ist bekannt, daß "Ablagerungen von Gum bzw. harzartige Ablagerungen" ein mit den oben genannten Drehschneidwerkzeugen zur Bearbeitung von Holz, wie z. B. einem Zinkenschneider, einem Formschneider, einer mit Spitzen versehenen Säge und einem Tieflochbohrer, eng verbundenes Problem ist. Wenn ein Holz oder ein Holverbundwerkstoff durch Drehschneiden geschnitten wird, lagern sich insbesondere Bestandteile des Holzes, die von dem Schneideabschnitt verstreut werden, ab, verfestigen sich und sammeln sich auf jeder Seite der Schneide an. Dieses Phänomen nennt man gewöhnlich "Ablagerung von Gum". Die Ablagerung von Gum wird auch bei Werkzeugen beobachtet, in welchen die Schneide aus einem Sinterkarbid bzw. Karbidhartme tall, einem Werkzeugstahl oder anderen hochfesten Materialien gefertigt ist. Grundsätzlich ist die Ablagerung von Gum unabhängig von der Schärfe der Schneide und tritt sogar auf, wenn die Schneide neu ist. Wenn das zu schneidende Material von einem bestimmten Typ ist, werden der Zinkenschneider und die mit Spitzen versehene Säge oft unbrauchbar, obwohl keine bedeutende Abnutzung der Schneide vorliegt. In diesem Fall ermöglicht es die einfache Entfernung des Gum, den Schneider und die Säge fortlaufend weiter zu benutzen.It is known that "gum deposit" is a problem closely related to the above-mentioned rotary cutting tools for working wood, such as a dovetail cutter, a form cutter, a point saw and a deep hole drill. When a wood or a wood composite is cut by rotary cutting, in particular, components of the wood scattered from the cutting portion deposit, solidify and accumulate on each side of the cutting edge. This phenomenon is commonly called "gum deposit". Gum deposit is also observed in tools in which the cutting edge is made of a cemented carbide or carbide hardener. tall, tool steel or other high strength materials. Basically, gum buildup is independent of the sharpness of the cutting edge and occurs even when the cutting edge is new. When the material to be cut is of a certain type, the dovetail cutter and the tipped saw often become unusable even though there is no significant wear of the cutting edge. In this case, the simple removal of the gum allows the cutter and the saw to continue to be used.

Das Gum liegt nicht nur in abgelagertem und angesammeltem Zustand, sondern auch in einem dicht verfestigten Zustand vor, und man geht davon aus, daß es durch Härten durch Polymerisierung von Komponenten des Holzes gebildet wird. Das Gum lagert sich fest auf der Oberfläche des Schneidenwerkzeugs ab und kann kaum mit mechanischen Mitteln abgewischt werden.The gum exists not only in a deposited and accumulated state, but also in a densely solidified state, and is believed to be formed by hardening through polymerization of components of the wood. The gum is firmly deposited on the surface of the cutting tool and can hardly be wiped off by mechanical means.

Derzeit wird das Werkzeug in eine alkalische Lösung oder ein handelsübliches Reinigungsmittel getaucht und vorsichtig abgewischt, um das Gum zu entfernen. Dies ist eine aufwendige Arbeit, die viel Zeit in Anspruch nimmt. Des Weiteren ist durch die Ablagerung von Gum ein häufiges Austauschen des Werkzeugs und dergleichen nötig, was die Produktivität verringert.Currently, the tool is dipped in an alkaline solution or a commercially available cleaning agent and gently wiped to remove the gum. This is a laborious work that takes a lot of time. Furthermore, the deposition of gum requires frequent replacement of the tool and the like, which reduces productivity.

Das so weit wie mögliche Verringern der Rauhtiefe, d. h. das Glätten der Oberfläche, wurde bis jetzt zur Verringerung des Reibungskoeffizienten durch unmittelbaren Kontakt zwischen der Schneide und dem Holz als wirksam angesehen, um dadurch das Problem in Verbindung mit dem Gum zu lösen. Dieses Verfahren hat jedoch keine Wirkung dahingehend, die Ablagerung des verstreuten Gum zu verhindern. Des Weiteren ist im Stand der Technik auch der Überzug eines Fluorharzes (PTFE) bekannt, welches einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat und bei dem die Ablagerung von Gum weniger wahrscheinlich ist. In diesem Fall sollte jedoch die Dicke des PTFE-Überzugs mehrere zehn um bis mehrere hundert um betragen, und die Abriebsbeständigkeit des Überzugs ist so gering, daß der Überzug in seinem Abschnitt sehr nahe an der Schneide, die fest an dem zu schnei denden Material anliegt, leicht abgeschliffen wird. Der verbleibende Überzug beeinträchtigt die Anstellung der Seitenschneide, wodurch sie nicht mehr zufriedenstellend ist. Dies führt zu einem erhöhten Seitendruck und verschlechtert folglich die Schärfe, wodurch es unmöglich wird, den beabsichtigten Zweck zu erfüllen.Reducing the roughness as much as possible, that is, smoothing the surface, has been considered effective to reduce the coefficient of friction by direct contact between the cutting edge and the wood, thereby solving the problem related to the gum. However, this method has no effect on preventing the deposition of the scattered gum. Furthermore, the coating of a fluororesin (PTFE) is also known in the prior art, which has a low coefficient of friction and is less likely to cause gum deposition. In this case, however, the thickness of the PTFE coating should be several tens of µm to several hundred µm, and the abrasion resistance of the coating is so low that the coating in its portion very close to the cutting edge which is firmly attached to the material to be cut The remaining coating affects the setting of the side cutting edge, making it unsatisfactory. This leads to increased side pressure and consequently deteriorates the sharpness, making it impossible to fulfil the intended purpose.

Das Gum lagert sich auch auf dem Ansatzwinkel ab. Da jedoch nur Schnipsel mit einer geringen Steifheit durch den Ansatzwinkel kommen, wird keine negative Wirkung, wie eine Erhöhung des Schneidwiderstands, beobachtet. Das Gum, das die Probleme mit sich bringt, lagert sich auf der Flanke in der Seitenschneide ab. Wenn der Anstellwinkel der Seitenschneide so groß ist, daß die Anstellung zufriedenstellend ist, wird der Großteil des von dem Schneidabschnitt verstreuten Gums in der Luft verstreut, und daher hat das abgelagerte Gum, wenn es überhaupt vorhanden ist, keinen bedeutenden Einfluß auf das Schneiden. Wenn andererseits der Anstellwinkel in der Seitenschneide so klein ist, daß die Anstellung nicht zufriedenstellend ist, lagert und sammelt sich das verstreute Gum auf der Flanke oder dem Grundmetallabschnitt etwas abseits von der Schneide ab. Das Fortschreiten des Ansammelns bewirkt, daß das Gum in der Nähe der Schneide dick verteilt wird, was eine Reibung zwischen dem angesammelten Gum und der Schnittfläche des zu schneidenden Materials schafft. Dies führt zu einem erhöhten Schneidwiderstand und einem Versengen der Schnittfläche. Des Weiteren tritt in manchen Fällen eine abnormale Wärmebildung in dem Schneidenabschnitt und dem Grundmetall auf, was zu einem abnormalen Verschleiß oder Brechen der Schneide, einer Verformung des Grundmetalls und dergleichen führt.The gum also deposits on the approach angle. However, since only chips with a low stiffness come through the approach angle, no negative effect such as an increase in cutting resistance is observed. The gum that causes the problems deposits on the flank in the side cutting edge. If the approach angle of the side cutting edge is so large that the approach is satisfactory, most of the gum scattered from the cutting section is scattered in the air and therefore the deposited gum, if any, has no significant influence on cutting. On the other hand, if the approach angle in the side cutting edge is so small that the approach is unsatisfactory, the scattered gum deposits and accumulates on the flank or base metal section slightly away from the cutting edge. The progress of the accumulation causes the gum to be thickly distributed near the cutting edge, creating friction between the accumulated gum and the cutting surface of the material to be cut. This results in increased cutting resistance and scorching of the cutting surface. Furthermore, in some cases, abnormal heat generation occurs in the cutting edge portion and the base metal, resulting in abnormal wear or breakage of the cutting edge, deformation of the base metal, and the like.

Im Fall des Zinkenschneiders unterliegt die Zinke, da das Material zu einer dünnen und langen Zinkenform bearbeitet wird, einem Seitendruck und wird folglich abgelenkt, was es unmöglich macht, das Schneiden in eine beabsichtigte genaue Form vorzunehmen. Auch im Fall der Bearbeitung mit Hilfe des Formschneiders wird die Schnittflächentemperatur aufgrund von Reibung erhöht, was zu Versengung oder Verbrennung führt. Dies führt zu einem erhöhten Schneidwiderstand.In case of the dovetail cutter, as the material is machined into a thin and long dovetail shape, the dove is subjected to side pressure and consequently is deflected, making it impossible to cut into an intended precise shape. Also in case of machining with the help of the shape cutter, the cutting surface temperature is increased due to friction, which leads to scorching or burning. This leads to increased cutting resistance.

Im Fall der mit Spitzen versehenen Säge wird der Seitendruck der Sägenschneide so groß, daß eine Vibration oder Ablenkung des Sägenkörpers oder eine Erhöhung des Schneidwiderstands auftritt. Auch im Fall des Bohrers für Tieflochbohren verursacht die Ablagerung von Gum auf der Seitenfläche der Schneide selbst im Fall einer scharfen Schneide eine Erhöhung des Seitendrucks und folglich einen schiefen Vorschub, was den Bohrer unbrauchbar macht. In allen oben genannten Fällen wird es unmöglich, das Schneiden durchzuführen, bevor die Werkzeuge aufgrund der Standzeit der Werkzeuge, die sich aus dem Verschleiß der Schneide ergibt, unbrauchbar werden. Des Weiteren macht es die Ablagerung von Gum auf dem Grundmetall unmöglich, ein Nachschleifen präzise durchzuführen.In the case of the pointed saw, the side pressure of the saw cutting edge becomes so large that vibration or deflection of the saw body or an increase in the cutting resistance occurs. Also, in the case of the deep hole drilling drill, the deposition of gum on the side surface of the cutting edge causes an increase in the side pressure even in the case of a sharp cutting edge and consequently an oblique feed, which makes the drill unusable. In all the above cases, it becomes impossible to perform cutting before the tools become unusable due to the tool life resulting from the wear of the cutting edge. Furthermore, the deposition of gum on the base metal makes it impossible to perform regrinding precisely.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben verschiedene Versuche und Studien durchgeführt, die sich eher mit der Verhinderung der Ablagerung von Gum als mit der Entfernung des abgelagerten Gum beschäftigten. Als Ergebnis fanden sie heraus, daß die optimale Einstellung der Rauheit der Flanke in der Seitenschneide mit anschließendem Beschichten der Flanke, die eine optimal eingestellte Rauheit aufweist, mit Chrom oder einem Material auf Basis von Chrom, die Ablagerung von Gum dermaßen verringern kann, daß diese für den praktischen Gebrauch kein Problem darstellt.The inventors of the present invention have conducted various experiments and studies on preventing gum deposition rather than removing the deposited gum. As a result, they found that by optimally adjusting the roughness of the flank in the side cutting edge and then coating the flank having an optimally adjusted roughness with chromium or a chromium-based material, the gum deposition can be reduced to such an extent that it does not pose a problem for practical use.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auf Grundlage der oben erwähnten Studien ein Drehschneidwerkzeug für ein Holz oder einen Holverbundwerkstoff zu schaffen, bei dem die Ablagerung von "gum" weniger wahrscheinlich ist und dessen Anstellwinkel in Drehrichtung klein ist.An object of the present invention is to provide, based on the above-mentioned studies, a rotary cutting tool for a wood or a wood composite material in which the deposition of "gum" is less likely and whose angle of attack in the direction of rotation is small.

DISCLOSURE OF THE INVENTION

Das Drehschneidwerkzeug zum Bearbeiten von Holz oder einem Holzverbundwerkstoff gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine Umfangsschneide und eine Seitenschneide aufweist, die separat voneinander oder ineinander übergehend gebildet sind, daß die Rauhtiefe Rmax 1 bis 10 um zumindest bei der Flanke der Seitensohneide beträgt und die äußerste Oberflüche der Flanke der Seitenschneide mit mindestens einem Stoffelement, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chrom und einem Nitrid, einem Karbid und einem Karbonitrid von Chrom überzogen ist.The rotary cutting tool for machining wood or a wood composite material according to the present invention is characterized in that it has a peripheral cutting edge and a side cutting edge which are formed separately from one another or merge into one another, that the roughness depth Rmax 1 to 10 µm at least on the flank of the side cutting edge and the outermost surface of the flank of the side cutting edge is coated with at least one material element selected from the group consisting of chromium and a nitride, a carbide and a carbonitride of chromium.

Der Ausdruck "separat voneinander", der hier verwendet wird, bezieht sich auf einen solchen Zustand, in dem, wie bei einem Zinkenschneider, die Umfangsschneide und die Seitenschneide so vorgesehen sind, daß sie klar voneinander unterscheidbar sind. Andererseits bezieht sich der hier verwendete Ausdruck "ineinander übergehend gebildet" auf einen solchen Zustand, in dem die Umfangsschneide und die Seitenschneide so vorgesehen sind, daß sie glatt fluchtend und voneinander nicht unterscheidbar sind.The term "separate from each other" used here refers to such a state in which, as in a dovetail cutter, the peripheral cutting edge and the side cutting edge are provided so as to be clearly distinguishable from each other. On the other hand, the term "integrally formed" used here refers to such a state in which the peripheral cutting edge and the side cutting edge are provided so as to be smoothly aligned and indistinguishable from each other.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1a ist eine Seitenansicht eines Zinkenschneiders, aufweisend eine Kombination von einer Vielzahl von Zinken zum Bilden einer Zinkenfuge, Fig. 1b ist eine Frontansicht einer Schneide, Fig. 1c ist eine Draufsicht auf eine Schneide, Fig. 1d ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von Fig. 1a, und Fig. 1e ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von Fig. 1a;Fig. 1a is a side view of a tine cutter comprising a combination of a plurality of tines to form a tine joint, Fig. 1b is a front view of a cutting edge, Fig. 1c is a plan view of a cutting edge, Fig. 1d is a cross-sectional view along the line A-A of Fig. 1a, and Fig. 1e is a cross-sectional view along the line B-B of Fig. 1a;

Fig. 2a ist eine Frontansicht, die ein Schneidtestverfahren veranschaulicht, und Fig. 2b ist eine Seitenansicht, die das Schneidtestverfahren veranschaulicht;Fig. 2a is a front view illustrating a cutting test method, and Fig. 2b is a side view illustrating the cutting test method;

Fig. 3a ist ein Diagramm, das die Schleifrichgung einer Flanke einer Seitenschneide mit einer geraden Schleifscheibe zeigt, und Fig. 3b ist ein Diagramm, das die Schleifrichtung unter Verwendung einer geraden Topfschleifscheibe zeigt;Fig. 3a is a diagram showing the grinding direction of a flank of a side cutting edge with a straight grinding wheel, and Fig. 3b is a diagram showing the grinding direction using a straight cup grinding wheel;

Fig. 4a bis 4e sind Diagramme, die die Ergebnisse der Bewertung der Ablagerung von Gum auf der Flanke bei einer Seitenschneide bei einem Schneidtest zeigen, wobei der Bewertungsmaßstab in Fig. 4a F, in Fig. 4b E, in Fig. 4c D, in Fig. 4d C und in Fig. 4e B ist;Figs. 4a to 4e are diagrams showing the results of evaluation of gum deposition on the flank of a side cutting edge in a cutting test, the evaluation scale being F in Fig. 4a, E in Fig. 4b, D in Fig. 4c, C in Fig. 4d and B in Fig. 4e;

Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Schleifrichtung und der Rauhtiefe zeigt, die die Bewertung der Ablagerung von Gum in einem Schneidtest beeinflußt;Fig. 5 is a diagram showing the relationship between grinding direction and roughness depth, which affects the evaluation of gum deposition in a cutting test;

Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Rauhtiefe Rmax der Flanke bei einer Seitenschneide und der Ablagerung von Gum zeigt;Fig. 6 is a diagram showing the relationship between the roughness depth Rmax of the flank of a side cutting edge and the deposition of gum;

Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Schleifrichtung der Flanke in einer Seitenschneide und der Ablagerung von Gum zeigt;Fig. 7 is a diagram showing the relationship between the grinding direction of the flank in a side cutting edge and the deposition of gum;

Fig. 8a ist eine Seitenansicht einer Austauschschneide eines Zinkenschneiders, Fig. 8b ist eine Frontansicht der Austauschschneide und Fig. 8c ist eine Draufsicht auf die Austauschschneide;Fig. 8a is a side view of a replacement blade of a dovetail cutter, Fig. 8b is a front view of the replacement blade, and Fig. 8c is a top view of the replacement blade;

Fig. 9 ist ein Diagramm, das die Ablagerung von "gum" beim Schneiden eines Holzes mit dem in Fig. 8 gezeigten. Zinkenschneider zeigt;Fig. 9 is a diagram showing the deposition of "gum" when cutting a log with the dovetail cutter shown in Fig. 8.

Fig. 10 ist ein Diagramm, das eine mit Spitzen versehene Säge zeigt;Fig. 10 is a diagram showing a saw provided with points;

Fig. 11a ist eine Seitenansicht einer Austauschschneide eines Zinkenschneiders mit einem Diamantfilm, der in einer Gasphase synthetisiert und auf eine Frontfläche der Austauschschneide laminiert wurde, und Fig. 11b ist eine Draufsicht auf die in Fig. 11a gezeigte Austauschschneide;Fig. 11a is a side view of a replacement blade of a finger cutter having a diamond film synthesized in a gas phase and laminated to a front surface of the replacement blade, and Fig. 11b is a top view of the replacement blade shown in Fig. 11a;

Fig. 12a ist eine Seitenansicht einer Austauschschneide eines Zinkenschneiders mit einem polykristallinen Diamantsinter, der auf eine Frontfläche der Austauschschneide gebunden ist, und Fig. 12b ist eine Draufsicht auf die in Fig. 12a gezeigte Austauschschneide;Fig. 12a is a side view of a replacement blade of a dovetail cutter having a polycrystalline diamond sinter bonded to a front surface of the replacement blade, and Fig. 12b is a top view of the replacement blade shown in Fig. 12a;

Fig. 13 ist ein Diagramm, das einen Bohrer zum Tieflochbohren zeigt; undFig. 13 is a diagram showing a drill for deep hole drilling; and

Fig. 14a ist eine Seitenansicht eines Formschneiders,Fig. 14a is a side view of a form cutter,

Fig. 14b ist eine Frontansicht des Formschneiders, Figur. 14c ist eine Draufsicht auf den Formschneider und Fig. 14d ist eine Rückansicht einer Austauschschneide.Fig. 14b is a front view of the form cutter, Fig. 14c is a top view of the form cutter and Fig. 14d is a rear view of a replacement blade.

BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung wird nun genauer unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben.The present invention will now be described in more detail with reference to the following examples.

example 1

Zinkenschneider, welche einen kleinen Anstellwinkel in einer Seitensohneide haben und bei denen eine Ablagerung von Gum wahrscheinlich ist, wurden mit verschiedenen Materialien für eine Austauschschneide, mit verschiedenen Bedingungen zum Fertigbearbeiten einer Seitenschneide, Rauhtiefen, überzugsschichten und dergleichen auf Ablagerung von Gum getestet. Die Testverfahren, Testergebnisse und die Bewertung werden beschrieben.Dovetail cutters having a small angle of attack in a side edge and in which gum deposition is likely were tested for gum deposition using various materials for a replacement cutting edge, conditions for finishing a side edge, roughness depths, coating layers and the like. The test methods, test results and evaluation are described.

(1) Tested cutters

Verschiedene Austauschschneiden vom Einspanntyp mit einer Zinke mit einer Größe von 4 mm Breite · 0,6 mm Spitzenbreite · 7º schiefer Winkel und mit einer Austauschschneidenlänge von 11,4 mm wurden hergestellt und auf einem Drehblock befestigt, um zu testende Schneider zu schaffen.Various clamping type replacement cutting edges with a tine of size 4 mm width · 0.6 mm tip width · 7º oblique angle and with a replacement cutting edge length of 11.4 mm were fabricated and mounted on a turning block to create cutters to be tested.

Die den Schneidern gemeinsamen Bedingungen waren ein Schneidenecken-Kreisdurchmesser φ von 160 mm, ein Ansatwinkel von 20º, ein Anstellwinkel in der Umfangsschneide von 25º, ein Anstellwinkel in der Ecke der Umfangsschneide von 10º, und ein Anstellwinkel in der Seitenschneide (Schneidabschnitt mit geneigter Fläche) von 3,6º.The conditions common to the cutters were a cutting edge corner circle diameter φ of 160 mm, a set angle of 20º, a setting angle in the peripheral cutting edge of 25º, a setting angle in the corner of the peripheral cutting edge of 10º, and a setting angle in the side cutting edge (cutting section with an inclined surface) of 3.6º.

Wie in Fig. 2a gezeigt, sind in einer Austauschschneide 13 für einen Zinkenschneider für den praktischen Gebrauch zwei bis vier Schneiden in dem Umfang eines Körpers des Werkzeugs 12 angeordnet. In dem vorliegenden Test wurde jedoch aus praktischen Gründen nur eine Schneide verwendet.As shown in Fig. 2a, in a replacement cutting edge 13 for a dovetail cutter for practical use, two to four cutting edges are arranged in the circumference of a body of the tool 12. In the present test, however, only one cutting edge was used for practical reasons.

(2) Material of the replacement blade and coating

Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurden ein Werkzeugschnellstahl SKH51 (Härte HRC63) und ein Sinterkarbid bzw. Karbidhartmetall K30 als Material für die Austauschschneide verwendet. Die Flanke in der Seitenschneide wurde unter verschiedenen Bedingungen fertig bearbeitet, und ein Überzug wurde durch ein physikalisches Dampfniederschlagungsverfahren (PVD) oder durch Hartverchromung (Cr-Metallisierung) auf diese aufge bracht. Zum Vergleich wurde auch eine Austauschschneide ohne Überzug getestet. Bei denAs shown in Table 1, a high speed tool steel SKH51 (hardness HRC63) and a cemented carbide or cemented carbide K30 were used as the material for the replacement cutting edge. The flank in the side cutting edge was finished under various conditions, and a coating was applied to it by a physical vapor deposition process (PVD) or by hard chromium plating (Cr-metallization). For comparison, a replacement blade without coating was also tested.

Mustern Nummer 4 und 10 bedeutet "Oberfläche Cr/CrN", daß eine 0,4 um dicke Cr-Schicht auf einen 2,3 um dicken CrN-Überzug aufgebracht wurde.In samples number 4 and 10, "Surface Cr/CrN" means that a 0.4 µm thick Cr layer was applied to a 2.3 µm thick CrN coating.

(3) Finishing the side cutting edge

Die Seitenschneide wurde unter Verwendung von Schleifmaterialien, wie z. B. CBN (Borazon), WA (weißes Alundum) und GC (grünes Karborund) fertig bearbeitet. Was die Schleifverfahren angeht, so wurden eine Topfschleifscheibe und eine gerade (flache) Schleifscheibe verwendet. Die angewandten Schleifverfahren sind in Tabelle 1 angegeben. Die Schleifrichtung ist definiert durch 80, wie in Fig. 3a gezeigt. Heim Schleifen unter Verwendung einer Topfschleifscheibe hat ein durch das Schleifen geschaffener Streifen eine Kreisbogenform. Daher wurde die Schleifrichtung als Durchschnittswert ausgedrückt, wie in Fig. 3b gezeigt. "Ohne Nullschleifen" bei Muster Nr. 26 bedeutet, daß das Schleifen ohne Ausfunken durchgeführt wurde. Bei den anderen Mustern wurde das Ausfunken durchgeführt. Der hier verwendete Begriff "Ausfunken" soll bedeuten, daß zur Zeit der Vollendung des Vorschubs das Schleifen eine Weile fortgesetzt wird, wobei der Vorschub des Schleifblatts gleich Null ist, um das Schleifen um einen Anstellwinkel durchzuführen, der durch die Auslenkung eines Werkstücks oder dergleichen geschaffen wird. Durch das Rückstellen der Auslenkung hervorgerufenes Schleifen erzeugt für eine Weile Funken und das Schleifen wird beendet, wenn keine Funken mehr beobachtet werden.The side cutting edge was finished using abrasive materials such as CBN (Borazon), WA (white alundum) and GC (green carborundum). As for the grinding methods, a cup grinding wheel and a straight (flat) grinding wheel were used. The grinding methods used are shown in Table 1. The grinding direction is defined by 80 as shown in Fig. 3a. In grinding using a cup grinding wheel, a strip created by grinding has a circular arc shape. Therefore, the grinding direction was expressed as an average value as shown in Fig. 3b. "Without zero grinding" in sample No. 26 means that grinding was carried out without sparking. In the other samples, sparking was carried out. The term "spark-out" used here is intended to mean that at the time of completion of the feed, grinding is continued for a while with the feed of the grinding wheel being zero to perform grinding at an angle of inclination created by the deflection of a workpiece or the like. Grinding caused by the recovery of the deflection generates sparks for a while, and grinding is terminated when no more sparks are observed.

(4) Surface roughness

Die Rauhtiefe Rmax wurde gemäß JIS B0601 gemessen.The roughness depth Rmax was measured according to JIS B0601.

Als Gerät zum Messen der Rauhtiefe wurde Surfcom 470A, hergestellt von Tokyo Seimitsu Co., Ltd., verwendet.The surface roughness measuring device used was Surfcom 470A, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.

(5) Cutting process

Wie in Fig. 2a gezeigt, wurde das Schneiden einer Seite eines Schnittendes 11a eines Holzes 11 mit einer Austauschschneide 13 eines Zinkenschneiders unter den Bedingungen von 0,3 mm pro Durchlauf und einer Schnittiefe von 11,4 mm ausgeführt. Ein ofengetrocknetes Material eines Gummibaums wurde als zu schneidendes Material verwendet, und die Schnittbedingungen waren wie folgt: Drehzahl einer HauptspindeL N = 3600 U/Min und Zuführrate F = 2,5 m/Min,As shown in Fig. 2a, cutting of one side of a cut end 11a of a wood 11 with a replacement blade 13 of a dovetail cutter was carried out under the conditions of 0.3 mm per pass and a cutting depth of 11.4 mm. An oven-dried material of a rubber tree was used as the material to be cut, and the cutting conditions were as follows: rotation speed of a main spindle L N = 3600 rpm and feed rate F = 2.5 m/min,

(6) Assessment procedures

Das Schneiden wurde unter Verwendung jeder zu testenden Austauschschneide ausgeführt, bis die Schneidstrecke 700 m betrug, und die Ablagerung von Gum wurde durch Sichtinspektion beobachtet, und die Ergebnisse wurden auf die folgenden sechs alphabetischen Abstufungen verkürzt.Cutting was carried out using each replacement blade to be tested until the cutting distance was 700 m, and the deposition of gum was observed by visual inspection, and the results were abbreviated to the following six alphabetical grades.

F: Die gesamte Austauschschneide war dick mit braunem Gum bedeckt und dunkelbraunes Gum war besonders auf einem Abschnitt nahe der Schneidenecke abgelagert (Fig. 4a).F: The entire replacement cutting edge was thickly covered with brown gum and dark brown gum was particularly deposited on a section near the cutting edge corner (Fig. 4a).

E: Braunes Gum war auf der gesamten Austauschschneide dick abgelagert (Fig. 4b).E: Thick brown gum was deposited on the entire replacement cutting edge (Fig. 4b).

D: Braunes Gum war auf der Austauschschneide großflächig verteilt und abgelagert (Fig. 4c).D: Brown gum was distributed and deposited over a large area on the replacement cutting edge (Fig. 4c).

C: Etwas bräunliches Gum war auf der Austauschschneide dünn abgelagert (Fig. 4d).C: Some brownish gum was thinly deposited on the replacement cutting edge (Fig. 4d).

B: Leicht klares Gum war nicht durchgängig auf der Austauschschneide abgelagert (Fig. 4e).B: Slightly clear gum was not deposited consistently on the replacement blade (Fig. 4e).

A: Es wurde keine Ablagerung von Gum beobachtet. Tabelle 1 A: No gum deposition was observed. Table 1

Nun werden die Testergebnisse für die Muster Nr. 1 bis 31 besprochen.Now the test results for samples No. 1 to 31 are discussed.

Bei den Mustern Nr. 1 bis 12 wurde als Material für die Austauschschneide SKH51 verwendet, der Überzug wurde mit verschiedenen Überzugsmaterialien in verschiedenen Dicken gebildet und Rmax betrug 0,30 um und 5,12 um. Die Testergebnisse zeigen, daß (1) der Überzug keine Auswirkung hat, wenn Rmax klein ist, (2) wenn Rmax groß ist, die Ablagerung von Gum weniger wahrscheinlich ist, (3) eine Kombination von Hartverchromung oder Cr und CrN durch PVD mit einer Rmax eine große Auswirkung bezüglich der Vermeidung der Ablagerung von Gum bietet, und (4) obwohl TiN und TiC etwas Wirkung zeigen, diese Wirkung für den praktischen Gebrauch nicht zufriedensteLlend ist.In samples Nos. 1 to 12, SKH51 was used as the material for the replacement cutting edge, the coating was formed with various coating materials in different thicknesses, and Rmax was 0.30 µm and 5.12 µm. The test results show that (1) the coating has no effect when Rmax is small, (2) when Rmax is large, gum deposition is less likely, (3) a combination of hard chromium plating or Cr and CrN by PVD with Rmax has a large effect in preventing gum deposition, and (4) although TiN and TiC have some effect, this effect is not satisfactory for practical use.

Bei den Mustern Nr. 13 bis 23 wurde das Schleifen von SKH51 mittels verschiedener Schleifscheiben mit unterschiedlichen Rmax und Schleifrichtungen durchgeführt und ein reLativ dünner Überzug von CrN war aufgetragen. Die Testergebnisse zeigen, daß (1) der CrN-Überzug sogar bei geringer Dicke wirkungsvoll ist und (2) die Ablagerung von Gum unabhängig von der Schleifrichtung weniger wahrscheinlich ist, wenn Rmax im Bereich von 1 bis 10 um liegt.For samples Nos. 13 to 23, grinding of SKH51 was carried out using various grinding wheels with different Rmax and grinding directions, and a relatively thin coating of CrN was applied. The test results show that (1) the CrN coating is effective even at a small thickness and (2) gum deposition is less likely regardless of the grinding direction when Rmax is in the range of 1 to 10 µm.

Bei Muster Nr. 23 begann sich Gum in Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche abzulagern und die Ablagerung von Gum breitete sich dann aus.In sample No. 23, gum began to deposit irregularly on the surface and the gum deposition then spread.

Bei den Mustern Nr. 24 bis 28 war Rmax des Sinterkarbids bzw. Karbidhartmetalls unterschiedlich. Die Testerqebnisse zeigen, daß die Beziehung zwischen der Wirkung der Rauhtiefe und der Wirkung des Überzugs gleich denen im Fall von SKH51 war. Es wurde insbesondere herausgefunden, daß eine Rauhtiefe Rmax von 0,3 um die Ablagerung von "gum" begünstigte und keine zufriedenstellende Wirkung zeigte.In samples Nos. 24 to 28, Rmax of cemented carbide and cemented carbide were different. The test results show that the relationship between the effect of surface roughness and the effect of coating was the same as in the case of SKH51. In particular, it was found that a surface roughness Rmax of 0.3 µm promoted the deposition of "gum" and did not show a satisfactory effect.

Bei den Mustern Nr. 29 bis 31 wurde eine nicht: ausgerichtete (nichtkornorientierte) Rauhtiefe verwendet. Das Material wurde genauso geschliffen wie in Verbindung mit der Aus tauschschneide der Muster 1 bis 6 beschrieben, die zur Erhöhung der Rauhtiefe durch Strahlputzen behandelt wurden, und die mit CrN überzogen wurden. Die Testergebnisse zeigen, daß das Strahlputzen eine Wirkung der Rauhtiefe wie beim Schleifen bietet.For samples No. 29 to 31, a non-oriented (non-grain oriented) roughness depth was used. The material was ground in the same way as in connection with the Replacement cutting edges of samples 1 to 6 which were treated by shot blasting to increase the roughness and which were coated with CrN are described. The test results show that shot blasting provides a roughness effect similar to grinding.

Fig. 5 zeigt die Beziehung, basierend auf den in Tabelle 1 angegeben Testergebnissen eines CrN-Überzugs, zwischen der Schleifrichtung und der Rauhtiefe Rmax, die die Bewertung beeinflussen. ο, O, und Δ(entsprechend den Bewertungen A, B und C) wurden als wirksam bewertet. Des Weiteren wurden ο und O als günstig bewertet. Aus Fig. 5 wurde geschlossen, daß bei Rmax im Bereich von 1 bis 10 um unabhängig von der Schleifrichtung eine zufriedenstellende Wirkung erreicht werden kann, und daß die Rauhtiefe Rmax 1,5 bis 8,2 um und die Schleifrichtung -50º bis +50' (einschließlich nicht ausgerichtetes bzw. nichtkornorientiertes Schleifen) bevorzugt sind.Fig. 5 shows the relationship between the grinding direction and the roughness Rmax, which affect the evaluation, based on the test results of a CrN coating shown in Table 1. Ω, δ, and Δ (corresponding to ratings A, B, and C) were evaluated as effective. Furthermore, Ω and δ were evaluated as favorable. From Fig. 5, it was concluded that when Rmax is in the range of 1 to 10 µm, a satisfactory effect can be achieved regardless of the grinding direction, and that the roughness Rmax of 1.5 to 8.2 µm and the grinding direction of -50º to +50' (including non-oriented grinding) are preferable.

Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen der Rauhtiefe Rmax und der Ablagerung von Gum in der Schleifrichtung -25º bis +25' (einschließlich nicht ausgerichtetes bzw. nichtkornorientiertes Schleifen). Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen der Schleifrichtung und der Ablagerung von Gum bei der Rauhtiefe Rmax 2,9 bis 5,2 um.Fig. 6 shows the relationship between the roughness depth Rmax and the deposition of gum in the grinding direction -25º to +25' (including non-oriented grinding). Fig. 7 shows the relationship between the grinding direction and the deposition of gum at the roughness depth Rmax 2.9 to 5.2 µm.

Bei Betrachtung der Rauheit der geschliffenen Oberfläche war die Auffassung des Stands der Technik dahingehend, daß die Rauhtiefe beider die Schneidenecke bildenden Flächen, d. h. Ansatzwinkel und Flanke, vorzugsweise so gering wie möglich ist. Bei Betrachtung der Seitenschneide eines Zinkenschneiders, die durch Hartlöten integriert wurde, was im Stand der Technik üblich ist, wurde die Schneide einem Grobschliff unter den Bedingungen des Musters Nr. 25 unterworfen und dann unter den Bedingungen des Musters Nr. 24 fertig bearbeitet. Insbesondere wird das Material mit einem #120- Diamantschleifstein auf eine in Betracht gezogene Größe geschliffen, Nullschleifen wird in diesem Status durchgeführt, bis kein Funke mehr auftritt, wodurch die Rauhtiefe verringert wird. Dann wird mit einer #500-Schleifscheibe ein weiteres Schleifen ausgeführt, um die Rauhtiefe weiter zu verringern. Beim Muster Nr. 26 wurde das Nullschleifen beim Schleifvorgang nicht ausgeführt.When considering the roughness of the ground surface, the prior art has been that the roughness depth of both surfaces forming the cutting edge corner, i.e., approach angle and flank, is preferably as small as possible. When considering the side cutting edge of a dovetail cutter which was integrated by brazing, which is common in the prior art, the cutting edge was subjected to rough grinding under the conditions of Sample No. 25 and then finished under the conditions of Sample No. 24. Specifically, the material is ground to a considered size with a #120 diamond whetstone, zero grinding is carried out in this status, until no more spark occurs, thereby reducing the roughness. Then another grind is performed with a #500 grinding wheel to further reduce the roughness. For sample No. 26, zero grinding was not performed during the grinding process.

Bei Schneidern, von allgemeinen Schneidern für den Hausgebrauch bis zu Schneidern in der Industrie, geht die allgemeine Auffassung dahin, daß, da sich die Glätte der geschliffenen Oberfläche erhöht und diese einer spiegelnden Oberfläche ähnlicher wird, sich die Schlüpfrigkeit verbessert und die Schärfe der Schneidenecke sich erhöht. Eine solche Endbearbeitung wird im allgemeinen auch vom Blickwinkel der kommerziellen Werte, einschließlich einer guten Erscheinung, verwendet. Die vorliegende Erfindung steht dem oben genannten herkömmlichen Wissen entgegen und die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, daß eine geeignete optimale Einstellung der Rauhtiefe nach dem Schleifen durch Ausnutzung des durch eine Kombination des Schleifens und eines Chrom- oder Chromnitridüberzugs erzielten Effekts die Ablagerung von Gum beim Drehschneiden eines Holzes oder eines Holverbundwerkstoffes vermeidet und insbesondere die Standzeit eines Schneiders mit einer Flanke mit kleinem Anstellwinkel verlängert.In cutters from general cutters for home use to industrial cutters, the general opinion is that as the smoothness of the ground surface increases and becomes more like a mirror surface, the slipperiness improves and the sharpness of the cutting edge increases. Such finishing is also generally used from the viewpoint of commercial values including good appearance. The present invention is contrary to the above-mentioned conventional knowledge, and the inventors of the present invention have found that appropriately setting the roughness after grinding by utilizing the effect achieved by a combination of grinding and a chromium or chromium nitride coating prevents the deposition of gum during rotary cutting of a wood or a wood composite and, in particular, prolongs the service life of a cutter having a flank with a small angle of attack.

Example 2

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bereits die Verwendung eines Zinkenschneiders vom Typ mit Austauschschneide zur Zinkenbearbeitung vorgeschlagen, was bisher mit einem gelöteten Sinterkarbid- bzw. Karbidhartmetallschneider ausgeführt wurde (Japanische offengelegte Patentschrift Nr. 122104/1994). In diesem Beispiel wurde ein praktischer Test bezüglich der Ablagerung von Gum unter Verwendung des Zinkenschneiders vom Typ mit Austauschschneide als ein zu testendes Material durchgeführt.The inventors of the present invention have already proposed the use of a replaceable blade type dovetail cutter for dovetail machining, which has heretofore been carried out with a brazed cemented carbide cutter (Japanese Patent Laid-Open No. 122104/1994). In this example, a practical test was carried out on the deposition of gum using the replaceable blade type dovetail cutter as a material to be tested.

Die Form einer in dem praktischen Test verwendeten Austauschschneide 13 war wie in Fig. 8a gezeigt. Ein Anstellwinkel von 10º in der Schneidenecke der Umfangsschneide wurde vorgesehen, um den Spitzenschneidenwinkel der Umfangsschneide auf 60' zu vergrößern und dadurch die Festigkeit zu erhöhen und die Formerhaltung der Spitze der Zinke zu verbessern. Wie in Fig. 9 gezeigt, wurde die Flanke 4 in der Seitenschneide der Austauschschneide 13, die auf einen Werkzeugkörper 12 montiert war, unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen der Muster Nr. 7 bis 12 fertig bearbeitet. Die Flanke der Umfangsschneide wurde schließlich unter den Bedingungen der Muster Nr. 1 bis 6 fertig bearbeitet und mit CrN in einer Dicke von 3 um durch PVD überzogen. Danach wurde der Ansatzwinkel 3 geschliffen, um den Überzug in dem Ansatzwinkel zu entfernen, um ein Muster für eine Austauschschneide zu fertigen.The shape of a replacement cutting edge 13 used in the practical test was as shown in Fig. 8a. A setting angle of 10º in the cutting edge corner of the peripheral cutting edge was provided to increase the tip cutting edge angle of the peripheral cutting edge to 60', thereby increasing the strength and improving the shape retention of the tip of the tine. As shown in Fig. 9, the flank 4 in the side cutting edge of the replacement cutting edge 13 mounted on a tool body 12 was finished under the conditions of Sample Nos. 7 to 12 shown in Table 1. The flank of the peripheral cutting edge was finally finished under the conditions of Sample Nos. 1 to 6 and coated with CrN in a thickness of 3 µm by PVD. Thereafter, the approach angle 3 was ground to remove the coating in the approach angle to prepare a sample for a replacement cutting edge.

Die Testbedingungen und -ergebnisse waren wie folgt.The test conditions and results were as follows.

(1) Specifications of the cutter

Der Kreisdurchmesser φ der Schneidenecken betrug 210 mm · 4,0 mm Dicke · 4 als Anzahl der Schneiden, die Form der Zinke war 4 mm Breite · 0,6 mm Spitzenbreite · 7 schiefer Winkel · 11,4 mm Länge. Der Schneidenwinkel war ein Ansatzwinkel von 20º, der Anstellwinkel in der Umfangsschneide 25º der Anstellwinkel in der Schneidenecke des Umfangsschneidwinkels 10º, und der Anstellwinkel in der Seitenschneide 3,6º.The circular diameter φ of the cutting edge corners was 210 mm x 4.0 mm thickness x 4 as the number of cutting edges, the shape of the tine was 4 mm width x 0.6 mm tip width x 7 oblique angle x 11.4 mm length. The cutting edge angle was a 20º approach angle, the angle of attack in the peripheral cutting edge was 25º, the angle of attack in the cutting edge corner of the peripheral cutting angle was 10º, and the angle of attack in the side cutting edge was 3.6º.

(2) Test conditions

Das Testmuster wurde auf einer Achse von zwei Achsen von Zinkenschneiderachsen in einer horizontalen Zinkenbearbeitungsmaschine angebracht, und der herkömmliche mit Sinterkarbid- bzw. Karbidhartmetall verlötete Schneider wurde auf der anderen Achse angebracht, um die Dauerhaftigkeit der beiden Muster zu vergleichen. Bei der horizontalen Zinkenbearbeitung variiert die Anzahl der laminierten Schneiden in Abhängigkeit von der Dicke des zu schneidenden Materials. In dem vorliegenden Test betrug die Mindest- und die Höchstanzahl an Schneidern 7 bzw. 10.The test sample was mounted on one axis of two axes of dovetail cutter axes in a horizontal dovetailing machine, and the conventional cemented carbide or cemented carbide brazed cutter was mounted on the other axis to compare the durability of the two samples. In horizontal dovetailing, the number of laminated cutters varies depending on the thickness of the material to be cut. In the present test, the minimum and maximum number of cutters were 7 and 10, respectively.

(3) Cutting conditions

Gummibaumholz und Buchenholz wurden als zu schneidende Materialien verwendet, und das Schneiden wurde ausgeführt unter den Bedingungen einer Drehzahl der Hauptspindel von 3400 U/min und einer Materialzuführrate von 12 m/min.Rubber wood and beech wood were used as materials to be cut, and the cutting was carried out under the conditions of a main spindle speed of 3400 rpm and a material feed rate of 12 m/min.

(4) Test results

Die Standzeit des herkömmlichen mit Sinterkarbid- bzw. Karbidhartmetall verlöteten Schneiders betrug durchschnittlich 3 Tage aufgrund eines stärkeren Schneidgeräuschs, einer fehlenden Paßgenauigkeit der Zinke und dergleichen, und der Schneider wurde aus diesem Grund alle 3 Tage ersetzt. Die Betrachtung des wegen der Standzeit ausgewechselten Schneiders zeigte, daß Gum dick und großflächig auf der Seite der Spitze aus Sinterkarbid bzw. Karbidhartmetall und auch auf dem Werkzeugkörper großflächig abgelagert war.The service life of the conventional cutter brazed with cemented carbide or hard metal carbide was 3 days on average due to increased cutting noise, poor fit of the prong and the like, and the cutter was replaced every 3 days for this reason. Observation of the cutter replaced for service life showed that gum was deposited thickly and extensively on the cemented carbide or hard metal carbide tip side and also on the tool body.

Im Gegensatz dazu zeigte die Betrachtung der Austauschschneide 13, die einen CrN-Überzug aufwies, nach durchgehendem Gebrauch während 46 ganzen Tagen, daß auf der Flanke 4 in der Seitenschneide in deren Abschnitt, der mit dem Werkzeugkörper 12 in Berührung stand, Gum dünn abgelagert war. Des Weiteren trat beim Schneiden kein Problem auf. Wie in Fig. 9 gezeigt, wurde jedoch eine große Menge Gum auf einem Vorsprung 12a des kegelförmigen Querschnitts ohne Überzug abgelagert, der umfangsförmig von dem hinteren Teil einer Nut zum Einpassen einer Austauschschneide in dem Werkzeugkörper 12 gebildet war. Des Weiteren wurde die Ablagerung auch auf der Umfangsflanke beobachtet. Die Ablagerung von Gum auf diesen Abschnitten führte zu keinen Schneidproblemen.In contrast, observation of the replacement blade 13 having a CrN coating after continuous use for 46 full days showed that gum was thinly deposited on the flank 4 in the side cutting edge in the portion thereof in contact with the tool body 12. Furthermore, no problem occurred in cutting. However, as shown in Fig. 9, a large amount of gum was deposited on a projection 12a of the tapered cross section without coating, which was circumferentially formed from the rear part of a groove for fitting a replacement blade in the tool body 12. Furthermore, the deposit was also observed on the circumferential flank. The deposition of gum on these portions did not cause any cutting problems.

Durch obige Testergebnisse wurde bestätigt, daß die Standzeit des Werkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung etwa 15mal länger war als die des herkömmlichen mit Sinterkarbid bzw. Karbidhartmetall verlöteten Schneiders.From the above test results, it was confirmed that the tool life of the present invention was about 15 times longer than that of the conventional cemented carbide or cemented carbide brazed cutter.

Es wurde herausgefunden, daß aufgrund der Verlängerung des Werkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung eine deutliche Verkürzung der Zeit zum Auswechseln des Schneiders und zum dazugehörigen Einstellen, d. h. der Zeitdauer, während der die Arbeitskette stillgelegt ist, verwirklicht werden kann, was zu einer erheblich verbesserten Produktivität in der Fertigungsstraße für laminiertes Holz führt. Die Ablagerung von Gum auf der Austauschschneide und dem Werkzeugkörper war so, wie in Fig. 9 gezeigt.It was found that due to the lengthening of the tool according to the present invention, a significant reduction in the time for replacing the cutter and the associated adjustment, i.e. the period during which the work chain is stopped, can be realized, leading to a significantly improved productivity in the laminated wood production line. The deposition of gum on the replacement cutter and the tool body was as shown in Fig. 9.

Obige Wirkung verringert die laufenden Kosten der Austauschschneide, was die Entsorgung der Austauschschneide nach Gebrauch, d. h. deren Wegwerfen, ermöglicht, und sie kann daher die aufwendige Kontrolle der Schneider verbessern. In diesem Zusammenhang sollte angemerkt werden, daß die Vermeidung der Ablagerung von Gum auf dem Werkzeugkörper bevorzugt wird, da der Werkzeugkörper wiederholt verwendet wird. Auch in diesem Fall kann die Ablagerung von Gum durch eine Kombination der optimalen Einstellung der Rauhtiefe auf dem Vorsprung 12a mit dem Überzug aus Chrom oder einem Nitrid, Karbid oder Karbonitrid von Chrom durch PVD verhindert werden.The above effect reduces the running cost of the replacement cutting edge, which enables the disposal of the replacement cutting edge after use, i.e., its disposal, and can therefore improve the laborious control of the cutters. In this connection, it should be noted that the prevention of gum deposition on the tool body is preferred since the tool body is used repeatedly. In this case too, the deposition of gum can be prevented by a combination of the optimal setting of the roughness depth on the projection 12a with the coating of chromium or a nitride, carbide or carbonitride of chromium by PVD.

Bei Hartverchromung ist eine homogene galvanische Metallabscheidung schwierig, und es tritt eine Konzentration von Überlaststrom auf einer scharfen Schneide oder einem Vorsprung auf, was mit großer Wahrscheinlichkeit die Bildung der sogenannten "Schmorplattierung" oder des "Auswurfs" verursacht. Daher entsteht im Fall des Zinkenschneiders vom Austauschschneidentyp durch dieses Plattieren ein Problem im Zusammenhang mit der Präzision der Nut zum Einpassen einer Ersatzklinge und ein Problem im Zusammenhang mit der Maßhaltigkeit bei der Beschichtung des Werkzeugkörpers. Um diese ungünstigen Phänomene zu vermeiden ist es nötig, negative Hilfselektroden bei der Plattierung auf komplizierte Weise anzuordnen, um die Form des Werkzeugkörpers genau zu regulieren, und eine Abdeckung oder andere Mittel zu verwenden. Diese Methoden sind für den praktischen Gebrauch ungeeignet. Andererseits besteht bei PVD nicht die Gefahr einer heterogenen Beschichtung (Überzug) und daher ist sie zur Verwendung bei der Vermeidung der Ablagerung von Gum auf dem Körper des Zinkenschneiders geeignet.In hard chromium plating, homogeneous electroplating is difficult, and a concentration of overload current occurs on a sharp edge or protrusion, which is likely to cause the formation of the so-called "smoulder plating" or "ejection". Therefore, in the case of the replacement edge type dovetail cutter, this plating creates a problem related to the precision of the groove for fitting a replacement blade and a problem related to the dimensional accuracy of plating the tool body. In order to avoid these unfavorable phenomena, it is necessary to arrange auxiliary negative electrodes in a complicated manner during plating to precisely regulate the shape of the tool body and to use a cover or other means. These methods are unsuitable for practical use. On the other hand, PVD does not pose the risk of heterogeneous coating (coating) and is therefore suitable for use in preventing the deposition of gum on the dovetail cutter body.

Um des Weiteren den Widerstand gegen Abnutzung bei Anlage an zu schneidenden Materialien, wie z. B. laminiertes Holz, das einen Kleber aufweist, zu verbessern, ist es auch möglich, die innere Schicht mit TiN zu bedecken, wobei die obere Schicht, d. h. die äußerste Oberfläche, mit Chrom oder einem Nitrid, Karbid oder Karbonitrid von Chrom bedeckt ist.In order to further improve the resistance to wear when applied to materials to be cut, such as laminated wood containing an adhesive, it is also possible to cover the inner layer with TiN, while the upper layer, i.e. the outermost surface, is covered with chromium or a nitride, carbide or carbonitride of chromium.

Diese Technik kann bei allen Drehschneidwerkzeugen angewandt werden.This technique can be applied to all rotary cutting tools.

Example 3

Eine Grundmetalloberfläche wird mit einer geeigneten Schleifscheibe geschliffen, so daß der durch das Schleifen erzeugte Streifen -50º bis +50º zur Drehrichtung beträgt. Danach wird durch Schneiden ein Spitzensitz geschaffen und, wie in Fig. 10 gezeigt, eine Spitze 20 aus Sinterkarbid bzw. Karbidhartmetall angelötet. Dann wurde eine Seite 21 der Spitze aus Sinterkarbid bzw. Karbidhartmetall auf eine Rauhtiefe Rmax von 1 bis 10 um geschliffen, so daß ein durch das Schleifen geschaffener Streifen -.50º bis +50º zur Drehrichtung betrug. Die geschliffene Oberfläche wird dann durch PVD mit Chrom oder einem Nitrid, Karbid oder Karbonitrid von Chrom beschichtet. Nach dem Löten tritt im Allgemeinen die Ablagerung von Silber als Lötfüllmetall um die Spitze oder die Bildung eines Oxidfilms auf. Aus diesem Grund wird die Haftfestigkeit der Beschichtung durch optimale Einstellung der Rauhtiefe des Silberlots oder durch Entfernen des Oxidfilms gewährleistet. Für diesen Zweck kann dieser Abschnitt nach dem Löten durch Strahlputzen behandelt werden. Auch in diesem Fall werden die Strahlbedingungen derart eingestellt, daß die Rauhtiefe Rmax auf 1 bis 10 um gebracht wird.A base metal surface is ground with a suitable grinding wheel so that the stripe created by grinding is -50º to +50º to the direction of rotation. Thereafter, a tip seat is created by cutting and a cemented carbide tip 20 is brazed as shown in Fig. 10. Then, one side 21 of the cemented carbide tip was ground to a roughness Rmax of 1 to 10 µm so that a stripe created by grinding is -.50º to +50º to the direction of rotation. The ground surface is then coated by PVD with chromium or a nitride, carbide or carbonitride of chromium. After brazing, deposition of silver as a brazing filler metal around the tip or formation of an oxide film generally occurs. For this reason, the adhesion of the coating is ensured by optimally adjusting the surface roughness of the silver solder or by removing the oxide film. For this purpose, this section can be treated by blasting after soldering. In this case too, the blasting conditions are adjusted in such a way that the surface roughness Rmax is brought to 1 to 10 µm.

Nach dem Überziehen wird ein Ansatzwinkel 22 und eine Umfangsflanke 23 in der Spitze aus Sinterkarbid bzw. Karbidhartmetall durch Schleifen fertig bearbeitet. Der Überzug kann eine mehrschichtige Struktur aufweisen und Chrom oder ein Nitrid, Karbid oder Karbonitrid von Chrom wird zumindest auf die äußerste Oberfläche geschichtet. Die Dicke des Überzugs kann je nach dem zu schneidenden Material variieren. Zum Beispiel reicht eine Überzugsdicke von 0,1 bis 0,3 um zum Schneiden von allgemeinen Hölzern aus, und eine Überzugsdicke von 3 bis 10 um wird zum Schneiden von Brettern auf Holzbasis verwendet, die eine starke Abnutzungswirkung zeigen. In diesem Fall ist bei der Hartverchromung Haftfestigkeit zwischen dem Überzug und der Spitze aus Sinterkarbid bzw. Karbidhartmetall nicht zufriedenstellend, wodurch es nötig ist, den Überzug durch PVD zu bilden.After plating, a starting angle 22 and a peripheral flank 23 in the cemented carbide tip are finished by grinding. The plating may have a multilayer structure and chromium or a nitride, carbide or carbonitride of chromium is coated on at least the outermost surface. The thickness of the plating may vary depending on the material to be cut. For example, a plating thickness of 0.1 to 0.3 µm is sufficient for cutting general woods, and a plating thickness of 3 to 10 µm is used for cutting wood-based boards which show a strong abrasive effect. In this case, in hard chromium plating, the bonding strength between the plating and the cemented carbide tip is not satisfactory, which makes it necessary to form the coating by PVD.

Example 4

Ein polykristalliner Diamantsinter, aufweisend eine Legierung aus Sinterkarbid bzw. Karbidhartmetall als ein Substrat und ein auf diesen geschichteter und gesinterter polykristalliner Diamant wurden als ein Werkzeugmaterial mit einer sehr langen Standzeit verwendet. In den letzten Jahren wurde auch ein durch Gasphase synthetisierter Diamantfilm, gelSildet durch chemische Dampfablagerung, als ein Werkzeugmaterial verwendet. Die vorliegende Erfindung kann durch Nutzung dieser Diamantmaterialien in einer mit Spitzen versehenen Säge verwendet werden, um die Standzeit zu verlängern.A polycrystalline diamond sinter comprising an alloy of cemented carbide as a substrate and a polycrystalline diamond coated and sintered thereon has been used as a tool material having a very long tool life. In recent years, a gas phase synthesized diamond film formed by chemical vapor deposition has also been used as a tool material. The present invention can be used in a tipped saw by using these diamond materials to extend the tool life.

Insbesondere wird in der mit Spitzen versehenen Säge, die in Beispiel 3 beschrieben wurde, ein polykristalliner Diamantsinter oder ein durch Gasphase synthetisierter Diamantfilm mit einer Dicke von nicht mehr als 0,5 mm auf die Oberfläche eines Ansatzwinkels 22 einer Spitze aus Sinterkarbid bzw. Karbidhartmetall geschichtet, um eine Schneidenecke zu bilden. In diesem Fall kann die Diamantschicht, da sie elektrisch isoliert ist, nicht durch PVD mit Chrom oder einem Nitrid, Karbid oder Karbonitrid von Chrom beschichtet werden, wobei die Haftfestigkeit durch Anlegen einer negativen Spannung gewährleistet wird.Specifically, in the tipped saw described in Example 3, a polycrystalline diamond sinter or a vapor-phase synthesized diamond film having a thickness of not more than 0.5 mm is coated on the surface of a rake angle 22 of a cemented carbide tip to form a cutting edge. In this case, since the diamond layer is electrically insulated, it cannot be coated with chromium or a nitride, carbide or carbonitride of chromium by PVD, and the bonding strength is ensured by applying a negative voltage.

Da jedoch Gum nicht in einem Bereich abgelagert wird, der mit dem zu schneidenden Material während des Schneidens in enge Berührung kommt, d. h. in einen Bereich von 0,5 mm von der Linie der Seitenschneide in Drehrichtung, tritt die Ablagerung von Gum auf der Seite der Spitze nicht auf, wenn die Dicke der Diamantschicht nicht über 0,5 mm liegt.However, since gum is not deposited in an area that comes into close contact with the material to be cut during cutting, i.e., in an area of 0.5 mm from the line of the side cutting edge in the direction of rotation, the deposition of gum on the tip side does not occur if the thickness of the diamond layer is not more than 0.5 mm.

Example 5

Ein Substrat 15 für eine Austauschschneide 13 eines Zinkenschneiders ist aus einem Sinterkarbid bzw. Karbidlhartmetall, einem Werkzeugstahl, wie ein Werkzeugschnellstahl oder ein hochchromlegierter Werkzeugstahl oder anderen hochfesten Materialien, z. B. ein Gußstellit, ein Sinterstellit oder ein Cerment (Keramik-Metall-Verbundwerkstoff) hergestellt. Wie in Fig. 11a gezeigt, ist ein durch Gasphase synthetisierter Diamantfilm 16 mit einer Dicke von nicht mehr als 0,5 mm auf die Oberfläche des Substrats 15 auf dessen Ansatzwinkelseite z. B. geschichtet, um eine Schneidenecke zu bilden. Alternativ ist, wie in Fig. 12a gezeigt, ein Substrat 17 mit einem polykristallinen Diamantsinter 18, der auf dessen Oberfläche geschichtet ist, aufgeschichtet, um eine Schneidenecke zu bilden. Insbesondere wird der Spitzensitz durch Schleifen oder Schneiden auf einem Ansatzwinkel des Substrats 15 für eine Austauschschneide gebildet, und das Substrat 17 mit einem polykristallinen Diamantsinter 18 mit einer Dicke von nicht mehr als 0,5 mm, der auf dessen Oberfläche geschichtet ist, wird daran angelötet. In diesem Fall ist das Lötfüllmetall vorzugsweise in einer zuvor bestimmten minimalen Menge verwendet, so daß das Lötfüllmetall nicht in bedeutender Menge auf die Seite des Substrats fließt.A substrate 15 for a replacement cutting edge 13 of a dovetail cutter is made of a cemented carbide or carbide hard metal, a tool steel, such as a high-speed tool steel or a high-chromium alloyed tool steel or other high-strength materials, e.g. a cast stellite, a sintered stellite or a Cerment (ceramic-metal composite). As shown in Fig. 11a, a vapor-phase synthesized diamond film 16 having a thickness of not more than 0.5 mm is coated on the surface of the substrate 15 on its approach angle side, for example, to form a cutting edge corner. Alternatively, as shown in Fig. 12a, a substrate 17 having a polycrystalline diamond sinter 18 coated on its surface is coated to form a cutting edge corner. Specifically, the tip seat is formed by grinding or cutting on an approach angle of the substrate 15 for a replacement cutting edge, and the substrate 17 having a polycrystalline diamond sinter 18 having a thickness of not more than 0.5 mm coated on its surface is brazed thereto. In this case, the solder filler metal is preferably used in a predetermined minimum amount so that the solder filler metal does not flow to the side of the substrate in a significant amount.

Anschließend wird die Diamantschicht, die das Substrat 17 einschließt, zusammen mit dem Substrat 15 für eine Austauschschneide durch Schleifen fertig bearbeitet, so daß die Rauhtiefe Rmax der Seitenschneidenflanke und der Umfangsschneidenflanke 1 bis 10 um beträgt. Im Fall des Lötens in Luft wird der Oxidfilm auf der Oberfläche in einem Bereich, der beim Löten erhitzt wird, durch Strahlputzen entfernt. In diesem Fall wird die Korngröße des Strahls derart gewählt, daß die Rauhtiefe nicht groß wird. Dann wird zum Beispiel CrN in einer Dicke von mehreren um durch PVD aufgeschichtet. Der Ansatzwinkel in der Diamantschicht kann nach dem Überziehen durch Schleifen fertig bearbeitet werden oder alternativ vor dem Überziehen durch Schleifen fertig bearbeitet werden" Auf jeden Fall wird, da der Überzug nicht fest an der Diamantschicht haftet, der Überzug auf dem Ansatzwinkel und der Seitenfläche in einem frühen Stadium des Schneidvorgangs entfernt. Das CrN auf der Seite des Substrats für eine Austauschschneide bleibt jedoch und dient der Vermeidung der Ablagerung von Gum.Then, the diamond layer enclosing the substrate 17 is finished together with the substrate 15 for a replacement cutting edge by grinding so that the roughness Rmax of the side cutting edge flank and the peripheral cutting edge flank is 1 to 10 µm. In the case of brazing in air, the oxide film on the surface in an area that is heated during brazing is removed by shot blasting. In this case, the grain size of the shot is selected so that the roughness does not become large. Then, for example, CrN is coated in a thickness of several µm by PVD. The approach angle in the diamond layer can be finished by grinding after coating or alternatively it can be finished by grinding before coating. In any case, since the coating does not adhere firmly to the diamond layer, the coating on the approach angle and the side surface is removed at an early stage of the cutting process. However, the CrN on the side of the substrate for a replacement cutting edge remains and serves to prevent the deposition of gum.

Example 6

Eine Schneidenecke eines Bohrers, wie in Fig. 13 gezeigt, wird aus einem Sinterkarbid bzw. Karbidhartmetall, einem Werkzeugstahl, wie z. B. einem Werkzeugschnellstahl oder einem hochchromlegierten Werkzeugstahl, oder anderen hochfesten Materialien hergestellt. Die Rauhtiefe Rmax des Werkzeugs in seiner Umfangsoberfläche 26 nahe einer axialen Schneidenecke der Spitze 25 wird auf 1 bis 10 um gebracht. Eine harte Schicht von Chrom oder einem Nitrid, einem Karbid oder einem Karbonitrid von Chrom wird als äußerste Oberfläche vorgesehen. Nach Überziehen der harten Schicht wird der Abschnitt der axialen Schneidenecke der Spitze durch Schleifen fertig bearbeitet. Dies kann die Ablagerung von Gum auf der Umfangsfläche des Bohrers verhindern, wodurch der direkte Vorschub des Bohrers gewährleistet wird.A cutting edge of a drill as shown in Fig. 13 is made of a cemented carbide, a tool steel such as a high speed tool steel or a high chromium alloy tool steel, or other high strength materials. The roughness Rmax of the tool in its peripheral surface 26 near an axial cutting edge of the tip 25 is made to be 1 to 10 µm. A hard layer of chromium or a nitride, a carbide or a carbonitride of chromium is provided as the outermost surface. After coating the hard layer, the axial cutting edge portion of the tip is finished by grinding. This can prevent the deposition of gum on the peripheral surface of the drill, thereby ensuring the direct feed of the drill.

Example 7

Fig. 14a zeigt ein Beispiel eines Formschneiders, in dem ein Einlageblech 29 und eine Schneideneckenplatte 30 in einem Abschnitt der Austauschschneide getrennt aufeinander gelegt werden. In dem laminierten Zustand entspricht die Versteifungsplatte dem Substrat für eine Austauschschneide, und die Schneidenplatte entspricht einem Schneideneckenmaterial. Die Form der Schneidenlinie in dem vorliegenden Beispiel ist geeignet für die Verwendung beim Fertigbearbeiten der Schneide eines in eine Kreisbogenform zu schneidenden Plattenmaterials. Eine Seitenschneidenflanke 31 nahe dem maximalen Schneiddurchmesser der Schneidenlinie befindet sich in einem solchen Zustand, daß der schiefe Winkel nahe im Wesentlichen 0º ist, wie bei dem Zinkenschneider. Aus diesem Grund sollte der Anstellwinkel θ&sub4; in der Seitenschneide auf jeden Fall vorgesehen sein. Daher ergibt die Durchführung eines Nachschleifens des Ansatzwinkels eine Änderung der Form. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einem solchen Formschneider ermöglicht es, daß die Ablagerung von Gum auf der Seitenschneidenflanke weniger wahrscheinlich ist. Daher wird die Verwendung des Schneiders in einer identischen Form über einen langen Zeitraum möglich.Fig. 14a shows an example of a shape cutter in which a reinforcing plate 29 and a cutting edge corner plate 30 are separately laminated in a portion of the replacement cutting edge. In the laminated state, the reinforcing plate corresponds to the substrate for a replacement cutting edge, and the cutting edge plate corresponds to a cutting edge corner material. The shape of the cutting edge in the present example is suitable for use in finishing the cutting edge of a plate material to be cut into a circular arc shape. A side cutting edge flank 31 near the maximum cutting diameter of the cutting edge is in such a state that the oblique angle is close to substantially 0°, as in the dovetail cutter. For this reason, the approach angle θ4 should be provided in the side cutting edge in any case. Therefore, performing regrinding of the approach angle results in a change in the shape. The application of the present invention to such a mold cutter enables the deposition of gum on the side cutting flank to be less likely. Therefore, the use of the cutter in an identical mold over a long period of time becomes possible.

Des Weiteren kann, da die Ablagerung von Gum weniger wahrscheinlich ist, der Anstellwinkel in der Seitenschneide klein sein, so daß das Nachschleifen keine bedeutende Änderung der Form ergibt. In Anwendungen, bei denen eine Änderung der Form nicht akzeptabel oder das Nachschleifen ungünstig ist, kann der Schneider so aufgebaut sein, daß die Schneideneckenplatte alleine austauschbar ist. Wenn des Weiteren kein Schneidenlinienabschnitt vorliegt, d. h. wenn der schiefe Winkel nahe 0º ist, kann der Anstellwinkel in der Seitenschneide natürlich durch Vorsehen eines gewöhnlichen Anstellwinkels θ&sub5; der Umfangsschneide über die gesamte Schneidenlinie eingestellt werden. Daher kann die Anwendung der vorliegenden Erfindung, sogar wenn der Anstellwinkel der Seitenschneide klein ist, einen Schneider schaffen, der eine verlängerte Standzeit aufweist und beim Nachschleifen keiner Änderung der Form unterliegt.Furthermore, since gum deposition is less likely, the angle of attack in the side cutting edge can be small so that regrinding does not result in a significant change in shape. In applications where a change in shape is not acceptable or regrinding is inconvenient, the cutter can be designed so that the cutting edge corner plate alone is replaceable. Furthermore, when there is no cutting line portion, i.e., when the oblique angle is close to 0°, the angle of attack in the side cutting edge can of course be adjusted by providing an ordinary angle of attack θ5 of the peripheral cutting edge over the entire cutting line. Therefore, even when the angle of attack of the side cutting edge is small, the application of the present invention can provide a cutter which has an extended tool life and is not subject to a change in shape upon regrinding.

Claims

1. Rotating cutting tool (turning cutting tool) for machining wood or a wood-based composite material (wood composite material), having a peripheral cutting edge and a side cutting edge, the peripheral cutting edge and the side cutting edge being formed separately so that they can be clearly distinguished, or being formed so as to merge into one another, characterized in that the roughness depth Rmax of at least the flank of the side cutting edge is 1 to 10 µm and the outermost surface of the flank of the side cutting edge has a coating of a material element selected from the group consisting of chromium and a nitride, a carbide and a carbon nitride or carbonitride of chromium, in order to avoid the deposition of an optionally rubber-like adhesive or glue (gum) on the flank of a side cutting edge.

2. The rotating cutting tool for processing wood or a wood composite material according to claim 1, characterized in that the grinding direction for creating the roughness depth of the flank of the side edge is -50 to +50 to the direction of rotation for cutting.

3. The rotating cutting tool for machining wood or a wood composite material according to claim 1, characterized in that the flank of the side cutting edge has a non-oriented (non-grain oriented) roughness depth which was created by blowing or blasting, drum polishing or chemical treatment.

4. The rotary cutting tool for working wood or a wood composite material according to claim 2 or 3, which is a dovetail cutter having the side cutting edge, wherein its angle of attack is 0.8º to 5º, wherein the side cutting edge is provided with a substrate or a base metal for a replaceable The integral cutting edge of the knife consists of a cemented carbide or hard carbide, a tool steel selected from the group consisting of a high-speed tool steel and a high-chromium alloyed tool steel or another high-strength material, and wherein at least the flank of the side cutting edge is provided with a coating of a material element selected from the group consisting of chromium and a nitride, a carbide and a carbonitride of chromium.

5. The rotary cutting tool for working wood or a wood composite material according to claim 2 or 3, which is a dovetail cutter having the side cutting edge, the angle of attack of which is 0.8° to 5°, the roughness depth Rmax of at least the flank of the side cutting edge in a cutting edge integral with a substrate or a base metal for a replaceable blade and the adjacent surface of the substrate or base metal for the replaceable blade being 1 to 10 µm, and the outermost surface thereof having a coating of a material element selected from the group consisting of chromium and a nitride, a carbide and a carbonitride of chromium formed by a physical vapor deposition process.

6. A rotary cutting tool for working wood or a wood composite material, which is a dovetail cutter with a replaceable cutting edge and has the side cutting edge, the angle of attack of which is 0.8º to 5º, wherein a substrate for a replaceable blade of the cutter consists of a cemented carbide or carbide hard metal, a tool steel selected from the group consisting of a high speed tool steel and a high chromium alloy tool steel or another high strength material, wherein a polycrystalline sintered diamond or gas phase synthesized diamond film not more than 0.5 mm thick is coated on the surface on the front side of the substrate for a replaceable blade so as to form a cutting edge, wherein the roughness depth Rmax of at least the substrate portion in the flank of the side cutting edge is 1 to 10 µm, and wherein the outermost surface thereof has a coating of a material element selected from the group consisting of chromium and a nitride, a carbide and a carbonitride, which was formed by a physical vapor deposition process in order to prevent the deposition of an optionally rubbery adhesive or glue (gum) on the flank of a side cutting edge.

7. A body of a replaceable blade joint cutter having the side cutting edge, the angle of which is 0.8' to 5', characterized in that it comprises a structural steel or a tool steel as a base material and a projection having a conical cross section formed from the back of a groove for fastening a replaceable blade in its peripheral shape, at least its tapered surface being finished to have a roughness depth Rmax of 1 to 10 µm by cutting or grinding such that a strip formed by the cutting or grinding has an angle of -50' to +50' to the tangential direction with respect to the rotation, or by non-oriented (non-grain oriented) blowing or blasting, and that its outermost surface is coated with a material element selected from the group consisting of chromium and a nitride, a carbide and a carbonitride of chromium to prevent the deposition of any rubber-like adhesive or glue (gum) on the conical side of the projection.

8. A saw provided with tips for cutting wood and a wood composite material, characterized in that the roughness depth Rmax of the side surface, a tip consisting of a cemented carbide or hard metal tip or another high-strength material, and a base metal located next to the side surface is 1 to 10 µm, and that the outermost surface thereof has a coating of a material element, selected from the group consisting of chromium and a nitride, a carbide and a carbonitride of chromium formed by physical vapor deposition to prevent deposition of an optionally rubbery adhesive or glue (gum) on the side surface of the tip and a base metal near the side surface.

9. The tipped saw for cutting wood and a wood composite material according to claim 8, characterized in that a polycrystalline sintered diamond or gas phase synthesized diamond film not more than 0.5 mm thick is coated on the surface on the beveled side of the cemented carbide tip to form a cutting edge.

10. A drill for working wood and a wood composite material, characterized in that the angle of attack in the direction of rotation of a peripheral surface of the tool near the edge of an axial tip or an axially tapered edge is 5º or less, the roughness depth Rmax of a peripheral surface of the tool is 1 to 10 µm and its outermost surface has a coating of a material element selected from the group consisting of chromium and a nitride, a carbide and a carbonitride of chromium, which was formed by a physical vapor deposition process in order to prevent the deposition of an optionally rubbery adhesive or glue (gum) on the peripheral surface of the tool.

11. Rotating cutting tool for working wood and a wood composite material, which is a floorboard or floor cutter or a molding or (deck) strip cutter, characterized in that a cutting edge integral with a substrate or a base metal for a replaceable knife consists of a cemented carbide or hard carbide, a tool steel selected from the group consisting of a high-speed tool steel and a high-chromium alloyed tool steel or another high-strength material, that the Surface roughness Rmax of at least the flank in the direction of rotation is 1 to 10 µm, and that its outermost surface has a coating of a material element selected from the group consisting of chromium and a nitride, a carbide and a carbonitride of chromium, which was formed by a physical vapour deposition process in order to prevent the deposition of an optionally rubbery adhesive or glue (gum) on the flank in the direction of rotation.