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Verfahren zum Scharfschleifen hartmetallbestückter
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Spiralbohrer und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Scharfschleifen hartmetallbestückter Spiralbohrer
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Das Scharfschleifen hartmetallbestückter Spiralbohrer muß, ähnlich
wie das Scharfschleifen von Drehstählen, in zwei verschiedenen Ebenen erfolgen,
wobei also gleichzeitig der Spitzenwinkel und der Freiwinkel angeschliffen werden.
Bisher erfolgt dieses Scharfschleifen von liaiid, wobei naturgemäß die Genauigkeit
der Spitzen- und Freiwinkel, die auf diese Weise angeschlif fen worden sind, zu
wünschen übrig läßt.
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Das Scharfschleifen von Hand erfordert neben einer großen Übung und
Geschicklichkeit auch eine längere Bearbeitungszeit, die insbesondere dann wirtschaftlich
ins Gewicht fällt, wenn in einer Werkstatt täglich mehrere derartiger hartmetallbestückter
Spiralbohrer scharfgeschliffen werden müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Scharfschleifen von
Spiralbohrern so auszugestalten, daß eine manuelle Geschicklichkeit des Mechanikers
nicht mehr erforderlich ist, und daß bedarfsweise auch mehrere Spiralbohrer gleichzeitig
mit gleichbleibender Genauigkeit scharfgeschliffen werden können.
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Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zu schaffen, mittels derer ein derartiges Verfahren in ökonomischer Weise durchzuführen
ist, die ihrerseits einen einfachen Aufbau hat und mit geringen Kosten hergestellt
werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der oder die
in einem parallel und senkrecht zur Schleifebene verfahrbaren Support aufgenommenen
und mit einer dem Spitzenwinkel entsprechenden Schräglage fixierten Spiralbohrer
bei vorgegebener Zustellung des den Support tragenden Querschlittens an der Schleifscheibe
entlanggefahren und danach, axial um 1800 gedreht, wiederum in den Support eingespannt,
erneut an der Schleifscheibe entlanggefahren werden, wobei infolge vorgegebener
Neigung der Schleifscheibenachse bzw. bei Stirnangriff der Schleifscheibe vorgegebener
Neigung der Eingriffstangente gleichzeitig der Spitzenwinkel und der Freiwinkel
angeschliffen werden.
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Der bzw. die Spiralbohrer, die, unter sich parallel, in einem Support
schräg aufgenommen und dann parallel zur Schleifebene verfahren werden, erhalten
wegen ihrer vorgegebenen Schräglage stets den gleichen Spitzenanschliff und wegen
der konstanten Neigung der Eingriffstangente bei einem stirnseitigen Schleifen stets
den gleichen Fretwinkel. Ist die eine Freifläche geschliffen worden, so wird der
Spiralbohrer um 1800 vorgegeben durch einen festen Anschlag, um seine Längsachse
gedreht, und es wird die andere Freifläche unter gleichzeitiger Erzeugung des Spitzenwinkels
geschliffen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren gestaltet sich mithin äußerst einfach
und ökonomisch, weil in einem Support eine sehr große Anzahl von zu schleifenden
Spiralbohrern für den Schleifvorgang fixiert werden kann, so daß mit einem einzigen
Schleifhub gleichzeitig
5 oder 10 oder gar mehr Spiralbohrer scharf
geschliffen werden können.
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Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht aus einer Grund platte, einem in dieser geführten Zustellschlitten
und einem in diesem geführten Querschlitten, der einen Support mit mehreren schräg
zur Querverschiebungsrichtung gestellten, untereinander parallelen Nuten zur Aufnahme
von Spiralbohrern aufweist, wobei der Schrägungswinkel der Nuten dem Spitzenwinkel
des oder der Spiralbohrer entspricht, und wobei auf der hinteren, der Schleifscheibe
abgewandten Seite der Nuten eine zum Eingriff.
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mit dem Spiralbohrer bestimmte, feststehende Aufnahme vorgesehen ist.
Die gesamte Vorrichtung besteht mithin lediglich aus zwei Parallelführungen für
die Zustellung und für den Schleifvorschub, wobei der eigentliche Support, der auf
dem Querschlitten befestigt ist, lediglich eine gewisse Anzahl schräg zur Vorschubrichtung
angeordneter Nuten enthält, die in ihrem hinteren Teil eine Fixierungsmöglichkeit
für die darin eingelegten, scharf zu schleifenden Spiralbohrer haben. Die Schleifscheibe
selbst ist Bestandteil einer handelsüblichen Schleifmaschine, die vor dieser Vorrichtung,
in zweckmäßiger Weise auf einem Unterteil, das mit dem die Vorrichtung tragenden
Gestell verbunden ist, gelagert ist.
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Zur Fixierung der in den Nuten des Supports aufgenommenen, für den
Schleifvorgang bereitliegenden Spiralbohrer wird in Ausgestaltung der Erfindung
eine parallel zur Querverschiebung der Spiralbohrer verlaufende Metallschiene vorgesehen,
die im hinteren, der Schleifscheibe
abgewandten Teil des Supportes
befestigt ist und über die der bzw. die Spiralbohrer mit einem an ihrem Schaftende
vorgesehenen Schlitz geschoben werden.
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Dieser Schlitz verläuft automatisch parallel zur Spanfläche der Spiralbohrer,
wenn er bei der Herstellung des Spiralbohrers gleichzeitig mit demjenigen Schlitz
gefräst wird, in den das Hartmetallplättchen eingelegt und verlötet wird. Dies bereitet
keine fertigungstechnischen Schwierigkeiten. Es wird jedoch damit gewährleistet,
daß jeder der Spiralbohrer eine gleiche, parallele Ausgangslage für den Schleifvorgang
einnimmt.
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Anstelle der Metallschiene kann man an der Schleifscheibe abgewandten
Seite der die Spiralbohrer aufnehmenden Nuten des Supportes auch andere Aufnahmen,
beispielsweise in Form von tnnen-Vier- oder -Sechskanten vorsehen. In jedem Falle
wird jeder Spiralbohrer durch die rückwärtige Aufnahme in seiner Nut so fixiert,
daß er ohne eine weitere Halterung dem Schleifvorgang unterworfen werden kann.
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Der Schleifvorgang gestaltet sich jetzt entsprechend einfach. Die
in dem Support bereits in der erforderlichen Schräglage zur Arbeitsfläche der Schleifscheibe
liegenden Spiralbohrer werden durch Verschieben des Supportes und damit des diesen
tragenden Querschlittens in Vorschubrichtung nacheinander zum Eingriff mit der Schleifscheibe
gebracht. Nach Beendigung eines Arbeitsvorschubs in der einen Richtung werden die
Spiralbohrer der Reihe nach aus den rückwärtigen Aufnahmen genommen und um ihre
Längsachse um 1800 gedreht sowie anschließend wiederum in die Aufnahme gesteckt.
Danach
erfolgt der Arbeitsvorschub in der anderen Richtung in der
gleichen Weise, wie beschrieben. Anschließend sind sämtliche Spiralbohrer fertiggeschliffen.
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Der Spitzenwinkel ist, wie bereits erwähnt, durch die Schrägung der
Nuten innerhalb des Supportes vorgegeben.
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Soll eine Bohrerserie mit einem anderen Spitzenwinkel angeschliffen
werden, so wird hierzu zweckmäßig ein weiterer Support mit anderer Nutenschrägung
vorgesehen.
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Soll jedoch der Freiwinkel an der Bohrerspitze verändert werden, so
erfordert dies entweder eine Änderung der Neigung der mit einer abgerichteten Seitenfläche
in Eingriff mit den Spiralbohrern kommenden Schleifscheibe oder aber eine Veränderung
der Höhenlage derselben und damit der Eingriffstangente der Stirnseite der Schleifscheibe
mit den Spiralbohrern, wie dies später anhand der Beschreibung der Ausfdhrungsbeispiele
noch näher erläutert wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird als Schleifmaschine eine
handelsübliche Bohrmaschine mit einem auf die Schleifverhältnisse abgestimmten Lageradapter
innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs-
gemäßen
Verfahrens näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, Fig. 2 die perspektivische Darstellung der Grundplatte der Vorrichtung
gem. Fig.l, Fig. 3 die perspektivische Darstellung des Zustellschlit tens der Vorrichtung
gem. Fig.l, Fig. 4 die Draufsicht des in dem Zustellschlitten über einen Querschlitten
gelagerten Supports, Fig. 5 die Hinteransicht des Supports, Fig. 6 die Hinteransicht
eines Haltestückes, das in den Support gem. Fig.4 bis 5 einsetzbar ist, und Fig.
7 die Draufsicht eines Supports nebst vor diesem befindlicher Schleifscheibe gem.
einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der die
Schleifscheibe gegenüber der Vorschubrichtung geschrägt und parallel zur Vorschubrichtung
abgerichtet ist und mit einer Seitenzone in Eingriff in dem scharf zu schleifenden
Spiralbohrer steht.
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Gem.
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Fig.l besteht die ~erfindungsgemäße Vorrichtung aus der auf dem Gestell
1 montierten Grundplatte 1 (auch Fig.2) die im vorderen Bereich zwei Führungsleisten
3 u.4 trägt, in die der Zustellschlitten 5
(s.auch Fig.3) mit seinem
plattenförmigen Abschnitt 6 greift, so daß der Zustellschlitten 5 innerhalb der
Grundplatte 2 in Richtung des Doppelpfeils 7 hin- und hergeschoben werden kann.
Es ist dies die Zustellbewegung für den Schleifvorgang bzw. die für das Zurückführen
der Werkstücke benötigte Bewegung.
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Im vorderen Teil trägt der Zustellschlitten 5 die Prismenführung 8,
in deren Doppel-T-Nut 9 der Querschlitten 10 eingreift, der seinerseits den Support
11 trägt.
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Die Verschiebung des Querschlittens 10 bzw. des Supports 11 in Richtung
des Doppelpfeils 12 (s.Fig.4) liefert den Arbeitsvorschub.
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In eine der Nuten 13 des Supports 11 ist der hartmetallbestückte Spiralbohrer
14 eingelegt und innerhalb der Nut dadurch fixiert, daß er mit seinem hier nicht
weiter dargestellten Schlitz am hinteren Bohrerschaftende über die in den Support
11 eingelassene Metallschiene 15 geschoben ist, die ihrerseits durch die Stifte
16 u.17 in ihrer Lage gehalten wird.
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Vor dem Gestell 1 ist der Bock 18 angeordnet und in zweckmäßiger Weise
mit dem Gestell 1 verbunden. In wirtschaftlicher Weise wird sowohl der Bock 18 als
auch das Gestell 1 aus Flacheisen zusammengeschweißt. In seinem oberen geneigten
Abschnitt 19, der als eine schiefe Ebene bildet, sind zwei oder mehr Gleitführungen
20 eingearbeitet, in die die Füße 21 des Gehäuses 22 der Schleifmaschine 23 eingreifen
und so eine Verschiebung dieser Schleifmaschine 23 in Richtung des Doppelpfeils
24 ermöglichen. Die Verschiebung selbst
wird durch einen hier nicht
dargestellten, für derartige Anwendungs zwecke üblichen Schraubenspindel-Trieb bewirkt,
der in jeder Lage feststellbar ist.
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Auf diese Weise lassen sich verschiedene Relativlagen der Achse 25
der Schleifscheibe 26 zu dem Spiralbohrer 14 einstellen. Dadurch wiederum ergeben
sich verschiedene Eingriffs tangenten 27 und damit letztlich Freiwinkelß an der
Schneide des Spiralbohrers 14.
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Wird der Support 11 in Richtung des Doppelpfeils 12 (s.Fig.4) verschoben,
so wird damit während des Eingriffs des oder der Spiralbohrer 14 mit der Schleifscheibe
26 gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsgang die eine Hälfte der Schneide mit korrektem
Spitzenwinkel und Freiwinkel geschliffen. Nachdem der oder die Spiralbohrer um ihre
Achse um 1800 gedreht worden sind, erfolgt der nächste Arbeitsvorschub, und es wird
die zweite Hälfte der Schneide scharf geschliffen. Danach kann der Support 11 erneut
bestückt werden, um die gewünschte Anzahl von Spiralbohrern 14 in sinngemäßer Weise
scharf zu schleifen.
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Statt die Schleifscheibe 26 mit ihrer Stirnseite schleifen zu lassen,
kann man in dem weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gem. Fig.7 eine Schleifscheibe 28 auch seitlich zum Eingriff mit dem bzw. den Spiralbohrern
14 bringen.
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Damit der Wellenstumpf 29 der Schleifscheibe 28 den Arbeitsvorschub
nicht behindert, muß die Achse 30 dieser Schleifscheibe 28 gegenüber der Vorschubrichtung
geschrägt sein, wie dies aus Fig.7 hervorgeht. Um den
erforderlichen
vorschubparallelen Eingriff der Spiralbohrer 14 mit der Schleiffläche 36 zu gewährleisten,
wird die Schleifscheibe 28 mittels einer an sich bekannten Abrichtvorrichtung bearbeitet.
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Der benötigte Freiwinkelß wird durch eine überlagerte Neigung der
Schleifscheibenachse in Richtung des Pfeils 31, also senkrecht zur Zeichenebene
gem. Fig.7, eingestellt. Diese Art der Zuordnung von Schleifscheibe 28 und Spiralbohrer
14 bietet weiterhin den Vorteil, daß die so bearbeitete Freifläche des Spiralbohrers
absolut eben ist, während sie mit der Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel gem.
Fig.1 eine leicht konkave Form erhält, die jedoch die Widerstandskraft der so erzeugten
Schneide nicht schwächt.
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Um in ein und demselben Support 32 hartmetallbestückte Spiralbohrer
14 beliebigen Durchmessers zwecks Scharfschleifens aufnehmen zu können, wird dieser
durchweg mit Nuten 33 gleicher Form und Größe ausgestattet. In diese Nuten 33 werden
dann Adapter 34 mit gleichen Außenabmessungen, jedoch verschiedenen Aufnahmenuten
35 eingelegt, deren Durchmesser D individuell verschieden ist.
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Man kann dann also in einen Support 32 beispielsweise sechs oder zehn
Adapter 34 einsetzen, in denen entweder nur Spiralbohrer gleichen Durchmessers oder
aber in beliebiger Stufung desselben eingelegt werden. Der Super t 32 bleibt in
jedem Falle unverändert.