CH640165A5

CH640165A5 - Bohrer-schleifmaschine.

Info

Publication number: CH640165A5
Application number: CH803579A
Authority: CH
Inventors: Hans Schmid
Original assignee: Megomat Ag
Priority date: 1979-09-06
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1983-12-30
Also published as: JPS6354511B2; GB2057931B; JPS5645355A; DE3028960C2; GB2057931A; DE3028960A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrer-Schleifmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art, wie sie insbesondere zum Nachschärfen von Wendelbohrern dient.

Eine solche durch die DE-PS 839 908 bekannte Bohrer-Schleifmaschine weist einen um eine vertikal angeordnete Schwenkachse schwenkbaren Drehtisch auf, der in einer Grundplatte gelagert ist. Ein auf dem Drehtisch angeordneter Ständer enthält das Lager für eine horizontal angeordnete Schwenkachse, in welchem der Halter an einem Arm schwenkbar gelagert ist. Die horizontale Schwenkachse befindet sich bei der bekannten Anordnung mit der Achse der Schleifscheibe in einer Ebene. Die Schleifscheibe ist dabei in ihrer Achsrichtung auf den zu schleifenden Bohrer zustellbar angeordnet und lässt sich zum Schleifen parallel zu der durch die stirnseitige Schleiffläche definierten Schleifebene mittels eines Hebels hin und her schwenken. Mit dieser bekannten Bohrer-Schleifmaschine lassen sich an der Bohrerspitze vier Flächen anschleifen, nämlich die beiden, den Schnittwinkel bestimmenden Hinterschliffflächen und die beiden sich an die Hinterschliffflächen anschliessenden, den Freiwinkel bestimmenden Freiflächen. Infolge der axialen Verstellbarkeit der Schleifscheibe ist es jedoch nicht gewährleistet, dass die vertikale Schwenkachse stets in der Schleifebene verläuft, so dass die Schleifebene je nach der Einspannlänge des Bohrers auch ausserhalb des Verlaufs der vertikalen Schwenkachse liegen kann. Liegt sie ausserhalb, dann ist es nicht möglich, dass die Hinterschliffflächen und die Freiflächen ohne axiale Nachstellung entweder der Schleifscheibe oder des Bohrers zwischen den beiden Schleifoperationen bearbeitet werden können.

Ein noch grösserer Nachteil der bekannten Bohrer-Schleifmaschine ist die Einschränkung der Schleifmöglichkeiten auf die vier genannten Flächen der Bohrerspitze. Die günstigste Schnittleistung eines Bohrers bei geringem Vorschubdruck ist jedoch nur dann erreichbar, wenn dieser ausgespitzt ist. Zum Ausspitzen müssen Ausspitzflächen angeschliffen werden, welche sich den Freiflächen oder, wenn diese weggelassen werden, den Hinterschliffflächen an-schliessen. Durch das Ausspitzen wird die Querschneide des Bohrers verkürzt und ihr ein positiver Schnittwinkel verliehen.

Diese bekannte Bohrer-Schleifmaschine ist deshalb zum Schleifen der Ausspitzflächen nicht geeignet, weil der Bohrer hierzu in eine andere Stellung relativ zur Schleifscheibe gebracht werden müsste, als bei den erstgenannten Schleifoperationen. Bei anderen bekannten Bohrer-Schleifmaschinen ist entweder der Bohrer umzuspannen oder es ist eine zweite Schleifscheibe vorgesehen, um die Ausspitzflächen zu schleifen. Beim Umspannen des Bohrers geht erfahrungsgemäss ein grosser Teil der Präzision verloren und ferner ist dafür ein zusätzlicher Zeitaufwand erforderlich. Der Verlust an Präzision wirkt sich insbesondere bei Bohrern mit kleinem Durchmesser störend aus. Eine zweite Schleifscheibe hingegen verteuert die Maschine erheblich, weil wegen der ungünstigen Winkelstellung zur ersten Schleifscheibe in der Regel auch ein separater Antrieb erforderlich ist.

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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Bohrer-Schleifmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einer einzigen Schleifscheibe und ohne den Bohrer umzuspannen in der Lage ist, ausser den Schnitt-und Freiflächen auch die Ausspitzflächen zu schleifen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt erfindungsge-mäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die Anordnung des Schnittpunktes und dessen Verschiebbarkeit auf einer in einem Abstand von der Schleifscheibenachse verlaufenden Linie wird der Arbeitsbereich beim Schleifen in einen Bereich längs der genannten Linie verlegt. Erst dadurch ist es möglich, die Ausspitzflächen anzuschleifen, wenn der in den Halter eingespannte Bohrer dabei parallel zur Schleifscheibenebene von aussen her an die Peripherie der Schleifscheibe herangeführt wird. Der Bohrer muss dazu die Schleifscheibenebene um einen geringen Betrag durchstossen und durch Verstellen des Halters um die beiden Schwenkachsen in die vorgesehenen Winkelstellungen gebracht werden.

Gemäss eines bevorzugten Ausführungsbeispieles kann die Achse der Schleifscheibe horizontal angeordnet sein, und die zweite Schwenkachse kann horizontal oberhalb der Schleifscheibenachse verlaufen, weil der Schleifvorgang bei dieser Anordnung am besten überschaubar ist. Massgebend zum Schleifen der Ausspitzflächen ist u. a. die Winkelstellung der Tangente des Schleifscheibenrandes, welche als bevorzugte Ausführungsform im Anspruch 3 gekennzeichnet ist.

Der Halter mit dem Bohrer ist dabei um die horizontale zweite Schwenkachse so einzustellen, dass der Bohrer mit seiner Spitze um einen Winkel von etwa 45° nach oben weist.

Anhand der Zeichnung.n wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Bohrer-Schleifmaschine in Frontansicht,

Fig. 2 die Bohrer-Schleifmaschine in der Draufsicht,

Fig. 3 die Bohrer-Schleifmaschine in einer Seitenansicht, teilweise im Querschnitt durch den feststehenden Teil,

Fig. 4 einen Wendelbohrer in perspektivischer Darstellung auf seine Spitze gesehen in Beziehung zur Schleifscheibe und

Fig. 5 den Wendelbohrer nach der Fig. 4 beim Schleifen einer der Ausspitzflächen.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Bohrer-Schleifmaschine weist ein Untergestell 10 mit einer Grundplatte 12 auf. Im Untergestell 10 ist ein Elektromotor 14 angeordnet, der über einen Riemen 16 eine Schleifscheibe 18 antreibt. Die Grundplatte 12 weist eine Schiene 20 auf, auf der ein Schlitten 22 parallel zur stirnseitigen Schleiffläche der Schleifscheibe 18 verschiebbar angeordnet ist. Auf dem Schlitten 22 ist ein abgewinkelter Träger 28 angeordnet, in welchem an seinem oberen Ende ein Lager 30 für eine horizontale Schwenkachse B angeordnet ist. Im Lager 30 ist ein abgewinkelter Schwenkarm 29 gelagert. An einer Skala 48 ist die Winkelstellung des Schwenkarmes 29 in bezug auf den Träger 28 ablesbar.

Am unteren horizontal verlaufenden Schenkel 29' des Schwenkarmes 29 ist ein Lager 25 für eine Schwenkachse A angeordnet, welche erste Schwenkachse A stets in einem rechten Winkel zur zweiten Schwenkachse B verläuft und um diese zweite Schwenkachse B verschwenkbar ist. Im Lager 25 ist ein Auslegearm 32 um die erste Schwenkachse A verschwenkbar gelagert. Dieser Auslegearm 32 trägt an seinem oberen Ende ein für den zu schleifenden Bohrer bestimmtes Spannfutter 34. Die Achse D des Spannfutters 34 verläuft stets in einem rechten Winkel zur ersten Schwenkachse A.

Die erste Schwenkachse A, die zweite Schwenkachse B

und die Achse D des Spannfutters 34 weisen einen gemeinsamen Schnittpunkt A-B-D auf, welcher stets und unabhängig von dem an den Skalen 26 der ersten Schwenkachse A und 48 der zweiten Schwenkachse B eingestellten Winkelstellungen in der stirnseitigen Schleifebene 18c der Schleifscheibe 18 liegt. Dieser Schnittpunkt A-B-D ist längs der zweiten Schwenkachse B durch Verschiebung des Schlittens 22 auf der Schiene 20 verstellbar. Die zweite Schwenkachse B liegt um einen Betrag x über der Achse C der Schleifscheibe 18, welcher Betrag x kleiner als der Radius der Schleifscheibe 18 ist. Der Betrag x ist etwa so bemessen, dass die zweite Schwenkachse B die Schleifscheibe 18 in einem Bereich schneidet, in welchem die Tangente der Schleifscheibe 18 zur zweiten Schwenkachse B einen Winkel zwischen 40 und 70°, vorzugsweise jedoch von 55° aufweist.

Der Verschiebeweg des Schlittens 22 auf der Schiene 20 erstreckt sich über einen solchen Bereich, dass der Schnittpunkt A-B-D den äusseren Rand der Schleifscheibe 18 in beiden Richtungen überschreitet. Dadurch ist es möglich, die Spitzen von Wendelbohrern mit Rechts- und Linksdrall anzuschleifen. Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Einstellung der Bohrer-Schleifmaschine ist zum Schleifen von Bohrern mit Rechtsdrall bestimmt. Soll ein Wendelbohrer mit Linksdrall angeschliffen werden, dann ist der Träger 28 auf dem Schlitten 22 um einen Winkel von 180° zu drehen, und der Schlitten 22 ist auf die linke Seite zu verschieben. Das Spannfutter 32 ist sodann ebenfalls um einen Winkel von 180° auf dem Auslegearm 29 zu drehen.

Ein in die Verschiebebahn des Schlittens 22 einschwenkbarer Anschlagarm 36 dient zum Begrenzen des Verschiebeweges beim Schleifen der Ausspitzflächen des Bohrers. In den Fig. 1,2 und 3 ist der Anschlagarm 36 in ausgeschwenkter Stellung dargestellt, in welcher er unwirksam ist. Der Anschlagarm 36 kann in die Verschiebebahn des Schlittens 22 eingeschwenkt werden, so dass er dessen Verschiebeweg in Richtung auf das Zentrum der Schleifscheibe 18 begrenzt. Beim Begrenzen treffen der am Anschlagarm 36 angeordnete feste Anschlag 38 und dem am Schlitten 22 angeordneten, einstellbaren Anschlag 40 zusammen. Wird der Schlitten 22 zum Ausspitzen von Wendelbohrern mit Linksdrall auf die linke Seite verschoben, dann lässt sich ein zweiter Anschlagarm 36' (Fig. 2) analog dem ersten Anschlagarm 36 einschwenken, so dass er an diesem zweiten Anschlagarm 36' links angebrachte feste Anschlag 38' mit dem am Schlitten 22 angeordneten weiteren einstellbaren Gegenanschlag 46 zusammenwirkt.

In den Fig. 1 bis 3 ist das Spannfutter 34 für den zu schleifenden Bohrer wegen der besseren Übersicht in den Zeichnungen an der Skala 26 der ersten Schwenkachse A auf einen Winkel von 180° eingestellt. Die Skala 26 ist derart eingeteilt, dass an ihr der Spitzenwinkel des Bohrers direkt abgelesen werden kann, welcher Spitzenwinkel beispielsweise 118° betragen kann.

Zum Einstellen des Schnittwinkels a und des Freiwinkels ß dient die auf die zweite Schwenkachse (B) bezogene Skala 48. Die Werte dieser beiden Winkel a und ß lassen sich an den beiden Einstellknöpfen 50, 50' voreinstellen, so dass das Spannfutter 34 in angehobener Stellung beim voreingestellten Winkel a und in abgesenkter Stellung beim voreingestellten Winkel ß anschlägt. Zum Schleifen der Ausspitzflächen, deren Winkel in der Regel grösser als der Winkel ß ist, beispielsweise 45°, kann der für den Winkel ß bestimmte Anschlag durch Betätigung eines Auslöseringes 53 überfahren werden.

An den entsprechenden Teilen am Umfang versetzt befinden sich identische Skalen zu den beiden Skalen 26 und 48, um die entsprechenden Winkel zum Schleifen für Wen5

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delbohrer mit Linksdrall auf die gleiche Art einstellen zu können.

Das Spannfutter 34 für den zu schleifenden Bohrer ist um seine Achse D einstellbar. Dazu sind einmal um 180° versetzt Raststellungen vorhanden, indem ein nicht dargestellter radial stehender Stift jeweils in der einen oder der anderen Seite einer Nut einrastet. Zum Auslösen ist die innere Hülse des Spannfutters gegen die Kraft einer Feder nach vorn zu stossen. Darüber hinaus lässt sich mittels einer weiteren koaxial angeordneten Hülse eine beliebige Einstellung des Winkels um die Achse D vornehmen, um den Bohrer in bezug auf seine Schneiden zur Schleifebene zu drehen. In einer äusseren Hülse 56 ist eine nicht dargestellte Spindel für den axialen Vorschub des Bohrers angeordnet.

Die Konstruktion gemäss der Erfindung und des beschriebenen Ausführungsbeispieles gewährleistet eine starre und stets gleichbleibende Zuordnung der Schwenkachsen A und B zur stirnseitigen Schleiffläche 18' der Schleifscheibe 18, welche Zuordnung von sämtlichen Einstellelementen unabhängig ist. Dadurch ist es gewährleistet, dass die Hinterschliffflächen am Bohrer beim Schnittwinkel a und beim Freiwinkel ß ohne axiale Nachstellung des Bohrers erfolgen können.

Zum Schleifen sämtlicher Flächen an der Spitze des Bohrers wird dieser seitlich durch Verschieben des Schlittens 22 von aussen an die Schleifscheibe 18 herangeführt. Während die Anschlagarme 36,36' zum Schleifen der beiden Hinter-schliffflächen ausgeschwenkt, also unwirksam bleiben, werden diese Anschlagarme zum Schleifen der Ausspitzflächen in die Verschiebebahn des Schlittens 22 eingeschwenkt, damit der Bohrer mit seiner Spitze, welche die Ebene der Schleifscheibe 18 durchstösst, nur bis an den äusseren Rand der Schleifscheibe geführt werden kann. Die Schleifscheibe 18 weist im Bereich ihres Randes eine zylindrische Umfangs-fläche auf. Für die axiale Verschiebung des Bohrers weist das Spannfutter 34 eine Feineinstellvorrichtung 58 auf.

Anhand der Zeichnungsfiguren 4 und 5 sollen die zu schleifenden Flächen und Winkel an der Spitze eines Wendelbohrers 62 erläutert werden. Ein Abschnitt der Schleifscheibe ist mit 18" bezeichnet. Die Fig. 4 zeigt den Bohrer 62 hinter dem Schleifscheibenabschnitt 18" perspektivisch auf seine Spitze gesehen. Die Fig. 5 zeigt dieselbe Stellung des Bohrers wie in der Fig. 4, jedoch in einer Seitenansicht. Der

Bohrer 62 weist um 180° in seiner Umfangsrichtung versetzt je eine Schneide 64 auf, die durch den Anschliff der ersten Hinterschlifffläche 66 um den Schnittwinkel a hergestellt wurde. Der Schnittwinkel a ist auf eine Bezugsebene 70 be-s zogen, die im rechten Winkel zur Achse des Bohrers 62 steht. Der ersten Hinterschlifffläche 66 folgend schliesst sich dieser eine zweite Hinterschlifffläche 68 in einem Winkel ß zur Bezugsebene 70 an. Die zweite Hinterschlifffläche 68 ist die Freifläche.

io Die Fig. 4 und 5 zeigen den Bohrer 62 in der Einstellung des in diesen Figuren nicht dargestellten Spannfutters 34 mit seiner Achse D zum Schleifen einer der beiden Ausspitzflächen 72. Der Halter ist für diese Schleifoperation beispielsweise an der horizontalen zweiten Schwenkachse B auf einen 15 Winkel von 45° und an der vertikalen ersten Schwenkachse A auf einen Winkel von 180° eingestellt. Der an der vertikalen Schwenkachse B einzustellende Winkel kann aber auch gegenüber dem Winkel von 180° negativ sein, z. B. 140°.

Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, dass der Bohrer 62 zum 20 Schleifen der Ausspitzfläche 72 die Ebene 74 der stirnseitigen Schleiffläche 18' der Schleifscheibe 18 um ein Mass a durchstösst. Zum Schleifen sämtlicher Flächen wird der Bohrer 62 in Pfeilrichtung 76 (Fig. 4) von aussen her an den Rand der Schleifscheibe 18" herangeführt. Beim Schleifen der Aus-25 spitzfläche 72 ist der Verschiebeweg in Pfeilrichtung 76 durch die Anschläge 38 und 40 (Fig. 1) begrenzt. Die Begrenzung entspricht der in der Fig. 4 dargestellten Lage.

Die Versetzung der horizontalen zweiten Schwenkachse 3Q B gegenüber der Schleifscheibenachse C um das Mass X wurde derart gewählt, dass der Bohrer 62 zum Schleifen der Ausspitzfläche 72 mit seiner Schneidkante 64 zur Tangente T-T des Schleifscheibenrandes in einem Winkel von etwa 30° steht. Gegenüber der Horizontalen ergibt das einen Win-3J kel zur Tangente T-T von etwa 55°.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die stets in einem rechten Winkel zur Spannfutterachse D stehende erste Schwenkachse A vertikal. Es ist aber auch eine Anordnung möglich, in welcher die erste Schwenkachse horizontal ver-40 läuft. In einem solchen Fall würde die erste horizontale Schwenkachse um eine vertikale zweite Schwenkachse schwenkbar sein und die vertikale Schwenkachse würde dann stets in der Schleifebene verlaufen.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Bohrer-Schleifmaschine mit einer eine ebene Schleiffläche (18') aufweisenden Schleifscheibe (18) und mit einem um zwei sich stets in einem rechten Winkel zueinander schneidende Schwenkachsen (A, B) schwenkbar gelagerten Spannfutter (34) für den zu schleifenden Bohrer, dessen mit der Bohrerachse zusammenfallende Achse (D) den Schnittpunkt der beiden Schwenkachsen (A, B) in der Schleifebene (18') schneidet, wobei die eine der beiden Schwenkachsen (B) stets in der Ebene der Schleiffläche (18') verläuft, und mit Mitteln, die eine zur Schleiffläche (18') parallele Relativbewegung zwischen dem Spannfutter (34) und der Schleifscheibe (18) vorsehen, dadurch gekennzeichnet, dass die eine der beiden Schwenkachsen (B) in bezug auf die Drehachse (C) der Schleifscheibe (18) radial versetzt angeordnet ist und dass sich die Bewegungsbahn für die Relativbewegung über den Umfang der Schleiffläche (18') hinauserstreckt.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, bei welcher das Spannfutter (34) um seine Achse (D) drehbar gelagert und an einem Ausleger (32) befestigt ist, der seinerseits um die erste, die Futterachse (D) rechtwinklig schneidende Schwenkachse (A) und um die stets in der Ebene der Schleiffläche (18') liegende, rechtwinklig zur ersten Schwenkachse (A) verlaufende zweite Schwenkachse (B) schwenkbar gelagert ist, wobei die Drehachse (C) der Schleifscheibe (18) horizontal angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwenkachse (B) horizontal verläuft und von der Drehachse (C) der Schleifscheibe (18) um ein Mass (x) radial nach oben versetzt ist, wobei sich die Bewegungsbahn geradlinig parallel zur zweiten Schwenkachse (B) erstreckt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tangente (T) am Schnittpunkt zwischen dem Umfang der Schleifscheibe (18) und der zweiten Schwenkachse (B) zu dieser einen Winkel von 40 bis 70°, vorzugsweise von 55° aufweist.

4. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für die parallel zur Schleiffläche (18') vorgesehene Relativbewegung zwischen der Schleifscheibe (18) und dem Spannfutter (34) einen auf einer Grundplatte (12) verschiebbaren und mit dem Spannfutter (34) verbundenen Schlitten (22) aufweisen.

5. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bewegungsbahn des Schnittpunktes (A-B-D) beidseits über den äusseren Umfang der Schleiffläche (18') hinauserstreckt.

6. Schleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn in Richtung auf das Zentrum der Schleifscheibe (18) durch mindestens einen einstellbaren und auslösbaren Anschlag (36, 36', 40,46) in denjenigen Bereichen begrenzbar ist, in denen sich der Schnittpunkt (A-B-D) in der Nähe des Umfanges der Schleifscheibe (18) befindet.

7. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein feststehender Anschlagteil durch einen in die Bahn des Schlittens (22) einschwenkbaren Arm (36, 36') gebildet ist, der mit einem am Schlitten (22) angeordneten einstellbaren Gegenanschlag (40,46) zusammenwirkt.

8. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (32) in einem die erste Schwenkachse (A) definierenden ersten Lager (25) gelagert ist, welches Lager (25) in einem Schwenkarm (29) angeordnet ist, der seinerseits in einem die zweite Schwenkachse (B) definierenden zweiten Lager (30) gelagert ist, welches zweite Lager (30) in einem mit dem Schlitten (22) verbundenen Träger (28) angeordnet ist.

9. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkbereich des Spannfutters (34) um die zweite Schwenkachse (B) durch mindestens einen auslösbaren Anschlag (50, 50') begrenzt ist.

10. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (34) eine Feineinstellvorrichtung (58) für eine axiale Verschiebung des eingespannten Bohrers aufweist.