DE102019005692A1 - Cutting edge preparation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung (1) zur Schneidkantenpräparation von Schneidwerkzeugen (5), insbesondere von Bohrern oder Fräsern oder dgl. Werkzeugen (5), insbesondere von Hartmetall-Schneidwerkzeugen, wobei das Schneidwerkzeug (5) während einer Relativbewegung mit einem mit abtragenden Partikeln versehenen und flexibel gebundenen Schleifkörper (2) spanend wechselwirkt und die Partikel des Schleifkörpers (2) die Kantengeometrie des Schneidwerkzeugs (5) beeinflussen, bei der der Schleifkörper (2) hinsichtlich seiner Abmessungen im Wesentlichen an die Abmessungen des jeweils zu präparierenden Schneidwerkzeugs (5) angepasst und in einer auswechselbaren Halterung (4) aufgenommen ist, die im Arbeitsraum einer Werkzeugschleifmaschine angeordnet und von dem Schneidwerkzeug (5) zur Schneidkantenpräparation zerspanbar gehalten ist. Weiterhin wird eine entsprechendes Verfahren und ein entsprechender Schleifkörper (2) angegeben.The invention describes a device (1) for cutting edge preparation of cutting tools (5), in particular drills or milling cutters or similar tools (5), in particular hard metal cutting tools, the cutting tool (5) being provided with abrasive particles during a relative movement and flexibly bonded grinding body (2) interacts by cutting and the particles of the grinding body (2) influence the edge geometry of the cutting tool (5), in which the dimensions of the grinding body (2) are essentially adapted to the dimensions of the cutting tool (5) to be prepared and is received in an exchangeable holder (4) which is arranged in the working space of a tool grinding machine and is held in a machinable manner by the cutting tool (5) for cutting edge preparation. Furthermore, a corresponding method and a corresponding grinding tool (2) are specified.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schneidkantenpräparation gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruches 16 sowie einen zerspanbaren Schleifkörper gemäß Oberbegriff des Anspruches 26.The invention relates to a device and a method for cutting edge preparation according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of
Für unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben werden in der spanenden Fertigung Werkzeuge benötigt, die hohe Fertigungsgenauigkeiten am Bauteil erzielen und gleichzeitig lange Standzeiten erreichen, um eine wirtschaftliche und wettbewerbsfähige Produktherstellung der produzierenden Unternehmen sicherzustellen. Neben einer guten Verschleißbeständigkeit der Werkzeuge ist ein vorhersagbares Verschleißverhalten zur Gewährleistung einer hohen Prozesssicherheit erforderlich. Zur Verbesserung des Einsatzverhaltens von Zerspanungswerkzeugen hat sich insbesondere im Bereich der Hartmetallwerkzeuge die sogenannte Schneidkantenpräparation als ein wichtiger Prozessschritt in der Herstellungskette etabliert. Als Schneidkantenpräparation wird hierbei eine Feinbearbeitung insbesondere der Werkzeugschneide nach dem Schleifprozess zur Herstellung der eigentlichen Werkzeugmakrogestalt bezeichnet. Aufgrund des sprödharten Materialverhaltens von Hartmetallen kommt es infolge des Schleifprozesses zu mikroskopischen Defekten, wie Ausbrüchen entlang der Schneidkante. Mithilfe der Schneidkantenpräparation können diese Defekte beseitigt und eine an den spezifischen Zerspanungsprozess angepasste Schneidkantengestalt erzeugt werden. Mit dieser belastungsgerechten Auslegung der Schneidkante ist es in vielen Bearbeitungsfällen darüber hinaus möglich, die Stabilität der Schneidkanten derart zu steigern, dass erhöhte Zeitspanvolumina gewählt werden können, ohne dabei Standzeitverluste zu verzeichnen. Hierdurch lässt sich die Wirtschaftlichkeit der Fertigung deutlich steigern.For different machining tasks in machining, tools are required that achieve high manufacturing accuracy on the component and at the same time achieve a long service life in order to ensure economical and competitive product manufacture by the manufacturing company. In addition to good wear resistance of the tools, predictable wear behavior is required to ensure high process reliability. To improve the performance of cutting tools, especially in the field of hard metal tools, so-called cutting edge preparation has established itself as an important process step in the production chain. A cutting edge preparation is a fine machining, in particular of the tool cutting edge, after the grinding process to produce the actual tool macro shape. Due to the hard and brittle material behavior of hard metals, microscopic defects such as chipping along the cutting edge occur as a result of the grinding process. With the help of the cutting edge preparation, these defects can be eliminated and a cutting edge shape adapted to the specific machining process can be generated. With this load-appropriate design of the cutting edge, it is also possible in many machining cases to increase the stability of the cutting edges in such a way that increased metal removal rates can be selected without losing tool life. This can significantly increase the cost-effectiveness of production.
Bisherige bekannte und zum Teil etablierte Verfahren zur Schneidkantenpräparation basieren in erster Linie auf Verfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide wie Strahlspanen, Magnetfinishen, Schleppschleifen und Strömungsschleifen. Darüber hinaus sind weitere trennende Verfahren, wie das Bürsten, die Funkenerosion und das Laserabtragen sowie das Schleifen von Verrundungen, zur Präparation von Schneidkanten bekannt. Den genannten Verfahren ist gemeinsam, dass zur Durchführung in der Regel eine spezielle Maschine oder Einrichtung benötigt wird, die häufig mit hohen Investitionskosten verbunden ist. Diese Investitionskosten stellen gerade für kleine und mittelständische werkzeugherstellende Unternehmen eine große Hürde dar. Ein weiterer Nachteil, der sich mit den genannten Verfahren ergibt, ist eine zum Teil deutliche Erhöhung der Durchlaufzeit in der Werkzeugfertigung. Diese resultiert zum einen aus der zusätzlichen Prozesszeit, die sich aus dem Präparationsprozess ergibt. Zum anderen ist durch den Einsatz einer eigenständigen Maschine in der Regel ein zusätzlicher Handhabungsaufwand erforderlich. Ergänzend ist zu erwähnen, dass nach aktuellem Stand der Technik keines der oben beschriebenen Verfahren zur Präparation von nachgeschliffenen Werkzeugen verwendet wird. Aufgrund der fehlenden Möglichkeit einer Präparation von Schneidkanten im nachgeschliffenen Zustand erreichen diese Werkzeuge meist nicht die Standmengen von neuen Werkzeugen.Previously known and in some cases established processes for cutting edge preparation are primarily based on processes with a geometrically undefined cutting edge such as jet cutting, magnet finishing, drag grinding and flow grinding. In addition, other cutting processes such as brushing, spark erosion and laser ablation as well as the grinding of fillets are known for the preparation of cutting edges. A common feature of the processes mentioned is that a special machine or device is usually required to carry them out, which is often associated with high investment costs. These investment costs represent a major hurdle, especially for small and medium-sized tool manufacturing companies. Another disadvantage that arises with the above-mentioned methods is a sometimes significant increase in the throughput time in tool manufacturing. On the one hand, this results from the additional process time that results from the preparation process. On the other hand, the use of a stand-alone machine usually requires additional handling. It should also be mentioned that, according to the current state of the art, none of the methods described above are used for the preparation of reground tools. Due to the lack of the possibility of preparing cutting edges in the reground state, these tools usually do not achieve the tool life of new tools.
Jedes der genannten Verfahren besitzt spezifische Vor- und Nachteile, die sich einerseits auf die Verfahrensanwendung selbst, als auch auf die resultierende Kanten- und Oberflächengestalt der Werkzeuge beziehen. Aufgrund der großen Relevanz für die Industrie wird im Weiteren ausschließlich auf die Verfahren Strahlspanen, Bürsten, Schleppschleifen, das Schleifen, insbesondere unter Einsatz elastisch gebundener Schleifscheiben, sowie des ähnlichem dem diesen Verfahren ähnlichem Drillpolish eingegangen.Each of the processes mentioned has specific advantages and disadvantages, which on the one hand relate to the application of the process itself and to the resulting edge and surface shape of the tools. Due to the great relevance for the industry, the following only deals with the processes of jet cutting, brushing, drag grinding, grinding, in particular with the use of elastically bonded grinding wheels, as well as the drill polish similar to this process.
Beim Strahlspanen wird ein Strahlmittel bestehend aus Abrasivmedium und Trägermedium über eine Strahldüse mit großer kinetischer Energie auf die Werkstückoberfläche beschleunigt. Das Abrasivmedium wird nach Kornart, Korngröße und Kornform unterschieden. Das Trägermedium ist dabei häufig eine Flüssigkeit oder Luft. Die wichtigsten Prozesseinflüsse auf das Verfahren sind neben der Wahl des Strahlmittels die Strahlvorschubgeschwindigkeit, der Strahldruck und der Strahlwinkel. Das Verfahren erlaubt eine flexible Führung der Strahldüse oder des zu präparierenden Werkzeugs, wodurch die gezielte Bearbeitung einzelner Schneidenbereiche möglich ist. Damit eignet es sich insbesondere zur Erzeugung komplexer Schneidkantengestalten mit tendenziell geringeren Verrundungsgrößen, wobei die gezielte Steuerung des Materialabtrages sehr schwierig ist. Es kann insbesondere bei sehr kleinen Werkzeugdurchmessern und eng beieinander liegenden Schneiden aufgrund sogenannter Passivstrahlungen zur unerwünschten Beeinflussung weiterer nicht zu präparierender Schneidkanten kommen. Hierdurch wird die Prozessgenauigkeit bzw. die Reproduzierbarkeit des Prozessergebnisses negativ beeinflusst. Auf den Frei- und Spanflächen, die an die gestrahlten Schneidkante angrenzen und mit dem Abrasivstrahl in Kontakt kommen, bildet sich eine charakteristische Grübchenstruktur aus, die in der Regel zu einer optischen Mattierung der Oberfläche führt.During blasting, a blasting agent consisting of an abrasive medium and a carrier medium is accelerated onto the workpiece surface via a blasting nozzle with high kinetic energy. The abrasive medium is differentiated according to grain type, grain size and grain shape. The carrier medium is often a liquid or air. The most important process influences on the process are, in addition to the choice of blasting agent, the beam feed speed, the blasting pressure and the blasting angle. The method allows flexible guidance of the jet nozzle or the tool to be prepared, which enables the targeted processing of individual cutting areas. It is therefore particularly suitable for producing complex cutting edge shapes with generally smaller rounding sizes, whereby the targeted control of the material removal is very difficult. Particularly with very small tool diameters and closely spaced cutting edges, so-called passive radiation can have an undesirable effect on other cutting edges that are not to be prepared. This has a negative impact on the process accuracy and the reproducibility of the process result. A characteristic dimple structure forms on the free and rake faces that border the blasted cutting edge and come into contact with the abrasive jet, which usually leads to an optical matting of the surface.
Ein ebenfalls im industriellen Umfeld etabliertes Verfahren ist das Bürsten. Der Materialabtrag erfolgt, indem eine rotierende mit Abrasivmedium versetzte Bürste entlang der Schneidkante des Werkzeugs verfahren wird. Das Verfahren ist zur effizienten Erzeugung größerer und asymmetrischer Verrundungen geeignet. Prozessseitige Einflussfaktoren des Verfahrens sind die Schnittgeschwindigkeit, die Vorschubgeschwindigkeit, die Zustellung, der Neigungswinkel der Schneidkante und die Bürstdauer. Die werkzeugseitigen Einflüsse sind der Fadendurchmesser, die Korngröße des Abrasivmediums, der Borstentyp und die Borstendichte. Aufgrund dieser Vielzahl an Einflussfaktoren ist die Prozessbeherrschung komplex und erfordert genaue Kenntnisse des Verfahrens und der Wechselwirkungen zur zielgenauen Umsetzung. Zusätzlich zur Prozessbeherrschung wird die Prozesssicherheit durch den Borstenverschleiß negativ beeinflusst. Die Erzeugung komplexer Schneidengestalten ist bei kleineren Werkzeugdurchmessern ebenfalls begrenzt.Brushing is also an established process in the industrial environment. The material is removed by moving a rotating brush with an abrasive medium along the cutting edge of the tool. The procedure is for efficient generation of larger and asymmetrical fillets. Process-side influencing factors of the method are the cutting speed, the feed speed, the infeed, the angle of inclination of the cutting edge and the brushing duration. The influences on the tool side are the thread diameter, the grain size of the abrasive medium, the bristle type and the bristle density. Because of this multitude of influencing factors, process control is complex and requires precise knowledge of the process and the interactions for precise implementation. In addition to process control, process reliability is negatively influenced by bristle wear. The creation of complex cutting edge shapes is also limited with smaller tool diameters.
Das Schleppschleifen, eine Variante des Gleitschleifens, ist ein im industriellen Umfeld ebenfalls weit verbreitetes Verfahren. Der Materialabtrag erfolgt, indem die zu präparierenden Werkzeuge durch ein loses und in der Regel ruhendes Abrasivmedium geführt werden. Die Werkzeugbewegung ist dabei zumeist rotatorisch. Für das Bearbeitungsergebnis sind vor allem die Drehzahl, die Drehrichtung, die Eintauchtiefe und die Bearbeitungszeit sowie das gewählte Abrasivmedium von Bedeutung. Mit dem Verfahren sind sowohl kleinere als auch größere Verrundungen effizient herstellbar. Darüber hinaus kann eine deutliche Verbesserung der Oberflächengüte erzielt werden. Jedoch ergeben sich durch den Einsatz auch einige Nachteile. Durch das Eintauchen des Werkzeugs in das Abrasivmedium kommt es zu einer sehr großen Kontaktfläche des Mediums mit dem Werkzeug. In all diesen Kontaktbereichen erfolgt Materialabtrag, sodass eine gezielte Präparation einzelner Schneidenbereiche nahezu ausgeschlossen ist. Weiterhin können Formfaktoren sowie gradierte Verrundungen nur sehr schwer eingestellt werden, und durch die Rotationsbewegung kommt es insbesondere bei Schaftwerkzeugen im Bereich von größeren Durchmessern zu einem starken Materialabtrag.Drag grinding, a variant of vibratory grinding, is also a widely used process in the industrial environment. The material is removed by passing the tools to be prepared through a loose and usually stationary abrasive medium. The tool movement is mostly rotary. The speed, the direction of rotation, the depth of immersion and the processing time as well as the selected abrasive medium are of particular importance for the processing result. Both smaller and larger roundings can be produced efficiently with the method. In addition, a significant improvement in the surface quality can be achieved. However, there are also some disadvantages due to its use. The immersion of the tool in the abrasive medium results in a very large contact surface between the medium and the tool. Material is removed in all of these contact areas, so that targeted preparation of individual cutting areas is almost impossible. Furthermore, form factors and graded roundings can only be set with great difficulty, and the rotational movement results in a large amount of material being removed, especially in the case of shank tools in the area of larger diameters.
Eine Schneidkantenpräparation ist weiterhin durch einen Schleifprozess realisierbar. Üblich ist die Erzeugung einer einfachen oder doppelten Fase entlang der Schneidkante. In einem neueren Ansatz wird durch die Erzeugung von mehr als zwei Fasen die Profilform der Schneidkante einer Verrundung angenähert. Daneben ist auch die Anwendung elastisch gebundener Schleifscheiben in der Werkzeugpräparation bekannt. Ein Einsatzgebiet ist die Feinstbearbeitung von Spannuten an Zerspanungswerkzeugen.Cutting edge preparation can still be implemented using a grinding process. It is common to create a single or double bevel along the cutting edge. In a more recent approach, the profile shape of the cutting edge is approximated to a rounding by creating more than two chamfers. In addition, the use of elastically bonded grinding wheels in tool preparation is known. One area of application is the fine machining of flutes on cutting tools.
Aus der
Die Schneidkantenpräparation stellt nachweislich ein effektives Mittel dar, um die Leistungsfähigkeit und Bearbeitungsqualität von Schneidwerkzeugen zu erhöhen, erfordert jedoch meist zusätzliche Maschinen und Gerätschaften. Somit ergeben sich zum einen hohe Investitionskosten für diese Gerätschaften, zum anderen zusätzliche Werkstückhandhabungskosten, die in einem Hochlohnland wie Deutschland einen maßgeblichen Teil der Kosten für die Präparation ausmachen können. Aus den genannten technologischen und wirtschaftlichen Aspekten erschließt sich der Bedarf zur Entwicklung eines weiter entwickelten Schneidkantenpräparationsverfahrens, welches insbesondere für den Einsatz bei kleinen und mittelständischen Zerspanwerkzeugherstellern geeignet ist und bei dem insbesondere die Forderungen nach geringen Investitions- sowie Betriebskosten, einer einfachen Umsetzung sowie einer kurzen Durchlaufzeit bei der Werkzeugpräparation erfüllt werden.Cutting edge preparation has been shown to be an effective means of increasing the performance and processing quality of cutting tools, but it usually requires additional machines and equipment. This results in high investment costs for this equipment on the one hand, and additional workpiece handling costs on the other, which in a high-wage country like Germany can make up a significant part of the costs for the preparation. From the above-mentioned technological and economic aspects, there is a need to develop a further developed cutting edge preparation process, which is particularly suitable for use by small and medium-sized cutting tool manufacturers and in which in particular the requirements for low investment and operating costs, simple implementation and short lead times for tool preparation.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer einfachen und kostengünstigen Möglichkeit zur gezielter Präparation von Schneidkanten an rotationssymmetrischen Zerspanungswerkzeugen insbesondere mit Spannschaft (Schaftwerkzeugen) hinsichtlich ihrer mikroskopischen Gestalt, ohne dass für das werkzeugherstellende Unternehmen zusätzliche Investitionskosten für Maschinen anfallen.The object of the present invention is to provide a simple and inexpensive option for the targeted preparation of cutting edges on rotationally symmetrical cutting tools, in particular with clamping shanks (shank tools) with regard to their microscopic shape, without the tool-manufacturing company incurring additional investment costs for machines.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich der Vorrichtung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1, hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 16 und hinsichtlich des Schleifkörpers aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 26 jeweils in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to the object of the invention arises with regard to the device from the characterizing features of claim 1, with regard to the method from the characterizing features of
Die Erfindung hinsichtlich der Vorrichtung geht aus von einer Vorrichtung zur Schneidkantenpräparation von Schneidwerkzeugen, insbesondere von Bohrern oder Fräsern oder dgl. Werkzeugen, insbesondere von Hartmetall-Schneidwerkzeugen, wobei das Schneidwerkzeug während einer Relativbewegung mit einem mit abtragenden Partikeln versehenen und flexibel gebundenen Schleifkörper spanend wechselwirkt und die Partikel des Schleifkörpers die Kantengeometrie des Schneidwerkzeugs beeinflussen. Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung wird dadurch in erfindungsgemäßer Weise weiter entwickelt, dass der Schleifkörper hinsichtlich seiner Abmessungen im Wesentlichen an die Abmessungen des jeweils zu präparierenden Schneidwerkzeugs angepasst und in einer auswechselbaren Halterung aufgenommen ist, die im Arbeitsraum einer Werkzeugschleifmaschine angeordnet und von dem Schneidwerkzeug zur Schneidkantenpräparation zerspanbar gehalten ist. Im Gegensatz zu bekannten Lösungen zur Schneidkantenpräparation werden die Abmessungen des Schleifkörpers jeweils an die Abmessungen, z.B. die Umfangsabmessungen des jeweils zu präparierenden Schneidwerkzeugs angepasst, wodurch zum einen eine wesentliche Ersparnis an Material des Schleifkörpers erzielt werden kann und zum anderen die technologische Durchführung der Schneidkantenpräparation gezielt beeinflusst und verbessert werden kann. So wird nur so viel Material des zum Schleifkörper zu verarbeitenden Abrasivmaterials benötigt, wie auch tatsächlich zur Durchführung der Schneidkantenpräparation benötigt wird und daher der Vorgang der Schneidkantenpräparation wirtschaftlicher gestaltet. Zudem fällt das sonst notwendige Abrichten großer Schleifscheiben zwischen den jeweiligen Vorgängen zur Schneidkantenpräparation weg. Weiterhin wird der abmessungstechnisch angepasste Schleifkörper in einer zugehörigen auswechselbaren Halterung aufgenommen, die im Arbeitsraum einer Werkzeugschleifmaschine angeordnet und von dem Schneidwerkzeug zur Schneidkantenpräparation zerspanbar gehalten ist. Die auswechselbare Halterung ermöglicht zum einen ein Vorrüsten der Halterung mit jeweils neuen oder auch anderen Schleifkörpern unabhängig von der eigentlichen Bearbeitung in der Schleifmaschine und entkoppelt so das Umrüsten der Schleifkörper wesentlich von der eigentlichen Bearbeitung. Zum anderen kann der abmessungstechnisch angepasste Schleifkörper besonders platzsparend und damit z.B. einen vorgelagerten Schleifprozess auf der Werkzeugschleifmaschine besonders wenig störend im Arbeitsraum der Schleifmaschine untergebracht und zur Durchführung der Schneidkantenpräparation bereit gehalten werden. Dadurch wird es wesentlich einfacher und unkomplizierter, nach dem eigentlichen Schleifen des Schneidwerkzeugs auf der Werkzeugschleifmaschine auch die Schneidkantenpräparation auf derselben Werkzeugschleifmaschine und idealerweise in der selben Aufspannung durchzuführen, da keine oder nur geringe zusätzliche Einrichtungen an der Werkzeugschleifmaschine benötigt werden und diese zudem platzmäßig nur wenig oder gar keinen zusätzlichen Platz im Arbeitsraum der Werkzeugschleifmaschine einnehmen. Damit ist es auch für kleinere Werkzeugschleifereien möglich, neben dem eigentlichen Werkzeugschleifen auch die Schneidkantenpräparation anzubieten, ohne in teure Zusatzeinrichtungen an der Werkzeugschleifmaschine investieren oder zusätzliche Maschinen anschaffen zu müssen.The invention with regard to the device is based on a device for cutting edge preparation of cutting tools, in particular drills or milling cutters or similar tools, in particular hard metal cutting tools, the cutting tool during a relative movement interacting with a flexibly bonded grinding body provided with abrasive particles and the particles of the grinding tool influence the edge geometry of the cutting tool. Such a generic device is further developed in accordance with the invention in that the dimensions of the grinding body are essentially adapted to the dimensions of the cutting tool to be prepared in each case and held in an exchangeable holder which is arranged in the working space of a tool grinding machine and can be machined by the cutting tool for cutting edge preparation is held. In contrast to known solutions for cutting edge preparation, the dimensions of the grinding wheel are adapted to the dimensions, e.g. the circumferential dimensions of the cutting tool to be prepared, whereby on the one hand a substantial saving in material of the grinding wheel can be achieved and on the other hand the technological implementation of the cutting edge preparation can be specifically influenced and can be improved. Thus, only as much material of the abrasive material to be processed into the grinding body is required as is actually required to carry out the cutting edge preparation and therefore the process of cutting edge preparation is made more economical. In addition, the otherwise necessary dressing of large grinding wheels between the respective processes for cutting edge preparation is no longer necessary. Furthermore, the dimensionally adapted grinding body is received in an associated exchangeable holder, which is arranged in the working space of a tool grinding machine and is held in a machinable manner by the cutting tool for cutting edge preparation. On the one hand, the exchangeable holder enables the holder to be pre-equipped with new or different grinding tools independently of the actual machining in the grinding machine, and thus significantly decouples the retooling of the grinding articles from the actual machining. On the other hand, the dimensionally adapted grinding wheel can be accommodated in a particularly space-saving manner and thus, for example, an upstream grinding process on the tool grinding machine with little disruption in the work area of the grinding machine and kept ready for performing the cutting edge preparation. This makes it much easier and less complicated, after the actual grinding of the cutting tool on the tool grinding machine, to also carry out the cutting edge preparation on the same tool grinding machine and ideally in the same set-up, since little or no additional equipment is required on the tool grinding machine and there is little or no space required take up no additional space in the work area of the tool grinding machine. This also makes it possible for smaller tool grinding shops to offer cutting edge preparation in addition to actual tool grinding without having to invest in expensive additional equipment on the tool grinding machine or having to purchase additional machines.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die auswechselbare Halterung in eine Schleifscheibenaufnahme der Werkzeugschleifmaschine einsetzbar gehalten ist. Der Bauraum der Schleifscheibenaufnahme ist ein normalerweise funktionsmäßig ungenutzter Bereich an der Schleifscheibenaufnahme, der üblicherweise in Verlängerung des Spannkegels oder dgl. Spannaufnahme in dem Bereich angeordnet ist, der von der scheibenförmigen Schleifscheibe umgeben ist. Dieser Bund, auf den die Schleifscheibe aufgesteckt wird, ist üblicherweise aus Vollmaterial gebildet und ansonsten ungenutzt. Daher kann gerade dieser, zentral im Arbeitsraum der Werkzeugschleifmaschine angeordnete Raum nun dazu genutzt werden, einen Einbauraum für die auswechselbare Halterung mit dem Schleifkörper zu bilden, in dem der Schleifkörper von dem Schneidwerkzeug zur Schneidkantenpräparation zerspanbar gehalten ist. Es wird somit bei einer derartigen Anordnung des bauvolumenmäßig kleinen und an die Abmessungen des Schneidwerkzeugs angepassten Schleifkörpers kein zusätzlicher Bauraum für die Schneidkantenpräparation benötigt und die Schneidkantenpräparation zudem in einem Bereich des Arbeitsraums der Werkzeugschleifmaschine durchführbar, der gut zugänglich ist und keine Änderungen an der Kinematik zur Bewegung von Schleifscheibe oder Schneidwerkzeug erfordert. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, den bauvolumenmäßig kleinen und an die Abmessungen des Schneidwerkzeugs angepassten Schleifkörper an einer anderen Stelle des Arbeitsraums der Werkzeugschleifmaschine anzuordnen.It is particularly advantageous if the exchangeable holder is kept insertable in a grinding wheel holder of the tool grinding machine. The installation space of the grinding wheel holder is a normally functionally unused area on the grinding wheel holder, which is usually arranged as an extension of the clamping cone or similar clamping holder in the area that is surrounded by the disk-shaped grinding wheel. This collar, onto which the grinding wheel is attached, is usually made of solid material and is otherwise unused. Therefore, precisely this space, which is arranged centrally in the working area of the tool grinding machine, can now be used to form an installation space for the exchangeable holder with the grinding wheel, in which the grinding wheel is held in a machinable manner by the cutting tool for cutting edge preparation. With such an arrangement of the grinding body, which is small in terms of volume and adapted to the dimensions of the cutting tool, no additional installation space is required for the cutting edge preparation and the cutting edge preparation is also required in an area of the working space of the Tool grinding machine feasible, which is easily accessible and does not require any changes to the kinematics for moving the grinding wheel or cutting tool. Of course, it is also conceivable to arrange the grinding body, which is small in terms of construction volume and adapted to the dimensions of the cutting tool, at a different point in the working space of the tool grinding machine.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Schleifkörper im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Da die zu präparierenden Schneidwerkzeuge üblicherweise ebenfalls zumindest grundsätzlich zylindrische Abmessungen aufweisen, kann durch eine ebenfalls zylindrische Ausgestaltung des Schleifkörpers eine weitgehende Anpassung an Abmessungen und Form der Schneidwerkzeuge erreicht werden, wodurch erst die im Zusammenhang mit der maßlichen Anpassung der Abmessungen des Schleifkörpers an die Abmessungen der Schneidwerkzeuge eine weitgehende Einsparung von Abrasivmaterial für den Schleifkörper erreicht werden kann. Hierzu werden in weiterer Ausgestaltung die zylindrischen Umfangsabmessungen des Schleifkörpers im Wesentlichen den Umfangsabmessungen des zu präparierenden Schneidwerkzeugs angepasst, so dass der Schleifkörper in Laufe der üblicherweise mehreren Schneidkantenpräparationen nacheinander zu bearbeitender Schneidwerkzeuge sukzessive und weitgehend vollständig zerspant werden kann und dadurch auch keine ungenutzten Rest des Abrasivmaterials entsorgt werden müssen.Furthermore, it is advantageous if the grinding body is essentially cylindrical. Since the cutting tools to be prepared usually also have at least fundamentally cylindrical dimensions, an extensive adaptation to the dimensions and shape of the cutting tools can be achieved by a likewise cylindrical configuration of the grinding body, whereby only the in connection with the dimensional adjustment of the dimensions of the grinding body to the dimensions of the Cutting tools a substantial saving of abrasive material for the grinding body can be achieved. For this purpose, in a further embodiment, the cylindrical circumferential dimensions of the grinding body are essentially adapted to the circumferential dimensions of the cutting tool to be prepared, so that the grinding body can be successively and largely completely machined in the course of the usually several cutting edge preparations to be machined one after the other and thus no unused residue of the abrasive material can be disposed of Need to become.
Weiterhin ist es von wesentlichem Vorteil, dass der Schleifkörper nach dem vollständigen Einsatz einfach gegen einen neuen Schleifkörper ausgetauscht werden kann. Hierdurch werden die Zeiten für die Bearbeitung eines Schneidwerkzeugs nur unwesentlich verlängert und die Schneidkantenpräparation verlängert durch sonst notwendige Umrüstungen oder dgl. nicht unnötig die Zeit zur Herstellung des Schneidwerkzeugs.Furthermore, it is of considerable advantage that the grinding wheel can easily be exchanged for a new grinding wheel after it has been used completely. As a result, the times for machining a cutting tool are only insignificantly extended and the cutting edge preparation does not unnecessarily extend the time for producing the cutting tool due to conversions or the like that are otherwise necessary.
In einer ersten Ausgestaltung wird dazu der Schleifkörper einfach auswechselbar in der auswechselbaren Halterung angeordnet, bevorzugt in die Halterung eingepresst. Hierzu kann z.B. der rotationssymmetrische Schleifkörper mit an den Durchmesser des zu präparierenden Schneidwerkzeugs angepasstem, sehr geringem Aufmaß hergestellt und in die auswechselbare Halterung eingepresst werden. Durch das Einpressen wird eine einfach herstellbare und hinreichend drehfeste Verbindung zwischen dem Schleifkörper und der auswechselbaren Halterung hergestellt, um die Bearbeitungskräfte bei der Schneidkantenpräparation sicher aufzunehmen.In a first embodiment, for this purpose, the grinding body is arranged in the exchangeable holder in an easily exchangeable manner, preferably pressed into the holder. For this purpose, for example, the rotationally symmetrical grinding wheel can be produced with a very small allowance adapted to the diameter of the cutting tool to be prepared and pressed into the exchangeable holder. By pressing in, a connection between the grinding body and the exchangeable holder that is easy to produce and that is sufficiently rotationally fixed is produced in order to safely absorb the machining forces during the preparation of the cutting edges.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist es denkbar, die auswechselbare Halterung in eine vorzugsweise zentrale Bohrung in der Schleifscheibenaufnahme, vorzugsweise in dem Aufnahmebund für die Schleifscheibe, einsteckbar auszugestalten. Dieses leicht zugängliche und wie schon dargestellt bisher weitgehend ungenutzte Volumen kann durch eine einfache Modifikation einer herkömmlichen Schleifscheibenaufnahme an einem maschinenseitigen Spannelement für die Schleifscheibe an nahezu jeder Werkzeugschleifmaschine bereit gestellt werden und verändert den Arbeitsraum der Werkzeugschleifmaschine nicht oder nur unwesentlich.In a particularly advantageous embodiment, it is conceivable to design the exchangeable holder so that it can be plugged into a preferably central bore in the grinding wheel receptacle, preferably in the receptacle collar for the grinding wheel. This easily accessible and, as already shown, largely unused volume can be made available by a simple modification of a conventional grinding wheel holder on a machine-side clamping element for the grinding wheel on almost every tool grinding machine and does not change the working space of the tool grinding machine, or only slightly.
In weiterer Ausgestaltung kann die auswechselbare Halterung ein Außengewinde aufweisen, das in die mit Innengewinde ausgestattete Bohrung in der Schleifscheibenaufnahme einschraubbar ist. Hierdurch kann die auswechselbare Halterung passgenau und schnell in die Bohrung in der Schleifscheibenaufnahme eingebaut und gesichert werden. Es ist aber auch denkbar, die auswechselbare Halterung in eine vorzugsweise zentrale Bohrung in der Schleifscheibenaufnahme einzupressen oder einzustecken und dort drehfest zu haltern, etwa durch eine Art Bajonett oder eine Klemmung oder dgl..In a further embodiment, the exchangeable holder can have an external thread which can be screwed into the bore provided with an internal thread in the grinding wheel holder. This allows the exchangeable holder to be installed and secured quickly and precisely in the hole in the grinding wheel holder. However, it is also conceivable to press or insert the replaceable holder into a preferably central bore in the grinding wheel holder and to hold it there in a rotationally fixed manner, for example by means of a type of bayonet or a clamp or the like.
Gerade für die Schneidkantenpräparation langauskragende Schneidwerkzeuge mit einem großen Länge/Durchmesserverhältnis kann im Bereich der auswechselbaren Halterung für den Schleifkörper eine Führungsbuchse angeordnet werden, durch die auch derartige langauskragende Schneidwerkzeuge, durch die Führungsbuchse geführt präparierbar sind und dadurch genauer und sicherer bearbeitet werden können als ohne zusätzliche Führung. Derartige langauskragende Schneidwerkzeuge können z.B. asymmetrische Tiefbohrwerkzeuge, Einlippenbohrer, Wendelbohrer oder dgl. mit einem großen Länge/Durchmesserverhältnis sein, die ansonsten bei der Bearbeitung leicht ausweichen oder aufgrund ihrer Länge zu Schwingungen bei der Schneidkantenpräparation neigen. Hierzu kann in weiterer Ausgestaltung die Führungsbuchse so relativ zu der auswechselbaren Halterung angeordnet werden, vorzugsweise in Verlängerung der auswechselbaren Halterung an dieser angeordnet werden, dass die Führungsbuchse das langauskragende Schneidwerkzeug vor dem Bereich der Zerspanung des Schleifkörpers führt und stützt.Especially for cutting edge preparation, long cantilever cutting tools with a large length / diameter ratio can be arranged in the area of the exchangeable holder for the grinding body, through which such long cantilever cutting tools, guided by the guide bush, can be prepared and can thus be processed more precisely and safely than without additional ones Guide. Such long cantilever cutting tools can be, for example, asymmetrical deep drilling tools, single-lip drills, twist drills or the like with a large length / diameter ratio, which otherwise easily evade during machining or, due to their length, tend to vibrate during cutting edge preparation. For this purpose, in a further embodiment, the guide bushing can be arranged relative to the exchangeable holder, preferably arranged as an extension of the exchangeable holder, so that the guide bushing guides and supports the long cantilever cutting tool in front of the machining area of the grinding wheel.
Weiterhin ist es denkbar, dass in die auswechselbare Halterung elektrische Leiterbahnen und/oder Sensorelemente einbringbar sind, die Informationen über den Ablauf der Schneidkantenpräparation bereitstellen. So kann etwa durch berührungslose Sensoren oder dgl. zusätzlich der Bearbeitungsablauf bei der Schneidkantenpräparation überwacht und ggf. beeinflusst werden. In weiterer Ausgestaltung ist es denkbar, dass die Sensorelemente zur Spannungsversorgung mit in die auswechselbare Halterung integrierten Akkumulatoren ausgestattet sind, die während der Nichtnutzung im Schleifscheibenmagazin oder extern ladbar sind. Hierdurch kann in den Nebenzeiten, in denen die auswechselbare Halterung nicht benutzt wird, genügend Energie in die Akkumulatoren eingespeichert werden, um dann die vorstehenden Überwachungsvorgänge bei der Schneidkantenpräparation durchführen zu können, wenn die jeweilige auswechselbare Halterung eingewechselt wurde.Furthermore, it is conceivable that electrical conductor tracks and / or sensor elements can be introduced into the exchangeable holder, which provide information about the process of cutting edge preparation. For example, the processing sequence during the cutting edge preparation can be monitored and possibly influenced by means of contactless sensors or the like. In a further embodiment, it is conceivable that the sensor elements for the voltage supply with accumulators integrated into the exchangeable holder that can be loaded in the grinding wheel magazine or externally when not in use. As a result, enough energy can be stored in the accumulators in the non-productive times in which the exchangeable holder is not used in order to be able to carry out the above monitoring processes during cutting edge preparation when the respective exchangeable holder has been replaced.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Schleifkörper Abrasivpartikel aufweist, insbesondere aus Siliziumkarbid, Aluminiumdioxid oder Diamant, und von den zu präparierenden Schneidwerkzeugen sukzessive vollständig zerspant wird. Durch die Wahl oder die Mischung der jeweils zum Schleifkörper verarbeiteten Abrasivpartikel sowie in weiterer Ausgestaltung auch durch die Mischung feinerer und/oder gröberer Abrasivpartikel kann das Zerspanungsverhalten des Schleifkörpers und damit auch die erzielbare Schneidkantenpräparation in weiten Grenzen beeinflusst werden. Denkbar ist es hierbei auch, die Verteilung feinerer und/oder gröberer Abrasivpartikel innerhalb des Schleifkörpers inhomogen auszubilden, z.B. um ein unterschiedliches Präparationsverhalten z.B. im Kernbereich und im Außenbereich des Schleifkörpers hervorzurufen und damit angepasst an die jeweilige Geometrie des zu präparierenden Schleifkörpers unterschiedliche Präparationsergebnisse in einzelnen Bereichen des Schneidwerkzeugs zu ermöglichen.It is particularly advantageous if the grinding body has abrasive particles, in particular made of silicon carbide, aluminum dioxide or diamond, and is successively completely machined by the cutting tools to be prepared. By choosing or mixing the abrasive particles processed into the grinding body and, in a further embodiment, also by mixing finer and / or coarser abrasive particles, the machining behavior of the grinding body and thus also the achievable cutting edge preparation can be influenced within wide limits. It is also conceivable here to make the distribution of finer and / or coarser abrasive particles within the grinding wheel inhomogeneous, e.g. to produce different preparation behavior, e.g. in the core area and in the outer area of the grinding wheel, and thus, adapted to the respective geometry of the grinding wheel to be prepared, different preparation results in individual areas of the cutting tool.
Weiterhin ist es denkbar, dass der Schleifkörper eine auf den Schneidwerkzeugdurchmesser abgestimmte, sich axial erstreckende Lochung aufweist, innerhalb derer das Schneidwerkzeug nicht von den Partikeln des Schleifkörpers beeinflusst wird. So ist es z.B. bei der Schneidkantenpräparation von Bohrern von Vorteil, den Bereich der Querschneide des Bohrers anders oder gar nicht zu präparieren als den Bereich der Hauptschneide. Dadurch, dass gerade in dem Bereich der Querschneide durch die Lochung kein Material des Schleifkörpers vorhanden ist, wird auch der Bereich der Querschneide nicht verändert.Furthermore, it is conceivable that the grinding body has an axially extending perforation which is matched to the cutting tool diameter and within which the cutting tool is not influenced by the particles of the grinding body. For example, when preparing the cutting edge of drills, it is advantageous to prepare the area of the cross cutting edge of the drill differently or not at all than the area of the main cutting edge. Because there is no material of the grinding tool in the area of the cross cutting edge due to the perforation, the area of the cross cutting edge is not changed either.
Weiterhin ist es denkbar, dass der Schleifkörper Abschnitte mit unterschiedlichen Härtegraden der Bindung aufweist, insbesondere radiale ringförmige Abschnitte unterschiedlicher Härtegrade. Die Bindung der Abrasivpartikel des Schleifkörpers hat direkte Auswirkung auf das Zerspanungsverhalten des Schleifkörpers und damit auf die lokale Schneidkantenpräparation des Schneidwerkzeugs. Durch unterschiedliche Härte oder unterschiedliche Bereich der Härte der Bindung kann eine weitere Anpassung des Ergebnisses der Schneidkantenpräparation an die Anforderungen des jeweiligen Schneidwerkzeugs erreicht werden. Z.B. kann der Kern des Schleifkörpers eine höhere Härte der Bindung als der äußere Bereich aufweisen, um eine gleichmäßige Schneidkantenverrundung aufgrund der elastischen Deformation des rotationssymmetrischen Schleifkörpers zu erreichen.Furthermore, it is conceivable that the grinding body has sections with different degrees of hardness of the bond, in particular radial annular sections of different degrees of hardness. The binding of the abrasive particles of the grinding wheel has a direct effect on the machining behavior of the grinding wheel and thus on the local cutting edge preparation of the cutting tool. A further adaptation of the result of the cutting edge preparation to the requirements of the respective cutting tool can be achieved through different hardness or different ranges of hardness of the bond. For example, the core of the grinding wheel can have a higher bond hardness than the outer area in order to achieve a uniform cutting edge rounding due to the elastic deformation of the rotationally symmetrical grinding wheel.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Schneidkantenpräparation von Schneidwerkzeugen, insbesondere von Bohrern oder Fräsern oder dgl. Werkzeugen, insbesondere von Hartmetall-Schneidwerkzeugen, wobei das Schneidwerkzeug während einer Relativbewegung mit einem mit abtragenden Partikeln versehenen und flexibel gebundenen Schleifkörper spanend wechselwirkt und die Partikel des Schleifkörpers die Kantengeometrie des Schneidwerkzeugs beeinflussen, gemäß dem der Schleifkörper hinsichtlich seiner Abmessungen im Wesentlichen an die Abmessungen des jeweils zu präparierenden Schneidwerkzeugs angepasst und von einer auswechselbaren, im Arbeitsraum einer Werkzeugschleifmaschine angeordneten Halterung aufgenommen wird, in der der Schleifkörper von den zu präparierenden Schneidwerkzeugen sukzessive vollständig zerspant wird. Wesentliche Eigenschaften und Vorteile des Verfahrens stehen in direktem Zusammenhang mit der vorstehend beschriebenen und erläuterten Vorrichtung, daher lassen sich deren beschriebene Eigenschaften und Vorteile auch zur Charakterisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens heranziehen.The invention further relates to a method for cutting edge preparation of cutting tools, in particular drills or milling cutters or similar tools, in particular hard metal cutting tools, the cutting tool during a relative movement interacting with a flexibly bonded abrasive body provided with abrasive particles and the particles of the grinding body influence the edge geometry of the cutting tool, according to which the dimensions of the grinding body are essentially adapted to the dimensions of the cutting tool to be prepared in each case and held by an exchangeable holder arranged in the work area of a tool grinding machine in which the grinding body is successively completely machined from the cutting tools to be prepared becomes. Essential properties and advantages of the method are directly related to the device described and explained above, so the properties and advantages described can also be used to characterize the method according to the invention.
Von besonderem Vorteil ist es hierbei, dass die Schneidkantenpräparation in derselben Aufspannung unmittelbar nach der erstmaligen Herstellung der Form des Schneidwerkzeugs oder auch nach dem Nachschleifen des Schneidwerkzeuges auf der gleichen Werkzeugschleifmaschine durchgeführt werden kann. Hierdurch entfallen zum einen sonst notwendige Zusatzeinrichtungen für eine separate Schneidkantenpräparation, zudem kann die Schneidkantenpräparation auch direkt in derselben Aufspannung und auf derselben Werkzeugschleifmaschine durchgeführt werden, auf der auch die grundsätzliche Formgebung des Schneidwerkzeugs vorgenommen wird. Zudem kann die Schneidkantenpräparation auch nach einem Nachschleifen eines schon benutzten Schneidwerkzeugs durchgeführt werden, wodurch auch bei derartigen nachgeschliffenen Schneidwerkzeugen die Vorteile der Schneidkantenpräparation genutzt werden können.It is particularly advantageous here that the cutting edge preparation can be carried out in the same set-up immediately after the first production of the shape of the cutting tool or also after regrinding the cutting tool on the same tool grinding machine. On the one hand, this eliminates the need for additional devices for separate cutting edge preparation, and the cutting edge preparation can also be carried out directly in the same clamping and on the same tool grinding machine on which the basic shaping of the cutting tool is also carried out. In addition, the cutting edge preparation can also be carried out after a regrinding of a cutting tool that has already been used, whereby the advantages of cutting edge preparation can also be used in such regrinded cutting tools.
Von besonderem Vorteil ist es, dass durch die Relativbewegung zwischen Schleifkörper und Schneidwerkzeug, insbesondere durch die Überlagerung der Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten, einen breite Anpassung der Schnittgeschwindigkeiten beim Zerspanen des Schleifkörpers erzielt werden kann. Durch die Schnittgeschwindigkeit bei der Schneidkantenpräparation werden viele Parameter der Schneidkantenpräparation beeinflusst und können daher bei großer Variationsmöglichkeit der Schnittgeschwindigkeit gezielt zur Ergebnissteuerung der Schneidkantenpräparation genutzt werden.It is particularly advantageous that the relative movement between the grinding body and the cutting tool, in particular by superimposing the directions of rotation and the rotational speeds, enables a broad adjustment of the cutting speeds when machining the grinding body. Many parameters of the cutting edge preparation are influenced by the cutting speed during the cutting edge preparation and can therefore be used with large The possibility of varying the cutting speed can be used specifically to control the results of the cutting edge preparation.
Denkbar ist es weiterhin, dass der Schleifkörper und/oder das Schneidwerkzeug bei der Zerspanung des Schleifkörpers rotatorische Bewegungen durchführen. So kann neben der üblichen Rotation des Schneidwerkzeugs auch der Schleifkörper, ggf. auch gegenläufig oder mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten, rotieren. Dadurch können insbesondere durch die Überlagerung der Rotationsbewegung von Schleifkörper und/oder Schneidwerkzeug gezielte Verrundungen und/oder Verkippungen der Schneidkante des Schneidwerkzeugs hervorgerufen oder auch eine Herstellung asymmetrischer Schneidkantenprofile und/oder über den Werkzeugdurchmesser variabler Schneidkantenprofile ermöglicht werden.It is also conceivable that the grinding body and / or the cutting tool carry out rotary movements during the machining of the grinding body. In addition to the usual rotation of the cutting tool, the grinding body can also rotate, possibly in opposite directions or at different rotation speeds. As a result, the superimposing of the rotational movement of the grinding body and / or cutting tool can cause targeted rounding and / or tilting of the cutting edge of the cutting tool or the production of asymmetrical cutting edge profiles and / or cutting edge profiles that are variable over the tool diameter.
Weiterhin ist es denkbar, dass allein das zu präparierende Schneidwerkzeug die erforderlichen translatorischen und rotatorischen Bewegungen während der Schneidkantenpräparation ausführt.Furthermore, it is conceivable that only the cutting tool to be prepared performs the required translational and rotational movements during the cutting edge preparation.
Denkbar ist es auch, dass der Schleifkörper mit Abschnitten mit unterschiedlichen Härtegraden der Bindung variable Verrundungen über den Schneidenbereich der Schneidwerkzeuge erzeugt. Hierfür kann der Schleifkörper gezielt und angepasst an das jeweils zu präparierende Schneidwerkzeug mit lokal oder abschnittweise veränderlichen Härtegraden der Bindung hergestellt werden, die die lokale Zerspanung durch das Schneidwerkzeug und damit die lokale Schneidkantenpräparation beeinflusstIt is also conceivable that the abrasive body with sections with different degrees of hardness of the bond produces variable roundings over the cutting area of the cutting tools. For this purpose, the grinding body can be manufactured specifically and adapted to the cutting tool to be prepared with locally or section-wise variable degrees of hardness of the bond, which influences the local machining by the cutting tool and thus the local cutting edge preparation
Weiterhin ist es denkbar, dass der Schleifkörper durch eine auf den Schneidwerkzeugdurchmesser abgestimmte, sich axial erstreckende Lochung, in der das Schneidwerkzeug nicht von den Partikeln des Schleifkörpers beeinflusst wird, nur bestimmte Bereiche eines Schneidwerkzeugs, insbesondere z.B. die Hauptschneiden eines Bohrwerkzeuges, einer Schneidkantenpräparation unterzieht und andere Bereiche, insbesondere die Querschneide eines Bohrwerkzeuges, nicht verrundet werden.Furthermore, it is conceivable that the grinding tool only subjects certain areas of a cutting tool, in particular e.g. the main cutting edges of a drilling tool, to a cutting edge preparation through an axially extending perforation in which the cutting tool is not influenced by the particles of the grinding tool other areas, in particular the cutting edge of a drilling tool, are not rounded.
Ebenfalls kann der Schleifkörper auf den Schneidwerkzeugdurchmesser abgestimmte Außenabmessungen aufweisen, durch den nur gezielt Bereiche der Schneiden des Schneidwerkzeugs einer Schneidkantenpräparation unterzogen werden.The grinding body can also have external dimensions that are matched to the cutting tool diameter, by means of which only areas of the cutting edges of the cutting tool are subjected to cutting edge preparation.
Für bestimmte zu präparierende Schneidwerkzeuge ist es denkbar, dass das Schneidwerkzeug mit Haupt- und Nebenschneiden, insbesondere Fräswerkzeugen, Reibwerkzeugen und/oder Stufenbohrwerkzeugen, für die Schneidkantenpräparation mit seinen Haupt- bzw. Nebenschneiden jeweils nacheinander zugeordnete Schleifkörper unterschiedlicher Eigenschaften zerspant. Hierbei können z.B. die Hauptschneiden einer Reibahle mit einem anders geformten oder dimensionierten Schleifkörper präpariert werden als die Nebenschneiden, um das jeweils optimale Präparationsergebnis der Haupt- bzw. Nebenschneiden erzielen zu können.For certain cutting tools to be prepared, it is conceivable that the cutting tool with main and secondary cutting edges, in particular milling tools, reaming tools and / or stepped boring tools, for cutting edge preparation with its main and secondary cutting edges machine each successively assigned grinding bodies of different properties. For example, the main cutting edges of a reamer can be prepared with a differently shaped or dimensioned grinding tool than the secondary cutting edges, in order to be able to achieve the optimum preparation result for the main or secondary cutting edges.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Schleifkörper zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 16, bei dem die zylindrischen Umfangsabmessungen des Schleifkörpers im Wesentlichen den Umfangsabmessungen. des zu präparierenden Schneidwerkzeugs angepasst sind.The invention further relates to an abrasive body for carrying out the method according to
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die Zeichnung.A particularly preferred embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing.
Es zeigen:
-
1 - in einer prinziphaft ausgebildeten Darstellung den grundsätzlichen Aufbau und die Funktion einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, angeordnet in der Schleifscheibenaufnahme einer Schleifscheibe vor der Schneidkantenpräparation eines Bohrers, -
2 - eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß1 mit einer zusätzlichen Führungsbuchse vor der Schneidkantenpräparation eines lang auskragenden Einlippenbohrers, -
3a-3c - Ansichten und Schnitte durch verschieden aufgebaute Schleifkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß1 , -
4a-4d - geschnittene Detailansichten der auswechselbaren Halterung und darin angeordneter Schleifkörper für die Schneidkantenpräparation verschiedener Schneidwerkzeuge.
-
1 - in a basic representation of the basic structure and function of a device according to the invention, arranged in the grinding wheel holder of a grinding wheel before the cutting edge preparation of a drill, -
2 - A device according to the invention according to1 with an additional guide bush in front of the cutting edge preparation of a long protruding single-lip drill, -
3a-3c - Views and sections through differently constructed grinding bodies according to the device according to the invention1 , -
4a-4d - Cut detailed views of the interchangeable holder and the grinding bodies arranged therein for the preparation of the cutting edges of various cutting tools.
In der
An der Konusaufnahme
Erfindungsgemäß wird ein Teil dieses sonst aus Vollmaterial bestehenden Aufnahmebundes
Die austauschbare Halterung
Im Inneren der hülsenartig aufgebauten austauschbaren Halterung
Der Schleifkörper
Um nun die Schneidkantenpräparation des Schneidwerkzeugs
Der Vorgang kann dann mit dem nächsten Schneidwerkzeug
In der
In den
In der
Die
Ebenfalls ist es wie in
In den
So kann z.B. die Reibahle
In der
Die
Im Folgenden sollen noch wesentliche Eigenschaften und Vorteile der Erfindung kurz erläutert werden:
- Grundidee des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Nutzung eines flexibel gebundenen Schleifkörpers
2 aus Abrasivpartikeln, welcher in einer speziell entwickelten Schleifscheibenaufnahme3 installiert ist. Bei der definierten Zerspanung eines solchen Schleifkörpers2 kommt es zu einem Materialabtrag an der Schneidkante desSchneidwerkzeugs 5 , der zur gezielten Präparation genutzt werden kann. Dieses Verfahren wird auf einer konventionellen Werkzeugschleifmaschine durchgeführt und ist somit ohne weiteren Handhabungsaufwand am Ende der Prozesskette zur Werkzeugherstellung bzw. dem Werkzeugnachschleifen integrierbar. Der zur Präparation erforderliche Materialabtrag entsteht durch dieRelativbewegung zwischen Schleifkörper 2 und Schneidwerkzeug5 . Der zylindrische Schleifkörper2 wird hierbei z.B. ortsfest in der Schleifscheibenaufnahme3 gespannt, während die erforderlichen translatorischen und rotatorischen Bewegungen vom zu präparierenden Schneidwerkzeug5 ausgeführt werden.
- The basic idea of the method according to the invention is the use of a flexibly bonded grinding
tool 2 from abrasive particles, which in a specially developed grinding wheel holder3 installed. During the defined machining of such agrinding wheel 2 material is removed from the cutting edge of thecutting tool 5 that can be used for targeted preparation. This process is carried out on a conventional tool grinding machine and can therefore be integrated at the end of the process chain for tool manufacture or tool regrinding without any further handling effort. The material removal required for preparation is caused by the relative movement between the grindingwheels 2 andcutting tool 5 . Thecylindrical grinding wheel 2 becomes stationary in the grinding wheel holder3 tense while the required translational and rotational movements of the cutting tool to be prepared5 are executed.
Weiterhin besteht durch eine gezielte Überlagerung der Rotationsrichtungen von Schneidwerkzeug
Weiterhin bestehen aufgrund der freien Prozesskinematik weitere Anwendungsbereiche, wie bspw. die Präparation von Reibahlen, Mikrofräswerkzeugen und Stufenbohrwerkzeugen.Furthermore, due to the free process kinematics, there are other areas of application, such as the preparation of reamers, micro-milling tools and stepped drilling tools.
Aus der Zerspanung des Schleifkörpers
Insbesondere die Schneidkantenverrundung von langauskragenden Schneidwerkzeugen
Neben der Schneidkantenverrundung an Neuwerkzeugen
Maßgebend für die Implementierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Die speziell für den Anwendungsfall der Schneidkantenpräparation entwickelten Schleifkörper
Zusätzlich ergeben sich durch die Prozesskinematik Möglichkeiten, bspw. durch die Überlagerung der Drehrichtungen und -geschwindigkeiten, unabhängig von der Leistungsfähigkeit der Werkstück- als auch der Werkzeugspindel einen breiten Parameterraum hinsichtlich der Schnittgeschwindigkeiten beim Zerspanen des Schleifkörpers
Neben der bereits beschriebenen Verwendung für Schleifkörper
Aufgrund der Integration der Vorrichtung
Die Anpassung der Schleifkörper
Neben der Variation von Form der Schleifkörper
Für langauskragende Tiefbohrwerkzeuge
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1 -1 -
- erfindungsgemäße Vorrichtungdevice according to the invention
- 2 -2 -
- SchleifkörperGrinding wheel
- 3 -3 -
- Aufnahmebund SchleifscheibenaufnahmeSupport collar grinding wheel support
- 4 -4 -
- austauschbare Halterunginterchangeable bracket
- 5 -5 -
- SchneidwerkzeugCutting tool
- 6 -6 -
- Gewinde austauschbare HalterungThread interchangeable bracket
- 7 -7 -
- Schneiden SchneidwerkzeugCutting cutting tool
- 8 -8th -
- Spanngewinde für SchleifscheibeClamping thread for grinding wheel
- 9 -9 -
- Spannmutter für SchleifscheibeClamping nut for grinding wheel
- 10 -10 -
- WerkzeugkonusTool cone
- 11 -11 -
- Bohrung in SchleifscheibenaufnahmeHole in the grinding wheel holder
- 12 -12 -
- FührungsbuchseGuide bush
- 13 -13 -
- EinlippenbohrerSingle-lip bur
- 14 -14 -
- SchleifscheibeGrinding wheel
- 15 -15 -
- LochungPerforation
- 16 -16 -
- Kern mit höherer BindungshärteCore with higher bond hardness
- 17 -17 -
- Umfangsbereich mit niedrigerer BindungshärteCircumferential area with lower bond hardness
- 18 -18 -
- ReibwerkzeugReaming tool
- 19 -19 -
- StufenbohrerStep drill
- 20 -20 -
- FräswerkzeugMilling tool
- 21 -21 -
- umgebender Schleifkörpersurrounding abrasive
- 22 -22 -
- innenliegender Schleifkörperinternal grinding wheel
- 23 -23 -
- Bohrung HalterungHole bracket
- 24 -24 -
- ZustellrichtungInfeed direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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