DE3604536C1 - Bohrerschaerfvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schärfen durch Flächenschliff von Spiral­ bohrern o. dgl. mit einer drehbeweglich angetriebenen Schleif­ scheibe und einer Einspanneinrichtung für den Bohrer, die um eine rechtwinklig zur Bohrerachse und parallel zur Schleifebene ver­ laufende Schwenkachse schwenkbar ist.

In der DE-OS 33 07 935 ist ein Einspannkopf für eine Boh­ rer-Schleifmaschine beschrieben und dargestellt, bei dem die Schwenkachse vor der dem Bohrer zugekehrten Schleifebene der Schleifscheibe und innerhalb des Bohrers selbst liegt. Zum Durchführen eines Flächenschliffes muß der Einspannkopf mit dem Bohrer gegen die Schleiffläche der Schleifscheibe verfahren wer­ den. Da die Schwenkachse innerhalb des Bohrers liegt, muß die­ ser vor der Durchführung des zweiten Flächenschliffes, d. h. vor dem Schwenken des Einspannkopfes um die Schwenkachse in Richtung der Bohrerachse zurückgezogen werden, um ihn nach dem Schwenken des Einspannkopfes um den Spitzenwinkel wieder gegen die Schleiffläche anzustellen. Ein Nachschleifen der Bohrerspit­ ze durch Spanabnahme ist dabei nur möglich, wenn der Bohrer in Richtung seiner Bohrerachse kontinuierlich zur Schleiffläche verfahren wird.

Der bekannte Einspannkopf hat nicht nur einen komplizierten Auf­ bau, sondern ist aufgrund der beschriebenen Funktionsweise auch umständlich in der Handhabung und nicht genügend genau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schärfen von Spiralbohrern o. dgl. zur Verfügung zu stellen, die so einfach aufgebaut ist, daß mit nur wenigen Handgriffen ein exakter Zweiflächenschliff oder auch Vierflächenschliff an der Bohrerspitze ausgeführt werden kann, ohne daß dabei die Not­ wendigkeit besteht, den Bohrer vor oder nach der Schwenkung um den Spitzenwinkel in seiner Achsrichtung zu verschieben.

Bei der Vorrichtung der eingangs umrissenen Gattung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwenkachse der Einspanneinrichtung bezüglich der Spitze des eingespannten Boh­ rers in einem Abstand a jenseits der Schleifebene der Schleif­ scheibe fest angeordnet ist.

Vorzugsweise beträgt dabei der Abstand der Schwenkachse von der Schleifebene wenige Millimeter, vorzugsweise 2 bis 3 mm.

Dadurch, daß bei der Erfindung die Schwenkachse der Einspanneinrichtung vor der Bohrerspitze und jenseits der Schleifebene liegt, werden durch eine einzige Schwenkbewegung der Einspanneinrichtung so­ wohl der Spitzenwinkel des Bohrers als auch das abzuschleifende Maß für den Flächenschliff an der Bohrerspitze erzeugt.

Mit dieser Vorrichtung kann ein ausreichend genauer Zweiflächen­ schliff an der Bohrerspitze hergestellt werden. Sofern bei grö­ ßeren Bohrern ein Vierflächenschliff erwünscht ist, genügt es, den Bohrer nach Fertigstellung des Zweiflächenschliffes um ei­ nen kleinen Betrag in der Einspanneinrichtung zu drehen, um anschließend den Vierflächenschliff durch Erzeugung des Freiwinkels fertigzu­ stellen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind zur Begrenzung des Schwenkwinkels der Einspanneinrichtung nach beiden Seiten An­ schläge vorgesehen.

Diese Anschläge können an einem in Achsrichtung der Schleif­ scheibe verstellbaren Halterorgan angebracht sein, so daß durch einfaches Verschieben des Halteorgans in Achsrichtung der Schwenkwinkel verstellt werden kann.

Dabei ist es günstig, wenn die Anschläge aus um eine Exzenter­ achse drehbeweglich einstellbaren Anschlagbolzen bestehen, so daß eine Feineinstellung des Schwenkwinkels möglich ist.

Es können aber auch zwei Anschlagpaare für zwei verschiedene Schwenkwinkel vorgesehen sein, von denen das Anschlagpaar für den kleineren Schwenkwinkel in eine Außerbetriebsstellung bring­ bar ist. Mit dieser Maßnahme kann beispielsweise zur Durchfüh­ rung eines Zweiflächenschliffes das Anschlagpaar für den kleine­ ren Schwenkwinkel weggeschwenkt werden, um anschließend den Vierflächenschliff durch Einschwenken des zweiten Anschlagpaa­ res fertigzustellen.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Einspanneinrichtung wenig­ stens eine um die Schwenkachse schwenkbare Halteleiste für die Fixierung des Bohrers auf. Dabei ist es von Vorteil, wenn auf die Halteleiste im an die Abschläge anschlagenden Bereich Ab­ standselemente aufsetzbar sind. Diese Abstandselemente können aus U-förmigen Kunststoffbügeln bestehen, durch die nach dem Aufsetzen auf die Halteleiste der Schwenkwinkel verkleinert wird.

Nach einem anderen Merkmal sind an einem um die Schwenkachse schwenkbaren Schwenkring, der die Schleifscheibe mit Abstand von ihrem Umfang umgreift, zwei diametral gegenüberliegende Hal­ teleisten befestigt. Mit dieser Anordnung können gleichzeitig zwei Bohrer, die an den beiden Halteleisten fixiert sind, ge­ schliffen werden.

Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen erläu­ tert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise der Vor­ richtung gemäß der Erfindung entsprechend einem Verti­ kalschnitt in der Ebene I-I der Fig. 3,

Fig. 2 eine Unteransicht der Spitze eines Spiralbohrers, der in einem Einspannprisma mit Markierungslinien gehalten ist,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vor­ richtung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 einen Querschnitt der Vorrichtung in der Ebene IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Seitenansicht der Vor­ richtung mit geschwenkter Einspanneinrichtung,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 5 und

Fig. 7 die perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß ei­ ner abgeänderten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt das Wirkungsprinzip der erfindungsgemäß ausgebil­ deten Vorrichtung zum Nachschleifen der Spitze eines Bohrers 10. Zum Anbringen eines Zweiflächenschliffes wird dieser zu­ nächst, wie strichpunktiert dargestellt, in senkrechter Stel­ lung so gegen eine Schleifscheibe 12 mit senkrechter Achse 14 bewegt, daß seine Bohrerspitze die Schleifebene 16 der Schleif­ scheibe 12 berührt. Dabei ist der Bohrer 10 in einem in Fig. 2 schematisch dargestellten Einspannprisma 18 fixiert.

Bei rotierender Schleifscheibe 12 wird dann das Einspannprisma 18 und mit diesem der Bohrer 10 um eine Schwenkachse 20 ge­ dreht, die mit einem Abstand a von vorzugsweise 2 bis 3 mm un­ ter der Schleifebene 16 liegt. Diese Schwenkung des Bohrers 10 um den mit β bezeichneten Schwenkwinkel wird durch zwei An­ schläge 22 begrenzt, die mit gleichem Abstand zu beiden Seiten der Achse 14 angeordnet sind.

Die Schwenkung des Bohrers 10 um den Schwenkwinkel β erzeugt sowohl den gewünschten Spitzenwinkel ϕ des Bohrers 10 (ϕ + β = 180°) als auch das Abschleifmaß b, ohne daß vor oder nach der Schwenkung eine Axialverstellung des Bohrers 10 erforderlich ist.

Bei kleinen Bohrern wird auf die beschriebene Weise ein Zweiflä­ chenschliff an der Bohrerspitze angebracht, der in der Praxis für die meisten Einsatzfälle ausreicht. Fig. 2 zeigt die bei­ den geschliffenen Flächen 24 mit der jeweiligen Hauptschneide 26 und der Querschneide 28. Um einen exakten Zweiflächenschliff herzustellen, muß gemäß Fig. 2 der Bohrer 10 so am Einspann­ prisma 18 fixiert werden, daß die Hauptschneide 26 parallel zu einer Prismenfläche 30 verläuft.

Bei größeren Bohrern genügt im allgemeinen ein Zweiflächen­ schliff nicht; es muß daher ein Vierflächenschliff angebracht werden, um an den Hauptschneiden 26 einen gestrichelt einge­ zeichneten Hinterschliff 32 und damit einen Freiwinkel zu erzeu­ gen. Hierzu muß die Bohrerspitze nach Fertigstellung des Zwei­ flächenschliffes in der in Fig. 1 strichpunktiert dargestell­ ten Ausgangsstellung einen Abstand von der Schleifebene 16 ha­ ben, der leicht durch eine Distanzlehre eingestellt werden kann, die zwischen die Bohrerspitze und die Schleifebene 16 ge­ legt wird. Außerdem muß für die Herstellung des Hinterschliffs 32 der Bohrer im Einspannprisma 16 gedreht werden, bis die Hauptschneide 26 mit einer dem Bohrerdurchmesser entsprechenden Markierungslinie 34 fluchtet. Gemäß Fig. 2 sind an der Unter­ seite des Einspannprismas 18 mehrere Markierungslinien 34 ange­ bracht, die verschiedenen Bohrerdurchmessern zugeordnet sind.

Nachdem der Bohrer 10 in der beschriebenen Weise am Einspann­ prisma 18 fixiert ist, wird er erneut in zwei Endstellungen ge­ schwenkt, wobei jedoch der Schwenkwinkel kleiner als der Schwenkwinkel β für den ersten Zweiflächenschliff ist. Zu diesem Zweck müssen die Anschläge 22 verändert werden, worauf weiter unten noch näher eingegangen wird.

Die Fig. 3-6 zeigen eine erste Ausführungsform einer Vor­ richtung gemäß der Erfindung. Die Schleifscheibe 12 ist mit ei­ nem nicht gezeigten Antriebsmotor, der durch einen Druckknopf 36 angeschaltet und ausgeschaltet werden kann, in einem zylin­ drischen Gehäuse 38 angebracht, das einen flachen Fuß 40 auf­ weist. Der nach oben offene, obere Teil des Gehäuses 38 ist ka­ stenförmig ausgebildet und hat ebene Begrenzungswände 42. Zwei einander gegenübeliegende Begrenzungswände 42 tragen je ein La­ ger 44 für einen Schwenkzapfen 46, durch den die Schwenkachse 20 definiert ist. Die beiden Schwenkzapfen 44 sind durch einen Schwenkring 48 miteinander verbunden, der die Schleifscheibe 12 mit Abstand von ihrem Umfang umgreift. An dem aus dem Gehäuse 38 herausragenden Ende jedes Schwenkzapfens 46 ist eine Hal­ teleiste 50 befestigt, die sich von dem Schwenkzapfen 46 gerad­ linig nach oben und nach unten erstreckt.

Jede Halteleiste 50 trägt an ihrem oberen Ende ein Einspannpris­ ma 18. Das Einspannprisma 18 hat an seiner vom Bohrer 10 wegwei­ senden Rückseite eine U-förmige Schiene 52, deren Schenkel 54 einen Abstand voneinander haben, der der Breite der Halteleiste 50 entspricht. Damit kann die Schiene 52 und mit dieser das Prisma 18 spielfrei auf die Halteleiste 50 aufgesetzt werden.

Die Fig. 3, 5 und 6 zeigen, daß an jedem Einspannprisma 18 ein U-förmiger Klemmbügel 56 befestigt ist, beispielsweise durch einen Stift 58, und daß der Klemmbügel 56 eine Feststell­ schraube 60 trägt. Zum Festklemmen des Einspannprismas 18 an der Halteleiste 50 wird die Feststellschraube 60 angezogen, so daß ihre Spitze gegen die Halteleiste 50 drückt. Dabei ist es wesentlich, daß die Halteleiste 50 flacher als die Höhe der bei­ den Schenkel 54 der Schiene 52 ist.

Unmittelbar unterhalb des Klemmbügels 56 ist auf das Einspann­ prisma 18 ein Klemmring 62 mit rechteckigem Querschnitt aufge­ setzt, der eine Klemmschraube 64 trägt. Die Spitze der Klemm­ schraube 64 ist drehbar in einer Andruckplatte 66 befestigt, die sich gegen die freien Enden der Schenkel 54 der U-förmigen Schiene 52 abstützt.

Nachdem die Bohrerspitze in der eingangs erläuterten Weise im Einspannprisma 18 eingestellt ist, wird die Klemmschraube 64 an­ gezogen, so daß der Klemmring 62 den Bohrer 10 im Einspannpris­ ma 18 festklemmt. Sodann kann das Einspannprisma 18 mit dem da­ rin fixierten Bohrer 10 auf die Halteleiste 50 gesetzt und bis zu dem gewünschten Abstand der Bohrerspitze von der Schleifebe­ ne 16 geschoben werden. Erst jetzt wird die Feststellschraube 60 angezogen, so daß die Einheit Bohrer 10 - Einspannprisma 18 an der Halteleiste 50 fixiert wird.

Für die Herstellung eines Vierflächenschliffes muß der Bohrer 10 um einige Winkelgrade gedreht werden, worauf eingangs aus­ führlich eingegangen worden ist. Hierzu muß lediglich die Fest­ stellschraube 60 gelockert werden, so daß das Einspannprisma 18 von der Halteleiste 50 abgenommen werden kann. Dann wird durch Lockern der Klemmschraube 64 der Bohrer 10 in seine neue Winkel­ position gebracht.

Zur Begrenzung des Schwenkwinkels sind an der Begrenzungswand 42 des Gehäuses 38 Anschläge 22 angebracht. Fig. 6 zeigt, daß ein unteres Anschlagpaar 22 und ein oberes Anschlagpaar 22′ vor­ gesehen sind, wobei das obere Anschlagpaar 22′ den Schwenkwin­ kel β für einen Zweiflächenschliff definiert, während das untere Anschlagpaar 22 für einen kleineren Schwenkwinkel dient, wenn der Freiwinkel für einen Vierflächenschliff hergestellt werden soll.

Um das obere Anschlagpaar 22′ in Betrieb nehmen zu können, sind die beiden unteren Anschläge 22 an je einem Klapparm 68 befe­ stigt, der um eine horizontale Klappachse 70 nach unten in eine Außerbetriebsstellung der beiden Anschläge 22 weggeschwenkt wer­ den kann. Dieser Vorgang ist in Fig. 5 durch einen Pfeil ange­ deutet.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Variante sind jeder Halteleiste 50 nur zwei Anschläge 22 zugeordnet. Diese bestehen dabei aus zy­ lindrischen Anschlagbolzen, die um eine nicht gezeigte Exzenter­ achse drehbeweglich sind. Damit ist eine Feineinstellung der An­ schläge 22 möglich.

Zur Grobeinstellung der beiden Anschläge 22 sind diese an einer Halbschale 72 angebracht, deren Außenseite 74 eben ist, während ihre teilzylindrische Innenseite am zylindrischen Innengehäuse 38 anliegt. Die Anschläge 22 für die gegenüberliegende Haltelei­ ste 50 sind ebenfalls an einer derartigen Halbschale 72 ange­ bracht. Beide Halbschalen 72 können durch Schraubbolzen 76 ge­ geneinander und damit gegen die zylindrische Wand des Gehäuses 38 geklemmt werden. Nach Lockern der Schraubbolzen 76 lassen sich die beiden Halbschalen 72 gemeinsam in Vertikalrichtung verstellen, wodurch auch der Schwenkwinkel β der beiden Hal­ teleisten 50 verändert wird. Zur Vertikalführung der beiden Halbschalen 72 dient dabei eine Führungsleiste 78, die an der Außenseite des Gehäuses 38 angebracht ist und in den Spalt zwi­ schen den beiden Halbschalen 72 eingreift.

Da bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung für jede Haltelei­ ste 50 nur zwei Anschläge 22 vorgesehen sind, muß zur Verkleine­ rung des Schwenkwinkels b für die Herstellung eines Vierflä­ chenschliffes auf das untere Ende der Halteleiste 50 ein U-för­ miges Abstandselement 80 aufgesetzt werden, das bei einer Schwenkung der Halteleiste 50 an den beiden Anschlägen 22 an­ schlägt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Schärfen durch Flächenschliff von Spiralbohrern o. dgl. mit einer drehbeweglich angetriebenen Schleifscheibe und einer Einspanneinrichtung für den Bohrer, die um eine rechtwinklig zur Bohrerachse und parallel zur Schleifebene verlaufende Schwenkachse schwenk­ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenk­ achse (20) der Einspanneinrichtung bezüglich der Spitze des einge­ spannten Bohrers (10) in einem Abstand (a) jenseits der Schleif­ ebene (16) der Schleifscheibe (12) fest angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) der Schwenkachse (20) von der Schleifebene (16) we­ nige Millimeter, vorzugsweise 2 bis 3 mm beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Schwenkwinkels (β) der Einspanneinrichtung nach beiden Seiten Anschläge (22) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (22) an einem in Achsrichtung der Schleifscheibe (12) verstellbaren Halteorgan angebracht sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan aus zwei gegeneinander klemmbaren Halbschalen (72) besteht, die an einem parallel zur Achse (14) der Schleifschei­ be (12) verlaufenden Führungselement (78) verschiebbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschläge (22) aus um eine Exzenterachse dreh­ beweglich einstellbaren Anschlagbolzen bestehen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Anschlagpaare (22, 22′) für zwei verschiedene Schwenkwinkel vorgesehen sind, von denen das Anschlagpaar (22) für den kleineren Schwenkwinkel (β) in eine Außerbetriebsstel­ lung bringbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspanneinrichtung wenigstens eine um die Schwenkachse (20) schwenkbare Halteleiste (50) für die Fixie­ rung des Bohrers (10) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf die Halteleiste (50) im an die Anschläge (22) anschlagenden Bereich Abstandselemente (80) aufsetzbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an einem um die Schwenkachse (20) schwenkbaren Schwenkring (48), der die Schleifscheibe (12) mit Abstand von ihrem Umfang umgreift, zwei diametral gegenüberliegende Halteleisten (50) be­ festigt sind.