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Verfahren zum Schleifen von Spiralbohrern und Vorrichtung zur Durchführung
desselben Beim Schleifen eines Spiralbohrers müssen die Schneid'kanten dieselbe
Neigung in bezug auf die Bohrerachse erhalten, und die Querschneide muß in einem
bestimmten Winkel zur Hauptschneide stehen. IDieser Querschneidwinkel, der bei Bohrern
für Eisen und Stahl mit einem Spitzenwinkel von 116 und 11ä° am vorteilhaftesten
etwa 55° sein soll, wird gewöhnlich dadurch erreicht, daß man die- Hinterschleifflächen
kegelförmig oder zylindrisch schleift. Die kegelförmige Hinterschleiffläche hat
den Nachteil, daß der Hinterschleifwinkel an der Bohrerspitze viel größer wird als
am Umfang, und zwar bei vielen zu diesem Zweck verwendeten Schleifmaschinen etwa
6° am Umfang und 26° an der Spitze. Die Schneide wird daher an der Mitte des Bohrers
schwächer und deshalb schneller abgenutzt.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen von Spiralbahrern
und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer, der während des Schleifens in einem
konzentrisch zur Bohrerachse drehbaren Bohrerhalter eingespannt ist, so geschliffen
wird', daß er eine ebene Hinterschle:iffläche neben der Schneide und daran, anschließend
eine ebenfalls ebene Querschneidfläche erhält, die um einen größeren Winkel als
die Hin'terschleiffläche von der Schneidkante nach rückwärts abfällt, wonach der
Bohr-erhalt-er mit dem Bohrer um zßo°
gedreht wird und die andere
Schneide mit Hinterschleiffläche-und- Querschneidfläehe gleich wie die erste geschliffen
wird.
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Um einen Bohrer nach dem Verfahren .gemäß der Erfindung oder gemäß
vorher bekannten Verfahren zu schleifen, ist es nicht nur erforderlich, daß die
richtigen: Hinterschliff- und Querschneidwinkel erhalten werden, sondern auch, daß
die Spitze des Bohrers in, -der geometrischen Mitte des Bohrers liegt. Eine Ausführungsform
einer Maschine zur Durchführung des oben gekennzeichneten " Verfahrens und ein .
mit der Maschine geschliffener Bohrer werden nun beschrieben und in der Zeichnung
beispielsweise dargestellt, in welcher Fig. i einen nach der Erfindung 'hergestellten
Spiralbohrer in Seitenansicht; Fig. 2 eine Ansicht von oben auf Fig. i und-Fig.
3 einen Schnitt nach- der Linie III-III in Fig. i zeigen.
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Von den Schneiden ia und ib des Bohrers aus werden geneigte Ebenen
(Hinterschleifflächen) 2° und 2b in solcher Neigung von dien Schneidkanten nach
rückwärts geschliffen, daß die -Schneiden widerstandsfähig gegen Abnutzung werden.
Für Stahl und Eisen ist der günstigste Winkel a etwa 8°. .Dies- Ebenen 2a-...und
2b_- s.chneiden eine mit den Spannflächen parallele Zentralebene durch die Bohrerachse
und bilden dabei Schnittlinien, 3a. Werden danach andere Ebenen (Querschneidflächen)
4" oder 4? auf solche Weise geschliffen, daß sie von der Linie 3a ausgehen und stärker
nach rückwärts abfallen -(Winkel, b.). als die Ebenen 2a und 2b, so bildet die Querschneidfiäche
4a mit der Hinterschleiffläche 2b eine Querschneide 5b und die Fläche 2a mit der
Fläche 4b eine Querschneide 5a. Die zwei Querschneiden bilden in Horizontalprojektion
eine Gerade. Eine Berechnung ergibt, daß mit einem Winkel von -a = 6° der
Winkel b etwa 30° sein muß, um einen Querschneidwinkel von 55'° zu erhalten.
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Einen Bohrer auf -.diese Weise zu schleifen, bringt außer den. Vorteilen,
die oben entwickelt worden sind, auch den vielleicht bedeutendsten. Vorteil mit
sich, daß die Vorrichtung, die für das Bohrerschleifen erforderlich ist, relativ
einfach und universell verwendbar wird und so niedrig im Herstellungspreis gehalten
werden kann, daß praktisch'-jede Werkstatt, die Bohrer verwenden, eine solche Vorrichtung
anschaffen und dadurch die Fehler vermeiden kann, die mit dem Bohrerschleifen von
Händ verbunden sind. Eine Ausführungsform einer solchen Schleifvorrichtung wird-
unten beschrieben und. in der-Zeichnung beispielsweise illustriert, und zwar zeigt
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung, teil= weise im Schnitt, Fig. 5 eine
Seitenansicht zu Fig. 4, teilweise im Schnitt, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie:..
VI-VI in zig. 4 und _ Fig. ,7 eine Seitenansicht zu- Fig. 5.
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Einer Fußplatte i ist so daß sie auf einem Schleiima scihir@@nti,sch
in.' geeigneter Lage -in I bezug auf eine Schleifscheibe 2 festgespannt werden kann.
Ein Ständer 3 ist auf der Platte fest angeordnet, und auf diesem Ständer ist ein
Halter 4 drehbar gelagert. Schlitze 5 und 6 im Halter machen es möglich, mittels
einer Schraube? denselben in beliebigen Stellungen auf dem Ständer 3 festzuspannen.
Die Platte i hat eine Knagge8, gegen welche der Halter während des Schleifens anliegt.
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Im Halter 4 ist eine Welle g fest angeordnet. Das äußere Ende derselben
hat einen kreissektorfflrmigen Querschnitt, dessen. Radius io waagerecht und dessen
Radius i i senkrecht ist. Auf der Welle g ist ein Arm 13 verschiebbar und drehbar
gelagert. Dieser Arm ist mit zwei Naben 14 und 15 versehen; deren Achsen 16 und,
17 in derselben Ebene liegen, und die miteinander einen Winkel d bilden, der gleich
groß ist wie der halbe Spitzenwinkel des zu schleifenden Bohrers. Ist der Spitzenwinkel
des Bohrers ii8°, so soll also der Winkel d - 5g'° sein. Die Spitze des .
Winkels d
liegt ein wenig innerhalb des äußersten Endes der Welle g, wenn
die Nabe 14 gegen den Halter 4 anliegt. Die Nabe 14 hat einen Kamm -r8, der parallel
zur Achse 16 ist und im Winkel a (Fig. 3) zur gemeinsamen Ebene der Achsen 16 und
17 geneigt ist: Mit dem Kamm 18 wird eine leichte Einstellung- der Vorrichtung (oder
Welle g) in bezug auf die Schleifscheibenebene 12 ermöglicht, wie unten noch näher
beschrieben werden wird. Auf ihrer Unterseite hat die Nabe 14 einen anderen Kamm.
i9, der parallel zur Achse 16 verläuft. Gegen den Kamm ig liegt eine Rolle 2o an,
die an einem Arm 21 sitzt, der auf einer im Halter 4 befestigten Welle 22 drehbar
gelagert ist. Die Rolle 2o ist drehbar auf einem Zapfen 23 des Armes ::2i, welch
letzterer auch einen Lenker 24 trägt, der auf einem Zapfen 25 des Armes 21 drehbar
ist. Im anderen Ende hat der Lenker 24 ein Langloch 26 für einen Zapfen 27 des Halters
4. Eine im Arm 21 befestigte Feder 28, deren anderes Ende an einer Schraube, 29
im Halter 4 befestigt ist, zieht den Arm 21 entgegen .dem Uhrzeigerdrehsinn (Fig.
7) so; daß die rechte Seite der Öffnung 26 gegen den Zapfen 27 stößt. Der Arm 13
ist zufolge seines Eigengewichtes bestrebt, sich nach abwärts zu drehen, wodurch
der Kamm ig gegen die Rolle 2o des Armes 21 drückt und der Arm 13 in, Stellung
gehalten wird. In dieser Lage des Armes 13 (und Armes 21) ist die Ebene durch die
Achsen 16 und 17 im Winkel a (Fig. 3) zu einer zur nicht gezeichneten Achse 16 und
Schleifscheibenwelle parallelen Ebene geneigt. Wird der Arm 13 (entgegen der Wirkung
,der Feder 28) nach unten geführt, bis der Arm 21 dadurch an einer weiteren Bewegung
gehindert wird, daß das linke Ende der Öffnung 26 gegen den Zapfen 27 stößt, so
hat der Arm, 13 eine Stellung eingenommen, in der die durch die Achsen 16 und 17
gehende Ebene den Winkel b (Fig. 3) mit der obengenannten parallelen Ebene einschließt.
In der Nabe 15 des Armes 1s ist eine Hülse 30 (Fig. 4) drehbar gelagert, die an
dem gegen die Schleifscheibe gewandten Ende
einen Flansch 31 aufweist,
welcher mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Schlitzen 32 versehen ist.
Eine im Arm 13 verschiebbare Sperre 33 wird von einer Feder 3.4 in den einen der
Schlitze 32 gedrückt, wodurch die Hülse 3o nicht unbeabsichtigterweis-e gedreht
werden kann. Am anderen Ende der Hülse 30 ist ein Ring 35 in einem gewissen
Abstand von der Nabe 15 befestigt. Gegen den Ring drückt eine in der Nabe
15 verschiebbare, federbelastete Stange 36 (Fi:g. 6), wodurch der Flansch 31 der
Hülse 30 in Richtung gegen die Nabe 15 geführt wird. Die Hülse
30 ist zweckmäßigerweise, z. B. mittels eines Innenkonus, zur Aufnahme eines
Bohrerbalters 37 für den Bohrer 38 ausgebildet. Auf der Außenseite der Nabe 15 ist
auf einer drehbaren Welle 40 eine Exzenterscheibe 39 angeordnet. Die Welle 40 ist
in der Nabe 15 und- auch in einem auf der Nabe festgeschraubten Arm 41 gelagert.
Mittels eines auf der Welle 40, z. B. mit Stift ,42, befestigten Steuerrades 43
kann die Exzenterscheibe 39 gedreht und dadurch die Hülse 30 verschoben werden.
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Die Vorrichtung wird folgendermaßen verwendet: Die Platte i wird auf
dem Tisch einer Schleifmaschine angebracht und mit dem Halter, 4. in solcher Lage
auf dem Ständer 3 befestigt, d'aß er gegen die Knagge 8 anliegt. Mit Hilfe eines
Lineals, das gegen den Kamm i8 gelegt wird, wird die Platte so eingestellt, daß
der Kamm in der Schleifscheibenebene. 12 liegt. In dieser Lage wird festgespannt.
Jetzt wird die Schraube 7 gelöst und der Halter q. im Uhrzeigerdrehsinn (Fig. q.)
so gedreht, daß man den Bohrer in den Bohrerhalter 37 einführen kann. Dabei wird
der Arm 13 auf der Welle 9 nach außen geschoben, so daß der Bohrer vom äußeren Wellenende
weggeht. Während dieser Verschiebung ruht der Kamm i9 gegen die Rolle 2o. Nachdem
der Arm 13 wieder gegen den Halter 4 geschoben worden ist, wird: der Bohrer so eingerichtet,
daß die nach oben gerichtete Schneide desselben parallel mit der von den Ebenen
1o und i i gebildeten Winkelspitze der Welle 9 steht, und der Bohrer wird definitiv
im Bohrerhalter festgespannt. Nun wird der Halter zurückgeschwenkt, so daß er gegen
die Knagge 8 der Platte i anliegt, und mit der Schraube 7 befestigt.
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Wird jetzt der Arm 13 auf .der Welle 9 in Richtung gegen die Schleifscheibe
geschoben und das Steuerrad .43 so gedreht, daß die Hülse gegen die Scheibe geführt
wird, so fängt die Schleifscheibe an zu schneiden und schleift am Bohrer den Hinterschleifwinkel
a (Fig.3). Durch wiederholtes Drehen des Steuerrades .43, welches zweckmäßig gradiert
ist, kann eine gewisse Lage des Rades, die ein genügendes Abschleifen des Bohrers
ermöglicht, festgestellt werden. Während der Verschiebung des Armes 13 rollt die
Rolle 2o am Kamm i9 und der Arm 13 wird in der Lage für den Winkel a (Fig. 3) gehalten.
Hiernach wird das Steuerrad 43 zurück in seine Ausgangslage gedreht, wobei die Hülse
30 unter der Einwirkung .der federbelasteten Stange 36 in ihre Ausgangslage zurückgeführt
wird. Dann wird der Arm 13 nach unten gedreht, bis der Lenker 24 vom Zapfen 27 gestoppt
wird, und der Arm 13 wird wieder längs der Welle 9 verschoben, um den Winkel b (Fig.
3) zu schleifen. Gleichzeitig wird der Bohrer durch Drehen des Steuerrades 43 gegen
die Schleifscheibe geführt, bis das Rad dieselbe Stellung erreicht hat wie bei Schleifen
des Winkels a.
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Nachdem das Steuerrad 43 wieder in seine Ausgangslage gedreht worden
ist, wird die Hülse 30'
mittels des Ringes 35 um i8o°' gedreht, @d. h. so
lange, bis die Sperre 33 in .den gegenüberliegenden Schlitz 32 einfällt. Derselbe
Schleifvorgang, wie er soeben beschrieben wurde, wird jetzt mit der anderen Bohrerschneide
vorgenommen. Hierbei wird darauf gesehen, daß das Steuerrad 43 immer in dieselbe
Endlage gedreht wird wie beim ersten Schleifen. Weil die Stellung des Halters q.
und auch die Endstellung des Steuerrades q.3 während .des ganzen Schleifvorganges
unverändert bleiben, muß der Winkel d (Fig. q.) für beide BoErerschneiden gleich
groß werden und die Querschneide muß in die Achse des Bohrers zu liegen kommen.
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Nach beendetem Schleifen wird der Halter wieder ausgeschwenkt und
der Bohrer entfernt. Es sind- verschiedene Ausführungsformen möglich. Der Lenker
24 und der Zapfen 27 können mit Stellschrauben versehen sein, um andere Winkel a
und b zu erhalten. Der Arm 13 kann z=eiteilig ausgebildet sein, derart, daß die
Nabe 15 für verschiedene Bohrerspitzenwinkel eingestellt werden kann.