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PATENTANSPRÜCHE
1. Maschine zum Schleifen von Bohrern, insbesondere Spiralbohrern, wobei diese Maschine eine Einspannvorrichtung, in welcher der Bohrer während der Bearbeitung gehalten wird und eine um ihre eigene Achse rotierbare Schleifscheibe umfasst, welche mit einstellbarem Schwenkradius um eine räumlich feste, parallel zur Rotationsachse verlaufende Schwenkachse etwa quer zur Bohrerlängsachse schwenkbar ist und deren Umfang mit der zu bearbeitenden Bohrerfläche zusammenwirkt, sowie eine Justiervorrichtung aufweist, welche eine Schiene mit einem darauf verschiebbaren Justierteil umfasst, wobei der zu bearbeitende Bohrer in der Einspannvorrichtung zum Einstellen der Bohrerposition in Richtung der Bohrerlängsachse so mit der Justiervorrichtung zusammengebracht wird,
dass die Schiene und die Bohrerachse in ungefähr die gleiche Richtung weisen und der Justierteil die Länge vorgibt, um welche der Bohrer in Abhängigkeit seines Durchmessers aus der Einspannvorrichtung herausragen soll, dadurch gekennzeichnet, dass die Justiervorrichtung (30) zwei Messbalken (39, 34) aufweist, von denen der eine mit der Schiene (33), der andere mit dem Justierteil (36) verbunden ist, so dass der Bohrerdurchmesser dazwischen einstellbar ist, dass in der Justierposition die Schiene in einem Winkel (ss) schräg zur Bohrerachse verläuft und dass der Justierteil (36) einen Anschlag für die Spitze des Bohrers (3) einschliesst.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannvorrichtung (50) ein schräg zum Umfang der Schleifscheibe einstellbares, parallel zu sich selbst und in Richtung seiner Längsachse verschiebliches, um diese Längsachse drehbares, in einer die Schwenkachse enthaltenden Ebene oder parallel dazu schwenkbares und in der gewünschten Stellung bezüglich der Schleifscheibe arretierbares Spannfutter (51) für den zu schleifenden Bohrer (3) aufweist, dass die Justiervorrichtung (30) im Schwenkweg des Spannfutters (51) angeordnet ist und dass die Spannfutter-Bohrer-Einheit jeweils nach Einsetzen des zu schleifenden Bohrers (3) zur Ju stiervorrichtung schwenkbar ist, um eine Anpassung an die jeweiligen Bohrerabmessungen zu ermöglichen.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag der Justiervorrichtung (30) für die Spitze des Bohrers einen Dorn (31) aufweist, auf dem die zur Ju stiervorrichtung geschwenkte Spannfutter-Bohrer-Einheit aufliegt und eine Anschlagplatte (35) umfasst, welche etwa parallel zur Schwenkachse der Schleifscheibe (1) verläuft und die Länge vorgibt, um welche der Bohrer aus der Einspannvorrichtung herausragen soll.
4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Justierposition die Schiene (33) der Justiervorrichtung und die Achse der Spannfutter-Bohrer-Einheit etwa denselben Winkel mit der Schwenkachse einschliessen, wobei die Vertikalebenen durch die Schiene der Justiervorrichtung einerseits und durch die Spannfutter-Bohrer-Einheit anderseits einen einstellbaren Winkel (ss) bilden.
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen von Bohrern, insbesondere Spiralbohrern, wobei diese Maschine eine Einspannvorrichtung, in welcher der Bohrer während der Bearbeitung gehalten wird und eine um ihre eigene Achse rotierbare Schleifscheibe umfasst, welche mit einstellbarem Schwenkradius um eine räumlich feste, parallel zur Rotationsachse verlaufende Schwenkachse etwa quer zur Bohrerlängsachse schwenkbar ist und deren Umfang mit der zu bearbeitenden Bohrerfläche zusammenwirkt, sowie eine Justiervorrichtung aufweist, welche eine Schiene mit einem darauf verschiebbaren Justierteil umfasst, wobei der zu bearbeitende Bohrer in der Einspannvorrichtung zum Einstellen der Bohrerposition in Richtung der Bohrerlängsachse so mit der Ju stiervorrichtung zusammengebracht wird,
dass die Schiene und die Bohrerachse in ungefähr die gleiche Richtung weisen und der Justierteil die Länge vorgibt, um welche der Bohrer in Abhängigkeit seines Durchmessers aus der Einspannvorrichtung herausragen soll.
Solche Vorrichtungen sind im wesentlichen bekannt.
Schwierigkeiten ergaben sich jedoch beim Einstellen der Bohrerposition bezüglich der Schleifmaschine (Justieren). Es sind nämlich mehrere Winkel und Schneiden mit grosser Genauigkeit und je nach Werkstoff mit unterschiedlichen Grössen an den Bohrern anzuschleifen. Insbesondere der richtige Krümmungsradius der sogenannten Hinterschleiffläche bei Spiralbohrern, welcher direkt vom Durchmesser des zu schleifenden Bohrers abhängig ist, konnte bisher nur in unbefriedigender und komplizierter Weise erhalten werden.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine zum Schleifen von Bohrern zu schaffen, bei welcher die richtige Einstellung der Bohrerposition bezüglich der Schleifmaschine in einer einfachen und schnellen Weise möglich ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Justiervorrichtung zwei Messbalken aufweist, von denen der eine mit der Schiene, der andere mit dem Justierteil verbunden ist, so dass der Bohrerdurchmesser dazwischen einstellbar ist, dass in der Justierposition die Schiene in einem Winkel schräg zur Bohrerachse verläuft -und dass der Justierteil einen Anschlag für die Spitze des Bohrers einschliesst.
Vorzugsweise wird der Bohrer in ein schräg zum Umfang der Schleifscheibe einstellbares, parallel zu sich selbst und in Richtung seiner Längsachse verschiebliches, um die Längsachse drehbares, in einer die Schwenkachse enthaltenden Ebene oder parallel dazu schwenkbares und in der gewünschten Stellung bezüglich der Schleifscheibe arretierbares Spannfutter für den zu schleifenden Bohrer eingespannt.
Die Justiervorrichtung wird vorteilhaft im Schwenkweg des Spannfutters angeordnet, so dass die Spannfutter-Bohrer-Einheit jeweils nach dem Einsetzen des zu schleifenden Bohrers zur Justiervorrichtung schwenkbar ist, um eine Anpassung an die jeweiligen Bohrerabmessungen zu ermöglichen.
Der Anschlag der Justiervorrichtung für die Spitze des Bohrers kann zwechmässigerweise einen Dorn, auf dem die zur Justiervorrichtung geschwenkte Spannfutter-Werkzeug Einheit aufliegt und eine Anschlagplatte umfassen, welche etwa parallel zur Schwenkachse der Schleifscheibe verläuft und die Länge vorgibt, um welche der Bohrer aus der Einspannvorrichtung herausragen soll.
In der Justierposition schliessen die Schiene der Justiervorrichtung und die Achse der Spannfutter-Bohrer-Einheit vorzugsweise etwa denselben Winkel mit der Schwenkachse ein, wobei die Vertikalebenen durch die Schiene der Justiervorrichtung einerseits und durch die Spannfutter-Bohrer-Einheit anderseits einen einstellbaren Winkel bilden.
Die Erfindung ist mit weiteren Einzelheiten im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Schleifscheibe und eines zum Schleifen schräg daran angestellten Spiralbohrers,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Darstellung nach Fig. 1 mit der Schleifscheibe in Stirnansicht,
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung der Pfeile A in Fig. 1 und 2, wobei zusätzliche Teile der Vorrichtung eingezeichnet sind, die in Fig. 1 und 2 der grösseren Klarheit wegen weggelassen sind,
Fig. 4 eine Seitenansicht auf eine ausgeführte Vorrichtung gemäss der Erfindung,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 4 und
Fig. 6 eine vergrösserte Draufsicht auf die Justiervorrichtung.
In der schematischen Darstellung nach den Fig. 1 bis 3 sind mit 1 eine Schleifscheibe, mit 2 deren Drehachse und mit 3 ein schräg an den Schleifscheibenumfang angestellter Spiralbohrer gezeichnet.
Die Schleifscheibe ist über ein in Fig. 2 strichpunktiert angedeutetes Kniehebelgestänge mit Lenkern 4, 5 um eine parallel zur Drehachse 2 verlaufende Schwenkachse 6 oszillierend schwenkbar. Bei dieser Schwenkbewegung beschreibt der Schleifscheibenumfang eine in Fig. 2 gestrichelt dargestellte kreisrunde Bahn 7 mit dem Radius r1, während der Schleifscheibenmittelpunkt (Drehachse 2) eine gestrichelt dargestellte Bahn 8 mit dem Radius r2 und die Schwenkachse 6 beschreibt.
r1 kann in einfacher Weise durch Verstellen des Kniehebelgestänges, d. h. durch Zusammenschwenken oder Strecken der Lenker 4, 5, bewerkstelligt werden. Soll z. B. der Radius ra, verkleinert werden, so werden die beiden Lenker 4, 5 mehr aufeinander zu geschwenkt, wobei die Drehachse 2 der Schleifscheibe 1 sich in Richtung auf die Schwenkachse 6 bewegt, der Radius r2 also auch verkleinert wird.
Gemäss den Fig. 1 und 2 und insbesondere 3 liegt der Bohrer auf einem Stützwinkel 10 mit um 900 zueinander geneigten Schenkeln 11, 12 so auf, dass er jeden Schenkel längs einer Berührungslinie berührt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass die Schwenkachse 6 im Abstand B (Fig. 2) an der Bohrerachse 13 vorbei und gerade durch die Schnittlinie 14 der beiden Schenkel 11, 12 hindurchläuft. Der Stützwinkel 10 ist parallel zur Drehachse 2 und zur Schwenkachse 6 verschiebbar, damit er für Spiralbohrer beliebigen Durchmessers in die jeweils passende Abstützlage gebracht werden kann. In Fig. 3 sind Mittel zum oszillierenden Verschieben des Stützwinkels 10 in Richtung der Achse 15 erkennbar. Der Stützwinkel 10 ist an einem Schwenkpunkt 16 an einer vertikalen Führungsstange 17 angelenkt.
Gegenüber dieser Führungsstange 17 ist der Stützwinkel in seiner Schwenklage mittels Arretierschrauben 18, 19 feststellbar. Die Führungsstange 17 ist mit dem Stützwinkel vertikal (Pfeil 15') in einer Führungshülse 20 auf und ab bewegbar. Diese Führungshülse 20 ist ihrerseits an einem horizontal ausfedernden Parallelarm 60b befestigt, der seinerseits bei 60a an einem in einer senkrechten Ebene zur Ebene der Fig. 3 liegenden Arm 60 befestigt ist. Die Führungsstange 17 kann in der Führungshülse 20 mittels der Arretierung 21 festgestellt werden. Mittels einer Justierschraube 22 lässt sich die Führungshülse 20 mitsamt der Führungsstange 17 und dem Stützwinkel 10 zu dessen horizontaler Feineinstellung in Richtung des Pfeiles 23 über den ausfedernden Parallelarm 60b verschieben.
In Fig. 3 ist der Spiralbohrer noch in einer zweiten, höheren, strichpunktierten Lage 3' gezeigt. In dieser angehobenen Lage ruht der Spiralbohrer auf einer Justiervorrichtung, wobei seine eine Hinterschnittfläche auf einem Dorn 31 der insgesamt mit dem Bezugszeichen 30 bezeichneten Justiervorrichtung und eine um 900 versetzte Stelle des Spiralbohrers an einem Messbalken 32 der Justiervorrichtung aufliegt und die Hinterschleiffläche die Anschlagplatte 35 berührt. Die Justiervorrichtung 30 und ihre Funktion ist mit weiteren Einzelheiten anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung einer konstruktiv ausgeführten Vorrichtung zum Schleifen von Spiralbohrern sind gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 3 mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet und nur dann nochmals beschrieben, wenn dies für den Zusammenhang erforderlich erscheint.
In den Fig. 4 und 5 ist mit dem Bezugszeichen 40 ein ortsfester Tisch bezeichnet, der bei 41 den Lenker 4 schwenkbar lagert. Durch den Lagerpunkt 41 verläuft also die Schwenkachse 6. Auf dem Hebel 4 ist der Hebel 5 in einem gemeinsamen Gelenkpunkt gelagert. Die Hebel 4 und 5 bilden das schematisch aus Fig. 2 erkennbare Kniehebelgestänge. Auf dem Hebel 5 ist die Schleifscheibe 1 mit ihrem Antriebsmotor 42 angeordnet. Das Kniehebelgestänge 4, 5 lässt sich mittels einer an dem Lenker 5 bei 43 angebrachten und in einer Klemm-Muffe 44 am Lenker 4 feststellbaren Führungsstange 45 arretieren, wobei eine Zugfeder 6 die beiden Lenker 4, 5 aufeinander zu zieht.
In arretiertem Zustand des Kniehebelgestänges lässt sich das Kniehebelgestänge zusammen mit Motor und Schleifscheibe mittels eines Schwenkhebels 47 von Hand um die Schwenkachse 6 hin und her schwenken, wobei der Mittelpunkt 2 der Schleifscheibe 1 die Kreisbahn 8 beschreibt.
Insgesamt mit dem Bezugszeichen 50 ist eine Einspannvorrichtung zum Einspannen und Positionieren eines zu schleifenden Spiralbohrers 3 bezeichnet. Die Einspannvorrichtung 50 umfasst ein Spannfutter 51 mit der üblichen konischen Ausnehmung zur Aufnahme eines Bohrerschaftes. Das Spannfutter 51 selbst ist in einen Schaft 52 verlängert, der an dem in den Fig. 4 und 5 linken Ende in einem arretierbaren Kreuzgelenk 53 gelagert ist. Das Kreuzgelenk 53 weist ein Auge 54 auf, das eine Schwenkbarkeit einer Hülse 55 ermöglicht, welche den Schaft 52 des Spannfutters 51 verschieblich und drehbar aufnimmt.
Der Schaft 52 ist gegenüber dem Kreuzgelenk 53 mittels einer Arretierung feststellbar, die einen Rasterstift 56 und mit dessen Ende zusammenwirkende Ausnehmungen 57 umfasst, die in gleichmässigen Winkelabständen um den Umfang eines Klemmringes 58 verteilt angeordnet sind. Über die Hülse 54 ermöglicht das Kreuzgelenk 53 eine Schwenkung des Spannfutters 51 in einer die Schwenkachse 6 enthaltenden Ebene. Ausserdem ist mittels der Schwenkhülse 59 eine Schwenkung des Spannfutters 51 mit Schaft 52 und Werkzeug 3 in einer die gemeinsame Längsachse dieser Teile enthaltenden Ebene möglich.
Das Auge 54 ist am einen Ende des Armes 60 befestigt, der über einen Führungsblock 61 längs zweier vertikaler, fest mit dem Tisch 40 verbundener Führungen 62, 63 parallel zu sich selbst vertikal verschiebbar ist. Der Arm 60 ist über den Parallelarm 60b mit der Hülse 20 für die Führungsstange 17 des Stützwinkels 10 verbunden. Der Stützwinkel 10 bildet somit das zweite Auflager für die Einheit aus Einspannvorrichtung 50 und Spiralbohrer 3, deren erstes Auflager von dem Kreuzgelenk 53 gebildet wird.
Die Führung 63 ist von einer mit dem Tisch 40 fest verbundenen Hülse gebildet, durch welche eine mit dem Führungsblock 61, d. h. den Arm 60 verbundene Stange 64 hindurchragt. An ihrem unteren Ende ist die Stange 64 mittels einer Rolle 65 in einer U-Führung 66 geführt. Ferner ist am unteren Ende der Stange 64 ein Hebel 67 angelenkt, der seinen Schwenkmittelpunkt bei 68' am Tisch 40 hat und auf seinem anderen Hebelarm 68 ein Gegengewicht 69 trägt. Aufgrund dieser vertikalen Führung der Spannvorrichtung mit dem Bohrer lässt sich die vertikale Hin- und Herbewegung des Bohrers längs der Schleifscheibe 1 in Richtung des Pfeiles 15 mit einer geringen Kraft bewerkstelligen, die nur die Führungsreibung überwinden muss.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass die Teile 51, 3, 60, 60b, 20, 10, 61, 64, 30 zusammenhängen und als Gesamtheit entlang den Führungen 62, 63 in Richtung der Achse 6 und 15 bzw.
der Mantellinie der Schleifscheibe 1 vertikal oszillierend bewegt werden können.
Die Justiervorrichtung 30 ist etwas oberhalb der Spannvorrichtung 50 an der Stange 64 angeordnet. Sie umfasst eine Schiene 33 und zwei Messbalken 32, 34, von denen einer, nämlich der Messbalken 34, feststeht und der andere mit dem Justierteil 36, der längs der Schiene 33 verschiebbar ist, verbunden ist. Der Dorn 31 dient zur Auflage der Spannfutter Bohrer-Einheit in der Justierposition, während die Anschlag platte 35 als Anschlag für die Hinterschleiffläche des Bohrers dient.
In Fig. 6 ist die gegenseitige Lage der Schiene 33 der Justiervorrichtung und der Achse des Bohrers 3 in der Justierposition dargestellt. Der Winkel ss ist der Winkel zwischen der Vertikalebene durch die Schiene 33 der Justiervorrichtung und der Vertikalebene durch die Achse der Spannfutter-Bohrer Einheit. Dieser Winkel bestimmt den Zusammenhang zwischen der Bohrerdicke d, welche zwischen den Messbalken 32, 34 eingestellt wird, und der Lage des Bohrers 3 in Richtung seiner Längsachse. Die Lage des Bohrers 3 in Richtung seiner Längsachse bestimmt seinerseits den Radius r1 des Bogens, welchen der Umfang der Schleifscheibe während der Bearbeitung der Hinterschleiffläche beschreibt und damit den Krümmungsradius r1 der Hinterschleiffläche.
Zwischen dem Bohrerdurchmesser d, welcher zwischen den Messbalken 32, 34 eingestellt wird und dem Krümmungsradius r1 der Hinterschleiffläche des Bohrers entsteht, wenn man den Winkel a zwischen der Bohrerachse 3 (in der Arbeitsposition) und der Schwenkachse 6 (Fig. 4), und den einstellbaren Winkel ss (Fig. 6) berücksichtigt, approximativ folgende Beziehung: r1 = d sinn + c cosss wobei c eine feste, von der Maschinenkonfiguration abhängige Grösse ist. Wird der Winkel ss von 0 aus vergrössert, so wächst die Grösse 1 an, und die Abhängigkeit des Krüm cosss mungsradius r1 von der Bohrerdicke d verstärkt sich.
Je grösser man ss wählt (wobeiss < 90 ), desto stärker nimmt bei einem festen ss der Krümmungsradius rl der Hinterschleiffläche mit dem Bohrerdurchmesser, der zwischen den Messbalken 32, 34 eingestellt wird, zu. Der Winkel ss kann durch Drehen der Justiervorrichtung um die Achse 64 eingestellt werden.
Dadurch kann für jeden Bohrertyp der ihm eigentümliche Zusammenhang zwischen Durchmesser d und Hinterschleifflächenradius r, rasch und mühelos eingestellt werden, wonach durch einfaches Abgreifen der Bohrerdicke d der Bohrer in die richtige Lage zur Erzielung einer korrekt bearbeiteten Hinterschleiffläche gebracht wird.
Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird wie folgt gearbeitet:
Zunächst sind alle Arretierungen gelöst. Dann wird die Stange 60 auf einen Neigungswinkel eingestellt, der dem gewünschten Spitzenwinkel entspricht. Dies kann durch Verän dern der Schwenklage der Stange 60 bezüglich des Führungsblockes 61 geschehen. Dann wird ein Bohrer 3 in das Spannfutter 51 eingesetzt. Der Schaft 52 ist zu diesem Zeitpunkt noch lose im Kreuzgelenk 53 aufgenommen, also darin axial verschieblich und drehbar. Auch der Klemmring 58 sitzt lose auf dem Schaft 52. Der Stützwinkel 10 wird bezüglich der Führungsstange 17 um einen an den Neigungswinkel der Stange 60 angepassten Winkel geschwenkt, und die Führungsstange wird lose in die Hülse 20 eingesetzt.
Die Schiene 33 der Justiervorrichtung wird auf den gewünschten Winkel ss eingestellt. Danach werden die Messbalken 32, 34 der Justiervorrichtung 30 auf einen dem Durchmesser des zu schleifenden Spiralbohrers 3 entsprechenden Wert eingestellt. Nun wird die Spannvorrichtung mitsamt dem Spiralbohrer 3 in die Fig. 4 strichpunktierte Lage gebracht, und der Spiralbohrer 3 wird mitsamt dem Spannfutter 51 mit dem Schaft 52 vom Kreuzgelenk vorgezogen, bis die Bohrerschneide in die in Fig. 4 strichpunktiert gezeichnete Lage auf dem Dorn 31 der Justiervorrichtung und an den Messbalken 32 kommt (Fig. 3 und 4).
Der Bohrer hat jetzt die richtige axiale Lage in der Spannvorrichtung zum Schleifen, so dass der Schaft 52 und im Kreuzgelenk axial durch Festklemmen des Klemmringes 58 auf dem Schaft 52 und in Umfangsrichtung durch Einrasten des Rasterstiftes 56 in eine der Ausnehmungen 57 des Klemmringes fixiert werden kann. Die Spannvorrichtung 50 wird nun zusammen mit dem Spiralbohrer 3 in die in Fig. 4 ausgezogen dargestellte Lage zurückgeführt und auf einem Exzenter 80 abgelegt, der an der Stange 60 gelagert ist und lediglich zur Abstützung des Spannfutters 51 mit dem Bohrer 3 während des Einrichtens dient, solange der Bohrer 3 noch nicht auf dem Stützwinkel 10 abgestützt ist.
Jetzt kann der Stützwinkel 10 in der Hülse 20 nach oben geschoben werden, bis er in die in Fig. 3 dargestellte Lage kommt, wo er den Bohrer 3 abstützt. Dort wird der Stützwinkel mittels der Arretierschraube 21 festgestellt. Der Exzenter 80 kann nun wieder gelöst werden, so dass die Anordnung aus Spannvorrichtung 50 und Spiralbohrer 3 wieder in Zweipunktlagerung am Kreuzgelenk und am Stützwinkel abgestützt ist.
Nun kann geschliffen werden, indem der Schleifer den Bohrer samt Halterung mit der einen Hand in Pfeilrichtung 15 längs des Schleifscheibenumfangs auf und ab bewegt, und zwar in beiden Richtungen über die Schleifscheibe hinaus, während er mit der anderen Hand die rotierende Schleifscheibe nach deren Heranführen an die zu bearbeitende Frei- oder Hinterschleiffläche des Bohrers mit der anderen Hand am Hebel 47 um den Bohrer längs der Bahn 7 in Fig. 2 herumschwenkt.
Diese Bahn 7 bestimmt die Kontur der Hinterschleiffläche.
Durch ständiges Feinnachstellen, d. h. weiteres Zusammenschwenken der Lenker 4 und 5 wird die Schleifscheibe dabei gegen das Werkzeug vorgeschoben.
Soll die zweite Frei- oder Hinterschleiffläche an dem Bohrer oder bei Bohrern mit drei Spiralnuten eine der beiden noch verbleibenden ungeschliffenen Flächen geschliffen werden, so wird nach Zurückziehen der Schleifscheibe der Rasterstift 56 gelöst und das Spannfutter mit dem Bohrer so lange gedreht, bis der Rasterstift in der nächsten Ausnehmung 57 einrastet.
Die nächste Ausnehmung ist am Umfang des Klemmringes 58 derart versetzt angeordnet, dass sie die richtige Lage der nächstfolgenden zu schleifenden Fläche des Bohrers bezüglich der Schleifscheibe gewährleistet.
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PATENT CLAIMS
1. Machine for grinding drills, in particular twist drills, this machine having a clamping device in which the drill is held during machining and a grinding wheel rotatable about its own axis, which has an adjustable swivel radius around a spatially fixed swivel axis running parallel to the axis of rotation is pivotable approximately transversely to the drill longitudinal axis and the circumference of which cooperates with the drill surface to be machined, as well as an adjusting device which comprises a rail with an adjusting part that can be displaced thereon, the drill to be machined in the clamping device for setting the drill position in the direction of the drill longitudinal axis so with the Adjustment device is brought together,
that the rail and the drill axis point in approximately the same direction and the adjustment part specifies the length by which the drill should protrude from the clamping device depending on its diameter, characterized in that the adjustment device (30) has two measuring bars (39, 34) , one of which is connected to the rail (33), the other to the adjustment part (36), so that the drill diameter is adjustable in between, that in the adjustment position the rail runs at an angle (ss) obliquely to the drill axis and that the Adjusting part (36) includes a stop for the tip of the drill (3).
2. Machine according to claim 1, characterized in that the clamping device (50) is a slanting to the circumference of the grinding wheel adjustable, parallel to itself and in the direction of its longitudinal axis, rotatable about this longitudinal axis, pivotable in a plane containing the pivot axis or parallel thereto and in the desired position with respect to the grinding wheel lockable chuck (51) for the drill (3) to be ground, that the adjusting device (30) is arranged in the pivoting path of the chuck (51) and that the chuck-drill unit each time after inserting the to be ground drill (3) to the Ju bull device is pivotable to allow adaptation to the respective drill dimensions.
3. Machine according to claim 1, characterized in that the stop of the adjusting device (30) for the tip of the drill has a mandrel (31) on which the swiveled to Ju bull device rests chuck-drill unit and comprises a stop plate (35) , which runs approximately parallel to the pivot axis of the grinding wheel (1) and specifies the length by which the drill should protrude from the jig.
4. Machine according to claim 1, characterized in that in the adjustment position the rail (33) of the adjustment device and the axis of the chuck-drill unit enclose approximately the same angle with the pivot axis, the vertical planes through the rail of the adjustment device on the one hand and through the On the other hand, the chuck-drill unit forms an adjustable angle (ss).
The invention relates to a machine for grinding drills, in particular twist drills, this machine comprising a clamping device in which the drill is held during machining and a grinding wheel rotatable around its own axis, which has an adjustable swivel radius around a spatially fixed, parallel to the axis of rotation extending pivot axis is pivotable approximately transversely to the drill longitudinal axis and whose circumference interacts with the drill surface to be machined, and has an adjusting device which comprises a rail with an adjusting part that can be displaced thereon, the drill to be machined in the clamping device for setting the drill position in the direction of the drill longitudinal axis as follows is brought together with the juicing device,
that the rail and the drill axis point in approximately the same direction and the adjustment part specifies the length by which the drill should protrude from the clamping device depending on its diameter.
Such devices are essentially known.
However, difficulties arose when setting the drill position with respect to the grinding machine (adjustment). There are namely several angles and cutting edges to be ground with great accuracy and depending on the material with different sizes on the drill. In particular, the correct radius of curvature of the so-called relief surface in twist drills, which is directly dependent on the diameter of the drill to be ground, could only be obtained in an unsatisfactory and complicated manner.
The object of the present invention is to provide a machine for grinding drills in which the correct setting of the drill position with respect to the grinding machine is possible in a simple and quick manner. This is achieved in that the adjustment device has two measuring bars, one of which is connected to the rail, the other to the adjustment part, so that the drill diameter can be adjusted in between so that in the adjustment position the rail runs at an angle to the drill axis - and that the adjustment part includes a stop for the tip of the drill.
Preferably, the drill is mounted in a chuck that is adjustable obliquely to the circumference of the grinding wheel, parallel to itself and in the direction of its longitudinal axis, rotatable about the longitudinal axis, pivotable in a plane containing the pivot axis or parallel to it and lockable in the desired position with respect to the grinding wheel for the drill to be ground is clamped.
The adjustment device is advantageously arranged in the pivoting path of the chuck so that the chuck-drill unit can be pivoted to the adjustment device after the drill to be ground has been inserted, in order to enable adaptation to the respective drill dimensions.
The stop of the adjusting device for the tip of the drill can be a mandrel on which the chuck-tool unit pivoted to the adjusting device rests and a stop plate which runs approximately parallel to the pivot axis of the grinding wheel and specifies the length by which the drill comes out of the clamping device should stick out.
In the adjustment position, the rail of the adjustment device and the axis of the chuck-drill unit preferably form approximately the same angle with the pivot axis, with the vertical planes forming an adjustable angle through the rail of the adjustment device on the one hand and through the chuck-drill unit on the other.
The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of an exemplary embodiment. Show it:
1 shows a schematic side view of a grinding wheel and a twist drill positioned thereon at an angle for grinding,
FIG. 2 shows a schematic top view of the representation according to FIG. 1 with the grinding wheel in an end view,
3 shows a view in the direction of arrows A in FIGS. 1 and 2, additional parts of the device being drawn in which are omitted in FIGS. 1 and 2 for the sake of greater clarity,
4 shows a side view of an executed device according to the invention,
5 shows a plan view of the device according to FIGS. 4 and
6 shows an enlarged plan view of the adjusting device.
In the schematic representation according to FIGS. 1 to 3, 1 is a grinding wheel, 2 is its axis of rotation and 3 is a twist drill set at an angle to the grinding wheel circumference.
The grinding wheel can be pivoted in an oscillating manner about a pivot axis 6 running parallel to the axis of rotation 2 via a toggle linkage with links 4, 5 indicated by dash-dotted lines in FIG. During this pivoting movement, the grinding wheel circumference describes a circular path 7, shown in dashed lines in FIG. 2, with radius r1, while the grinding wheel center (axis of rotation 2) describes a path 8 shown in dashed lines with radius r2 and pivot axis 6.
r1 can be adjusted in a simple manner by adjusting the toggle linkage, d. H. by pivoting or stretching the handlebars 4, 5 are accomplished. Should z. B. the radius ra, are reduced, the two links 4, 5 are pivoted closer to each other, the axis of rotation 2 of the grinding wheel 1 moves in the direction of the pivot axis 6, the radius r2 is also reduced.
According to FIGS. 1 and 2 and in particular 3, the drill rests on a support bracket 10 with legs 11, 12 inclined by 900 to one another in such a way that it touches each leg along a line of contact. The arrangement is such that the pivot axis 6 runs at a distance B (FIG. 2) past the drill axis 13 and straight through the intersection line 14 of the two legs 11, 12. The support bracket 10 is displaceable parallel to the axis of rotation 2 and to the pivot axis 6 so that it can be brought into the appropriate support position for twist drills of any diameter. In Fig. 3 means for the oscillating displacement of the support bracket 10 in the direction of the axis 15 can be seen. The support bracket 10 is articulated at a pivot point 16 on a vertical guide rod 17.
In relation to this guide rod 17, the support bracket can be locked in its pivot position by means of locking screws 18, 19. The guide rod 17 can be moved up and down vertically with the support bracket (arrow 15 ') in a guide sleeve 20. This guide sleeve 20 is in turn fastened to a horizontally rebounding parallel arm 60b, which in turn is fastened at 60a to an arm 60 lying in a plane perpendicular to the plane of FIG. The guide rod 17 can be fixed in the guide sleeve 20 by means of the lock 21. By means of an adjusting screw 22, the guide sleeve 20 together with the guide rod 17 and the support bracket 10 can be moved for its horizontal fine adjustment in the direction of the arrow 23 via the rebounding parallel arm 60b.
In Fig. 3 the twist drill is shown in a second, higher, dash-dotted position 3 '. In this raised position, the twist drill rests on an adjustment device, one undercut surface of which rests on a mandrel 31 of the adjustment device designated as a whole by the reference numeral 30 and a point of the twist drill offset by 900 on a measuring beam 32 of the adjustment device and the relief surface touches the stop plate 35. The adjusting device 30 and its function is described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5.
In the following description of a structurally designed device for grinding twist drills, the same parts as in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numbers and are only described again if this appears necessary for the context.
In FIGS. 4 and 5, the reference numeral 40 denotes a stationary table which at 41 pivots the handlebar 4. The pivot axis 6 runs through the bearing point 41. The lever 5 is mounted on the lever 4 at a common hinge point. The levers 4 and 5 form the toggle linkage shown schematically in FIG. The grinding wheel 1 with its drive motor 42 is arranged on the lever 5. The toggle linkage 4, 5 can be locked by means of a guide rod 45 attached to the handlebar 5 at 43 and lockable in a clamping sleeve 44 on the handlebar 4, a tension spring 6 pulling the two handlebars 4, 5 towards one another.
In the locked state of the toggle linkage, the toggle linkage together with the motor and grinding wheel can be pivoted back and forth by hand about the pivot axis 6 by means of a pivot lever 47, the center point 2 of the grinding wheel 1 describing the circular path 8.
Overall, the reference number 50 denotes a clamping device for clamping and positioning a twist drill 3 to be ground. The clamping device 50 comprises a chuck 51 with the usual conical recess for receiving a drill shaft. The chuck 51 itself is extended into a shaft 52 which is mounted in a lockable universal joint 53 at the end on the left in FIGS. 4 and 5. The universal joint 53 has an eye 54, which enables pivoting of a sleeve 55, which receives the shaft 52 of the chuck 51 in a displaceable and rotatable manner.
The shaft 52 can be locked in relation to the universal joint 53 by means of a locking device which comprises a locking pin 56 and recesses 57 which interact with its end and which are arranged distributed around the circumference of a clamping ring 58 at uniform angular intervals. Via the sleeve 54, the universal joint 53 enables the chuck 51 to pivot in a plane containing the pivot axis 6. In addition, by means of the swivel sleeve 59, the chuck 51 with the shaft 52 and tool 3 can be swiveled in a plane containing the common longitudinal axis of these parts.
The eye 54 is attached to one end of the arm 60, which is vertically displaceable parallel to itself via a guide block 61 along two vertical guides 62, 63 which are fixedly connected to the table 40. The arm 60 is connected to the sleeve 20 for the guide rod 17 of the support bracket 10 via the parallel arm 60b. The support bracket 10 thus forms the second support for the unit composed of the clamping device 50 and the twist drill 3, the first support of which is formed by the universal joint 53.
The guide 63 is formed by a sleeve fixedly connected to the table 40, through which a sleeve connected to the guide block 61, i. H. the arm 60 connected rod 64 protrudes. At its lower end, the rod 64 is guided in a U-guide 66 by means of a roller 65. Furthermore, a lever 67 is articulated at the lower end of the rod 64, which has its pivot center at 68 'on the table 40 and carries a counterweight 69 on its other lever arm 68. Due to this vertical guidance of the clamping device with the drill, the vertical back and forth movement of the drill along the grinding wheel 1 in the direction of the arrow 15 can be achieved with a small force that only has to overcome the guide friction.
From Fig. 4 it can be seen that the parts 51, 3, 60, 60b, 20, 10, 61, 64, 30 are connected and as a whole along the guides 62, 63 in the direction of the axes 6 and 15 or
the surface line of the grinding wheel 1 can be moved in a vertically oscillating manner.
The adjusting device 30 is arranged somewhat above the clamping device 50 on the rod 64. It comprises a rail 33 and two measuring beams 32, 34, one of which, namely the measuring beam 34, is stationary and the other is connected to the adjusting part 36, which is displaceable along the rail 33. The mandrel 31 is used to support the chuck drill unit in the adjustment position, while the stop plate 35 serves as a stop for the relief surface of the drill.
In Fig. 6, the mutual position of the rail 33 of the adjustment device and the axis of the drill 3 is shown in the adjustment position. The angle ss is the angle between the vertical plane through the rail 33 of the adjusting device and the vertical plane through the axis of the chuck-drill unit. This angle determines the relationship between the drill thickness d, which is set between the measuring bars 32, 34, and the position of the drill 3 in the direction of its longitudinal axis. The position of the drill 3 in the direction of its longitudinal axis in turn determines the radius r1 of the arc, which the circumference of the grinding wheel describes during the machining of the relief surface and thus the radius of curvature r1 of the relief surface.
Between the drill diameter d, which is set between the measuring bars 32, 34 and the radius of curvature r1 of the relief grinding surface of the drill, if you set the angle a between the drill axis 3 (in the working position) and the pivot axis 6 (Fig. 4), and the adjustable angle ss (Fig. 6) is taken into account, approximately the following relationship: r1 = d sinn + c cosss where c is a fixed variable that depends on the machine configuration. If the angle ss is increased from 0, the size 1 increases and the dependence of the radius of curvature r1 on the drill thickness d increases.
The larger you choose ss (whereiss <90), the more the radius of curvature rl of the relief surface increases with the drill diameter set between the measuring beams 32, 34 with a fixed ss. The angle ss can be set by rotating the adjusting device about the axis 64.
As a result, the relationship between diameter d and relief surface radius r, which is peculiar to it, can be set quickly and easily for each type of drill, after which the drill is brought into the correct position to achieve a correctly machined relief surface by simply picking up the drill thickness d.
The device according to the invention works as follows:
First of all, all locks are released. The rod 60 is then adjusted to an inclination angle corresponding to the desired point angle. This can be done by changing the pivot position of the rod 60 with respect to the guide block 61. Then a drill 3 is inserted into the chuck 51. At this point in time, the shaft 52 is still loosely received in the universal joint 53, that is to say axially displaceable and rotatable therein. The clamping ring 58 is also loosely seated on the shaft 52. The support bracket 10 is pivoted with respect to the guide rod 17 by an angle adapted to the angle of inclination of the rod 60, and the guide rod is inserted loosely into the sleeve 20.
The rail 33 of the adjusting device is set to the desired angle ss. The measuring bars 32, 34 of the adjusting device 30 are then set to a value corresponding to the diameter of the twist drill 3 to be ground. Now the clamping device together with the twist drill 3 is brought into the dot-dashed position in FIG. 4, and the twist drill 3, together with the chuck 51 with the shank 52, is pulled forward from the universal joint until the drill cutting edge is in the position on the mandrel 31 shown in phantom in FIG. 4 the adjusting device and comes to the measuring beam 32 (Fig. 3 and 4).
The drill now has the correct axial position in the clamping device for grinding, so that the shaft 52 and in the universal joint can be fixed axially by clamping the clamping ring 58 on the shaft 52 and in the circumferential direction by engaging the locking pin 56 in one of the recesses 57 of the clamping ring . The clamping device 50, together with the twist drill 3, is now returned to the position shown in solid lines in FIG. 4 and placed on an eccentric 80, which is mounted on the rod 60 and is only used to support the chuck 51 with the drill 3 during setup, as long as the drill 3 is not yet supported on the support bracket 10.
Now the support bracket 10 can be pushed up in the sleeve 20 until it comes into the position shown in FIG. 3, where it supports the drill 3. The support bracket is fixed there by means of the locking screw 21. The eccentric 80 can now be released again so that the arrangement of the clamping device 50 and the twist drill 3 is again supported in two-point bearings on the universal joint and on the support bracket.
You can now grind by moving the drill and its holder up and down along the circumference of the grinding wheel with one hand in the direction of arrow 15, in both directions beyond the grinding wheel, while with the other hand he approaches the rotating grinding wheel after it is brought up the free or relief grinding surface of the drill to be machined is pivoted around the drill along the path 7 in FIG. 2 on the lever 47 with the other hand.
This path 7 determines the contour of the relief surface.
By constant fine adjustment, i. H. Further pivoting of the links 4 and 5, the grinding wheel is pushed forward against the tool.
If the second free or relief grinding surface on the drill or, in the case of drills with three spiral grooves, one of the two remaining unpolished surfaces is to be ground, the grid pin 56 is loosened after the grinding wheel is withdrawn and the chuck with the drill is rotated until the grid pin is in the next recess 57 engages.
The next recess is offset on the circumference of the clamping ring 58 in such a way that it ensures the correct position of the next surface of the drill to be ground with respect to the grinding wheel.