DE1427551C3 - Spiralbohrerschleifmaschine - Google Patents

Description

Fig.2 eine Ansicht im Schnitt längs der Linie 2-2 nach F i g. 1, wobei eine der diametral gegenüberliegenden Anlenkstellen des schwenkbaren Teils des Lagerkopfes um 90° gedreht ist, damit sie in der Schnittebene erscheint.

Fig.3 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt längs der Linie3-3nach Fig. 1.

Fig.4 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt längs der Linie4-4nach Fig. 1.

Fig.5 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt längs der Linie 5-5 nach F i g. 2.

F i g. 5a eine vergrößerte Ansicht im Schnitt längs der Linie 5a-5a in F i g. 5.

Fig.6 die Relativstellungen des Spiralbohrers und der Schleifscheibe in verschiedenen Phasen während eines Schleifvorganges und

Fig.7 bis 10c schematisch verschiedene Stellungen des Bohrer-Spannfutters während eines Schleifvorganges.

Die Spiralbohrerschleifmaschine 10 weist ein Maschinen-Gestell 12 (F i g. 1) auf, das einen Support 14 trägt. Der Support 14 besitzt ein Bauteil 16 mit einer senkrechten Hülse 18, die drehbar und in axialer Richtung bewegbar auf dem Maschinen-Gestell 12 angeordnet ist. Mit dem oberen Ende der Hülse 18 ist ein Bügelteil 20 mit senkrechten, nach oben stehenden Armen 22 und 24 verschraubt. Zwischen den Armen 22 und 24 ist ein Teil 26 des Supportes 14 angeordnet. Dar Teil 26 weist zwei Vorsprünge 28 und 30 gegenüber den Armen 22 und 24 auf und jeder enthält eine konische Hülse 32. Diese Hülsen nehmen die konischen Enden zweier Lagerzapfen 34 und 36 auf, die von den>Armen 22 ur.c 24 getragen werden. Das Teil 26 ist deshalb auf dem ßauteil 16 um eine Achse 38 drehbar gehalten. Die Achse 38 schneidet die Achse 40 der Hülse 18 bei 42 und 3S verläuft senkrecht zur Achse 40. Letztere steht senkrecht, wenn die Spiralbohrerschleif-Maschine aufrechtsteht.

Auf dem Teil 26 des Supportes 14 ist ein umlaufender Lagerkopf 44 drehbar angebracht. Der Lagerkopf 44 ist in einer Aussparung 46 (F i g. 2) vorgesehen, die an einer Seite des Teiles 26 offen ist; während des Betriebs der Maschine dreht der Lagerkopf 44 einen zu schleifenden Spiral-Bohrer innerhalb eines oberen Spannfutters 48, das starr auf dem Teil 26 befestigt ist. Die Achse 50 des Spannfutters 48 ist in einer Ebene senkrecht zur Drehachse 38 des Teiles 26 und parallel zu der Achse 40 der Hülse 18, jedoch gegenüber dieser versetzt, angeordnet. Das Spannfutter 48 ist außen abgeschrägt und wird in einem Spannfutterzwischenteil 52 gehalten, der mit dem Teil 26 verschraubt ist. Das Spannfutter 48 wird in dem Zwischenteil 52 mit Hilfe einer Sperrschraube 54 gehalten, die lösbar in einen äußeren Umfangsschlitz 56 des Spannfutters eingreift. Das Spannfutter 48 kann dadurch gegen ein Spannfutter anderer Größe oder gegen ein neues Spannfutter ausgetauscht werden, indem die Sperrschraube 54 gelöst wird.

Der umlaufende Lagerkopf 44 weist ein Schneckenrad 58 auf, das drehbar auf einem inneren zylindrischen eo Fortsatz 60 an dem Teil 26 koaxial zur Achse 50 des oberen Spannfutters 48 gehalten wird. Eine kreisförmige Platte 64 und ein etwa zylindrisches Lagerkopfzwischenstück 66 sind mit Hilfe von Schrauben 62 mit dem Schneckenrad 58 fest verbunden. Das Lagerkopfzwi- b5 schenstück 66 ist mit einer zentrischen Bohrung 68 versehen, die koaxial zur Achse 50 des oberen Spannfutters 48 und zu zwei radialen Nuten 70 rechteckförmigen Querschnittes an diametral gegenüberliegenden Seiten der Bohrung 68 (siehe Fig.5) verläuft.

Die Nuten 70 werden durch die kreisförmige Platte 64 geschlossen und bilden zwei rechteckförmige Führungen, in denen rechtwinklige Spannnocken 72 gleitend eingepaßt sind. Die diametral gegenüberliegenden Nuten 70 und die Spannnocken 72 sind in F i g. 5 in ihren wirklichen Relativstellungen gezeigt, in F i g. 2 ist jedoch zur Darstellung einer Nut und einer Spannnocke ein Schnitt durch die Nut 70 und die Spannnocke gezeigt, wobei die Schnittebene durch die Nut 70 und die Spannnocke 72 um 90° verdreht ist. D. h., daß im Gegensatz zu der Darstellung nach Fig.2 zwei Nuten 70 und Spannnocken 72 in diametral gegenüberliegenden Stellungen vorhanden sind, wie in Fig.5 gezeigt, und daß tatsächlich noch weiter unten zu erwähnende, diametral gegenüberliegende Kugeln 104, die ebenfalls in F i g. 5 gezeigt sind, vorhanden sind, deren eine durch eine Nut 70 und eine Spannnocke 72 in F i g. 2 ersetzt ist. Die Spannnocken 72 sind in Querrichtung geschlitzt, wie dargestellt, so daß sie in axialer Richtung nachgiebig und federnd sind. In der zentrischen Bohrung 68 in dem Lagerkopfzwischenstück 66 sind zwei miteinander zusammenwirkende Spannfutterbacken 74 gleitend eingepaßt, die gegenüberliegende halbkreisförmige Nuten aufweisen, welche so zusammenwirken, daß sie eine kreisförmige öffnung 76 durch die Spannfutterbakken hindurch etwa auf der Achse 50 des oberen Spannfutters 48 ergeben. Ein Haltering 78 in einer inneren ringförmigen Nut in dem Lagerkopfzwischenstück 66 hält die Spannfutterbacken in der Bohrung 68.

Die flachen, sich gegenüberstehenden Seiten der Spannfutterbacken 74 sind in einer Ebene senkrecht zur Richtung der radialen Bewegung der Spannocken 72 angeordnet. Dementsprechend können die beiden Spannfutterbacken 74 aufeinander zu gedruckt werden, so daß sie den Schaft eines Spiralbohrers erfassen, der sich durch die öffnung 76 erstreckt. Die beiden Spannocken 72 werden gegen die Spannfutterbacken nach innen gedrückt und schließen die Spannfutterbakken in der im folgenden beschriebenen Weise. Auf der Außenseite des Lagerkopfzwischenstückes 66 und innerhalb eines zylindrischen Flansches 80 an dem Schneckenrad 58 ist eine Spannfutterhülse 82 gleitend eingepaßt. Die Spannfutterhülse 82 weist eine innen abgeschrägte Kegelfläche 84 auf, die mit Schrägflächen 86 an den äußeren Enden der Spannocken 72 zusammenwirkt. Somit bewirkt eine Vorwärtsbewegung der Spannfutterhülse 82 im Teil 26 (d. h. eine Aufwärtsbewegung der Spannfutterhülse 82, wenn die letztere in F i g. 2 betrachtet wird), das die Spannocken in radialer Richtung nach innen gegen die Spannfutterbacken 74 gedrückt werden.

An der unteren Seite des Teiles 26 sind nach F i g. 2 ein Zylinder 88 in Form eines Ringes mit rechteckförmigen Querschnitt und eine ringförmige Stirnplatte 90 angeschraubt. Die Stirnplatte 90 weist einen inneren koaxial verlaufenden zylindrischen Flansch 92 auf. Zwischen diesem und der inneren Seite des Zylinders 88 ist ein ringförmiger hydraulischer Zylinder 94 ausgebildet. Im Zylinder 94 gleitet ein ringförmiger Kolben 96. Die Spannfutterhülse 82 und der Kolben % sind über ein Kugellager 98 miteinander verbunden, das eine Bewegung der Spannfutterhülse 82 mit dem Kolben 96 in axialer Richtung bewirkt und eine Drehung der Spannfutterhülse gegenüber dem Kolben ermöglicht.

Während des Betriebes der Maschine wird ein unter

Druck stehendes hydraulisches Medium von einer Speisequelle im Maschinengestell 12 über eine Schlauchleitung 100 zugeführt, so daß der Kolben 96 und damit die Spannfutterhülse 82 im Teil 26 nach vorne bewegt werden und dadurch die Spannfutterbacken 74 schließen. Die Spannfutterhülse 82 und der Kolben 96 werden durch eine konische Feder 102 zurückgeführt, die zwischen der Stirnfläche der Spannfutterhülse 82 und dem Schneckenrad 58 angeordnet ist, so daß der Druck der Spannocken 72 gegen die Spannfutterbacken 74 gelöst wird. Um eine Trennung der Spannfutterbakken zu gewährleisten, wenn der Druck der Spannocken gegen die Spannfutterbacken durch Zurückziehen der Spannfutterhülse 82 unter Wirkung der konischen Feder 102 gelöst wird, weist das Lagerkopfzwischenstück 66 zwei unter Federvorspannung stehende Kugeln 104 auf, die in zwei diametral gegenüberliegenden Bohrungen 106 in dem Lagerkopfzwischenstück 66 in Richtung der Trennung zwischen den Spannfutterbakken angeordnet sind. Die Kanten der Spannfutterbakken sind abgeschrägt, wie bei 108 in F i g. 5 gezeigt, und die Kugeln 104 sind so vorgespannt, daß sie zwischen diese abgeschrägten Kanten 108 eintreten und die Spannfutterbacken auseinanderdrücken. Wie in Fig.5a gezeigt, verlaufen die abgeschrägten Kanten 108 nur über einen Teil der Länge der Spannfutterbacken und bilden Anschläge 110 an ihren inneren Enden, die mit den Kugeln 104 zusammenwirken und das Einfahren der Spannfutterbacken in die Bohrung 68 in dem Lagerkopfzwischenstück begrenzen.

Aus vorstehender Beschreibung ergibt sich, daß beim Zuführen von hydraulischem Medium unter Druck in den Zylinder 94 bei einem in das Spannfutter eingesetzten Spiralbohrer der Bohrerschaft durch die Spannfutterbacken 74 erfaßt wird. Eine Drehung des Schneckenrades 58 dreht den Spiralbohrer im oberen Spannfutter 48 um die Achse 50 des Spannfutters 48, die mit der Spiralbohrerachse zusammenfällt. Das Schnekkenrad 58 wird durch eine Schnecke 112 in Drehung versetzt, die mit dem Schneckenrad in Eingriff steht. Die Schnecke 112 ist in dem Teil 26 drehbar angeordnet und gegen axiale Bewegung durch Lager 114 gesichert (Fig. 1). Eine Schneckenwelle 116 verläuft in axialer Richtung durch die Hülse 18 des Supportes 14. Das obere Ende der Schneckenwelle 116 ist antriebsmäßig mit der Schnecke 112 über eine Kreuzgelenkkupplung 118 verbunden. Die Schnittstelle der Drehachsen dieser Kreuzgelenkkupplung fällt mit der Schnittstelle 42 der Drehachse 38 des Teiles 26 am Bügelteil 20 und der Achse 40 der Hülse 18 zusammen. Die Kreuzgelenk- so kupplung 118 gleicht deshalb eine Drehung des Teiles 26 um die Drehachse 38 aus, während die Schnecke 112 durch die Schneckenwelle 116 so angetrieben wird, daß sie den Lagerkopf 44 in Drehung versetzt.

An dem Arm 22 auf dem Bügelteil 20 des Supportes 14 ist ein Bügel 120 angeschraubt, der einem vorstehenden Arm 122 (F i g. 4) des Teils 26 gegenübersteht. Der Arm 122 ist mit einer Bohrung 124 versehen, die einen Sitz für das eine Ende einer Druckfeder 126 bildet. Das andere Ende der Druckfeder 126 greift in ^ho eine Bohrung 128 im Bügel 120 ein und sitzt auf dem Ende einer Schraube 130, die in die Bohrung 128 eingeschraubt ist. Die Druckfeder 126 spannt den Teil 26 in einer Richtung um die Drehachse 38 vor. Am oberen Ende des Armes 22 ist ein Anschlagbügel 132 drehbar ' · angeordnet, der in einer Ebene parallel zur Ebene der Arme 22 und 24 schwenkbar ist. Der Anschlagbügel 132 besitzt einen Arm 134, der mit einer einstellbaren Anschlagschraube 136 zusammenwirkt, die in einem Vorsprung 138 des Teils 26 eingeschraubt ist. Beim Anliegen der Anschlagschraube 136 am Arm 134 ist die Drehung des Teiles 26 unter der Wirkung der Druckfeder 126 begrenzt. Die Anschlagschraube 136 ist so eingestellt, daß die Achse 50 des oberen Spannfutters 48 senkrecht zu einer Ebene verläuft, die die Achse 38 des Teiles 26 und die Achse 40 der Hülse 18 enthält, wenn die Anschlagschraube 136 an dem Arm 134 anliegt.

Im Maschinengestell 12 ist in der Nähe des unteren Endes der Hülse 18 für den Teil 16 eine Kurvensteuerung 140 (F i g. 1) vorgesehen, die den Support 14 um die Achse 40 der Hülse 18 synchron hin- und herschwenkt, wobei der Support entlang dieser Achse hin- und herbewegt und der Lagerkopf 44 über die Schneckenwelle 116 gedreht wird. Die Kurvensteuerung 140 ist identisch mit der in dem oben erwähnten Hauptpatent erläuterten und ist deshalb nur schematisch angedeutet. Die Kurvensteuerung 140 weist zwei Scheibennocken 142 und 144 auf, die synchron von einem Motor 146 angetrieben werden. Die Umfangsfläche des Scheibennockens 142 liegt an einem Mitnehmer 148 am einen Ende eines Winkelhebels 150 an. Das andere Ende des Winkelhebels 150 greift in einen Anschlag 152 am unteren Ende der Hülse 18. Der Scheibennocken 142 ist so ausgebildet, daß er den Winkelhebel 150 in einer Richtung um seine Drehachse während seiner Drehung hin- und herbewegt und dabei die Hülse 18 in einer Richtung um die Achse 40 dreht. Eine Feder 154 spannt die Hülse 18 in einer Richtung um ihre Achse 40 entgegengesetzt zu der Richtung vor, die durch den Winkelhebel 150 erzielt wird, so daß während der kontinuierlichen Drehung des Scheibennockens 142 durch den Motor 146 die Hülse 18 und damit der gesamte Support 14 um die Achse 40 hin- und herschwingt.

Der Scheibennocken 144 greift an einem Mitnehmer 156 an, der von einem Arm 158 getragen wird und zwischen den Enden dieses Armes vorgesehen ist, wobei der Arm 158 am einen Ende auf einer senkrecht verschiebbaren Stange 160, wie bei 160a gezeigt, gedreht wird. Die Stange 160 nimmt die während der Schleifvorgänge dargestellte Stellung ein und ist von dieser Stellung aus nach unten mit Hilfe eines hydraulischen Mechanismus 160£> zum Anheben des Supportes verschiebbar. Wird die Stange 160 abwärts verschoben, bewegt sich der Arm 158 auf dem Scheibennocken 144 um den Mitnehmer 156 als Gelenkpunkt hin und her und hebt dabei den Support 14 an. Das andere Ende des Armes 158 bildet eine Gabel, die Rollen 162 führt (es ist nur eine dieser Rollen dargestellt), auf denen die Hülse 18 drehbar gehalten wird. Die Umfangsfläche des Scheibennockens 144 ist so ausgebildet, daß sie den Arm 158 in einer Richtung um die Drehachse hin- und herbewegt und damit die Hülse 18 anhebt. Die Hülse 18 wird unter Wirkung ihres eigenen Gewichtes nach unten zurückgeführt.

Der Motor 146 treibt die Schneckenwelle 116 über eine Antriebsverbindung 164 und die Scheibennocken 142 und 144 über eine Antriebsverbindung 165 an. Während des Betriebes des Motors 146 werden die Scheibennocken 142 und 144 und die Antriebswelle 116 gemeinsam angetrieben, so daß sie synchron schwingen, den Support 14 um die Achse 40 hin- und herbewegen und den Lagerkopf 44 drehen.

An der Vorderseite des drehbaren Teiles 26 (d. h. linke Seite in Fig.3) ist ein Mitnehmer 166 an einer

Stelle vorgesehen, die etwas oberhalb und rechts der Achse 50 liegt, wenn man die Spiralbohrerschleifmaschine nach F i g. 1 betrachtet. Auf dem Maschinengestell 12 ist vor dem Teil 26 und in Richtung des Mitnehmers 166 ein Nocken 168 starr befestigt. Die vertikale Fläche 170 des Nockens 168, die dem Support 14 gegenübersteht, bildet eine Nockenfläche, die parallel zu der Achse 40 verläuft, entlang der eine Hin- und Herbewegung und eine Schwingung erfolgt, und an der der Mitnehmer 166 anliegen kann.

Auf dem Maschinengestell 12 ist auf der Vorderseite des Supportes 14 zur Drehung um eine Achse parallel zu der Achse 40 (d. h. in einer vertikalen Achse) eine Schleifscheibe 172 drehbar gelagert. Diese Schleifscheibe weist eine koaxiale abgeschrägte ringförmige Schleiffläche 172a auf, die in einer kreisförmigen Kante 172b endet. Die Schleifscheibe 172 und der Support 14 sind relativ zueinander so angeordnet, daß in einer Winkelstellung des Supportes auf der Achse 40 (d. h. in der Winkelstellung, die in F i g. 2,7 und 9a dargestellt ist) die Achse 50 des oberen Spannfutters 48 in einer Ebene verläuft, die die Drehachse der Schleifscheibe recht- -^ winklig schneidet. In dieser Winkelstellung des Suppor- )J tes, die im folgenden als Anfangswinkelstellung bezeichnet wird, greift der Mitnehmer 166 in die Nockenfläche 170 ein, und die Achse 50 des oberen Spannfutters 48 verläuft parallel zu der Ebene der Schleifscheibe und senkrecht zu einer Ebene, die die Achse 40 und die Achse 38 des Teiles 26 enthält.

Aus der bisherigen Beschreibung ergibt sich, daß bei einer Hin- und Herbewegung des Supportes 14 längs der Achse 40 durch Drehung des Scheibennockens 144 der Mitnehmer 166 auf dem Teil 26 entlang der Nockenfläche 170 auf- und abgleitet. In Verbindung mit F i g. 8a, 8b, 9a, 9b, 10a und 10b ergibt sich, daß bei einer Drehung des Supportes 14 im Uhrzeigersinn (wenn der Support von oben, wie in F i g. 8a, 9a und 10a betrachtet wird) aus der Anfangswinkelstellung von F i g. 9a der Mitnehmer 166 gegen die Nockenfläche 170 durch ' Wirkung der Feder 126 gedrückt wird, die den Teil 26 so vorspannt, daß dieser Teil im Uhrzeigersinn um die Drehachse 38 (Fig.8b) hin- und hergeht. Wenn in ähnlicher Weise der Support 14 im Gegenuhrzeigersinn aus der Anfangswinkelstellung nach F i g. 9a um seine "\ Achse 40 schwingt, bewirkt das Eingreifen des ■ Mitnehmers 166 in die Nockenfläche 170, daß der Teil 26 im Gegenuhrzeigersinn um die Drehachse 38 hin- und herbewegt wird, wie in Fig. 10b gezeigt. Während der kontinuierlichen Hin- und Herbewegung des Supportes durch Drehung des Scheibennockens 142 bewegt sich der Teil 26 um die Drehachse 38, um einen Winkel α zu beiden Seiten der Zwischenstellung nach Fig.9. Der Spiralbohrer führt zur gleichen Zeit eine Hin- und Herbewegung über einen Winkel α zu beiden Seiten der vertikalen Achse 40 des Supportes 14 aus. Wie bereits ausgeführt, ermöglicht die Kreuzgelenkkupplung 118 zwischen der Schneckenwelle 116 und der Schnecke 112, daß das Teil 26 sich auf der Achse 38 in der vorbeschriebenen Weise hin- und herbewegt.

Aus F i g. 1 läßt sich entnehmen, daß bei der Hin- und Herbewegung des Supportes 14 um die Achse 40 eine Hin- und Herbewegung des Teiles 26 um die Drehachse 38 entsteht. Die dabei der Achse 50 des Spannfutters 48 und damit der Achse eines Spiralbohrers in dem Spannfutter aufgegebene Hin- und Herbewegung tritt dabei an einer Achse 174 auf, die durch den Schnittpunkt 42 der Achsen 38 und 40 und der Drehachsen der Kreuzgelenkkupplung 118 und durch die Berührstelle des Mitnehmers 166 mit der Nockenfläche 170 verläuft. Eine Wechselwirkung des Supportes 14 durch Drehung des Scheibennockens 144 gleichzeitig mit der Hin- und Herbewegung des Supportes bewirkt offensichtlich eine vertikale Verlagerung der Achse 174.

Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Spiralbohrerschleifmaschine wird nun im folgenden anhand der F i g. 7 bis 10 erläutert.

Vor einem Schleifvorgang wird der hydraulische Anhebmechanismus 160ύ in der Weise betätigt, daß die Stange 160 nach abwärts verschoben und damit der Support 14 in die Stellung nach F i g. 7 angehoben wird. In dieser Stellung nimmt der Support seine Anfangswinkelstellung ein, auf die weiter oben Bezug genommen ist, und die Achse 50 des oberen Spannfutters 48 liegt über der oberen Seite der Schleifscheibe 172. Ein Spiralbohrer D, der geschliffen werden soll, wird nunmehr mit der Spitze zuerst durch die gelösten Spannfutterbacken 74 und das obere Spannfutter 48 von der Rückseite her eingesetzt, so daß die Bohrerspitze in einen Bohrereinsteller 176 auf dem Maschinengestell 12 eingreift. Dieser Bohrereinsteller erteilt dem Spiralbohrer D eine vorbestimmte Winkelstellung und axiale Stellung im Support 14. Nun wird hydraulische Flüssigkeit unter Druck in den Zylinder 94 eingeführt, so daß der Bohrerschaft durch die Spannfutterbacken 74 festgeklemmt wird. Der hydraulische Anhebemechanismus 1606 wird nunmehr in der Weise betätigt, daß die Stange 160 gehoben und dadurch der Support 14 in die Schleifstellung gesenkt werden. Gleichzeitig wird der Motor 146 erregt. Diese Vorgänge werden automatisch von einem Steuersystem ausgelöst, das schematisch bei 178 angedeutete und im Hauptpatent beschrieben ist.

Der nunmehr erregte Motor 146 setzt den Lagerkopf 44 und damit den Spiralbohrer D in Drehung um die Achse 50 und bringt die Scheibennocken 142 und 144 synchron in Umlauf. Der Scheibennocken 142 ist so ausgebildet und seine Drehung ist zeitlich so gesteuert, daß beim Senken des Supportes 14 von der Stellung nach Fig.7 in die in gestrichelten Linien in Fig.8b dargestellte Stellung, bei der die Bohrerspitze sich gerade von der Schleifscheibe löst, der Support 14 in Uhrzeigerrichtung um seine Achse 40 rotiert, so daß die Bohrerspitze gegenüber der Ebene der Schleifscheibe nach abwärts geneigt ist. Eine weitere Drehung des Scheibennockens 142 bewirkt nunmehr eine Drehung des Teiles 26 um die Achse 40 im Gegenuhrzeigersinn und damit eine Hin- und Herbewegung des Teiles 26 um die Achse 38. Da der Spiralbohrer D zwischen der Achse 38 und dem Mitnehmer 166 angeordnet ist, verschiebt diese Drehung des Supportes 14 im Gegenuhrzeigersinn und die Hin- und Herbewegung des Teiles 26 im Gegenuhrzeigersinn die Bohrerspitze gegen die Schleiffläche 172a und bringt sie in Berührung mit dieser. Die oben erwähnten Bewegungen sind zeitlich so festgelegt, und die Teile sind so angeordnet, daß die Bohrerspitze in Anfangsberührung mit der Schleiffläche 172a verschoben wird (F i g. 8a, 8b), wenn die Drehachse 50 des Spiralbohrers D mit der Bohrersptitze nach abwärts unter einem Anfangswinkel gegenüber der Schleiffläche 172a geneigt ist.

Der Spiralbohrer D ist anfangs im Support 14 durch den Bohrereinsteller 176 in einer solchen Weise gehalten und seine Drehung wird zeitlich so vorgenommen, daß bei beginnender Berührung der Bohrerspitze mit der abgeschrägten Schleiffläche 172a (Fig.8b) die Winkelstellung des Spiralbohrers um seine Achse (Fig.8c) so ist, daß die Schneidkante einer Freifläche

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L 1 des Spiralbohrers etwa senkrecht bei Anfangsberührung mit der Schleiffläche 172a angeordnet ist. Der Winkel der abgeschrägten Schleiffläche 172a ist so gewählt, daß der erforderliche Spitzenwinkel an der Schneidkante der Freifläche L 1 geschliffen wird, wenn die Bohrerachse unter dem vorbestimmten und oben erwähnten Anfangswinkel gegenüber der Schleiffläche geneigt ist.

Nach der anfänglichen Berührung der Bohrerspitze und der Schleiffläche 172a (Fig.8b) ergibt sich bei Drehung der Scheibennocken 142 und 144 eine gleichzeitige fortgesetzte Drehung im Gegenuhrzeigersinn für den Support 14 um seine Achse 40 und damit eine fortgesetzte Hin- und Herbewegung des Teiles 26 im Gegenuhrzeigersinn um seine Achse 38 sowie eine Aufwärtsbewegung des Supports längs seiner Achse 40. Diese kombinierten Bewegungen des Supports sind zeitlich so festgelegt, daß der Support sich durch die Stellungen, wie in F i g. 9a und 9b gezeigt, bei denen die Achse 50 des Spiralbohres D horizontal verläuft, auf die endgültige Schleifstellung (F i g. 10a und 10b), bei denen der Spiralbohrer mit seiner Spitze nach oben zeigt und in bezug auf die Ebene der Schleifscheibe geneigt ist, bewegt. Die Drehung des Spiralbohrers D im Support 14, die gleichzeitig mit den oben erwähnten Bewegungen erfolgt, ist zeitlich so gesteuert, daß aufeinanderfolgende Teile der Freifläche L 1 der Bohrerspitze in die senkrechte Ebene (d. h. die senkrechte Ebene, die dui cn die Längsachse des Spiralbohrers verläuft) gedreht werden und mit der Schleiffläche 172a in Berührung kommen. In Fig.9c z. B. ist ein Zwischenteil der Fn:i^rläche L 1 in Berührung mit der Schleiffläche 172a geneigt, und in Fig. 10c ist die hintere Kante der Freifläche L1 nach der Drehung in die senkrechte Ebene in Berührung mit der Schleiffläche dargestellt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß bei einer Drehung des Spiralbohrers in der Weise daß aufeinanderfolgende Teile der Freifläche Li in Berührung mit der Schleiffläche 172a kommen, der Winkel zwischen der Achse des Spiralbohrers und der Schleiffläche verändert wird, indem der Support 14 um seine Achse 40 in einer solchen Richtung gedreht wird, daß ein fortschreitend größer werdender Hinterschliffwinkel gegen den hinteren Auslauf der Freifläche zu geschliffen wird.

Die Hin- und Herbewegung des Teiles 26 um seine Achse 38 und die Aufwärtsverschiebung des Supportes 14 längs seiner Achse 40, die während des oben beschriebenen Schleifvorganges der Bohrerspitze auftreten, ergeben eine Bewegung der letzteren beim so Schleifen quer zur Schleiffläche 172a und auf die Schleifscheibenkante 1726 zu (in Richtung auf die endgültige Schleifstellung nach Fig. 10a und 10b). Die Scheibennocken 142 und 144 sind so ausgebildet, daß nach Erreichen der endgültigen Schleifstellung, die in Fig. 10a und 10b gezeigt ist, der Support im Uhrzeigersinn um seine Achse 40 gedreht und gleichzeitig gesenkt wird, so daß der Support über die in der Fig.8b gestrichelt gezeigte Stellung auf die Anfangsschleifstellung zurückgeführt wird, die in F i g. 8a und 8b in vollen Linien gezeigt ist. Dies geschieht in solcher Weise, daß die Bohrerspitze außer Berührung mit der Schleifscheibe bleibt, bis die Anfangsschleifstellung erreicht ist. Die Drehung des Spiralbohrers im Support während der Rückkehr des Supportes in die Ausgangsschleifstellung ist zeitlich so gesteuert, daß nach Erreichen der Ausgangsschleifstellung die Schneidkante der zweiten Freifläche L 2 in Berührung mit der Schleiffläche 172a kommt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Scheibennocken 142 und 144 in ihre Ausgangsstellungen zurückgekehrt, so daß sich der oben beschriebene Schleifvorgang für die zweite Freifläche des Spiralbohrers wiederholen kann. Während des nächstfolgenden Schleifzyklus wird die erste Freifläche L 1 noch einmal geschliffen. Dieses Nachschleifen der Freiflächen wird solange fortgesetzt, bis •— die Bohrerspitze die erforderliche Güte aufweist. Der ' Support wird dann in seine Ausgangsstellung (Fig. 7) zurückgeführt, anschließend wird der Spiralbohrer herausgenommen und es wird ein weiterer Spiralbohrer in das Spannfutter eingesetzt. Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß jedesmal, wenn die Bohrerspitze an der Schleifscheibe 172 vorbeiläuft, die Bohrerspitze seitlich quer zur Schleiffläche 172a auf die Schleifscheibenkante 172b zu bewegt wird. Der Spiralbohrer wird dabei synchron um seine Achse gedreht, so daß aufeinanderfolgende Teile einer jeden Freifläche in Berührung mit der Schleiffläche kommen und der Winkel zwischen der Achse des Spiralbohrers und der Achse der Schleifscheibe fortlaufend in der in F i g. 6 gezeigten Weise geändert wird, so daß der Hinterschliffwinkel an den Freiflächen des Spiralbohrers gegen den hinteren Auslauf dieser Flächen größer wird.

Während des vorbeschriebenen Schleifvorganges ist der Anschlagbügel 132 in. seiner zurückgezogenen Stellung (gestrichelt in F i g. 1 dargestellt) angeordnet, so daß eine Hin- und Herbewegung des Teiles 26 um die Achse 38 möglich ist. Wenn der Anschlagbügel 132 in seiner Arbeitsstellung liegt (wie in voll ausgezogenen Linien in F i g. 1 gezeigt), wird der Teil 26 in seiner aufrechten Stellung gehalten, in der die Achse 50 senkrecht zu einer Ebene verläuft, die die Achsen 38 und 40 enthält. In dieser Stellung des Teils 26 kann die Maschine die hinterschnittenen Bohrerspitzen schleifen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spiralbohrerschleifmaschine, bei der die Schleifscheibe ortsfest und ein von einem Lagerkopf aufgenommenes drehantreibbares Bohrerspannfutter verschiebbar gegenüber dem Maschinengestell angeordnet ist und bei der der Bohrer zum Schleifen seiner Schneiden und Freiflächen unter Drehung um seine Achse, unter achsparalleler Verschiebung und unter kurvengesteuerter Zustellung an der Schleifscheibe entlangbewegbar ist, und bei der ferner das Bohrerspannfutter über einen Schneckenantrieb mit einem Motor drehantreibbar verbunden ist und die Schneckenwelle der Schnecke in Richtung der achsparallelen und entlang der Schleifscheibe verlaufenden Bohrerverschiebung angeordnet und axial unverschiebbar in einer Hülse gelagert ist, die mit dem Lagerkopf für das Bohrerspannfutter fest verbunden und im Maschinengestell längsverschiebbar und um ihre Achse hin- und herdrehbar gelagert ist, wobei die Längsverschiebung und die Drehung der Hülse über je eine, mit drehbaren Nocken versehene Kurvensteuerung vom Motorantrieb abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein das obere Spannfutter (48) aufnehmendes Teil (26) des Lagerkopfes an einem mit der Hülse (18) verbundenen Teil (14, 16, 20) des Lagerkopfes um eine die Achse (40) der Hülse (18) senkrecht schneidende und quer zur Bohrerachse verlaufende Achse (38) schwenkbar angelenkt ist und über eine Nockensteuerung (166, 168) mit dem Maschinengestell (12) in Wirkverbindung steht, und daß zwischen der Schnecke (112) und der Schneckenwelle (116) im Schnittpunkt der Achsen (38, 40) eine Kreuzgelenkkupplung (118) angeordnet ist.

2. Spiralbohrerschleifmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am Teil (14, 16, 20) angebrachten verstellbaren Anschlagbügel (132), durch den die Bewegung des das Spannfutter aufnehmenden Teils (26) um die zweite Achse (38) blockierbar ist.

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Die Erfindung betrifft eine Spiralbohrerschleifmaschine, bei der die Schleifscheibe ortsfest und ein von einem Lagerkopf aufgenommenes drehantreibbares Bohrerspannfutter verschiebbar gegenüber dem Maschinengestell angeordnet ist und bei der der Bohrer zum Schleifen seiner Schneiden und Freiflächen unter Drehung um seine Achse, unter achsparalleler Verschiebung und unter kurvengesteuerter Zustellung an der Schleifscheibe entlangbewegbar ist, und bei der ferner das Bohrerspannfutter über einen Schneckenantrieb mit einem Motor drehantreibbar verbunden ist und die Schneckenwelle der Schnecke in Richtung der achsparallelen und entlang der Schleifscheibe verlaufenden Bohrerverschiebung.angeordnet und axial unverschiebbar in einer Hülse gelagert ist, die mit dem Lagerkopf für das Bohrerspannfutter fest verbunden und im Maschinengestell längsverschiebbar und um ihre Achse hin- und herdrehbar gelagert ist, wobei die Längsverschiebung und die Drehung der Hülse über je eine, mit drehbaren Nocken versehene Kurvensteuerung vom Motorantrieb abgeleitet ist.

Mit der zuvor beschriebenen Spiralbohrerschleifmaschine nach einem älteren Vorschlag können Bohrerspitzen derart geschliffen werden, daß sie eine hinterschnittene Querschneide durch die Freiflächen aufweisen. Ein solcher Spitzenschliff ist für viele Fälle vorteilhaft, wird jedoch jenen Anwendungsfällen nicht gerecht, in denen der Spitzenschliff eine zusätzliche Variante aufweisen sollte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Spiralbohrerschieifmaschine so weiterzubilden, daß mit ihr wahlweise der obige Spitzenschliff oder ein Spitzenschliff erzielt werden kann, bei dem, ausgehend von den Schneidkanten des Bohrers, der Hinterschliffwinkel an den Freiflächen bis zum hinteren Auslauf dieser Flächen stetig vergrößert wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei der Spiralbohrerschieifmaschine der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß ein das obere Spannfutter aufnehmendes Teil des Lagerkopfes an einem mit der Hülse verbundenen Teil des Lagerkopfes um eine die Achse der Hülse senkrecht schneidende und quer zur Bohrerachse verlaufende Achse schwenkbar angelenkt ist und über eine Nockensteuerung mit dem Maschinengestell in Wirkverbindung steht, und daß zwischen der , Schnecke und der Schneckenwelle im Schnittpunkt der Achsen eine Kreuzgelenkkupplung angeordnet ist. Dadurch wird für den im Spannfutter gehaltenen Bohrer eine zusätzliche Bewegungskomponente eingeführt, die auf der Schwenkbewegung des Lagerkopfteils mit dem Spannfutter um die zusätzliche Achse beruht, weiche die Achse der Hülse senkrecht schneidet und quer zur Bohrerachse verläuft. Die zusätzliche Schwenkbewegung des das Spannfutter tragenden Teils um die weitere Achse wird durch die Kreuzgelenkkupplung ermöglicht, die zwischen der Schnecke und der Schneckenwelle im Schnittpunkt der Achsen angeordnet ist.

Aufgrund dieser Weiterbildung der Spiralbohrerschieifmaschine können wahlweise zwei unterschiedliche Spitzenschliffe erzielt werden, nämlich einer, bei dem lediglich die Querschneide hinterschnitten ist und ein anderer, bei dem ausgehend von den Schneidkanten des Bohrers, der Hinterschliffwinkel an den Freiflächen bis zum hinteren Auslauf dieser Flächen stetig größer wird. Die Spiralbohrerschieifmaschine kann demzufolge vorteilhaft ohne großen zusätzlichen Aufwand, vielsei- ' tiger eingesetzt werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen verstellbaren Anschlagbügel, der an dem mit der Hülse verbundenen Teil angebracht ist, und durch den die Bewegung des das Spannfutter aufnehmenden Teils um die zweite Achse blockierbar ist. Dieser Anschlagbügel ermöglicht in einer Einstellposition eine Schwenkbewegung des das Spannfutter aufnehmenden Teils um die zweite Achse und in der anderen Einstellposition hält er das Teil mit dem Spannfutter in einer Lage, in der die Bohrerachse normal zu einer Ebene liegt, die die Achse der Hülse und die zusätzliche Schwenkachse enthält, wodurch Bohrerspitzen mit hinterschnittener Querschneide geschliffen werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiel und der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teils der Spiralbohrerschieifmaschine mit dem verbesserten Lagerkopf für das Spannfutter, teilweise im Schnitt und schematisch eine Kurvensteuerung für den Lagerkopf.