DE1960814A1

DE1960814A1 - Vorrichtung zum Schleifen einer konvex gekruemmten Bohrerspitze auf einen Spiralbohrer

Info

Publication number: DE1960814A1
Application number: DE19691960814
Authority: DE
Inventors: Southland John Robert
Original assignee: OMARK WINSLOW CO
Current assignee: OMARK WINSLOW CO
Priority date: 1968-12-04
Filing date: 1969-12-04
Publication date: 1970-06-25
Also published as: DE1960814C3; JPS492236B1; SE372449B; DE1960814B2; US3584420A; GB1291472A

Description

Vorrichtung zum Schleifen einer konvex gekrümmten Bohrerspit2e auf einen Spiralbohrer

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen einer konvex gekrümmten Bahrerspitze auf einen Spiralbohrer«,

Genutete Spiralbohrer mit gekrümraten Schneidspitzen Können im allgemeinen durch eine Spitze gekennzeichnet werden, deren Schneidkanten, deren diesen Schneidkanten folgenden Spitzenoberflächen und deren die Spitzenoberflächen begrenzenden Rückkanten durch eine Umdrehungsfläche um die Längsachse des Bohrers bestimmt sind (mit Ausnahme von Abwandlungen zur Sicherrtellung von Freiräumen}. In dieser Beschreibung werden die wpit/.enobTr-flachen, d* h» die Oberflächen auf der Spitze, die zwischen den Bohrnuten liegen, au&ii als Schneidrücken bezeichnet« Die Erzeugende dieser U rndrehungs fläche ist durch eine gekrümmte Linie gekennzeichnet, gewöhnlich einen Kreisbogen, der in einer Ebene durch die Längsachse des Bohrers von einem Mittelpunkt aufi geschlagen ist, der entweder auf oder neben der Liin&n'icase des Bohrers angeordnet sein kann. Diener Bogen kann tangential in den Bohrerahaft oder in dessen Führung?»fason einlaufen, vorteilhaft jedoch erreicht der Bogen au der Verblnduni-rjrjtelle mit der Führunßsfase nicht ganz die tangentiale Richtung.¹ Auf der anderen Seite verschmilzt der Bogen mit dem

efon 0821/3 30433

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Telegr.-Adr.: ELPATENT Postscheckkonto München 86510 Deutsche Bonk Augsburg Kto. 08/34192

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Gipfel der Spitze, vorteilhaft unter Verwendung eines zwischengeschalteten kegelstumpfförmigen Segmentes. Der Gipfel we" ist die übliche"Meißelkante" ("chisel edge") oder eine Abwandlung hiervon auf. Die übliche Umfangs schult er der Schneidkante einer konventionellen Bohrerspitze ist weggeschliffen und die Schneidkante und der ihr folgende Schneidrücken sind auf einer im wesentlichen gewölbten Kurve rückbestimmt, v/elche Kurve nahezu tangential In die sogenannte Führungsfase am Bohrerschaft einläuft. Eine solche Bohrerspitze erfordert eine Abweichung von der vorgenannten "idealisierten" tlmdrehungsf lache um einen Schneidkanten-Freiwinkel oder eine "Zurücknahme" des gekrümmten Schneidrückens hinter der Sehneidkante sicherzustellen, welche nachfolgende als "axiale Zurücknahme" bezeichnet wird, und um ebenso eine "radiale Zurücknahme" sicherzustellen. Zur Erklärung des letzteren, da die gekrümmte Schneidkante entlang ihrer gesamten Lange schneidet, von der Meißelkante am Gipfel bis zu dem Punkt, wo sie in die Führungsfase des Bohrers einläuft, muß der Schneidrücken ebenfalls "radiale Zurücknahme" aufweisen. Das bedeutet, daß der gekrümmte Schneidrücken hinter der gekrümmten Schneidkante mit einem Entlastungswinkel beschliffen sein muß, der in einer Ebene rechtwinklig zum Bohrer erscheint, Bohrerspitzen dieser allgemeinen Art sind in den USA-Patentschriften 1 309 706 und 3 443 459 beschrieben.

Solche Bohrer haben gewisse Vorteile bei gewissen Spezialwerkstoffen oder in besonderen Anwendungsfällen» Solehe Spitzen wurden von erfahrenen Arbeitern unter Verwendung eines geeigneten Schleifmittels geschliffen. Der Schleif Vorgang erfordert indessen einen äußerst erfahrenen Arbeiter und es ist imhezu unmöglich, durch solch einen Vorgang eine wirklich präzise, gekrümmte Bohrer spit ze zu erzielen. Seit neuem wurden Schleifmaschinen zur Herstellung derartiger Bohrerspitsenbekannt· Meines Wissens sind dies handbetriebene Maschinen, mit denen aufeinanderfolgende Schleifvorgänge gegen eine flache Schleifscheiben-Oberfläche ausgeführt werden. .

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ORIGINAL IPiSPECTED

Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Spitzenschleifmaschine zu schaffen, womit es 'möglich ist, atitomatisch gekrümmte Bohrerspitzen erhöhter Präzision herzustellen.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Schleifen auf einem Spiralbohrer eine Bohrerspitze mit konvex gekrümmten Schneidkanten, und diesen Schneidkanten folgenden, ebenfalls gekrümmten Spitzenoberflächen, die in Rückkanten enden, geschaffen, im ;vesentlichen bestehend aus einem Bohrerhalter zum Drehen eines Spiralbohrers um eine erste Achse, einer um eine zweite Achse drehbaren Schleifscheibe, welche zweite Achse zumindest nahe in einer Ebene durch die erste Achse enthalten | ist, wobei dj& Schleif scheibe eine Umfangsnut aufweist, die einen peripheren SchleifOberflächenteil konkaven Profils mit einem Anfang und einem Ende umfaßt, mit dem auf der Endseite ein folgendes Schleifscheibenoberflächenteil verbunden ist, dessen Profil an der Verbindungsstelle eine im wesentlichen tangentiale Verlängerung des konkaven Profils darstellt, ferner bestehend aus einem Antrieb zum Drehen des Bohrerhalters um die erste Achse, und aus einem nockenbetätigten Mechanismus, der mit dem Antrieb synchronisiert ist, zum aufeinanderfolgenden in Eingriff bringen der Spitzenoberflächen eines drehenden Bohrers in dem Halter entlang dessen Schneidkanten mit der konkav gekrümmten Schleifoberfläche, und zum Bewegen des Bohrerhalters und Bohrers derart.« cfeß die geschliffen werdende ™ Spitzenoberfläche fortschreitend verrückt wird relativ zur Sohleifoberfläche konkaven Profils in einer Richtung quer zur ersten Achse und in einem spitzen Winkel zum Anfang des konkaven Profils, welcher Anfang den Gipfel der Spitze schleift, und danach zum Bewegen des Bohrers mit einer Bewegungskomponente entlang genannter Richtung, kombiniert mit dem Zurückziehen der Bohrerspitze im allgemeinen senkrecht zu der zuerst erwähnten Bewegungsrichtung, so daß der Gipfel der ge-.schliffen werdenden SpÄzenoberflache von dem Schleifoberflächenteil konkaven Profils getrennt wird," und dan folgende Schleif-

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Oberflächenteil zusammenarbeitet., um das Schleifen der Spitzenoberflächen den drehenden Bohrers zu deren Rückkanten zu vervollständigen«

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise in größeren Einzelheiten anhand beigefügter Zeichnungen beschrieben,,

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Bohrenspitzen.r.-hleifmasch.ine gemäß der Erfinimg.; -

Figo ?. ein Zeitdiagrai:?tn:

Figo .;'., h ujid. f)i in größerem Maßstab schematisoho Teil anr, ichton 7,w Darstellung aufeinanderfolgender "ta.llii.nron dos Bolirorfi Iv j?T.^r'Ug ^r/,v~? f'ohlo if scheibe und ::ur J>."o>. ει-ο].1ιτ>ΐζ_, aus Gründen, der IG ar he it übertrieben geneigt., der ''radialen riin^ucknahme¹¹, v/ie sie in einem Sch.loii'-· Zyklus gG'Khljf'fon wird.? und

Fig. 6 und 7"s Eeitcnansicli-t bzvi₀ perspektivische Ansicht einer gekrümmten Bohrorspitzeο

Ein typincher,- mit r.vßi Nuten versehener Spiralbohrer ist in . den Zeichnungen dargente3.lt und mit d bezeichnet. Dieser we;h-,t einen Pchaft c mit der üblichen, erhöhten FührungpfPce rr; auJ\, der mit einer Spitze η versehen ist, vrelche eine Keißelkanto α und fnkrümmte Senne id l nji'rcn r aufv/eict, hinter v:e.Tchen opritzcnoberi'li^;ci:en oder iiriiitoio'c^nrücken 1 angeordnet sind. Die Kej.ί.·?ο 1-kante kann liinterhc?r D-peuandelt werden^ z. B. durch 3chlit::on oder auf andere VJeiir-n, x;o::oi jedoch jeder solcher· Soiiritt" viahlv/eise- ist und zv.r/r-tzl i.ch zum Verfahren nach der vorliegenden Erfindung :-;ηι·! "»-'erf i!'^:ien nach der vorliegenden Erfindung angeviandt wird* ;^v.i.e Spitze ist im allgemeinem durch elnti Undrehun. ;r.flc^:'.cho l)o:;t:i!n:nt, deren Erzeugende ein Bogen" an einer diametral (¹M Eon no ..los Polirers ist, der um einen MIttel- , punlct cn U'^U¹;» J ~ .'>) reschlagen ist, viclcher gewühnlioli :-oiti doT LHn^.-.achse des Jiolwers vex'sotr.t ist. Dor IUuiiu:; Ii

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BAD OBlQtNAL

dienes Bozens kann ζ. R. dreiviertel des Bohrerdui'chraessers betragen., wobei er Jedoch nicht auf diesen Viert begrenzt ist. I>rr I! ad ins kann z. B. ein ΐ/ert zwischen 0,4 (ader sogar vrenl-· 5«r) urri ungefähr 0,75 (oder menr) des Bohrerdurchmessers einnehmen» IXLe Spitze weist zwei Schneidkanten r auf, von denen ,jode in do;:¹ Ilndrehungsf lache enthalten ist., wobei das Profil enticing dor Sehneidkante an der Meißelkante mit einem geraden Teil beginnt, das mit einem Bogen verschmilzt (um den Mittelpunkt cp eines gekrümmten Segmentes y der Schleifscheibe) und vioboi der- f.;ci-:rüintnte Teil zu einer Verbindungsstelle fortgesetzt i.^:;t, in der dieser Teil vorzugsweise nicht ganz tangential in die Vorderkant:? der Führurigsfase .ra einläuft., wie dies am besten auf Pi_£"C· > ^¹¹ ersehen ist« Das Schneflen geschieht entlang der Soanoiükante von der Meißelkante bis zum Punkt m'-, wo die Schneidkante in die Führungsfase einläuft. Die Spitze ist, wie die-s in dor BoschreibunssoinXeitung ausgeführt wurde, sowohl mit axialoM als auch radialem Freiraum- geschliffen.

Die vorliegende Erfindung kann z. B. mit einer Bohrerspitzen-3Ci₁Ieifwir.chlno ausgeführt werden, wie sie in der USA-Patentsehr j :'u ;'j 200 h^c _:)"f) offenbart ist, wobei die einzig erforderlichoη Abänderungen darin bestehen, daß spezielle llockenprofile, f'.yricnronisierolnrichtungen, eine neuartige Kontur der Schleifscheibe und eino neuartiger Bewegungsablauf in Bezug zur Schleifscheibe vorgesehen werden, welch letzterer durch geänderten Profil und gegenseitige Versetzung der Nocken erzielt wirn. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn auch nicht wesentlich, der Bohrerachse in Bezug zur Ebene der Schielfscheibe eine leichte, feste neigung zu geben. Demgemäß wird zur Offenbarung einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine in Fig. 1 eine nolche schematise*! in perspektivischer Ansicht entsprechend einer Figur der erwähnten Patentschrift gezeigt, aus welcher Ansicht die wesentlichen Punkte der Maschine verstanden werden können. Für eine Beschreibung in größerer Einzelheit sei auf die genannte Patentschrift verwiesen«

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In Fig« 1 ist bei 10 eine Schleifscheibe dargestellt, die an ihrem Umfang eine speziell geformte, konkave oder in Form einer Rinne gestaltete Schleif ober fläche 11 -aufweist,, welche später ausführlicher beschrieben werden wird. Die Schleifscheibe ist im gezeigten Beispiel um eine vertikale Achse A-A' auf einer Antriebswelle 12 drohbar angeordnet. In einer tatsächlichen Ausführung ist die Antriebswelle in einer Vorrichtung gelagert, die ein feinos horizontales Einstellen ihrer Lage in Richtungen zu und weg von dem anzuspitzenden Bohrer gestattet, wie dies durch den Doppelpfeil A angedeutet ist (siehe USA-Patentschrift 3 209 493). Die Längsachse D-D¹ des Bohrers ist nahezu oder im wesentlichen horizontal, vorteilhaft jedoch leicht nach oben geneigt, ca. um 10° zur Schleifscheibe. Während diese Achse D-D¹ im allgemeinen die Achse der Schleifscheibe schneiden kann,"so weicht diese jedoch vorteilhaft um wenige Grad, ca, 2 - 4° von einer geraden Verbindungslinie zwischen dem Bohrer und der Scheibenachse A-A^r ab, um das Einschleifen der "axialen Zurücknahme" zu .unterstützen. Die Achse D-D^f erstreckt sich auf die linke Seite der Achse A-A*, ge-? sehen vom Bohrer aus.

Der Bohrer wird von einem Bohrerhalter 18 getragen, welcher seinerseits drehbar um die Bohrerachse in einen Ständer 20 montiert ist. Es sei ausdrücklich hervorgehoben, daß die Achse der Schleifscheibe zumindest nahe in einer Ebene durch die Bohrerachse enthalten ist. Der Ständer 20 ist in Fig. 1 zum größten Teil weggebrochen und die Lager und dergleichen sind weggelassen, um die erfindungswesentliehen Teile klarer hervorheben zu können. Die äußere Kontur der weggelassenen Teile der teilweise gezeigten Komponenten ist mit strichpunktierten Linien angedeutet. Einzelheiten ergeben sich aus der USA-Patentschrift 3 209 493.

Der Ständer 20 schließt ein Gääuse 22 auf einer Säule 24 welches Gehäuse 22 seitlich von der Säule vorspringt. Die Säule 24 besteht aus einem vertikalen* höhten Rohr und ist zur Ausführung einer oszillierenden Bswegung um und einer

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Hin- und Herbewegung in einer vertikalen Achse B-B' entsprechend gelagert. Der Bohrerhalter 18 befindet sich an r.uiiorsten linde des πeit 1:1 oh vorspringenden Teile des Gehäuses P2 und bei Oszillation der Säule 24 schwingt das Gehäuse mit dem Bolirrhalter und dom Bohrer sum und weg vom Umfang der i'.chlo if scheibe, während bot der vertikalen Hin- und Herbewegung der .'\^:iula 24 dnv Bob^orhalter und dor Fahrer vertikal in i;e:',u^ ~,ur Schleif cc) "ioj.be heviegt vjerden. Diere getrennten Γο« we^unr^en worden derart aufgeführt, daß die Bohrernpitze über die .r'<'hie If scheibe gehoben, drmn nach unten :iu Eingriff mit der konkaven iv.hlcl-f'oberf.lache 11 hr\ :ogt wird,, wonach nie in einer AusilUirungnvavnite dor Fr-flnduug,. für ei no lan? ζ ο F nt- ,

ί':."--nung c-.bwFrtr. gegen die Oborf li'clie 11 m?d aio^clilio^-iirl rovrohl ^

;vi w.^:?rtr οίπ piT'ii ro-itljlch :».\ivtiokhevrogi-. vr:ird, d_oh„ ent!·ai;g cor Kontur der "bei"¹ ^^:'o.}>". 1'1_P 7,vn\ i'ciilu'i) wird dje j'nbvivriiit:"" von der ObMi¹^¹IfH¹.] · '1 rnvpüoki- ',ogen. Ponondere wl^Jitrige l^:y;';iOeiten dieser: P'ivegiii".·¹'':"·'¹;/' κιι'Ί· vovdon an np'itemr Pt^lIf boF-chrioben viorcieno 1 '> '·"·■■ ■■■ ήί¹ Ol "> "ί'.Ί ?>Ό1ιο 11. die nph'tor genauer bepc-hrloben vier■·· ι ^'' - v\' d =':■■■■ Pov/cgiuigralO-rmf dor Bohrer" spitze im Zur.-Mnmo"' n'· 1 mit einer Probbovrogu"-) ■; n^-. polr-erf. \wn neine LlingRaohi:e., or::onn-nn dje go\iin^^.-*ite Ppi'■ ο normte mit holier Praxis ion.

Die Drehung den Ponrern um seine Achse und die zyklische oszillierende U^d hin-- und hergehende Bewegung der Säule Γ4 vrer- | cion durch eine¹ ο ;■ i ' j'ir.ch^n AntirjeV'smotor .'O hervorgerufen., der am unteren ]".i ■ ο der ,'TuI(> P^Jl ι.κν,ν.π orV. !rt» P:ie Antriebsvie 11 ο dienen Ποί,ο¹¹:· Ir.t., v;:le aun ¹Jf^ 1 ("■■»■" i chtl :> <"··ι, fn ej.r.e vertikale Antrlebr.viel.le J2 gelruppO'.., Oi u .^c:ich n'cn ei on (iurch die Säule ?A in das Gehäuse 22 erstreckt, vjo sie über Ke fco !räder ^ und ;)[>, eine Vie He pvo und ein Zahnradpaar y(, ο in ochntjokenrad ''Jd antreibt, Vielehen mit einem Schneckenrad /S an dem drehl>aren Bohrerhalter 18 kämmt, d-ϊγ letztere ward somit ständig vom Motor ;<0 gedreht.

Die Antriebnv/elle -j\'. trägt ein Schneckenrad 4o, Vielehen in Kingriff steht rr.it einem Schneckenrad ¹Vd auf einer Viel Ie 44,

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die drehbar um ihre Achse in nicht dargestellten, in der Säule 24 angeordneten Lagern gelagert ist. Die Welle h2 trägt zwei llockensehoiben 46 und 48, deren Kontur später beschrieben wird,.

Die nockenscheibe 4b steht in Eingriff mit einem Nockenabtastrad 50., das auf einem Arm eine?'· Kurbel 52 angeordnet ist., welche schwenkbar über eine Einrichtung 54 an der Säule £4 montiert ist, um um eine Achse schwingen zu können,, Vielehe parallel zur Achse der Wolle 44 verläuft« Der andere Arm der Kurbel 52 erstrockt sich im wesentlichen nach oben und greift an einem Stützpunkt f)6 on., der., was nicht dargestellt ist,, am Maschinenrahmen befestigt isto Wenn die höchste Stelle oder der höchste Bereich der "Uo^-konsehoibe" h-6 mit dein Abtastrad 50 j η Eingriff kommt., wirkt die Kur-bel 5^ gegen den festen Stützpunkt ^r-.h - zurück und eine Kraft wird über die Einrichtung 54 ausgeübt, dio d:Ie Paule um ib/fo /^s'-'-bf-e £^;~B^? entgegen einer nachgebenden Rückholfeder 5'^J vorschwenl-.t - V'onn de ν hohe Bereich auf der Noekensohnibe sich unter dorr, Abtastrad [K) durohbewegt,, bewegt die Feder 58 die Fäule 24 zurück.., so daß die Säule ständig durch das Zusair.tnenspiel von Nockenscheibe 46 und Rückholfeder 58 um ihre Achse P-jV osnllljo^t. Selbstverständlich oszilliert da.bei der Bohre:/¹ Yy im Haltei·· Io 7,\v? und weg von der Schleifscheibe., wobei er abwechselnd mit diesel"¹ in Eingriff gelangt und wieder zurückgezogen wird«.

Die Nockenscheibe ^Ji8 steht mit einem Abtastrad 60 auf einem Hobel 62 in Eingriff, welcher auf einer horizontalen V/elIe o4 befestigt ist-., wohn;] die Welle pralle! zu den Achsen "der Nocken-scheiten 46 und 48 vorläuft und in der Säule. 24 gelagert ist. Per Hebel 62 greift an oiuem Stützpunkt 60 an, welcher at/, Maschinenrahmen befestigt ist. Wenn der höchste Punkt oder der höchste Bereich der Nockenscheibe 48 mit dem Abtastrad 60 in Eingriff kommt, schwingt dei· Hobel 62un den feston Stützpunkt oö- und hohl- .··oin.it i"n ^r Welle t 4 die Säule ?A„ Die Säule senkt sieh, π.ίΗιιΙιμπ j-ii'li il(>r hoho Hcrc'icib der Nooke lischt· i be um! or o.oni Ar-In:.I.!Μι! ν·'(·ι·;Ι·(·\:<·ι·.1. ImI, in [OJ j¹;«» ,!H'i'r ]<: i; :!·ι\·;ι'ν ί oUt :'· . iV" 5V:i- !·1·!·||.Ι I 1 (M· HIlil lil'l' ΊΜίΓι'Ι' W(TvI(Ml iWM.llt ,'¹J H.l\' ί \: v\ : -\! !VlH i V

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Die zwei Hockenscheiben 4ö und 48 sind derart geformt und synchronisiert, daß die von ihnen bewirkten Bewegungen, Ruhep'iiu; ui und Zeitabläui'c mit dem typischen Zeitablauf diagramm von i''ig. 2 übereinstimmen. Die tatsächlichen Hübe und Ruhep'iuson der Nockenscheiben hängen in jedem Fall vom Entwurf der jeweiligen Maschine, vom Durchmesser des anzuspitzenden 1,OhVnVS₃ vorn Material, das gebohrt werden soll und von den VorStellungen des Benutzers ab.

Kr- sei nun in der Beschreibung auf die Schleifscheibe eingegangen, wobei die Kontur der Schleifoberfläche 11 im einzelnen wie folgt beschrieben wirds Die am Umfang befindliche Schleifooorflache 11, deren Profil die Erzeugende der Oberfläche auf- ä v/eist, v/eiche der Bohrerspitze aufgeschliffen werden soll, 1st eine tlmdrehungsfläche um die Scheibenachse und ist ihrer allgemeinen Art nach eine Rinne, konkaven Profils, welche in dem Umfang der Scheibe eingelassen ist, und zwar vorzugsweise in down oberes Teil. Das Profil der konkaven SchleifOberfläche 11 besteht in dem speziell hier betrachteten Fall aus einem Linienzug, der sich aus einem ersten,oberen schrägen und geraden Liniensegment x, das die flache horizontale Oberseite der Schleifscheibe schneidet und zur Vertikalen einen Winkel QC von ca,20 einnimmt, einem zweiten, konkav gekrümmten Segment y, zu welchem das Segment χ tangential verläuft, welches um den Mittelpunkt cp mit einem Radius R geschlagen ist, der in diesem besonderen beispiel größer 1st als der Radius des anzuspitzenden Bohrers, " und wobei das Segment y einen Winkel von ca. 5²I- überstreicht, und aus einem dritten, geraden Liniensegment ζ zusammensetzt., das tangential in das untere Ende des gekrümmten Segmentes y einläuft und schräg nach unten radial auswärts in Bezug zur Scheibe gerichtet ist, unter einem Winkel von ca. 5 bis 25 , im bezeigten Beispiel unter einem Winkel von 6°, zum Bohrerschaft, oder 16° zur Horizorialen. Der vorteilhafte Winkel kann durch die Bezidung (i80°-Spitzenwinkel)/2 - 10° erhalten werden, so daß im vorliegenden Fall, wo (X- ~ 20° der Spitzenwinkel 120° beträgt. Der Bohrerschaft oder dessen Achse ist, wie zuvor erwähnt, vorzugsweise unter einem Winkel von 10 zur Horizontalen

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geneigt. Der Mittelpunkt cp des gekrümmten Schleifsegmentes y . ist neben der Längsachse des Bohrers angeordnet,-wobei dies •jedoch keine Bedingung ist und der Mittelpunkt cp bei abgewan- · .delten Ausführungen auch durchaus auf der Bohrerachse liegen kann.

Aus dem Diagramm nach Figo 2, das typisch für einen mit zwei Nuten versehenen Bohrer von 6,j5 mm Durchmesser 1st (in den Fig. ;j - 5* in etwa 5i"a-cher Vergrößerung dargestellt) kann entnommen werden, -daß das Übersetzungsverhältnis zwischen den Nockenscheiben 46 und 48 einerseits und dem Bohrerhalter 18 derart ist, da3 der Bohrerhalter und der-Bohrer sich um 18O° drehen, wenn die 1-,'ockenscheiben eine volle Umdrehung von 360 ausführen. PUr jede der beiden Schneidkanten r des Bohrers wird somit ein j56O°Zyklur; der Nockenscheiben ausgeführt, d_eh. die Nockenscheiben drehen sich einmal auf eine halbe Umdrehung des Bohrers„ In Fig. 2 bedeuten die Linienzüge V und H die Ordinaten der vertikalen bzw» horizontalen Bewegungen des Bohrers über eine Bohrerumdrehung von 18O , und diese Ordinaten repräsentieren die Radii der Nockenscheiben 46 bzw. 48 Lind sie sind diesen proportional, verteilt über >50 der Nockenscheibenumdrehung„

Der Bewegungsablauf, wie er in dsm Diagramm nach Fig. 2 dargestellt ist, ist folgender: Startend von einem willkürlichen Bezugspunkt 0° in dem Diagramm,in dem der Bohrer zurückgezogen ist und sich in seiner obersten Lage der vertikalen-Hin- und Herbewegung befindet, so daß die Bohrerspitae nicht in Eingriff mit der Schleifscheibe steht, wird der Bohrer über die ersten 00° seiner Drehbewegung in seine vorderste Stellung verschoben und wird gleichzeitig mit dessen vertikaler Abwärtsbewegung begonnen.

Bei 60° der Bohrerumdrehung kommt die sich in gerader Linie (unter einem Winkel ⁰^ zum Schleifscheibenteil χ) nach unten bewegende Bohrerspitze in Berührung mit einem unteren Teil der· Schleifoberfläche χ und mit der gekrümmten Schleifoberfläche y, was der Position von Figo ;> entspricht. Der Bohret' ist im Bohrerhalter so angeordnet, daß in dieser Position eine Anfangs-

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kantenfläche g einen Schneidrückens oder einer Oberfläche 1 der Bohrerspitse, welche benachbart der gekrümmten radialen Schneidkante r angeordnet ist, in Berührung mit der Schleifoberfläche steht. Die Fläche g ist in Fig„ 2 gestrichfeelt, c?o daß ihre allgemeine Laße ersichtlich ist. Eine Heißelkante c auf der Bohrernpi'r.^o ist :m diese!
Ebene der Sohleii'r.cheibe geneigt«

auf der iiohrerf;n.vr.:so ist :m diesem Zeltpunkt um ca. 'j)O° zur

Für die nächsten .>O^l der Bohrerumdrehung wird der Bohrer π tändig In miner vovf:onchobenon Stellung belassen und v/irder in ganz [;erinj or Geschwindigkeit abgesenkt., e.o daß die etwas tiefen; j osi'-.lon von Fig., ^^L erreiobt vilrd.„ in der die Bohrer-Epit^e um ;)O° gedroht int (nvreitn PoniOlon in P:ig„ 2) und die , !■■"iirolkaiite ο ]ior:i.r.ontal verläuft,, ddi. in einer xur Schleif- ™ r.cheibe ;raral]fi"ion Kbene. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die in i-orührun;; Mit t rr .^c'f)i"lnlfi:c]ieibe befindliche Fläche g auf einem UtVikrolr: ""'*or don r'p'.i'.Oiidriic.]'·^!! 1 in die mittlere Lage von Fig.2 verschobene Ty} η ί~n < ^M')l]:a.]V-o ο vjjiM vji'brend dieses Zeitabschnitts geschliffen, wobei .1 ioner rohleiiVcvfi.nn; am Ende dieses Zeitabschnittes nbi^orrM'Ten i::t, Tnf o" [*e der. vort:'kalen Absenken·:; den Bohrern ν ■' (⁵O".¹ .ir vrv-pntl.i.onon 0> oro^-'-lan L'V-e do?"¹ ochleif cchell.)(niobn- ·. loche :■" :^; η ]?τ.,υ · ''^n> 'c^\ IV Oen, KU~ar?:?:T?n Kiit der Drehung den Bohrers., vrird ir'Titor de? Sc-j^ieidlionto < ■-■;? üie Spitze ein a-'/nler Fi^e!raum geschliffen. Das Schleifen einen guten axialen Freiraums wird auch durch die vorerwähnte Anordnung der I.?' ■ -r^chr-o '^ifir Bohrerr. seitlich dor Achse der t Schleifscheibe r·'ⁱs ii'ir-tigt, j tank dm¹ l'vüinrunr; der Sclileif oberflächenteils ,,' V^^mindert r.i'-h de¹· cirin'i.c» :^;"i~e:ir;n.rn fortschreitend entlang der Ki'ümmung ;in Hichtunc; Bolirerrch-O't. /Jährend dieses Vorganges wird beim Absenken des Bohrers auf dessen Spitze auch ein radlader Freiraum angeschliffen und es ist festzustellen, daß dank der oinbe;:ogenen. Beziehungen dieser

K I)'. ic-

radiale Freiraum am {-rößtenvjird am unteren/·:os iüchleit'teilo.'J y, v/o er am meisten !genötigt viird, und <:)· fortsclirei tend abnlinnit in Richtung zum Bohrergipfel, vjo er wonigfir und vicni /*.ϊ'.-ιΊΌγ-derlich ist« Kin Vergleicli der F:if^:;_o 'j und K -.-.figt, (iai. (!.in i-lai an radialem Freiraum beim Absenken dar. Bohrer,¹; aur: <lnr l^J(j:;itiou

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von Fig« 3 in diejenige von Figo H erzeugt wurde. Fig. J5 und ^ illustrieren diese Tatsache dadurch, daß in Fig. ρ sich der Bohrer in einer Entfernung ν vom Mittelpunkt cp des Bogens auf der Schleifscheibe befindet, während in Fig. H sich diese Entfernung auf ν + /^ ν vergrößert hat» Dies bedeutet., daß in der Position von Fig. H ein radialer Freiraum., der gleich Λ ^Λ* ist,, angeschliffen wurde.

Deginnend von der zuletzt beschriebenen Position (Fig. Πχηά zentrale Position von Fig. 5) setzt der Bohrer bei den nr.chfiten 1.^r5 bis 20 Bohre.rumd.rehung seine stetige., jedoch langsame Abwärtsbewegung fort _s wobei der Bohrer ,iodoch horizontal zurückgezogen χ*η'.ϊΜ_Λ α «η, er unterzieht sich einer Auswärtsbowegunn; (outfoed travel) j, v.ie in Figo 2 dargestellt;, ,so daß sich die Bohrerspitze in Bereich der Heiße.! lean to an ihrem Gipfel von der Schleifscheibe lost„ Die anhaltenden Ab- υηΊ Auswärtsbewegungen sind derart aufeinander abgestimmt. daß,, während, die MeiEeΠ kar/;e von der ί chi.oifoborf.T äche χ zurückgezogen wird., der Fpitzenboreieh unter der gelöston Meißelkaito sich weiterhin gegen die Sohleii'r.cheiVmboreiohe y und ζ hinter ihrem GipfeIT)OX-¹CiCh abwärts bewogt. Per mit geradem Profil versehene Teil ζ der Pchleifscheibonoberflache wird, auf den rückwärtigen Teil h dor; ifc-irjcrjdriicl-Gnr; 1 eine im wesentlichen kegclrturripf-· f örrnigr. Oberfläche sclileifon (Fig« 7) <> ^''o:.:it \r±H_ v/oit.orhin radialer F,rolrau!.i in uiciitung zur .Schnittlinie mit de;;, ,'k-haft geschliffen. Die in Fjg» fj dargestellte Position una die dritte Position rnch Fix« '■' wird vorteilhaft nach ^3 - ;>0° rohi^orumn^iV-Mv-ir, erreicht, nachdem-der Bohrer erstmals in Berührung mit do!¹ Schleifscheibe gekommen ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die in Eingriff mit do.v Schleifscheibe befindliche Fläche g nur noch der radial, aiißenliegende, rüclmärtigo Bereich des TiChne idrückens. Der Bohrer hat sicn in dieser Position um eine zusätzliche r.trecko ^A-v' ali/-esenkt und seine Ach:;e befindet sich nun im Abstand ν -i- /V-v +.Av¹ vom Mittelpunkt epr somit wurde ein radialer Freiraum, der gleich Λ ν + .·\ν' ist, gesc-haffen. Von der Position nach Fig. ^Jl- zur Position von Fig.i) 'wurde außerdem der Bohrer horizontal um eine kurz ο Jtrocke *.\a

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zurückgezogen. Als wichtiger Punkt sei an diener Stelle hervorgehoben,, daß die Bohrerspitze leicht von dem steileren Teil der Schleifoberfläche zurückgezogen wurde, so daß "die zuvorpo~ rA-.al Iffen-'i Meißelkante nicht wieder beschädigt wird, während der erwünschte radiale Freiraum weiterhin an den radial auswärt-; Ί.].!·,·;ο.···Ίοη rückw art igen Toil dos Sehne !drücke ns des Bohrars geschliffen wird.

■Sobald die Bohrerspitze aus dem Eingriff mit der Schleifscheibe Jroranit, wird sie von der Schleifscheibe zurückgezogen., und wieder angehoben, so daß sich, ein neuer gleicher Schlelfv or gang anschließen kann«. ä

K.; re:i/nun Fig. ;> betrachtet, in der gezeigt ist., in welcher Stellung sich die Schneidkante r in Bezug zur Schleifscheibe J)Oi der erstem Berührung befindet. Man erkennt, daß die Schneidkante r der Bohrerspitze im Bereich benachbart der Παiiio!kante teilweise durch das gerade Schleifseheibensegmentx und teilweise durch das gekrümmte Segment y beschliffen wird, Weiterhin .ist zu erkennen, dai3 das Segment y an der Verbindungsstelle, in welcher das gerade Segment ζ tangential in das Segment y einläuft (noch nicht In Eingriff mit der Bohrerspitze) einen spitzen Winkel, hier 6 <, mit dem Bohrerschaft einschließt. hUt auf die Schneidkante r geschliffene Krümmung verläuft somit tangential zur Oberfläche ζ , es fehlen jedoch einige Grad zürn " tangentialen Einlaufen in dfe Bohrerseite» Dies ist ein wichtiges Merkmal, da sich die Schneidcharakteristik des Bohrers verschlechtert, sobald die Schneidkante r ganz tangential in die Seite oder Führungsfase des Bohrerschaftes einläuft.

Es hat sich herausgestellt, daß es in einigen Fällen von Vorteil sein kann, auf die Bohrerspitze ausgehend vom Gipfel der Spitze ein Stück geraden Profils bis zu einer Stelle vorzusehen, an eier dienes Stück tangential in den gekrümmten Teil einläuft. Dies wird einfach durch Vermindern des Profils der Schleif echoJbenrinne In Bezug zur Bohrergröße erreicht. Dies kann selbstverständlich durch Vergro'ßern dos Bohrers in Bezug, zum

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Profil der Schleifscheibenrinne genchehen. Solch ein größerer 'Bohrer ist in strichpunktierten Linien in die Fig. J>_a 4 und 5 · eingezeichnet, und es ist leicht zu ersehen,, daß proportional ein größeres Stück des geraden Profils auf die Bohrerspitze geschliffen wird., als bei einem Bohrer _a der in Bezug zum Sohle Ifscheibenprofil kleiner ist. Es ist außerdem ersichtlich, daß bei Verwendung eines kleineren Bohrers in E^ zug zum SchleirscheiDenprofil der umgeifenrte Fall eintritt. In diesem Fall kann die Bohrerspitze gleich mit dem gekrümmten Schleifscheibensegment j in Eingriff kommen, so daß das gerade Segment χ überflüssig ist. Bevorzugt verwendet man jedoch,, wie zuvor beschrieben, beim Schleifen der Bohrerspitze alle drei Segmente x, y und z.

Eine Abwandlung der Erfindung, die gelegentlicri Verwendung finden kann, wenn z. B. Wegschleifen einer Meißelkante während der letzten Phase des SchleifVorganges keine Rolle spielt, besteht darin, die Nodsnseheibe 4b so zu gestalten,, daß die vordere Verweilposition (infeed dwell position) über die zweite oder "beendete Meißel" (finish chisel") Position, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, aufreenterhalten wird, während der Bohrer vielter in die dritte, in Fig, 5 gezeigte Stellung abgesenkt wird. In anderen Worten und mit Bezug auf die Fig« 3, 4 und 5, der Bohrer senkt sich aus der Position nachFigo j5 in die Positionen nach Fig. 4 und 5, wobei dieser jedoch erst bei Erreichen der Position nach Figo ί? horizontal zurückgezogen wirdο Der Bohrer senkt sich somit in vertikaler Richtung aus der Position mit erster Scheibenberührung indie Position, in der er sich von der Scheibe löst, ohne fortschreitendes Zurückziehen, und wird dann nach der dritten Position nach Fig°b schnell von der Scheibe wegbewegt.

Das Verfahren und die Vorrichtung, wie sie vorstehend offenbart wurden, gestatten die Herstellung qualitativ hochwertiger, gekrümmter Präzisions-Bohrerspitzen.

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Claims

Patentansprüche

1.!Vorrichtung zum Schleifen auf einen Spiralbohrer eine Bohrerspitze mit konvex gekrümmten Schneidkanten und diesen Schneidkanten folgenden,, ebenfalls konvev gekrümmten Spitzenober·· flächen.* die in Rüolirnnten enden., im wesentlichen gekennzeichnet durch einen P-ohrerhaltor (18) 7,um Drehen eines Spiralbohrer« (V)) um eine ernte Achse (P-D¹). eine urn eine :;v;>_::i.to Achse (A-A⁵) drehbare Schleifscheibe (1O)₅ Vielehe zweite AeJise zumindest; ufoe in oinor Ebene durch die erste ACJi^-O enthaltenrInt., wobei die Sch'lelf;scheibe eine Umfangsnui; (11) auffielst., die eiaien periphereη Fohleifoberflächenteil konkaven Profils (y) mit einem Anfang und einem Ende umfaßt, mit dem auf ooi¹ P'ndsolte ein folgendes Sch.'ieifscheibenoborflllchentoi! (:■',) verbunden ist.* dessen Pi¹Of 11 an der Verbindungsstelle ertön .im vnrontliciion tanpontiale Verlängerung den konkaven TiOfX]In darni-ol.Vr,,, fr.^ner bestehend aus einem Antrieb (/30) :;vm T —hon den l^.ohrerhnnterr. (1G) um die erste Achr;e, und aus ojj.oü )5OPkri]])Ti";'t1g'r-r.n. Meohanismur (^!0 « 66), der mit dem Antrieb ,'^,iK-broo^fUv''·. ->-r-\\_r r.iv-, f u*^:'o1nanderfo!l i/.enden in Eingriff rr ringe η der Gp^ t:;r;no]--i7\; ι'"chnri niro^r· Ji-Olienden Bohrers jn dem Halter entlang der.sen "chnoidkaiiV^O. mit dor konkav gekrümmten Schleif oberfläche., und zum Bewegen des Bohrerhalters und Bohrers derart, daß die geschliffen v/erdende i]pit:'.enoberflLK'h3 fortschreitend verrückt wird relativ zur Schlei f oberfläche i-onkaven Profils :> η eri nor liricl^tving quer zur ersten Achse und in ο ine in spitzen Win!-el χ um Anfang des konkaven Profils, Vie Icher Anfang den Gipfel dor Spit;:e (p) schleift, und (innach zum .Bovregen des Bohrers mit einer Devjcgungskomponente entlang genannte].¹ Richtung, kombiniert mit den Zurückziehen dor :'Λ:Jiⁿerspitze im allgemeinen senkrecht zu der zuerst e?¹-Viahnten bewegungsrichtung, so daß -Λον ("Jipfel der geschliffen werdenden Spltzenoborflache von dorn Hciileifoberflächertiil konkaven Prof j In getrennt v/ird, und das folf^onde .'Schleif oburfmohontell mit den: konkaven nohlolfoDfiri'läohonteil zusammenarbeitet, um das richloifen der Spit^onoberflachen des dronen-'io.-i 'iohrers zu der<;n riiiokkanton zu vefvolls

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (11) in der Scheibe (10) ein Anfangsschleifscheibenteil (x)' mit im wesentlichen geraden Profil aufweist, weMies tangential mit dem Anfang des Schleifoberflächenteils (y) konkaven Prof ils verbunden ist, und das zu Beginn mit der Bohrerspitze (p) in Eingriff kommt, wenn diese mit der Schleifoberfläche konkaven Profils in Eingriff kommt«,

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch kennzeichnet, daß die erste Achse (D-D*) in einem spitzen Winkel zu einer Ebene geneigt ist, die senkrecht zurzweiten Achse (A-A') steht, wobei dje Richtung des Neigungswinkels derart ist, daß der Winkel zxfisehen der ersten Achse und genanntem folgendem Schleifscheibenoberflächenteil verkleinert wird«

4. Vorrichtung nach Anspruch i, 2 oder 3* ddurch .gekennzeichnet, daß genanntes Schleifscheibenoberflächenteil ein Profil aufweist, das gerade ist oder zumindest einen im wesentlichen größeren' Krümmungsradius aufweist als die Schleifoberfläche konkaven Profils.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nockenbetätigte Mechanismus (40 - 6b) die genannten Bewegungen des Bohrerhalters (1*8) und eines in dem Halter angeordneten Bohrers (13) zyklisch mehrmals für jede Umdrehung des Bohrers bewirkt, wobei auf jede Schneidkante (r) ein Zyklus kommt.

6. Verfahren zum Schleifen einer Bohrerspitze mit gekrümmten Schneidkanten eines genuteten Spiralbohrers des Typs, der Schneidkanten aufweist, die sich aus Teilen zusammensetzen, welche in radialen Ebenen des Bohrers im wesentlichen gerades Profil .eine kurze Entfernung rückwärts vom Gipfel der Spitze aufweisen, und welche darüberhinaus konvex gekrümmt sind bis zu Punkten, die annähernd tangential in die Führungsfase des Bohrers an Verbindungsstellen mit den Vorderrändern der Fasen einlaufen, wo-. _% .-

• bei die Bohrerspitze ferner Spitzenoberflächen aufweist, welche

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kreisförmig gekrümmt sind von Punkten entlang der Schneidkante und die in Rückkanten enden, gekennzeichnet durch: Anordnen des Bohras (13) mit seiner Längsachse (D-D¹) derart, daß er mindestens nahe in einer Ebene durch die Drehachse (A-A¹) einer Schleifscheibe enthalten ist, und daß er mit einer seiner Spitzenoberflächen, längsseits der entsprechenden Schneidkante, in Eingriff mit einer Schleifsehejtenoberflache von entsprechendem geraden und dann konvex gekrümmten Profil in einer radialen Ebene der Scheibe kommt,

Drehen de's Bohrers um seine Achse, um genannte Spitzenoberflächen über die Schleifscheibenoberfläche,von deren Schneidkante aus zu deren Rückkante während des Eingriffs des Bohrers mit dieser Oberfläche zu streichen,

Bewegen des Bohrers während dieses Drehens in einer Richtung in einem spitzen VJinkel zu dem geraden Teil der Scnleifscheibenoberfläche fortschreitend relativ zu und gegen die Schleifscheibenteile geraden und gekrümmten Profils, um auf die Spitzenoberfläche hinter genanntem gekrümmten Rand eine gekrümmte Umdrehungsfläche fortschreitend abnehmenden Radius, und fortschreitend axialen Rückgangs zu schleifen, danach, während der Bohrer weiterhin dreht und bevor die Schleifscheibenoberfläche zur Rückkante der Spitzenoberfläche vorrückt, Bewegen des Bohrers derart, daß der Gipfel der Bohrerspitze sich vom schleifenden Eingriff mit der Schleifscheibenoberfläche löst, während die Spitzenoberfläche hinter der gekrümmten Schneidkante sich weiter zu und gegen genanntes Schleifscheibenteil gekrümmten Profils bewegt, und Portsetzen des Schleifens der Spitzenoberfläche bis sich deren Rückkante von der Schleifscheibe löst.

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