EP0046833A1 - Bohrspitzen-Schleifmaschine - Google Patents

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EP0046833A1
EP0046833A1 EP80810268A EP80810268A EP0046833A1 EP 0046833 A1 EP0046833 A1 EP 0046833A1 EP 80810268 A EP80810268 A EP 80810268A EP 80810268 A EP80810268 A EP 80810268A EP 0046833 A1 EP0046833 A1 EP 0046833A1
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EP
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grinding
drill
grinding wheel
workpiece
wheel
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Max Alfred Blöchlinger
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Christen AG Wabern
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Christen AG Wabern
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
    • B24B3/24—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of drills
    • B24B3/26—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of drills of the point of twist drills

Definitions

  • the present invention relates to a drill tip grinding machine, each with a grinding wheel for grinding the primary and the secondary free surface, and with a grinding slide with a workpiece headstock for receiving a drill and for bringing the same into its grinding positions.
  • Such a grinding machine is known, e.g. from the prospectus "SELECT-O-MATIC 01-6 MC / 01-6 AMC" of the applicant.
  • a clamped drill can be moved past the two grinding wheels by simply moving the grinding carriage in order to grind first the secondary and then the primary free surface.
  • the present invention has for its object to supplement a grinding machine of the type mentioned above in such a way that not only the mentioned free surfaces, but also the rake surfaces of the drill can be machined in a single pass with constant clamping and adjustment of the drill, in order to achieve perfect symmetry to the center to achieve with the same lip height.
  • this additional machining can serve to determine the rake angle according to the material to be machined with the twist drill.
  • the surface quality of the rake surface can be improved by using suitable grinding wheels.
  • a further grinding wheel is provided for machining the rake faces of a drill, the grinding wheels and the grinding slide with a headstock being arranged and adjustable in such a way that all grinding operations are carried out at one point in a workpiece clamping and setting in one work pass of the grinding carriage are executable.
  • the further grinding wheel is preferably axially and radially adjustable and its inclination can be adjusted. This allows the machining depth and the plane of the rake face to be precisely predetermined.
  • Figures 1 to 3 each show a processing station or grinding wheel of the machine
  • FIG. 4 shows a detail from FIG. 2 on a larger scale
  • a workpiece headstock 4 in which a workpiece chuck 5 is axially and rotationally adjustable and can be locked in the desired position with a lever 9.
  • a workpiece spindle not shown, which carries at the front end a collet 6 in which the twist drill to be machined is held.
  • a clamping lever 9 ' By means of a clamping lever 9 ', the collet 6 can be clamped and released via a pull rod.
  • a guide sleeve 8 holds the drill bit in the correct position during the grinding process described below.
  • the collet 6 when the workpiece is extended from the guide bushing, can be tilted upwards in a manner not shown in order to be able to carry out an unobstructed workpiece change, for which purpose the collet 6 can be released by means of the clamping lever 9 'and then clamped again.
  • the workpiece headstock can be fed axially by means of a spindle, the actuating wheel 10 of which is shown in the drawing.
  • a first processing station with a grinding wheel 11 with an annular grinding surface is pivotably mounted on the machine frame about an axis 12.
  • the grinding wheel 11 is driven by a motor 13 via a belt 14.
  • the grinding wheel is used 11 for machining the secondary free surface 15 indicated darkly in the indicated drill.
  • the inclination of this free surface can be predetermined.
  • FIG. 2 Corresponding parts are designated in FIG. 2 in the same way as in FIG. 1.
  • It shows the second processing station with a grinding wheel 16 which can be driven by a motor 17 via a belt 18.
  • the processing unit and thus the grinding wheel 16 can be adjusted along an arcuate guide 19, i.e. be pivoted.
  • this pivoting takes place about a point 20 on the peripheral edge of the machining surface 21 of the grinding wheel 16.
  • this pivoting movement takes place practically around the machining point on the rake surface of the drill 7.
  • the grinding wheel 16 can also be in Axial direction are adjusted by the grinding spindle designed as a quill is adjusted by the threaded actuating ring 22. It can be adjusted further in the radial direction by means of a spindle, the actuating wheel 23 of which is shown.
  • the grinding wheel 16 serves to machine the rake face 24 of the drill 7.
  • the adjustability of the grinding wheel 16 in the axial and radial direction and its pivotability allow the machining depth and the angle of the rake face 24 to be set precisely in relation to the axis of the drill, which brings with it the advantages already mentioned at the outset.
  • the machine has a third processing station, similar to that according to FIG. 1.
  • a grinding spindle with a grinding wheel 25 with an annular grinding surface is pivotally mounted about an axis 26.
  • the grinding wheel 25 is driven by a motor 27 via a belt 28.
  • the grinding wheel is used to machine the primary free surface 29.
  • the inclination of the grinding wheel 25 can be preselected.
  • the drill 7 serves to explain a working cycle of the machine. All parts are shown in Fig. 5 more or less schematically and not necessarily in their actual position.
  • the drill 7 is shown in solid lines in its starting position. From this starting position, it is guided past the grinding wheel 11 in slow motion, which is indicated by an associated straight line, in order to machine the secondary free surface 15.
  • the drill is then conveyed to the next processing station, that is to say, to the grinding wheel 16, in high speed, which is indicated by a zigzag line. It then runs past this grinding wheel at slow speed, whereupon it is brought to grinding wheel 25 at high speed and then guided past it at slow speed.
  • the drill is then returned to the same position on high speed into the starting position, then rotated by indexing the workpiece spindle by 180 0, which is accomplished by a built-in workpiece chuck 5 supply apparatus, and then the processing of the other cutting edge of the drill in the manner just described to the three grinding wheels 11, 16 and 25 passed. Then the drill quickly returns to the starting position, where it can be removed from the collet and replaced with another drill to be machined.
  • the arrangement of the grinding wheel 16 between the grinding wheels 11 and 16 results in a short total stroke for the workpiece headstock. If one of the grinding wheels 11 or 25 were arranged in the middle, which is also possible the drill 7 would have to be guided over the full diameter of this central grinding wheel and unnecessarily in two places over the annular grinding surface thereof.
  • the machine is therefore simple in its structure and in its workflow. Your settings for various machining tasks can be made quickly and safely in easily accessible places. Once the machine has been set up, the machining cycle for one cutting edge can run automatically.

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Abstract

Die Schleifmaschine weist drei Bearbeitungsstationen auf, die je eine Schleifscheibe (11, 16 bzw. 25) aufweisen. Ein in einer Spannzange gehaltener Bohrer (7) kann an den drei Bearbeitungsstationen vorbeigeführt werden, um je eine primäre und sekundäre Freifläche und die Spanfläche zu bearbeiten. Die Maschine erlaubt eine einfache, vollständige Bearbeitung des Bohrers (7) in einem Arbeitsgang zur Erzielung optimaler Genauigkeit.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohrspitzen-Schleifmaschine mit je einer Schleifscheibe zum Schleifen der Primär- und der Sekundärfreifläche, sowie mit einem Schleifschlitten mit Werkstückspindelstock zur Aufnahme eines Bohrers und zum Zubringen desselben in seine Schleifstellungen.
  • Eine derartige Schleifmaschine ist bekannt, z.B. aus dem Prospekt "SELECT-O-MATIC 01-6 MC/01-6 AMC" der Anmelderin. In dieser Schleifmaschine kann ein eingespannter Bohrer durch einfache Bewegung des Schleifschlittens an den beiden vorhandenen Schleifscheiben vorbeigeführt werden, um zuerst die Sekundär- und dann die Primärfreifläche zu schleifen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine der obenerwähnten Art derart zu ergänzen, dass bei gleichbleibender Einspannung und Einstellung des Bohrers in einem Durchgang nicht nur die erwähnten Freiflächen, sondern auch die Spanflächen des Bohrers bearbeitet werden können, um eine vollkommene Symmetrie zur Mitte mit gleicher Lippenhöhe zu erzielen. Zugleich kann diese zusätzliche Bearbeitung dazu dienen, den Spanwinkel nach dem mit dem Spiralbohrer zu bearbeitenden Material zu bestimmen. In dieser Weise geschliffene Bohrer weisen gegenüber Bohrern mit Spanwinkeln, welche sich aus dem Nutensteigungswinkel ergeben, verstärkte Schneidecken mit besserer Abfuhr der Prozesswärme auf, was zu höheren Standzeiten führt. Gleichzeitig kann durch Verwendung geeigneter Schleifscheiben die Oberflächengüte der Spanfläche verbessert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine weitere Schleifscheibe zur Bearbeitung der Spanflächen eines Bohrers vorgesehen ist, wobei die Schleifscheiben und der Schleifschlitten mit Spindelstock derart angeordnet und einstellbar sind, dass alle Schleifoperationen an je einer Stelle in einer Werkstückaufspannung und -Einstellung in einem Arbeitsdurchlauf des Schleifschlittens ausführbar sind.
  • Es lässt sich hiermit ohne erheblichen konstruktiven Aufwand eine sehr wertvolle, die Präzision des Spiralbohrers erheblich erhöhende zusätzliche Bearbeitung, ohne erheblichen zusätzlichen Zeitaufwand anfügen, wobei die Bearbeitung je eines Bohrers auch vollautomatisch ablaufen könnte.
  • Vorzugsweise ist die weitere Schleifscheibe axial und radial einstellbar und in ihrer Neigung verstellbar. Damit kann die Bearbeitungstiefe und die Ebene der Spanfläche genau vorbestimmt werden.
  • Es ist möglich, den Schleifschlitten längs eines geraden Bettes durch seine Arbeitsstellungen verschiebbar auszuführen, was eine insgesamt einfache Konstruktion der Maschine erlaubt.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel der Schleifmaschine zeigt.
  • Die Figuren 1 bis 3 zeigen je eine Bearbeitungsstation bzw. Schleifscheibe der Maschine,
  • Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 2 in grösserem Massstab und
  • Fig. 5 veranschaulicht schematisch den Ablauf eines Schleifzyklus.
  • Auf dem Gestell 1 der Schleifmaschine befindet sich ein gerades Bett 2, auf welchem ein Schleifschlitten 3 verschoben werden kann. Auf dem Schleifschlitten 3 befindet sich ein Werkstückspindelstock 4 in dem ein Werkstückspannfutter 5 axial und im Drehwinkel einstellbar angeordnet und mit einem Hebel 9 in der gewünschten Stellung feststellbar ist. Im Werkstückspannfutter 5 befindet sich eine nicht dargestellte, indexierbare Werkstückspindel, die am vorderen Ende eine Spannzange 6 trägt, in welcher der zu bearbeitende Spiralbohrer gehalten ist. Mittels eines Spannhebels 9' kann über eine Zugstange die Spannzange 6 gespannt und gelöst werden. Eine Führungsbüchse 8 hält den Spiralbohrer in genauer Position beim unten beschriebenen Schleifvorgang. Der Werkstückspindelstock kann bei zurückgezogenem Spannfutter, d.h. bei aus der Führungsbüchse ausgefahrenem Werkstück, in nicht näher dargestellter Weise nach oben gekippt werden, um einen unbehinderten Werkstückwechsel vornehmen zu können, wozu die Spannzange 6 mittels des Spannhebels 9' gelöst und dann wieder gespannt werden kann. Der Werkstückspindelstock kann mittels einer Spindel axial zugestellt werden, deren Betätigungsrad 10 in der Zeichnung dargestellt ist.
  • Wie Fig. 1 zeigt, ist auf dem Maschinengestell eine erste Bearbeitungsstation mit einer Schleifscheibe 11 mit ringförmiger Schleiffläche um eine Achse 12 schwenkbar montiert. Die Schleifscheibe 11 wird von einem Motor 13 über einen Riemen 14 angetrieben.
  • Wie Fig. 1 schematisch zeigt, dient die Schleifscheibe 11 zur Bearbeitung der im angedeuteten Bohrer dunkel angedeuteten sekundären Freifläche 15. Durch Einstellen der Neigung der Schleifscheibe 11 kann die Neigung dieser Freifläche vorbestimmt werden.
  • In Fig. 2 sind entsprechende-Teile gleich bezeichnet wie in Fig. 1. Sie zeigt die zweite Bearbeitungsstation mit einer Schleifscheibe 16, die von einem Motor 17 über einen Riemen 18 angetrieben werden kann. Die Bearbeitungseinheit und damit die Schleifscheibe 16 kann längs einer kreisbogenförmigen Führung 19 eingestellt, d.h. verschwenkt werden. Wie die vergrösserte Darstellung in Fig. 4 zeigt, erfolgt diese Verschwenkung um einen Punkt 20 an der Umfangskante der Bearbeitungsfläche 21 der Schleifscheibe 16. Mit anderen Worten erfolgt diese Schwenkbewegung praktisch um die Bearbeitungsstelle an der Spanfläche des Bohrers 7. Die Schleifscheibe 16 kann auch in axialer Richtung eingestellt werden indem die als Pinole ausgebildete Schleifspindel durch den mit Gewinde versehenen Betätigungsring 22 verstellt wird. Sie kann weiter in radialer Richtung eingestellt werden, mittels einer Spindel, deren Betätigungsrad 23 dargestellt ist.
  • Wie in der in Fig. 2 dargestellten Ansicht des Bohrers angedeutet, dient die Schleifscheibe 16 dazu, die Spanfläche 24 des Bohrers 7 zu bearbeiten. Die Einstellbarkeit der Schleifscheibe 16 in axialer und radialer Richtung und deren Verschwenkbarkeit erlauben eine genaue Einstellung der Bearbeitungstiefe und des Winkels der Spanfläche 24 inbezug auf die Achse des Bohrers, was die eingangs bereits erwähnten Vorteile mit sich bringt.
  • In Fig. 3 sind wiederum entsprechende Teile gleich bezeichnet wie in den Fig. 1 und 2. Gemäss Fig. 3 weist die Maschine eine dritte Bearbeitungsstation, ähnlich derjenigen nach Fig. 1 auf. Eine Schleifspindel mit einer Schleifscheibe 25 mit ringförmiger Schleiffläche ist um eine Achse 26 schwenkbar montiert. Die Schleifscheibe 25 wird von einem Motor 27 über einen Riemen 28 angetrieben. Wie die Ansicht des Bohrers 7 in Fig. 3 andeutet, dient die Schleifscheibe der Bearbeitung der primären Freifläche 29. Durch Einstellung der Neigung der Schleifscheibe 25 kann die Neigung dieser Freifläche vorgewählt werden.
  • Fig. 5 dient der Erläuterung eines Arbeitszyklus der Maschine. Alle Teile sind in Fig. 5 mehr oder weniger schematisch und nicht unbedingt in ihrer wirklichen Lage dargestellt. Der Bohrer 7 ist in ausgezogenen Linien in seiner Ausgangsstellung dargestellt. Aus dieser Ausgangsstellung wird er im Langsamgang, der durch eine zugeordnete Gerade angedeutet ist, an der Schleifscheibe 11 vorbeigeführt, um die sekundäre Freifläche 15 zu bearbeiten. Dann wird der Bohrer im Schnellgang der durch eine Zickzack-Linie angedeutet ist zur nächsten Bearbeitungsstation, d.h. an die Schleifscheibe 16 gefördert. Er läuft dann im Langsamgang an dieser Schleifscheibe vorbei, worauf er im Schnellgang zur Schleifscheibe 25 gebracht und dann im Langsamgang an derselben vorbeigeführt wird. Der Bohrer wird dann in derselben Stellung im Schnellgang in die Ausgangsstellung zurückgeführt, dann durch Indexieren der Werkstückspindel um 1800 gedreht, was durch eine im Werkstückspannfutter 5 eingebaute Teilvorrichtung bewerkstelligt wird, und dann zur Bearbeitung der anderen Schneide des Bohrers in der soeben beschriebenen Weise an den drei Schleifscheiben 11, 16 und 25 vorbeigeführt. Dann gelangt der Bohrer wieder im Schnellgang in die Ausgangsstellung, wo er aus der Spannzange entfernt und durch einen anderen zu bearbeitenden Bohrer ersetzt werden kann. Dank der Anordnung der Schleifscheibe 16 zwischen den Schleifscheiben 11 und 16 ergibt sich ein kurzer Totalhub für den Werkstückspindelstock. Wäre eine der Schleifscheiben 11 oder 25 in der Mitte angeordnet, was auch möglich ist, müsste der Bohrer 7 über den vollen Durchmesser dieser mittleren Schleifscheibe und unnötigerweise an zwei Stellen über die ringförmige Schleiffläche derselben geführt werden.
  • Die Maschine ist somit einfach in ihrem Aufbau und in ihrem Arbeitsablauf. Ihre Einstellung für verschiedenste Bearbeitungsaufgaben kann schnell und sicher an gut zugänglichen Stellen erfolgen. Ist die Maschine einmal eingerichtet, kann der Bearbeitungszyklus für je eine Schneide automatisch durchlaufen.

Claims (6)

1. Bohrerspitzen-Schleifmaschine mit je einer Schleifscheibe zum Schleifen der Primär- und der Sekundärfreifläche, sowie mit einem Schleifschlitten mit Werkstückspindelstock zur Aufnahme eines Bohrers und zum Zubringen desselben in seine Schleifstellungen,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine weitere Schleifscheibe (16) zur Bearbeitung der Spanflächen (24) eines Bohrers (7) vorgesehen ist, wobei die Schleifscheiben (11, 16, 25) und der Schleifschlitten (3) mit Spindelstock (4) derart angeordnet und einstellbar sind, dass alle Schleifoperationen an je einer Stelle in einer Werkstückaufspannung und -Einstellung in einem Arbeitsdurchlauf des Schleifschlittens ausführbar sind.
2. Maschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weitere Schleifscheibe (16) axial und radial einstellbar und in ihrer Neigung verstellbar ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schleifschlitten (3) längs eines geraden Bettes (2) an den Arbeitsstellen vorbei verschiebbar ist.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Achse der Werkstückspindel (5) bzw. des Bohrers (7) mindestens annähernd in der Ebene der weiteren Schleifscheibe (16) liegt.
5. Maschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weitere Schleifscheibe (16) um eine Tangente an einen Punkt (20) der Umfangskante ihrer Schleiffläche in der Neigung einstellbar ist.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weitere Schleifscheibe (16) zwischen den Schleifscheiben (11, 25) zum Schleifen der Primär-und Sekundärfreifläche angeordnet ist.
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