Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Spiralbohrer-Spitzenanschliffs

Abstract

 Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Zylindermantel-Spitzenanschliffs von Spiralbohrern beschrieben. Bei diesem Verfahren wird die Hauptschneide des Bohrers um einen vorbestimmten Spitzenwinkel zur spanabhebenden Seite der Schleifscheibe mittels einer Bohrerhalterung angestellt und der die Hauptfreifläche des Bohrers und deren Freiwinkel definierende Zylindermantel mittels aufeinander abgestimmter Relativbewegungen zwischen Bohrerhalterung und spanabhebender Schleifscheibenseite erzeugt. Die Bohrerhalterung und die Schleifscheibe führen zueinander eine translatorische Ralativbewegung in einer zur Hauptschneide im wesentlichen parallelen Richtung aus. Die Schleifscheibe weist auf ihrer Umfangsfläche eine Profilierung auf, deren Kontur in einer Schnittebene senkrecht zur Translations-Relativbewegungsrichtung betrachtet von einem Kreislinienabschnitt gebildet ist, der mit dem Zylindermantel der zu schleifenden Freifläche zur Deckung kommt. Mit diesem Verfahren bzw. mit dieser Vorrichtung gelingt es, die Schleifbewegungsabläufe stark zu vereinfachen, so daß die Wirtschaftlichkeit der Bohrerherstellung durch Vereinfachung der Schleifvorrichtung verbessert wird.

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Spiralbohrer-Spitzenanschliffs

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines Zylindermantel-Spitzenanschliffs von Spiralbohrern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6 bzw. 9.

[0002] Herkömmliche Schleifvorrichtungen zur Durchführung des oben genannten Verfahrens arbeiten nach einem Prinzip, das wie folgt abläuft: Der zu schleifende Bohrer wird zunächst mit seiner Achse zur Schleiffläche beispielsweise einer Topf-Schleifscheibe so ausgerichtet, daß seine Achse in einer zur Schleiffläche senkrechten Bezugsebene zu liegen kommt und zur Schleiffläche um den halben Spitzenwinkelδ/2 geneigt verläuft (siehe Fig. 1). Der Bohrer wird in dieser Lage mittels einer Schleifvorrichtung fixiert, die um eine in dieser Bezugsebene und parallel zur Schleiffläche verlaufende Zylinderachse, welche die Bohrerachse im Abstand etwa eines Bohrerdurchmessers von der Bohrerspitze kreuzt, drehbar ist. Die Halterung wird nach Einstellung des Bohrers im oben beschriebenen Sinn - der Abstand der Bohrerachse von der Zylinderachse bestimmt den Freiwinkel der Hauptschneide - arretiert. In dieser Lage führt die Schleifvorrichtung unter Drehung der Schleifscheibe eine Schwenkbewegung um die Zylinderachse aus und erzeugt somit eine zylindrische Einhüllende der Freifläche des Bohrers. Der Abstand zwischen Bohrer- und Zylinderachse bestimmt die Größe des Freiwinkels α an der Hauptschneide, der im Zylindermantel-Spitzenanschliff über die gesamte Länge der Hauptebene im wesentlichen konstant ist. Würde dieser Abstand zu Null, so ergäbe sich ein Freiwinkel θ(• von 0°, der ein nicht schneidfähiges Werkzeug zur Folge hätte.

[0003] In der Praxis wird dieses Verfahren nur angewendet, wenn das Werkzeug in einer Halterung eingespannt und diese anschließend angetrieben werden kann. Dadurch wird ein Translationsantrieb für die Halterung oder die Schleifscheibe und ein Schwenkantrieb für die Schleifscheibe bzw. die Halterung erforderlich. Diese Nachteile hinsichtlich der Vielzahl von Freiheitsgraden der erforderlichen Schleifvorrichtung, sind insbesondere dann kritisch zu beurteilen, wenn der zu schleifende Bohrerrohling in Rundtaktmaschinen bearbeitet werden soll. Der Bohrerrohling wird dabei einmal auf einen Drehsupport aufgespannt und im Rundtakt-Verfahren den jeweiligen Bearbeitungsstationen zugeführt. Das oben angesprochene Verfahren ist dabei nur mehr bedingt anwendbar, da die Werkstückhalterung, um die Genauigkeit der Fertigung möglichst groß zu halten, nach Möglichkeit nicht beweglich ausgeführt werden soll (Lager- und Führungsspiel) und somit die Schleifscheibe als rotierendes Teil verschwenk- und verschiebbar angeordnet werden muß. Dadurch ergeben sich jedoch Nachteile, welche durch Kreisel-Kippmomente hervorgerufen werden und die sich in einem großen Verschleiß der Schleifscheiben-Lager und -Führungen niederschlagen.

[0004] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, mit dem Bohrerrohlinge auch im Rundtakt-Fertigungsverfahren ohne komplizierte Mechanik angeschliffen werden können, ohne daß die Lagerungen und die Führungen der Schleifscheiben-Halterung sowie der Schleifscheibe durch die Schleifbewegungs-Kinematik negativ beeinflußt werden.

[0005] Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritte und hinsichtlich der Vorrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 6 bzw. 9 angegebenen Merkmalen gelöst.

[0006] Durch die Verwendung einer entsprechend profilierten Schleifscheibe gelingt es, die früher notwendige, die Zylindermantelfläche der Freifläche erzeugende Schwenkbewegung entweder der Bohrerhalterung oder der Schleifscheibenhalterung entfallen zu lassen und statt dessen lediglich noch translatorische Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück vorzusehen. Damit entfällt ein rotatorischer Freiheitsgrad der Schleifmaschine und es crgcbcn sich insbesondere Vorteile hinsichtlich der Lebensdauer und der erforderlichen einzuhaltenden Qualität der Lagerung und der Führung der Schleifscheibe, da keine Kreisel-Kippmomente mehr auf die Lagerungen wirken. Durch einfache Einstellbewegungen senkrecht zur Schleifscheiben-Radialebene kann der Freiwinkel der Hauptschneide nach wie vor auf einfache Weise eingestellt werden, so daß die Kinematik des Schleifvorgangs insgesamt gesehen wesentlich vereinfacht wird.

[0007] Als am wenigsten aufwendig zeigt sich der Schleifvorgang mit den Merkmalen des Unteranspruchs 2. Da die translatorische Relativbewegung parallel zur Radialebene der Schleifscheibe verläuft, kann diese mit einer Profilierung versehen sein, die in einem Axialschnitt der Scheibe gesehen exakt einen Kreissektor bildet, der unter Verschiebung der Schleifscheibe bzw. des Bohrers die Zylindermantelfläche der Freifläche erzeugt.

[0008] Diese Kontur der Profilierung ist zwar exakt herzustellen, man erkennt jedoch , daß diese Verfahrensvariante mit einem gewissen Nachteil verbunden ist: Der Bohrer muß, wie dies aus der Geometrie des Spitzenanschliffs hervorgeht, mit seiner Hauptschneide parallel zur Relativ-Bewegungsrichtung ausgerichtet sein. Diese fällt gemäß dieser Verfahrensvariante jedoch mit der Tangentenrichtung der Schleifscheibe in der Berührungslinie der Freifläche zusammen, so daß die auf der Freifläche erzeugten Schleifriefen parallel zur Hauptschneide verlaufen. Dies kann sich jedoch nachteilig auf die Standzeit der Bohrerschneide auswirken.

[0009] Die Weiterbildung gemäß Unteranspruch 3 wirkt diesem nachteiligen Effekt entgegen. Durch das relative Anstellen der Relativ-Bewegungsrichtung, d. h. der Hauptschneide zur Schleifscheiben-Radialebene verlaufen die Schleifriefen nicht mehr parallel zur Hauptschneide, sondern um den Anstellwinkel zu dieser geneigt. Die Kreissektor-Profilierung der Schleifscheibe muß in diesem Fall zwar entsprechend dem um den Anstellwinkel aus dem Normal-Zylinderschnitt verschwenkten schiefen Zylinderschnitt in einen Ellipsensektor korrigiert werden, diese Korrektur stellt jedoch keinen Mehraufwand dar. Weil die erforderliche Profilierung aus einem einfachen Zylinderschnitt hervorgeht, kann sie durch geeignete Abtastung beispielsweise einer zylindrischen Schleifschablone auf einfache Art und Weise hergestellt werden.

[0010] Wenn der Bohrer mit der Bohrerhalterung auf geeignete Weise synchron mit der translatorischen Relativbewegung gemäß Unteranspruch 4 verschwenkt bzw. gemäß Unteranspruch 5 gedreht wird, kann mit dem oben genannten Verfahren ein Freiflächen-Anschliff erzeugt werden, der die Charakteristik eines Kegelmantel-Spitzenanschliffs besitzt, d. h. durch den entlang der Hauptschneide des Bohrers ein sich von der Spitze zur Schneidenecke hin stetig verkleinernder Freiwinkel erzeugt wird.

[0011] Die Vorrichtung gemäß Unteranspruch 6 ermöglicht die Anwendung dieses Verfahrens auf die Bohrerfertigung mit Rundtaktmaschinen. Der zu fertigende Bohrer-Rohling wird dabei fest in einer Bohrerhalterung eingespannt und gegenüber der Schleifvorrichtung positioniert. Die Schleifvorrichtung wird so ausgerichtet, daß die Haupt-Vorschubbewegung der Schleifscheibe im wesentlichen parallel zur Hauptschneide erfolgt. Der Freiwinkel ist durch Verschieben des Quersupports auf dem Längssupport, der Spitzenwinkel durch Verschwenken einer Supportplatte einstellbar. Der Quersupport wird durch Verschiebung des Längssupports in axialer Richtung des Bohrers zugestellt (Nachschleifen einer Spitze).

[0012] Die Vorrichtung gemäß Unteranspruch 7 ermöglicht die einfachste Form des Flächenanschliffs, wie er durch das Verfahren gemäß Unteranspruch 2 festgelegt wird.

[0013] Bei zusätzlicher Verschwenkung der Schleifscheibe gemäß Unteranspruch 8 und entsprechender Ausbildung des Schleifscheibenprofils wird das Verfahren gemäß Unteranspruch 3 ermöglicht.

[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch mit einer Vorrichtung verwirklichen, bei der gemäß Unteranspruch 9 nicht die Schleifscheibe, sondern die Werkstückhalterung die translatorische Relativbewegung ausführt. Diese Vorrichtung bietet sich insbesondere dann an, wenn der Bohrer bereits in einer anderen Maschine vorbearbeitet und in der Schleifvorrichtung lediglich geschliffen bzw. nachgeschliffen werden soll. Es ist natürlich auch eine Vorrichtung denkbar, bei der nicht die Bohrerhalterung, sondern die Schleifscheibe mit einem Vorschubantrieb versehen ist.

[0015] Der Unteranspruch 12 richtet sich auf eine Vorrichtung, die den besonderen Vorteil hat, daß ein Bohrer-Spitzenanschliff erzeugt werden kann, der die Eigenschaften eines Kegelmantel-Spitzenanschliffs besitzt, der im Hinblick auf die Zerspanungswirkung besonders günstige Eigenschaften aufweist.

[0016] Einen ähnlichen Effekt erreicht man mit der besonderen Weiterbildung der Vorrichtung gemäß dem Unteranspruch 13.

[0017] Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer schematisierten herkömmlichen Schleifvorrichtung zur Herstellung eines Zylindermantel-Spitzenanschliffs eines Bohrers,

Fig. la eine Ansicht der Fig. 1 mit Blickrichtung des Pfeils IA,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer schematisierten Schleifvorrichtung zur Herstellung eines Zylindermantel-Spitzenanschliffs in einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine Ansicht der Fig. 2 mit Blickrichtung des Pfeils III,

Fig. 4 eine Darstellung der geometrischen Zusammenhänge beim erfindungsgemäßen Schleifverfahren,

Fig. 5 eine Ansicht der Fig. 4 mit Blickrichtung des Pfeils V,

Fig. 6 eine Ansicht der Fig. 5 mit Blickrichtung des Pfeils VI,

Fig. 7 eine Ansicht eines Schnitts der Fig. 5 entlang der Linie VII-VII, wobei der in Fig. 5 dargestellte Bohrer nicht gezeigt wird,

Fig. 8 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Profilschleifscheibe zur Verdeutlichung einer weiteren Verfahrensvariante des erfindungsgemäßen Schleifverfahrens,

Fig. 9 eine Ansicht der Fig. 8 mit Blickrichtung des Pfeils IX,

Fig. 10 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Schleifvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bei Rundtakt-Bearbeitungsmaschinen,

Fig. 11 eine Ansicht der Schleifvorrichtung in Fig. 10 mit verschwenkter Schleifscheibe mit Blickrichtung des Pfeils XI in Fig. 10, und

Fig. 12 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Schleifvorrichtung.

[0018] Fig. 1 zeigt einen Bohrer 1, dessen Spitze auf herkömmliche Art und Weise mittels einer topfförmigen Schleifscheibe 2 mit einem Zylindermantel-Spitzenanschliff versehen wird. Der Bohrer 1 ist in eine nicht gezeigte Halterung eingespannt, die um eine zur Schleifscheiben-Radialebene 3 parallele Achse 4 schwenkbar in einem Gestell 5 gelagert ist. Die Fig. 1 zeigt den Bohrer 1 in der Stellung, in der seine Hauptschneide 6 in die Schleifscheiben-Radialebene 3 fällt, d. h. in einem Moment, in dem die Schwenkbewegung der Bohrerhalterung um die Achse 4 gerade ihr Vorzeichen wechselt. Der halbe Spitzenwinkel 0/2 ist durch Neigung der Halterungs- bzw. Bohrerachse la zur Schleifscheiben-Radialebene 3 wählbar. Der bei diesem Verfahren über die ganze Hauptschneide 6 konstante Freiwinkel α wird dadurch sichergestellt, daß der von der Hauptschneide 6 während der Verschwenkbewegung der Bohrerhalterung bescnriebene Zylindermantel Z einen Radius r besitzt, der größer ist als der Abstand D der Drehachse 4 zur Schleifscheibe 2. Die Größen D und r entsprechen im wesentlichen dem Bohrerdurchmesser und der Freiwinkel α kann durch Einstellung des Abstandes A der Bohrerachse la zur Zylinderachse 4 (Fig. la) varriert werden. Wenn gemäß Fig. 1 der Bohrer 1 aus der Zeichenebene nach oben herausgedreht wird, erzeugt die Schleifscheibe 2 eine, der sichtbaren Freifläche 7a gegenüberliegende, nicht erkennbare Freifläche 7b, die mit dem angedeuteten Zylindermantel Z zusammenfällt. Zum Schleifen der zweiten Freifläche 7a wird der Bohrer 1 in der Halterung um 180° gedreht.

[0019] Fig. 2 und 3 zeigen einen Bohrer 1, der im erfindungsgemäßen Verfahren angeschliffen wird. Die Hauptschneide 6 verläuft parallel zur Translations-Relativbewegungsrichtung T. Die Bohrerachse la ist, wie aus Fig. 2 erkennbar, unter einem gewissen Winkel 0/2 zu der Translations-Bewegungsrichtung T geneigt. Dieser Winkel δ/2 entspricht dem halben Spitzenwinkel δ des Bohrers 1. Die Lage der Hauptschneide 6 und der Bohrerachse la wird im gezeigten Zustand über eine nicht dargestellte Halterung festgelegt, und die Schleifscheibe 2 bzw. der Bohrer 1 wird bei laufender Schleifscheibe um eine zur Zeichenebene der Fig. 2 senkrechte Achse translatorisch in Richtung des Pfeils T bewegt. In Fig. 3 erkennt man, daß die Bohrerachse la parallel zu einer auf der Schleifscheibenachse senkrechten Ebene verläuft. Die Hauptschneide 6 stellt sich in dieser Ansicht als Punkt dar, und die Freifläche 7b als Kreissektor 10 einer Schleifscheibenprofilierung 11.

[0020] Die Freifläche 7b wird dadurch erzeugt, daß die Schleifscheibe 2 und der Bohrer 1 zueinander eine translatorische Relativbewegung T in einer zur Tangentialebene 9 im Berührungspunkt zwischen Schleifscheibe 2 und Hauptschneide 6 parallelen Richtung ausführen, wodurch der Kreissektor 10 den Zylindermantel Z der Freifläche 7b erzeugt. Durch Parallelverschieben der Bohrerachse la in Richtung des Pfeils V_α kann der Freiwinkel α der Hauptschneide, durch Verschwenken der Bohrerachse la in der Zeichenebene der Fig. 2 gemäß dem Pfeil V₆ der Spitzenwinkel δ, und durch Verdrehen des Bohrers 1 um seine Achse la gemäß dem Pfeil V_W kann der Querschneidenwinkel ¹P variiert werden. Zum Schleifen der gegenüberliegenden Freifläche 7a wird der Bohrer um 180° um seine Achse gedreht.

[0021] Man erkennt aus der Darstellung gemäß Fig. 2 und 3, daß der Kreissektor 10 unter Verschiebung der Schleifscheibe 2 exakt einen Abschnitt des aus der Fig. 1 ersichtlichen Zylindermantels Z erzeugt. Die Schwenkbewegung des Bohrers bzw. der Schleifscheibe um die in Fig. 1 gezeigte Achse 4 ist jedoch eliminiert.

[0022] Die geometrischen Zusammenhänge bei diesem Schleifverfahren erkennt man am besten aus den Fig. 4 bis 6. Der die Freifläche 7b erzeugende Zylindermantel Z ist als strichpunktierte Linie dargestellt. Der Bohrer 1 befindet sich gemäß Fig. 6 in der Lage, in der er auch in der Fig. 3 gezeigt ist. Die Schleifscheibe 2 ist um eine Schleifscheibenachse 2a drehbar angeordnet und wird relativ zum Bohrer 1 in Richtung der Hauptschneide 6 verschoben, wodurch die Freifläche 7b erzeugt wird. Im übrigen gelten die Einstell-Variationsmöglichkeiten gemäß der Fig. 2 und 3.

[0023] Man erkennt aus der Darstellung gemäß Fig. 4 bis 6, daß die Tangenten der Schleifscheibenprofilierung in der Berührungslinie auf der Freifläche parallel zur Hauptschneide 6 verlaufen, d. h., daß die Radialebene R der Schleifscheibe 2 parallel zur Hauptschneide 6 ausgerichtet ist, so daß auch die Schleifriefen des geschliffenen Bohrers 1 mit der in den Fig. 2 bis 6 gezeigten Schleif-Kinematik immer im wesentlichen parallel zur Hauptschneide gerichtet sind.

[0024] Um diesem nachteiligen Effekt entgegenzuwirken, kann eine Schleifscheibe 2' verwendet werden, deren Achse 2a' zur Achse 2a um einen gewissen Anstellwinkel ϕ um eine zur Zeichenebene gemäß Fig. 5 senkrechte Achse verschwenkt wird, so daß die Schleifriefen dann ebenfalls nicht mehr parallel zur Hauptschneide 6, sondern unter dem Winkel lp zu ihr geneigt verlaufen. Bei unveränderter und zur Hauptschneide 6 parallelen Vorschub- bzw. Translations-Bewegungsrichtung T der Schleifscheibe 2 bzw. des Bohrers 1, muß die Profilierung dann entsprechend dem angedeuteten Zylinderschnitt S korrigiert werden, so daß eine neue Schleifscheibe 2' erforderlich wird, deren Profilierung 11' von einer Ellipse 10' gebildet ist, die einen Teilbereich des geschnittenen Zylindermantels Z' darstellt. Bei einer Verschwenkung der Schleifscheibenachse 2a' muß die Schleifscheibe natürlich breiter ausgeführt werden, wie dies in Fig. 7 zum Ausdruck kommt. Die in Fig. 7 gezeigte Schleifscheibe 2' fällt in der Ansicht gemäß Fig. 6 mit der Schleifscheibe 2 zusammen.

[0025] Fig. 8 zeigt eine Schleifscheibe 2' mit einer elliptischen Profilierung 11' in einem Axialschnitt. Die Schleifscheibe 2' rotiert um ihre Achse 2a', die um einen Anstellwinkel ϕ im oben genannten Sinn aus ihrer, zur Translations-Relativbewegungsrichtung T senkrechten Ausrichtung verschwenkt ist. Die Translations-Relativbewegungsrichtung T verläuft im wesentlichen parallel zur Zeichenebene in Fig. 8 und damit parallel zur Hauptschneide, wie dies auch aus Fig. 9 hervorgeht.

[0026] Aus den Fig. 3, 5 und 6 erkennt man, daß bei Festhalten des Bohrers 1 während des Schleifvorgangs in der dargestellten Anstellungslage und bei Verschiebung des Bohrers bzw. der Schleifscheibe in Translations-Relativ- bewegungsrichtung T ein Freiwinkel Ö_L erzeugt wird, der über die ganze Länge der Hauptschneide 6 im wesentlichen konstant ist. Wenn man demgegenüber den Bohrer 1 während des Schleifvorgangs entweder um seine Achse la dreht oder ihn um eine, mit der Hauptschneide 6 zusammenfallende Achse schwenkt, so kann dieser Freiwinkel über der Hauptschneide 6 variiert werden und ein, die Charakteristik des Kegelmantel-Spitzenanschliffs aufweisender Bohreranschliff erzeugt werden.

[0027] Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere dann, wenn der Bohrer 1 in Rundtakt-Bearbeitungsmaschinen gefertigt wird. Der Bohrer 1 ist in einer Bohrerhalterung 20 eingespannt, die auf einem Rundtakttisch 21 montiert ist. Die den Schleif-Arbeitstakt ausführende Schleifstation 22 besitzt einen mit der Bohrerhalterung 20 ausgerichteten Längssupport 23, der eine Zustellbewegung ausführen kann, und einen Quersupport 24, der quer zum Längssupport 23 verfahren werden kann. Der Längssupport 23 trägt eine die Bohrerspitze unterstützende Halterung 25. Im Quersupport 24 ist eine Supportplatte 26 schwenkbar gelagert, wobei deren Schwenkachse 27 die verlängerte Bohrerachse la senkrecht schneidet. Durch Verschwenken der Supportplatte 26 wird der Spitzenwinkel 0 eingestellt. Auf der Supportplatte 26 ist ein Vorschubschlitten 27 verschiebbar angeordnet, wobei die Vorschubrichtung die oben bezeichnete Relativ-Translations-bewegungsrichtung T darstellt. Der Vorschubschlitten 27 trägt eine zur Kompensierung der Schleifscheibenabnützung höhenverstellbare Schleifscheibenhalterung 28, die eine entsprechend der Fig. 2, 3 und 6 profilierte Schleifscheibe 2 trägt, deren Drehachse senkrecht auf der Zeichenebene der Fig. 10 steht. Die Schleifscheibe 2 berührt - in Blickrichtung des Pfeils T betrachtet - den Bohrer 1 wie in der Fig. ₃ dargestellt. Bei Verschiebung der Schleifscheibe 2 in Richtung des Pfeils T wird der Freiflächenanschliff erzeugt. Durch Verschiebung des Quersupports 24 kann der Freiwinkel α variiert werden.

[0028] Mit der in Fig. 10 gezeigten Vorrichtung wird ein Bohreranschliff erzeugt, dessen Schleifriefen parallel zur Hauptschneide 6 verlaufen.

[0029] Wird die Schleifscheibenhalterung 28 so auf dem Vorschubschlitten 27 befestigt, daß sie um eine im wesentlichen durch die Bohrerachse gehende und senkrecht zur Supportplatte 26 verlaufende Drehachse Dϕ verschwenkbar ist, so kann ein Freiflächenanschliff erzeugt werden, dessen Schleifriefen um den einstellbaren Verschwenkwinkel le geneigt zur Hauptschneide 6 verlaufen.

[0030] Die Fig. 11 zeigt eine derartig erweiterte Vorrichtung, die im wesentlichen der Vorrichtung gemäß Fig. 10 entspricht und mit Blickrichtung parallel zur Drehachse Dϕ betrachtet dargestellt ist.

[0031] Man erkennt die Schleifscheibenhalterung 28, die verschwenk- und einstellbar auf dem Vorschubschlitten 27 montiert und auf der die Schleifscheibenlagerung 29 geführt ist. Die Schleifscheibenhalterung 28 ist - ähnlich wie die Supportplatte 26 in Fig. 10 - über eine Kulissenführung 31, in die Bolzen 32 eintauchen, um die oben bezeichnete Drehachse Dϕ verschwenkbar. Die Vorschubrichtung ist mit dem Pfeil T gekennzeichnet. Ein Motor 30 treibt eine gemäß der Fig. 7 bis 9 profilierte Schleifscheibe 2' an, deren Achse 2a' gegenüber der in Fig. 10 dargestellten Lage um einen Winkel ϕ verschwenkt ist. Dementsprechend ist die Schleifscheibe 2' mit einem - im Axialschnitt betrachtet - elliptischen Profilierung 11' versehen, deren Kontur in Richtung des Vorschubs T gesehen einen Kreissektor bildet, der den Zylindermantel Z erzeugt.

[0032] Fig. 12 zeigt eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Schleifverfahrens. Dabei führt nicht die Schleifscheibe 2, sondern die Bohrerhalterung die Translations-Relativbewegung in Richtung des Pfeils T aus. Diese in Fig. 12 gezeigte Vorrichtung kann bei Flächenschleifmaschinen ohne großen Aufwand nachträglich montiert werden.

[0033] Ein Maschinengestell 40 trägt eine Schleifscheibe 2 bzw. 2', so daß deren Schleifscheibenachse 2a' horizontal ausgerichtet ist. Ein Maschinenbett 41 nimmt einen horizontal ausgerichteten Anstellsupport 42 auf, der über entsprechende horizontale Führungen, z. B. 43, um eine vertikale Achse verschwenkbar und justierbar ist. Der Anstellsupport 42 trägt einen Vorschubschlitten 44, der längs des Anstellsupports 42 mittels eines Antriebsaggregats 45 verschiebbar ist. Um eine Achse senkrecht zum Anstellsupport 42 ist eine Bohrerhalterung 46 im Vorschubschlitten 44 verschwenk- und einstellbar montiert. Die Bohrerhalterung 46 nimmt den Bohrer 1 auf.

[0034] Zur Einstellung des Spitzenwinkels 0 wird die Bohrerhalterung entsprechend verschwenkt. Der Anstellsupport 42 legt den Anstellwinkel ϕ fest, welcher der Kontur der Schleifscheiben-Profilierung angepaßt werden muß.

[0035] Selbstverständlich kann der Anstellsupport 42 auch starr am Maschinenbett 41 angebracht, und die Schleifscheibe um eine vertikale Achse verschwenkbar im Gestell 40 gelagert sein, um das oben beschriebene Verfahren realisieren zu können.

[0036] Die Bohrerhalterung kann in allen gezeigten Ausführungsformen mit einem Rotationsantrieb um die Bohrerachse versehen oder über einen weiter oben ange-. sprochenen Verschwenkmechanismus in der Schleifeinheit gelagert sein, wobei die Schwenkachse dann mit der Hauptschneide des Bohrers zusammenfallen soll. Durch entsprechendes synchrones Drehen bzw. Verschwenken der Bohrerhalterung während des Schleifhubs kann dadurch die Spitze des Bohrers mit einem Anschliff versehen werden, dessen Freiwinkel über der Hauptschneide des Bohrers variiert.

Ansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung eines Zylindermantel-Spitzenanschliffs von Spiralbohrern, wobei die Hauptschneide des Bohrers um einen vorbestimmten Spitzenwinkel zur spanabhebenden Seite der Schleifscheibe mittels einer Bohrerhalterung angestellt und der die Hauptfreifläche des Bohrers und deren Freiwinkel definierende Zylindermantel mittels aufeinander abgestimmter Relativbewegungen zwischen Bohrerhalterung und spanabhebender Schleifscheibenseite erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrerhalterung (20, 46) und die Schleifscheibe (2, 2') zueinander eine translatorische Relativbewegung in einer zur Hauptschneide (6) im wesentlichen parallelen Richtung (T) ausführen und daß die Schleifscheibe (2, 2') auf ihrer Umfangsfläche eine Profilierung (11, 11') aufweist, deren Kontur in einer Schnittebene senkrecht zur Translations-Relativbewegungsrichtung (T) betrachtet von einem Kreislinienabschnitt (10) gebildet ist, der mit dem Zylindermantel (Z) der zu schleifenden Freifläche (7a, 7b) zur Deckung kommt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (2) so zur Translations-Relativbewegungsrichtung (T) ausgerichtet ist, daß ihre Radialebenen (R) parallel zu der Bewegungsrichtung (T) verlaufen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (2') so zur Translations-Relativbewegungsrichtung (T) ausgerichtet ist, daß ihre Radialebenen (R) mit dieser Bewegungsrichtung (T) einen gewissen einstellbaren Anstellwinkel (CC) einschließen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer (1) während des Schleifvorgangs synchron mit der translatorischen Relativbewegung (T) mit einer gewissen Winkelgeschwindigkeit um eine, mit der Hauptschneide (6) zusammenfallende Achse verschwenkt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer (1) während des Schleifvorgangs synchron mit der translatorischen Relativbewegung (T) mit einer gewissen Winkelgeschwindigkeit um die Bohrerachse (la) verschwenkt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere bei der Bearbeitung des Bohrers im Rundtakt-Bearbeitungsverfahren, mit einer auf einem Rundtakttisch ortsfest montierten Bohrerhalterung und einer Schleifeinheit mit einem mit der Bohrerachse ausgerichteten Zustell-Längssupport, einem darauf verschiebbar geführten Quersupport zur Einstellung des Freiwinkels sowie einer um eine senkrecht zur Bohrerachse und zur Hauptschneide verlaufende Schwenkach₃c im Quersupport gelagerten Supportplatte, durch deren Verschwenkbewegung der Spitzenwinkel des Bohrers festlegbar und auf der ein zur Hauptschneide parallel verschiebbarer Schlitten angeordnet ist, der eine Halterung für eine Schleifscheibe trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (2, 2') eine Drehachse (2a, 2a') besitzt, die parallel zur Supportplatte (26) verläuft und mittels der Halterung (28) in einer zur Supportplatte (26) parallelen Ebene verschwenkbar und für den Schleifvorgang arretierbar ist, und daß die Schleifscheibe (2, 2') auf ihrer Außenseite eine Profilierung (11, 11') besitzt, deren Kontur in Schlitten-Vorschubrichtung (T) betrachtet einen Kreissektor (10) bildet, der mit der zu schleifenden Freifläche (7a, 7b) zur Deckung kommt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (2a) der Schleifscheibe (2) parallel zur Schwenkachse der Supportplatte (26) verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (2a') der Schleifscheibe (2') aus der zur Schwenkachse der Supportplatte (26) parallelen Lage um einen gewissen Anstellwinkel (ϕ) heraus verschwenkt ist.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mittels einer Universal- bzw. Flächenschleifmaschine mit horizontal ausgerichteter Schleifscheibenachse, mit einer ortsfesten Schleifscheibe und einer Schleifvorrichtung mit einer, die Hauptschneide zur Schleiffläche einstellenden Bohrerhalterung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrerhalterung (46) in einer Vertikalebene schwenkbar und auf einem horizontal verschiebbaren VorschubschJitten (44) angeordnet ist, welcher auf einem, um eine vertikale Achse verschwenkbar und feststellbar im Gestell (40) gelagerten Anstellsupport (42) geführt ist, und daß die Schleifscheibe (2, 2') eine profilierte Außenseite besitzt, deren Kontur in Vorschubrichtung (T) des Vorschubschlittens (42) betrachtet einen Kreissektor (10) bildet, der mit der zu schleifenden Freifläche (7a, 7b) des Bohrers (1) zur Deckung kommt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellsupport (42) parallel zu den Radialebenen (R) der Schleifscheibe (2) ausgerichtet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellsupport (42) zur Radialebene (R) der Schleifscheibe (2') geneigt ausgerichtet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrerhalterung um eine, mit der Hauptschneide (6) zusammenfallende Achse schwenkbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrerhalterung (20, 46) um die Achse (la) des Bohrers (1) drehbar ist.

Zeichnung