Diverse Schleifarbeiten mit der Universal-Werkzeugschleifmaschine

von Herbert Zellhuber

Freihandschleifen mit Drehstahlauflage

Hier wird ein 1-mm-Radius angeschliffen.


Das Abschneiden eines Innensechskantschlüssels

Zum Ablängen eines gehärteten Stiftschlüssels wird eine 1-mm-Scheibe verwendet. Solche gewebelosen, kunstharzgebundenen Korund-Trennscheiben sind nicht fürs Freihandschleifen geeignet. Damit kann man nur mit einem Schleifschlitten arbeiten.

Für das Freihandtrennen mit dem Winkelschleifer nehme ich oft dünne Scheiben mit 1 oder 1,6 mm. Allerdings haben diese Scheiben einen Aufnahmedurchmesser von 22 mm. Deshalb drehte ich mir einen Adapter, um auch diese Scheiben in der Universalschleifmaschine verwenden zu können. Wenn die Scheiben im Winkelschleifer durch Abnützung zu klein geworden sind, kann ich sie hier noch verwenden. Weggeworfen werden sie erst, wenn nichts mehr auf der Scheibe ist!


Das Anschleifen eines Einstich-Drehmeißels

Aus einem HSS-Vierkantrohling wird zuerst per Hand ein Stück heraus geschliffen, wobei der Stahl immer wieder mit Wasser gekühlt wird. Dann können die seitlichen Flächen hergestellt werden, die Freiwinkel haben jeweils 1,5°. Dies kann sehr genau mit einem Winkelmesser eingestellt werden. Die Flächen haben dann auch exakt die gewünschte Form bei einer sehr sauberen Oberfläche - nicht vergleichbar mit einem Freihandschliff.


Das Nachschleifen eines Walzenstirnfräsers




Der selbstgebaute Schneidplattenhalter

Mittlerweile sammelten sich etliche Hartmetall-Schneidplatten bei mir an, die verschlissen oder beschädigt sind. Ein Nachschleifen wäre im Prinzip zwar möglich, allerdings können diese Platten dann aber nicht mehr in den jeweiligen Halter gespannt werden. Wegwerfen kam bei mir nicht in Frage; ich wusste ja nicht, ob ich diese Hartmetallplatten doch noch irgendwann gebrauchen kann.
Dann hatte ich die Idee, einen Schneidplattenhalter zu bauen. Ich schliff mir deshalb aus verschlissenen drei- und vierkantigen Hartmetall-Schneidplatten ein paar Neue zurecht. Ich machte die Erfahrung, dass HM-Schneiden mit spitzer Ecke leicht ausbrechen, besonders wenn beim Plandrehen über die Mitte hinausgefahren wird. Hat die Hartmetall-Schneidplatte aber einen kleinen Radius, so ist die Gefahr des Ausbrechens wesentlich geringer. Anfangs schliff ich frei Hand einen Radius von 0,2 bis 0,4 mm an. Das ist aber eine ziemlich knifflige Angelegenheit. Mittlerweile bringe ich mit einem Abziehstein aus Siliciumcarbid diesen Radius an. Mit etwas Gefühl lassen sich Radien mit 0,1 mm herstellen.


Aus einem mittlerweile ziemlich verrosteten Drehstahl, den ich vor etlichen Jahren mal aus einem Schrottcontainer barg, fräste ich eine 6° schräge Fläche an. Das zweite Teil wird mit zwei Schrauben M 4 an die Schräge montiert. Für die zwei kleinen Madenschrauben M 3 brauche ich einem 1,5er-Inbusschlüssel, um die HM-Schneidplatte zu befestigen. Das Ganze hält übrigens erstaunlich gut - zumindest für den Hobby-Bereich, da dort keine so hohen Belastungen auftreten.
Im Bild rechts ist der Span- und Freiwinkel mit jeweils 6° dargestellt. Für mich ist das ein brauchbarer Kompromiss, gängiges Material wie Aluminium, Messing und Stahl zu bearbeiten.


Mittlerweile haben sich die dreieckigen Platten am besten für diese Zwecke bewährt. Sie lassen sich an den drei Ecken ohne großen Aufwand viele Male nachschleifen. Bild links zeigt den anzuschleifenden Winkel, wie ich ihn als Seitendrehmeißel bevorzuge. Mit "R" ist der Radius von 0,1 - 0,5 mm bezeichnet, damit ein Ausbrechen der Schneide vermieden wird. Beim Anschleifen wird die Schneidplatte 12° schräg gestellt (Bild rechts).

Die Schleifvorrichtung mit Anschlag und Klemmung für die dreieckigen Platten


HM-Innendrehmeißel

Das Bild zeigt einen Hartmetall-Innendrehmeißel Ø 3 mm im Vergleich mit einem 1¢-Stück. Den Werkzeughalter (Höhe 11 mm) stellte ich aus einem 16er Edelstahlrundling her - natürlich nicht aus V2A, sondern aus einem leicht zu bearbeitenden Automatenstahl. Geschlitzt wurde mit einem Kreissägeblatt 0,6 mm. Solche Innendrehmeißel haben sich bei mir über die Jahrzehnte bestens bewährten.

Hier die wichtigsten Maße für den Anschliff eines Innenausdrehwerkzeugs mit Ø 6 mm (die Winkel sind für die Durchmesser 3 mm bis 6 mm gleich), damit können Bohrungen ab 7 mm bearbeitet werden. Zuerst wird die Hälfte abgeschliffen, dann die seitliche Fase mit 0,5 mm (25°), eine weitere Fase (35°) als Hinterschliff und zum Schluss die vorderen Schneiden mit 6° und 12°. Bei Verschleiß wird nur die vordere Schneide nachgeschliffen. Auch hier wird wieder mit einem Siliciumcarbid-Abziehstein ein Radius (R) mit 0,1 mm angebracht.

Ausrichtung des Innendrehmeißels an einer Bohrung.


Gravierstichel

Zum Gravieren der 1,5 mm breiten römischen Ziffern meiner Edelstahl-Sonnenuhr schliff ich einen Stichel aus Hartmetall.


Leider hatte ich damals nur einen HM-Rundling mit Ø 5 mm zur Verfügung und musste deshalb relativ viel Material abschleifen. Mit einem 3er wäre es schneller gegangen.

Reihenfolge bei der Herstellung des Gravierstichels:
     Abschleifen auf die Hälfte des Durchmessers
     Stirnfläche auf 2° und 6°
     Seite auf 20° und 25°
     Hinterschliff um je 20°

Zum Schluss wird an der Schneidkante auch hier wieder ein kleiner Radius mit 0,1 mm angebracht, damit diese nicht so leicht ausbrechen kann.

Auf der Fräsmaschine wurde mit hoher Drehzahl gefahren, wobei ein Abtrag von nur 0,2 mm stattfand.


Das genaue Anschleifen von Spiralbohrern

Endlich zeige ich auch meine Schleifscheiben-Abdeckhaube und den Keilriemenschutz. Die Abdeckhaube kann einfach durch Lösen einer 6er Innensechskantschraube ab- bzw. angebaut werden.
Den Keilriemenschutz stellte ich aus Edelstahlblech her, das zu einem U-Profil gebogen war. Es ist auch die Hilfsvorrichtung zum Bohrer schleifen zu sehen, damit kann der Spitzenwinkel gleichmäßig hergestellt werden.


In der Lehrzeit hatte ich damals gelernt, dem Bohrer beim Schleifen sowohl eine Abwärtsbewegung als auch eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn zu geben. Hier wird nur eine Abwärtsbewegung vollzogen. Falls das Ende des Rückens nicht genug freigeschliffen ist, muss man eben noch eine Fase anbringen. Diese Methode hat sich bestens bewährt. Mit etwas Übung konnte ich schnell gute Ergebnisse erzielen. Die Querschneide sollte einen Winkel von 55-60° zur Schneide haben, der Hinterschliff 3-5°.


Zum genauen Ausmessen baute ich aus kalt gewalztem Stahl ein Prisma, das in den Schraubstock gespannt wird. Am hinteren Ende ist ein verstellbarer Anschlag angebracht, der je nach der Länge des Bohrers eingestellt wird. Der Magnetständer hält die Messuhr. Damit wird beim Drehen des Bohrers überprüft, ob die Schneiden exakt auf gleicher Höhe sind (sind die Schneiden nicht gleichmäßig, entstehen zu große Bohrungen). Selbstverständlich darf der Bohrer nicht krumm sein, sonst ist das Messergebnis verfälscht. Auch darf der Schaft nicht durch das Bohrfutter beschädigt sein (Gratbildung). Falls eine Ungleichmäßigkeit ab 0,03 mm auftritt, schleife ich nach.
So überprüfte ich alle meine Bohrer. Zusätzlich wurden bei den nachgeschliffenen Bohrern Probebohrungen gemacht. Erfreut stellte ich fest, dass meine Methode sehr genau ist und dass alle Bohrer das gewünschte Maß hielten. Allerdings musste ich auch feststellen, dass neue Bohrer nicht auch grundsätzlich richtig angeschliffen sind. Da waren schon mal welche dabei, die ein paar Zehntel Millimeter daneben lagen.

Mit den ER 32-Spannzangen habe ich die Möglichkeit, alle Bohrergrößen von 2 bis 20 mm präzise spannen zu können. Warum also keine Vorrichtung zum präzisen Anschleifen von Bohrern bauen?
Hier wird an einem industriell geschliffenen 18-mm-Bohrer der Hinterschliff geprüft. Auch in diesem Fall soll die Messuhr auf 1 mm wieder 0,1 mm abfallen.


Um das Teilgerät auf dem Schleifschlitten auch schräg ausrichten zu können, brauchte ich noch eine etwas größere Wippe. Diese kann bis 27° schräg gestellt werden. Zum Anschleifen von Bohrern wird die Wippe auf ca. 12° gestellt. Das Teilgerät wird 31° schräg gestellt, damit ein Spitzenwinkel von 118° entsteht. Der Bohrer wird so eingespannt, dass die Schneide ungefähr waagrecht steht. Dann wird die Schneide des Bohrers nachgeschliffen, bis kein Verschleiß mehr sichtbar ist. Der Freiwinkel wird an der Rundfase überprüft. Falls der Freiwinkel noch nicht passt, wird eben der Bohrer gedreht und nochmals überschliffen. Wie auf einer professionellen Bohrerschleifmaschine (die ich als Werkzeugschleifer oft bediente) ist auch hier etwas Übung nötig, um diesen Winkel richtig einschätzen zu können. Auch Probebohrungen zeigen schnell, ob man alles richtig gemacht hat.
Das Bild links zeigt den Anschliff eines 15-mm-Bohrers. Die Hauptschneiden (blaue Pfeile, Einstellwinkel an der Wippe 12°) sind verantwortlich für ein saubers Schneiden des Bohrers. Parallel zu den Hauptschneiden wurde ein Hinterschliff (grüne Pfeile, ca. 20°) angebracht. Ein solcher Hinterschliff ist allerdings nur bei größeren Bohrern nötig. Grundsätzlich schleife ich am Rücken des Bohrers mit der Hand eine Facette an (rote Pfeile). Somit ist sicher gestellt, dass der Bohrer auch richtig freischneidet. Gelegentlich kam es schon vor, dass diese Stelle höher als die Schneide war und deshalb nur schabte.

Mit dieser Schleifmethode werden nun der Spitzenwinkel und der Freiwinkel an beiden Seiten grundsätzlich immer gleich! Vor allem wenn genaue Bohrungen verlangt werden ist dies Voraussetzung!

Das Anschleifen von Gewindebohrern

Vor etlicher Zeit fand ich in einem Schrottcontainer einige Gewindebohrer M 16×1. Die Flanken wurden zwar schon ziemlich oft nachgeschliffen und auch am Anschnitt waren teilweise die Kanten ausgebrochen. Ich wusste nicht, ob ich diese Werkzeuge mal irgendwann brauchen könnte - ich bewahrte sie trotzdem auf.
Da ich mittlerweile die Universalschleifmaschine hatte und mich mit dem Anschleifen von Gewindebohrern befasste, kamen mir diese Gewindebohrer gerade recht. Da es mehrere Gleiche waren, konnte ich ja experimentieren und sollte dabei der eine oder andere zu Bruch gehen, wäre das auch nicht tragisch gewesen.

Grundsätzlich kann ein Gewindebohrer auf zwei Arten nachgeschliffen werden: An den Flanken (Bild links) und am Anschnitt (Bild rechts).

Da der Anschnitt ausgebrochen war, schliff ich erst mal diesen nach. Der Anschnitt beträgt 15°, um diesen Betrag wurde das Teilgerät schräg gestellt.

Der Hinterschliff beträgt auf einen Millimeter 0,03 bis 0,05 mm. Das kann mit der Messuhr ermittelt werden, wenn der Gewindebohrer im Teilgerät gedreht wird (der Schleifschlitten ist dabei geklemmt). Hierbei kann auch gleich geprüft werden, ob noch zusätzlich ein Hinterschliff angebracht werden muss. Meistens wird das auch der Fall sein, um einen sauberen Freischnitt zu haben.
Spannend wurde es dann, als ich den Gewindebohrer zum ersten Mal testete. Zu meiner Freude schnitt er relativ leicht in Stahl und auch die Maßhaltigkeit war in Ordnung. Und wieder hatte ich etwas gelernt...

Ein beschädigter Gewindebohrer M 5 (Fertigschneider) wurde vorne gekürzt und ein kurzer Anschnitt angeschliffen. Er hat nun einen ähnlichen Anschnitt wie ein Maschinen-Gewindebohrer und das Gewinde wird mit einem Schnitt gefertigt.


Das Anschleifen eines Senkers

Woher ich diesen 20er Schrottsenker habe, wird mittlerweile wohl jeder ahnen... Er war ziemlich oft nachgeschliffen worden, im inneren Bereich schnitt er überhaupt nicht mehr. Um ihn wieder über den ganzen Bereich brauchbar zu machen, mussten erst mal die Zahnlücken ausgestochen werden.

Allerdings schnitt er nun zu gut! Er trug zwar ordentlich Material ab, ratterte aber ziemlich stark. Ich vermutete, dass der Freiwinkel zu steil war und deshalb schliff ich diesen etwas flacher. Dann war das Ergebnis akzeptabel. Er nahm nun das Material nicht mehr so aggressiv ab, ratterte auch nicht mehr und die Oberfläche war überzeugend.


Die Herstellung eines Stoßstahls

Das Anschleifen eines Stoßstahls ist frei Hand wohl kaum möglich. Mit der Universalschleifmaschine ist das keine große Kunst. Auch ein Freiwinkel von nur einem Grad kann ohne weiteres hergestellt werden. Die meiste Arbeit macht das Ausrichten mit dem Winkelmesser aus.

Mit dem 4-mm-Stoßstahl versuchte ich dann an der Drehbank eine Keilnut in einen Aluring zu stoßen. Dabei muss das Dreibackenfutter arretiert sein. Ich muss zugeben, dass sich die Nut zwar herstellen ließ; der Kraftaufwand beim Drehen der Spindel aber schon bei kleinen Spänen recht hoch ist. Auf einen Versuch mit einem Stahlring verzichtete ich deshalb.


Der Senkbohrer

Hier war es nötig, seitlich des Rohres zwei Senkbohrungen Ø 6 mm mit einer Tiefe von 5 mm anzubringen. Da die Bohrungen zueinander fluchten mussten, wurde noch ein Hilfswerkzeug benötigt. Damit war es möglich, die seitlichen Bohrungen sehr genau zu setzen.
Angebohrt wurde mit einem gewöhnlichen Bohrer Ø 6 mm - aber nur so weit, dass eine mittige Zentrierung entstand. Danach bohrte ich beidseitig mit einem 3,5-mm-Bohrer 5 mm tief. Erst dann kam ein gewöhnlicher 6-mm-Bohrer zum Einsatz.

Die Senkung entstand erst zum Schluss mit dem flach geschliffenen 6er Bohrer.


Fase am Fräser

Aus einem kaputten Hartmetallfräser, den ich aus dem Abfall barg, schliff ich mir einen 45°-Fasenfräser. Ich benutze ihn hauptsächlich zum Fräsen von Fasen an V2A - ist bequemer als mit der Feile.


Das Nachschärfen kleiner Sägeblätter

Irgendwann gab beim Fräsen einer Nut das Sägeblatt Ø 63×1,6 mm unangenehm kreischende Töne von sich. Ein Blick auf die Schneiden zeigte, dass diese verschlissen waren. Also machte ich mir Gedanken, wie ich mit der Universalschleifmaschine solche Sägeblätter wieder schärfen kann.

Schon gleich der erste Versuch war von Erfolg gekrönt! Mit einem Streifen eines alten Bandsägeblattes stellte ich den Anschlag her. Dieser wurde an ein Aluklötzchen angeschraubt. Die Sägeblattauflage stammt aus einem verrosteten Rundstahl Ø 50 mm, der in der richtigen Länge zugeschnitten offensichtlich schon etliche Jahre darauf wartete, wieder einem guten Zweck zugeführt zu werden. Um das Sägeblatt aufnehmen zu können, brauchte nur kurz an der Drehmaschine eine Abstufung angedreht werden. Das Ganze wurde noch auf eine Aluminiumplatte geschraubt und am Arbeitstisch der Universalschleifmaschine ausgerichtet.
Beim Nachschleifen wird das Sägeblatt mit der linken Hand gehalten und leicht nach unten bzw. gegen den Blechanschlag gedrückt. Durch Verfahren des Arbeitsschlittens wird nur wenig Material abgeschliffen. Dabei begrenzt natürlich der Endanschlag den Verfahrweg, damit man nicht versehentlich den nächsten Zahn beschädigt. Dann wird das Sägeblatt einen Zahn weitergedreht und wieder an dem Blechanschlag geschoben. Nun wird der nächste Zahn geschliffen. Das Blatt mit 40 Zähnen ist verhältnismäßig schnell nachgeschliffen. Die meiste Arbeit ist eigentlich das Ausrichten, damit auch der Freiwinkel genau passt.
Wenn das Sägeblatt stark verschlissen ist, muss man die Zahnlücken wieder ein Stück nachsetzen. Auch das ist mit dieser Vorrichtung möglich. Dazu wird eine schmale Schleifscheibe eingesetzt, die mit dem Diamanten sorgfältig abgezogen wird. Beim Einschleifen dieser Zahnlücken muss man etwas vorsichtig zu Werke gehen, damit die Scheibe nicht zerspringt. Auch ein Ausglühen des Zahnes soll unbedingt vermieden werden. Ich war aber doch einigermaßen erstaunt, dass sich mit dieser Methode die Sägeblätter sehr gut nachschärfen ließen.


Vierkant-HM-Platten für den Selbstbau-Messerkopf anschleifen


Um die 45°-Fläche präzise und schnell schleifen zu können, baute ich eine Spannpratze mit einem Anschlag.


Bohrstangen nachschleifen


Für 20 € kaufte ich ein 9-teiliges Bohrstangenset für den Ausdrehkopf bei der Modellbaumesse in Friedrichshafen. Mit dem Schliff war ich allerdings nicht ganz zufrieden und deshalb wurden die Werkzeuge von mir etwas nachgebessert.


Herstellung von Zapfensenkern aus Bohrern


Um Senkungen für Innensechskantschrauben bohren zu können, schliff ich mir diverse Zapfensenker aus (zum Teil beschädigten) Bohrern. Zuerst wurde der zylindrische Zapfen mit Hilfe der Drehbank und der Schleifmaschine geschliffen, dann brauchte ich nur noch die beiden Schneiden herstellen.


Nachschleifen eines hartmetallbestückten Kreissägeblatts zur Holzbearbeitung

Irgendwann war das Kreissägeblatt, das ich vorwiegend zum Brennholz schneiden verwende, stumpf geworden. Außerdem waren ein paar HM-Zähne vorne ca. 1 mm ausgebrochen. Deshalb machte ich mir Gedanken, wie ich das Sägeblatt nachschleifen könnte. Zuerst befreite ich das Blatt mit der Drahtbürste noch vor Schmutz und Holzresten.


Beim Wühlen in meinem Materiallager sah ich eine 10er Aluplatte 12×20 cm. Es waren zwar einige kleine Bohrungen und Einfräsungen drin, die störten aber nicht. Als Sägeblattauflage nahm ich zwei Leisten aus kaltgewalztem Stahl 8×10 mm, die auf die Platte geschraubt wurden. Ein angeschraubter Zapfen Ø30 zentriert das Sägeblatt. Diese Halterung wird mit zwei 5er Schrauben an den Schleifschlitten montiert. Vorne am Schleifschlitten befestigte ich mit der Spannpratze einen Keil aus Aluminium, auf den ein Streifen eines alten Bandsägeblattes geschraubt ist. Dieser wirkt als federnder Anschlag.


Mit der rechten Hand halte ich das Sägeblatt und führe es entlang der Diamant-Schleifscheibe, mit der Linken wird zugestellt. Vorsichtshalber stelle ich dabei den Anschlag so ein, damit die Schleifscheibe nicht versehentlich den Tiefenanschlag (der "Buckel" zwischen den Zähnen) berühren kann. Nun wird jeder Zahn einzeln nachgeschliffen, wobei die Zustellung am Skalenring kontrolliert wird. Wenn alle Zähne (in diesem Falle sind es 28) zurückgesetzt sind, erfolgt ein Durchlauf ohne Zustellung, wobei nur noch ein geringer Betrag abgeschliffen wird. Nach einer Sichtkontrolle wird das Sägeblatt wieder in die Kreissäge eingebaut und es erfolgen einige Prüfschnitte.


3-schneidiger Aufbohrer

Ich baute mir noch ein weiteres Teilgerät, mit dem ich auch die ER 32-Spannzangen verwenden kann. Somit kann ich alle Durchmesser von 2 bis 20 mm einspannen - auch Zwischengrößen. Hier schleife ich einen 3-schneidiger Aufbohrer zurecht, den ich im etwas ramponierten Zustand mal aus dem Schrott barg.


Das Schärfen von Schruppfräsern

Als Werkzeugschleifer hatte ich auch Schruppfräser nachzuschleifen. Zu diesem Zweck gab es eine spezielle Schleifmaschine, mit welcher die Steigung bzw. der Drall des Fräsers eingestellt werden konnte. Eine solche Maschine nachzubauen wäre allerdings mit einem riesigen Aufwand verbunden gewesen.

Vor einiger Zeit unterhielt ich mich mit einem Werkzeugverkäufer. Im Laufe des Gesprächs erfuhr ich, dass er früher auch mal Werkzeugschleifer war. Er gab mir einen wertvollen Tipp zum Nachschleifen von Schruppfräsern: Ich sollte es mal mit der Stützfinger-Methode versuchen. Also baute ich mir eine zusätzliche Vorrichtung aus 10-mm-Aluplatten (wie sollte es anders sein, natürlich stammen diese wieder aus meiner Schrottsammlung). Dabei wird der Stützfinger in der anderen Spiralnut des Fräsers geführt. Das Nachstellen geschieht wie auch beim Schleifen der äußeren Schneiden von Schlichtfräsern über die Kurbel. Das Nachschleifen gelang mir mit ein wenig Übung erstaunlich gut und die Fräser arbeiten wieder einwandfrei. So macht Schleifen und Fräsen Spaß!

Ein paar Tipps zum Schleifen von Hartmetall




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