DE10120009A1 - Werkstückhaltevorrichtung und Werkstückhalteverfahren für eine Werkzeugmaschine - Google Patents
Werkstückhaltevorrichtung und Werkstückhalteverfahren für eine WerkzeugmaschineInfo
- Publication number
- DE10120009A1 DE10120009A1 DE2001120009 DE10120009A DE10120009A1 DE 10120009 A1 DE10120009 A1 DE 10120009A1 DE 2001120009 DE2001120009 DE 2001120009 DE 10120009 A DE10120009 A DE 10120009A DE 10120009 A1 DE10120009 A1 DE 10120009A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- workpiece
- housing
- holder
- clamping
- drive spindle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
- B23Q1/5406—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Werkstückhaltevorrichtung für zumindest ein auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere mehrseitig, zu bearbeitendes Werkstück, umfassend eine relativ zu einem Maschinentisch zur Drehung des Werkstücks um eine erste Achse winkelschaltbare, in einem ersten Gehäuse gelagerte sowie mit einer ersten Halterung in Wirkverbindung stehende erste Antriebsspindel, eine relativ zu dem Maschinentisch im wesentlichen koaxial zur ersten Achse frei drehbare, zur Aufbringung einer Halte- und/oder Klemmkraft gegen die erste Antriebsspindel in axialer Richtung bewegbare, in einem zweiten Gehäuse drehbar gelagerte sowie mit einer zweiten Halterung in Wirkverbindung stehende Stützspindel und eine in einem mittels der Halte- und/oder Klemmkraft kraft- und/oder formschlüssig zwischen der ersten Halterung und der zweiten Halterung einspannbaren dritten Gehäuse, um eine im wesentlichen zur ersten Achse senkrecht stehende zweite Achse winkelschaltbar gelagerte und mit einer dritten Halterung zur Anbringung des Werkstücks in Wirkverbindung stehende zweite Antriebsspindel; und ein Werkstückhalteverfahren für zumindest ein auf einer Werkzeugmaschine zu bearbeitendes Werkstück.
Description
Die Erfindung betrifft eine Werkstückhaltevorrichtung für zumindest ein auf einer Werk
zeugmaschine, insbesondere mehrseitig, zu bearbeitendes Werkstück, umfassend eine relativ
zu einem Maschinentisch zur Drehung des Werkstücks um eine erste Achse winkelschaltbare,
in einem ersten Gehäuse gelagerte sowie mit einer ersten Halterung in Wirkverbindung ste
hende erste Antriebsspindel und eine relativ zu dem Maschinentisch im wesentlichen koaxial
zur ersten Achse frei drehbare, zur Aufbringung einer Halte- und/oder Klemmkraft gegen die
erste Antriebsspindel in axialer Richtung bewegbare, in einem zweiten Gehäuse drehbar gela
gerte sowie mit einer zweiten Halterung in Wirkverbindung stehende Stützspindel; sowie ein
Werkstückhalteverfahren für zumindest ein auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere mehr
seitig, zu bearbeitendes Werkstück, vorzugsweise unter Verwendung einer Werkstückhalte
vorrichtung gemäß der Erfindung.
Es sind im Stand der Technik eine Vielzahl von Werkstückhaltevorrichtungen bekannt, in
denen ein Werkstück, welches in verschiedenen Bearbeitungsstellungen mit unterschiedli
chen, insbesondere rotierenden Werkzeugen zu bearbeiten ist, gehalten wird. Bei der Bear
beitung selbst befindet sich das Werkstück in einer bestimmten Bearbeitungsstellung, in der
das Werkstück still steht und die Werkstückhaltevorrichtungen lediglich die Bearbeitungs
kräfte abstützen.
Aus der DE 42 37 422 C2 ist beispielsweise eine gattungsgemäße Werkstückhaltevorrichtung
bekannt. Bei dieser Werkstückhaltevorrichtung werden über eine Antriebseinheit Klemm-
bzw. Haltekräfte zwischen zwei koaxial angeordneten Spindeln erzeugt. Die erste Spindel ist
dabei frei drehbar ausgeführt, während die zweite Spindel winkelschaltbar ausgeführt ist. Die
beiden Spindeln stehen jeweils mit einer Werkstückhalterung in Wirkverbindung, wobei die
Werkstückhalterung als Klemmstücke mit im wesentlichen nur kraftschlüssig wirkenden
Klemmflächen ausgebildet sind, die gegen zwei, einander gegenüberliegende Flächen eines
oder mehrerer Werkstücke angepreßt werden, um das oder die Werkstücke zu halten. Wäh
rend der Bearbeitung wird die winkelschaltbare Spindel um ihre Achse gedreht und das bzw.
die Werkstücke in die gewünschte Bearbeitungsstellung verfahren. Weitere Details ergeben
sich aus den Fig. 1 und 2.
Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Werkstückhaltevorrichtung 1, wie zum Beispiel aus der DE 42 37 422 C2
bekannt und unter dem Handelsnamen "Rotamatik" von der Anmelderin erhältlich.
Auf einem Maschinentisch 100 ist über Führungen 105 und Schraubverbindungen 111 ein
erstes Gehäuse 110 anbringbar. In diesem ersten Gehäuse 110 ist eine nicht gezeigte, erste
winkelschaltbare Antriebsspindel angeordnet, welche über eine erste Antriebseinrichtung 112
antreibbar ist. Mit der Antriebsspindel ist eine erste Halterung 115 verbunden, die verschiede
ne Bohrungen aufweist, die einerseits als Zentrierbohrungen 116, 117 oder als Gewindeboh
rungen zur Befestigung eines ersten Klemmstücks 118 ausgeführt sind. Darüber hinaus ist auf
dem Maschinentisch 100 ein über die Führungen 105 und weitere Schraubverbindungen 121
verbundenes zweites Gehäuse 120 angeordnet. In diesem zweiten Gehäuse 120 ist eine zur
ersten Antriebsspindel koaxial angeordnete, frei bewegbare, nicht gezeigte Stützspindel ange
ordnet. Über eine zweite Antriebseinrichtung 126 ist die Stützspindel zur Aufbringung von
Halte- bzw. Klemmkräften gegen die Antriebsspindel vorschiebbar und mit einem nicht ge
zeigten Druckspeichersystem über einen Anschluß 127 verbunden. Die Stützspindel steht in
Wirkverbindung mit einer zweiten Halterung 125, welche in ähnlicher Weise wie die erste
Halterung 115 verschiedene Bohrungen zur Befestigung eines zweiten Klemmstücks 119
aufweist. Die Klemmstücke 118, 119, weisen zudem Zentrierbohrungen 114 auf.
Zum Einspannen eines Werkstücks in die Werkstückhaltevorrichtung 1 gemäß Fig. 1 wird
zunächst der Abstand zwischen den Klemmstücken 118 und 119 der Länge des Werkstücks
angepaßt. Dazu werden die Schraubverbindungen 111 und/oder 121, mit denen das bzw. die
Gehäuse 110 bzw. 120 auf dem Maschinentisch 100 befestigt ist bzw. sind, gelöst und das
bzw. die Gehäuse 110 bzw. 120 entlang der Führungen 105 verschoben. Anschließend wird
bzw. werden das bzw. die Gehäuse 110 bzw. 120 mittels der Schraubverbindungen 111 bzw.
121 wieder auf dem Maschinentisch 100 in den Führungen 105 fixiert. Daraufhin wird das
Werkstück zwischen die Klemmstücke 118 und 119 plaziert. Anschließend wird die Stütz
spindel mittels der zweiten Antriebseinrichtung 126 in Richtung der ersten Antriebsspindel
vorgeschoben, um das Werkstück zumindest kraftschlüssig mit den Klemmstücken 118 und
119 zu verbinden.
Durch Winkelschalten der ersten Antriebsspindel kommt es im Betrieb der herkömmlichen
Werkstückhaltevorrichtung 1 zu einer Drehung der ersten Halterung 115 und dem darauf be
findlichen ersten Klemmstück 118. Aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung mit dem
Werkstück wird sowohl das Werkstück als auch das zweite Klemmstück 119 samt der zweiten
Halterung 125 der Stützspindel mitgedreht. Somit kann das Werkstück zur Bearbeitung in
verschiedenen Bearbeitungsstellungen um die Achse entlang der Verbindungslinie zwischen
der ersten Antriebsspindel und der Stützspindel gedreht werden.
In Fig. 2 ist der Anbau der herkömmlichen Werkstückhaltevorrichtung 1 von Fig. 1 an einer
Werkzeugmaschine 300 in Form einer Fahrständermaschine dargestellt. Die Bezugszeichen in
Fig. 2 entsprechen denen der Fig. 1. In der Werkstückhaltevorrichtung 1 von Fig. 2 ist ein
Aufspanntisch 138 kraft- sowie formschlüssig mit den Klemmstücken 118 bzw. 119 verbun
den. Die formschlüssige Verbindung wird dabei dadurch erreicht, daß der Aufspanntisch 138
an seinen Stirnflächen nicht gezeigte Positionierbolzen aufweist, welche von Zentrierbohrun
gen 114 in den Klemmstücken 118 bzw. 119 aufgenommen werden. Auf dem Aufspanntisch
138 sind zwölf Werkstücke 2 angeordnet, von denen lediglich 9 in der Fig. 2 zu sehen sind.
Auf der Oberseite der Werkzeugmaschine 300 sind Antriebsvorrichtungen 201, 202, 203 zum
Verfahren eines Werkzeugs 200 angeordnet. Mit Hilfe dieser Antriebsvorrichtungen 201, 202,
203 ist es möglich, das Werkzeug 200 in X-Richtung (Antriebsvorrichtung 201), Y-Richtung
(Antriebsvorrichtung 202) und/oder Z-Richtung (Antriebsvorrichtung 203) zu verfahren.
Zur Bearbeitung eines bestimmten Werkstücks 2 wird der Aufspanntisch 138 mittels der er
sten Antriebsspindel in dem ersten Gehäuse 110 der Werkstückhaltevorrichtung 1 so um die
X-Achse gedreht, daß das Werkstück 2 in der gewünschten Bearbeitungsstellung relativ zum
Werkzeug 200 ausgerichtet ist. Handelt es sich bei dem Werkzeug 200 beispielsweise um
einen Bohrer, so ist es mit dieser herkömmlichen Werkstückhaltevorrichtung 1 jedoch nicht
möglich, einen beliebigen Anstellwinkel der Bohrung relativ zur Oberfläche des Werkstücks
2 einzustellen, da keine Drehung um die Y-Achse möglich ist.
Nachteilig bei den bekannten Werkzeughaltevorrichtung ist also, daß eine Drehung eines
Werkstücks ausschließlich um eine Achse möglich ist. Bei Verwendung eines Werkzeugs,
welches ausschließlich in den drei Raumrichtungen verfahrbar ist, ist es somit nicht möglich,
die Oberfläche eines Werkstücks unter einem beliebigen Anstellwinkel zu bearbeiten, ohne
ein neues Einspannen des Werkstücks vornehmen zu müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die gattungsgemäße Werkstückhaltevor
richtung für Werkzeugmaschinen derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des Stands der
Technik überwunden werden. Ferner soll ein Werkstückhalteverfahren zur Überwindung be
sagter Nachteile geliefert werden.
Die die Werkstückhaltevorrichtung betreffende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine in einem mittels der Halte- und/oder Klemmkraft kraft- und/oder formschlüssig zwischen
der ersten Halterung und der zweiten Halterung einspannbaren dritten Gehäuse, um eine im
wesentlichen zur ersten Achse senkrecht stehende zweite Achse winkelschaltbar gelagerte
und mit einer dritten Halterung zur Anbringung des Werkstücks in Wirkverbindung stehende
zweite Antriebsspindel.
Dabei kann vorgesehen sein, daß das erste und/oder zweite Gehäuse am Maschinentisch, ins
besondere über zumindest eine Führung, lösbar befestigbar ist bzw. sind, und der Abstand
zwischen der ersten und zweiten Halterung, insbesondere stufenlos, durch Verfahren des er
sten und/oder zweiten Gehäuses auf dem Maschinentisch einstellbar ist.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß, daß das dritte Gehäuse eine erste Klemmfläche und eine der
ersten Klemmfläche gegenüberliegende zweite Klemmfläche aufweist, die erste Klemmfläche
und die zweite Klemmfläche im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, und die erste
Klemmfläche und die zweite Klemmfläche form- und/oder kraftschlüssig zwischen der ersten
Halterung und der zweiten Halterung über die zwischen der Stützspindel und der ersten An
triebsspindel aufgebaute Halte- und/oder Klemmkraft einspannbar sind.
Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das dritte Gehäuse mit einer vierten Halte
rung und einer der vierten Halterung gegenüberliegenden fünften Halterung verbindbar ist,
die vierte Halterung die erste Klemmfläche und die fünfte Halterung die zweite Klemmfläche
umfaßt.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die erste und/oder zweite Klemmfläche des dritten Gehäuses
zumindest eine Zentrierbohrung und/oder zumindest einen Positionierbolzen und die erste
und/oder zweite Halterung zumindest einen damit zusammenpassenden Positionierbolzen
und/oder zumindest eine damit zusammenpassende Zentrierbohrung aufweisen.
Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß die erste Achse durch das dritte Gehäuse
und/oder durch das Werkstück verläuft, wobei die Lage der ersten Achse relativ zum dritten
Gehäuse und/oder zum Werkstück über die vierte und/oder fünfte Halterung des dritten Ge
häuses variierbar ist, und vorzugsweise die vierte und/oder fünfte Halterung in der Länge H
senkrecht zur ersten Achse verstellbar ausgeführt ist bzw. sind.
Auch kann vorgesehen sein, daß die vierte und/oder fünfte Halterung mit zumindest einer
Verfahreinheit zum Verfahren des dritten Gehäuses relativ zur ersten und/oder zweiten Halte
rung, insbesondere senkrecht zur ersten Achse, in Wirkverbindung steht bzw. stehen, wobei
vorzugsweise drei Verfahreinheiten für ein Verfahren in die drei Raumrichtungen vorhanden
sind.
Dabei kann vorgesehen sein, daß jede Verfahreinheit eine Schwalbenschwanzführung umfaßt.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß, daß auf der zweiten Antriebsspindel, vorzugsweise über zu
mindest eine mit der dritten Halterung verbindbare Aufspannfläche, insbesondere bereitge
stellt über einen flachen Aufspanntisch, einen Dreiseitenaufspanntisch, einen Sechsseitenauf
spanntisch oder dergleichen, über zumindest einen Schraubstock, über zumindest ein Backen
futter und/oder zumindest ein Spannzeug das Werkstück befestigbar, vorzugsweise aufspann
bar, ist.
Erfindungsgemäß wird auch ein Werkstückhalteverfahren für zumindest ein auf einer Werk
zeugmaschine, insbesondere mehrseitig, zu bearbeitendes Werkstück, vorzugsweise unter
Verwendung einer erfindungsgemäßen Werkstückhaltevorrichtung, umfassend folgende
Schritte geliefert:
- a) lösbares kraft- und/oder formschlüssiges Einspannen eines dritten Gehäuses, welches eine um eine zweite Achse winkelschaltbare zweite Antriebsspindel beinhaltet, zwi schen einem ersten Gehäuse für eine um eine erste Achse winkelschaltbare erste An triebsspindel, wobei die erste Achse im wesentlichen senkrecht zur zweiten Achse steht, und einem zweiten Gehäuse für eine Stützspindel, die im wesentlichen koaxial zur ersten Antriebsspindel bewegbar ist;
- b) lösbares Befestigen zumindest eines Werkstückes auf der zweiten Antriebsspindel; und
- c) Ausrichten des Werkstückes durch Drehen der ersten und/oder zweiten Antriebsspin del.
Eine Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Werkstückhalteverfahrens ist gekennzeich
net durch Ausrichten des Werkstückes durch Betätigen zumindest einer Verfahreinheit für
eine translatorische Bewegung in einer der drei Raumrichtungen, wobei vorzugsweise drei
Verfahreinheiten für eine Translation in alle drei Raumrichtungen betätigt werden.
Schließlich ist ein erfindungsgemäßes Werkstückhalteverfahren gekennzeichnet durch eine
Justage mit fünf Freiheitsgraden zur Ausrichtung des Werkstückes im eingespannten Zustand,
umfassend eine Drehung der ersten Antriebsspindel, eine Drehung der zweiten Antriebsspin
del und Translationen in alle drei Raumrichtungen über die Verfahreinheiten, während zum
Einspannen eine Translation der Stützspindel durchgeführt wird.
Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, daß eine Werkstückhaltevorrichtung so
ausgeführt werden kann, daß ein Werkstück auf eine dritte Halterung zwischen einer ersten
und einer zweiten Halterung aufbringbar ist, um um zwei, insbesondere zueinander senkrechte
Achsen drehbar zu sein und den Verfahrweg eines Werkzeugs zu reduzieren, was der Arbeits
zeitverkürzung dient.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschrei
bung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand schematischer
Zeichnungen im Einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Werkstückhaltevorrichtung
ohne Werkstück, schräg von der Seite;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der herkömmlichen Werkstückhaltevorrichtung von
Fig. 1, an eine Werkzeugmaschine montiert und mit Werkstück, schräg von vorne;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Werkzeughaltevorrich
tung, an eine Werkzeugmaschine montiert, ohne Werkstück, schräg von vorne;
Fig. 4 eine Ansicht wie Fig. 3, mit Werkstück;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Wechselgehäuses für die erfindungsgemäße
Werkstückhaltevorrichtung von Fig. 3, schräg von der Seite; und
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines anderen Wechselgehäuses für die erfindungs
gemäße Werkstückhaltevorrichtung von Fig. 3, schräg von der Seite.
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Werkstückhaltevorrichtung 11, welche an eine Werk
zeugmaschine 300 anmontiert ist, dargestellt. Die Teile der Werkstückhaltevorrichtung 11, die
bereits bei herkömmlichen Werkstückhaltevorrichtungen 1 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 zum Ein
satz kommen, tragen auch die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und Fig. 2. Erfindungs
gemäß ist ein drittes Gehäuse 130 kraft- und/oder formschlüssig zwischen den Halterungen
115 bzw. 125 der Antriebs- bzw. Stützspindel mittels durch die zweite Antriebseinrichtung
126 aufgebauter Klemm- bzw. Haltekräfte eingespannt. In diesem dritten Gehäuse 130 ist
eine nicht gezeigte, zweite Antriebsspindel in Wirkverbindung mit einer dritten Halterung 135
und im wesentlichen senkrecht zu der ersten Antriebsspindel und der Stützspindel angeordnet.
Wird ein Werkstück mit der Halterung 135 verbunden, so ist es mit der erfindungsgemäßen
Werkstückhaltevorrichtung 11 erstmals möglich, beliebige Anstellwinkel der Oberfläche des
Werkstücks zum Werkzeug 200 durch Drehung der ersten und/oder zweiten Antriebsspindel,
also um die X- und/oder Y-Achse, einzustellen.
In Fig. 4 ist die Werkstückhaltevorrichtung 11 der Fig. 3 mit einem Werkstück 2 auf einem
Backenfutter 137, das mit der dritten Halterungen 135, vorzugsweise mittels Schraubverbin
dung, verbunden ist, dargestellt. Mittels des Backenfutters 137 ist es dabei möglich, das
Werkstück 2 auf der Halterung 135 der zweiten Antriebsspindel zu befestigen.
In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungform der Werkstückhaltevorrichtung 11 verläuft die
Drehachse der ersten Antriebsspindel durch das dritte Gehäuse 130. Wird also die erste An
triebsspindel in einem Arbeitsschritt beispielsweise um 90° gedreht, um das Werkstück 2 in
eine neue Bearbeitungsstellung zu bringen, so ist es notwendig, das Werkzeug 200 über zu
mindest eine der Antriebsvorrichtung 201, 202, 203 zu verfahren, um eine Bearbeitung des
Werkstücks 2 zu ermöglichen. Ein solcher zusätzlicher Verfahrweg des Werkzeugs 200 wird
durch die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform des dritten Gehäuses 130 für die erfindungs
gemäße Werkstückhaltevorrichtung 11 verringert. In dieser Ausführungsform wird das Ge
häuse 130 nicht direkt kraft- bzw. formschlüssig zwischen den Halterungen 115 und 125 ein
gespannt, sondern es wird zunächst das dritte Gehäuse 130 mit einer vierten und fünften Hal
terung 150 bzw. 160, insbesondere mittels Schraubverbindungen 155 bzw. 165, verbunden.
Durch Anpassung der Höhe H der zusätzlichen Halterungen 150, 160 ist es möglich, das dritte
Gehäuse 130 und damit die dritte Halterung 135 der zweiten Antriebsspindel so anzuordnen,
daß die erste Drehachse außerhalb des Gehäuses 130 verläuft, jedoch durch ein auf der Halte
rung 135 befestigbares Werkstück. Im oberen Bereich der zusätzlichen Halterung 150, 160
befinden sich Klemmflächen 151, 161, über die die zusätzlichen Halterungen 150, 160 ihrer
seits zwischen den Halterungen 115, 125 der Stütz- bzw. Antriebsspindel über durch die erste
Antriebseinrichtung 126 aufgebaute Klemm- bzw. Haltekräften einspannbar sind.
Die Klemmfläche 151 weist Zentrierbohrungen 152 bzw. 153 auf, die zur Aufnahme von Po
sitionierbolzen, welche auf der zweiten Halterung 125 angeordnet sind, dienen. Darüber hin
aus weist die erste Klemmfläche 151 eine konische Randfläche 154 auf, mit der ebenfalls eine
Zentrierung der Halterung 150 relativ zu der zweiten Halterung 125 erreicht wird. Die zweite
Klemmfläche 161 ist analog zu der ersten Klemmfläche 151 mit Zentrierbohrungen 162 bzw.
163 ausgebildet.
Wird ein Werkstück auf der dritten Halterung 135 befestigt, so werden die notwendigen Ver
fahrwege des Werkzeugs 200 zur Bearbeitung des Werkstücks nach Drehung der ersten An
triebsspindel deutlich reduziert, was eine schnellere Bearbeitung des Werkstücks ermöglicht.
In der in Fig. 6 dargestellten vorteilhaften Ausführungsform des dritten Gehäuses 130 für die
Werkstückhaltevorrichtung 11 von Fig. 3 ist das dritte Gehäuse 130 über die vierte und fünfte
Halterung 150, 160 zwischen der ersten und zweiten Halterung 11 S. 125 der Stütz- bzw. An
triebsspindel kraft- und/oder formschlüssig einspannbar. Zum Einspannen wird zunächst das
dritte Gehäuse 130 zwischen die erste und zweite Halterung 115, 125 positioniert, und dann
wird die Stützspindel mittels der zweiten Antriebseinrichtung 126 zum Aufbau einer Halte
kraft in Richtung der ersten Halterung 115 der ersten Antriebsspindel verfahren. Mittels dieser
Haltekraft wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der ersten und fünften Halterung
115 und 160 sowie der zweiten und vierten Halterung 125 und 150 hergestellt. Formschlüs
sigkeit der Verbindung kann über spezielle ineinandergreifende Formen der Halterungen 115
und 160 bzw. 125 und 150 realisiert werden. Um eine erste Zentrierung zu erreichen, weisen
die vierte und fünfte Halterung 150, 160 Postitionierbohrungen 152, 153 zur Aufnahme von
Positionierbolzen der zweiten bzw. ersten Halterung 125, 115 auf. Die vierte und fünfte Hal
terung 150, 160 umfassen zudem Verfahreinheiten 156, 157, 166, 167. Nach Aufbau der
Haltekraft ist es mittels dieser Verfahreinheiten 156, 157, 166, 167 möglich, die Lage des
dritten Gehäuses 130 und damit die Lage der dritten Halterung 135 samt einem darauf ange
brachten Werkstück so zu justieren, daß sich das Werkstück zum Bearbeitungsbeginn in einer
bestimmten vorher definierten Position befindet.
Ist es unerwünscht, daß ein Werkstück während der Bearbeitung in der erfindungsgemäßen
Werkstückhaltevorrichtung 11 um die Drehachse der zweiten Antriebsspindel gedreht wird,
so kann das dritte Gehäuse 130 einfach ausgebaut werden, indem die durch die zweite An
triebseinrichtung 126 aufgebauten Klemm- bzw. Haltekräfte abgebaut, die Stützspindel zur
Entnahme des dritten Gehäuses 130 von der ersten Antriebsspindel zurückgezogen und damit
die Verbindung zwischen der ersten sowie zweiten Halterung 115 und 125 mit dem dritten
Gehäuse 130 bzw. der vierten und fünften Halterung 150 und 160 gelöst wird. Danach ist es
möglich, ein Werkstück in der gleichen Art wie in der herkömmlichen Werkstückhaltevor
richtung 1 der Fig. 1 bzw. 2 einzubauen.
Es wird also erfindungsgemäß erstmals eine Werkstückhaltevorrichtung und ein Verfahren
zur Ausrichtung eines Werkstücks bereitgestellt, welche bzw. welches es ermöglicht, beliebi
ge Anstellwinkel eines Werkzeugs relativ zu einer jeden zu bearbeitenden Oberfläche eines
Werkstücks einzustellen, ohne daß ein neues Einspannen des Werkstücks notwendig ist, in
dem das Werkstück um zwei im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufende Drehachsen
gedreht werden kann. Zudem können erfindungsgemäß Bearbeitungszeiten durch Verminde
rung von Verfahrwegen eines Werkzeugs reduziert werden.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Werkstückhaltevorrichtung in einem Gehäuse
zumindest beherbergt werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offen
barten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombi
nation für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen we
sentlich sein.
1
Werkstückhaltevorrichtung
2
Werkstück
11
Werkstückhaltevorrichtung
100
Maschinentisch
105
Führung
110
erstes Gehäuse
111
Schraubverbindung
112
erste Antriebseinrichtung
114
Zentrierbohrung
115
erste Halterung
116
Zentrierbohrung
117
Zentrierbohrung
118
erstes Klemmstück
119
zweites Klemmstück
120
zweites Gehäuse
121
Schraubverbindung
125
zweite Halterung
126
zweite Antriebseinrichtung
127
Anschluß
130
drittes Gehäuse
135
dritte Halterung
137
Backenfutter
138
Aufspanntisch
150
vierte Halterung
151
erste Klemmfläche
152
Zentrierbohrung
153
Zentrierbohrung
154
konische Randfläche
155
Schraubverbindung
156
Verfahreinheit
157
Verfahreinheit
158
Schwalbenschwanzführung
160
fünfte Halterung
161
zweite Klemmfläche
162
Zentrierbohrung
163
Zentrierbohrung
165
Schraubverbindung
166
Verfahreinheit
167
Verfahreinheit
168
Schwalbenschwanzführung
170
Spann
200
Werkzeug
201
Antriebsvorrichtung
202
Antriebsvorrichtung
203
Antriebsvorrichtung
300
Werkzeugmaschine
H Höhe der Halterung
H Höhe der Halterung
Claims (12)
1. Werkstückhaltevorrichtung (1) für zumindest ein auf einer Werkzeugmaschine (300), ins
besondere mehrseitig, zu bearbeitendes Werkstück (2). umfassend eine relativ zu einem
Maschinentisch (100) zur Drehung des Werkstücks (2) um eine erste Achse winkelschaltbare,
in einem ersten Gehäuse (110) gelagerte sowie mit einer ersten Halterung (115) in
Wirkverbindung stehende erste Antriebsspindel und eine relativ zu dem Maschinentisch
(100) im wesentlichen koaxial zur ersten Achse frei drehbare, zur Aufbringung einer Hal
te- und/oder Klemmkraft gegen die erste Antriebsspindel in axialer Richtung bewegbare,
in einem zweiten Gehäuse (120) drehbar gelagerte sowie mit einer zweiten Halterung
(125) in Wirkverbindung stehende Stützspindel, gekennzeichnet durch
eine in einem mittels der Halte- und/oder Klemmkraft kraft- und/oder formschlüssig zwi
schen der ersten Halterung (115) und der zweiten Halterung (125) einspannbaren dritten
Gehäuse (130), um eine im wesentlichen zur ersten Achse senkrecht stehende zweite Ach
se winkelschaltbar gelagerte und mit einer dritten Halterung (135) zur Anbringung des
Werkstücks (2) in Wirkverbindung stehende zweite Antriebsspindel.
2. Werkstückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste und/oder zweite Gehäuse (110, 120) am Maschinentisch (100), insbesondere
über zumindest eine Führung (105), lösbar befestigbar ist bzw. sind, und der Abstand zwi
schen der ersten und zweiten Halterung (115, 125), insbesondere stufenlos, durch Verfah
ren des ersten und/oder zweiten Gehäuses (110, 120) auf dem Maschinentisch (100) ein
stellbar ist.
3. Werkstückhaltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das dritte Gehäuse (130) eine erste Klemmfläche (151) und eine der ersten Klemmfläche
gegenüberliegende zweite Klemmfläche (161) aufweist, die erste Klemmfläche (151) und
die zweite Klemmfläche (161) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, und die er
ste Klemmfläche (151) und die zweite Klemmfläche (161) form- und/oder kraftschlüssig
zwischen der ersten Halterung (115) und der zweiten Halterung (125) über die zwischen
der Stützspindel und der ersten Antriebsspindel aufgebaute Halte- und/oder Klemmkraft
einspannbar sind.
4. Werkstückhaltevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das dritte Gehäuse (130) mit einer vierten Halterung (150) und einer der vierten Halterung
(150) gegenüberliegenden fünften Halterung (160) verbindbar ist, die vierte Halterung
(150) die erste Klemmfläche (151) und die fünfte Halterung (160) die zweite Klemmflä
che (161) umfaßt.
5. Werkstückhaltevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste und/oder zweite Klemmfläche (151, 161) des dritten Gehäuses (130) zumindest
eine Zentrierbohrung (152, 153, 162, 163) und/oder zumindest einen Positionierbolzen
und die erste und/oder zweite Halterung (115, 125) zumindest einen damit zusammenpas
senden Positionierbolzen und/oder zumindest eine damit zusammenpassende Zentrierboh
rung (116, 117) aufweisen.
6. Werkstückhaltevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Achse durch das dritte Gehäuse (130) und/oder durch das Werkstück (2) verläuft,
wobei die Lage der ersten Achse relativ zum dritten Gehäuse (130) und/oder zum Werk
stück (2) über die vierte und/oder fünfte Halterung (150, 160) des dritten Gehäuses (130)
variierbar ist, und vorzugsweise die vierte und/oder fünfte Halterung (150, 160) in der
Länge H senkrecht zur ersten Achse verstellbar ausgeführt ist bzw. sind.
7. Werkstückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß
die vierte und/oder fünfte Halterung (150, 160) mit zumindest einer Verfahreinheit (156,
157, 166, 167) zum Verfahren des dritten Gehäuses (130) relativ zur ersten und/oder
zweiten Halterung (115, 125), insbesondere senkrecht zur ersten Achse, in Wirkverbin
dung steht bzw. stehen, wobei vorzugsweise drei Verfahreinheiten (156, 157, 166, 167)
für ein Verfahren in die drei Raumrichtungen vorhanden sind.
8. Werkstückhaltevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Verfahreinheit (156, 157, 166, 167) eine Schwalbenschwanzführung (158) umfaßt.
9. Werkstückhaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß
auf der zweiten Antriebsspindel, vorzugsweise über zumindest eine mit der dritten Halte
rung (135) verbindbare Aufspannfläche, insbesondere bereitgestellt über einen flachen
Aufspanntisch, einen Dreiseitenaufspanntisch, einen Sechsseitenaufspanntisch oder der
gleichen, über zumindest einen Schraubstock, über zumindest ein Backenfutter (137)
und/oder zumindest ein Spannzeug das Werkstück (2) befestigbar, vorzugsweise auf
spannbar, ist.
10. Werkstückhalteverfahren für zumindest ein auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere
mehrseitig, zu bearbeitendes Werkstück, vorzugsweise unter Verwendung einer Werk
stückhaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend folgende
Schritte:
- a) lösbares kraft- und/oder formschlüssiges Einspannen eines dritten Gehäuses, welches eine um eine zweite Achse winkelschaltbare zweite Antriebsspindel beinhaltet, zwi schen einem ersten Gehäuse für eine um eine erste Achse winkelschaltbare erste An triebsspindel, wobei die erste Achse im wesentlichen senkrecht zur zweiten Achse steht, und einem zweiten Gehäuse für eine Stützspindel, die im wesentlichen koaxial zur ersten Antriebsspindel bewegbar ist;
- b) lösbares Befestigen zumindest eines Werkstückes auf der zweiten Antriebsspindel; und
- c) Ausrichten des Werkstückes durch Drehen der ersten und/oder zweiten Antriebsspin del.
11. Werkstückhalteverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch
Ausrichten des Werkstückes durch Betätigen zumindest einer Verfahreinheit für eine
translatorische Bewegung in einer der drei Raumrichtungen, wobei vorzugsweise drei
Verfahreinheiten für eine Translation in alle drei Raumrichtungen betätigt werden.
12. Werkstückhalteverfahren nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch
eine Justage mit fünf Freiheitsgraden zur Ausrichtung des Werkstückes im eingespannten
Zustand, umfassend eine Drehung der ersten Antriebsspindel, eine Drehung der zweiten
Antriebsspindel und Translationen in alle drei Raumrichtungen über die Verfahreinheiten,
während zum Einspannen eine Translation der Stützspindel durchgeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001120009 DE10120009C2 (de) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Werkstückhaltevorrichtung und Werkstückhalteverfahren für eine Werkzeugmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001120009 DE10120009C2 (de) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Werkstückhaltevorrichtung und Werkstückhalteverfahren für eine Werkzeugmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10120009A1 true DE10120009A1 (de) | 2002-10-31 |
DE10120009C2 DE10120009C2 (de) | 2003-05-15 |
Family
ID=7682508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001120009 Expired - Fee Related DE10120009C2 (de) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Werkstückhaltevorrichtung und Werkstückhalteverfahren für eine Werkzeugmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10120009C2 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004054757A2 (de) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Albert Frei | Werkstückhaltevorrichtung |
EP1593455A1 (de) * | 2004-04-08 | 2005-11-09 | DM2 di Duina Gianfranco S.r.l. | Werkstückhaltevorrichtung für Arbeitsstationen, Transfermaschinen, usw. |
WO2011117818A1 (de) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Albert Frei | Einspannanordnung |
CN113458813A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-10-01 | 吉安米田科技有限公司 | 笔记本平板背盖生产用cnc加工治具结构及其工作方法 |
CN114012630A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-08 | 徐州锌浩精密机械科技有限公司 | 一种用于夹持工件的手动固定装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4441252A1 (de) * | 1994-11-19 | 1996-05-23 | Hermle Berthold Maschf Ag | Werkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und Fräsmaschine |
DE19861027A1 (de) * | 1998-11-13 | 2000-05-25 | Max Praetorius | Trägersystem für eine Rundtisch-Werkzeugmaschine |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4237422C2 (de) * | 1991-12-18 | 1993-12-09 | Magerl Feinmechanik Gmbh | Werkstückhaltevorrichtung für auf Werkzeugmaschinen mehrseitig zu bearbeitende Werkstücke |
-
2001
- 2001-04-19 DE DE2001120009 patent/DE10120009C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4441252A1 (de) * | 1994-11-19 | 1996-05-23 | Hermle Berthold Maschf Ag | Werkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und Fräsmaschine |
DE19861027A1 (de) * | 1998-11-13 | 2000-05-25 | Max Praetorius | Trägersystem für eine Rundtisch-Werkzeugmaschine |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004054757A2 (de) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Albert Frei | Werkstückhaltevorrichtung |
WO2004054757A3 (de) * | 2002-12-16 | 2004-12-16 | Albert Frei | Werkstückhaltevorrichtung |
EP1593455A1 (de) * | 2004-04-08 | 2005-11-09 | DM2 di Duina Gianfranco S.r.l. | Werkstückhaltevorrichtung für Arbeitsstationen, Transfermaschinen, usw. |
WO2011117818A1 (de) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Albert Frei | Einspannanordnung |
CN113458813A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-10-01 | 吉安米田科技有限公司 | 笔记本平板背盖生产用cnc加工治具结构及其工作方法 |
CN114012630A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-08 | 徐州锌浩精密机械科技有限公司 | 一种用于夹持工件的手动固定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10120009C2 (de) | 2003-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CH629407A5 (de) | Werkzeugmaschine. | |
EP1338376A1 (de) | Fräsmaschine zur Fräs- und Drehbearbeitung von Stangenmaterial | |
EP0144490A2 (de) | Bohr- und Fräsführer für auswechselbare Antriebsmaschinen | |
EP1260307A2 (de) | Werkzeugmaschine und Verfahren zur Bearbeitung eines stangenförmigen Werkstücks | |
DE102014009478A1 (de) | Manipulator mit einem Manipulatorarm | |
DE19919645A1 (de) | Werkzeugmaschine mit Werkzeugspindel und Revolverkopf | |
EP0256249B1 (de) | Vorrichtung zum Schleifen der Schneiden von Bohrern | |
EP0296367A2 (de) | Automatische Werkzeugwechseleinrichtung | |
DE19516263A1 (de) | CNC-gesteuerte Holzbearbeitungsanlage, insbesondere für lange Werkstücke wie Balken | |
DE3632319A1 (de) | Kurzhub-werkzeugmaschine mit einem an einem maschinengestell in vertikaler (z-)richtung verfahrbar gelagerten bohr- und fraesspindelstock | |
DE10120009C2 (de) | Werkstückhaltevorrichtung und Werkstückhalteverfahren für eine Werkzeugmaschine | |
EP0787560B1 (de) | Vorrichtung zum Bearbeiten von Stangenmaterial, Profilen und dergleichen | |
EP0949029B1 (de) | Maschine zur Bearbeitung von stangenförmigen Werkstücken | |
DE10122049B4 (de) | Vorrichtung zum Verriegeln von zwei miteinander zu koppelnden Einrichtungen, insbesondere eines Testkopfs und einer Prüfeinrichtung | |
DE10145674B4 (de) | Werkzeugmaschine zur Bearbeitung eines stangenförmigen Werkstücks | |
DE4311434C2 (de) | Rahmenweises Fertigen von Fenster- und Türrahmen | |
EP0354393A2 (de) | Endenbearbeitungsmaschine | |
EP1402985A2 (de) | Spannvorrichtung | |
DE2328439C3 (de) | Schwenkbarer Werkstück-Aufspanntisch für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Universal-Fräsmaschinen | |
DE4321387C2 (de) | Werkstückanschlag | |
DE2918470C2 (de) | Vorrichtung zum Spannen eines Möbelkorpus und zum Einbringen von Bohrungen für Schraubverbinder | |
DE3326697C2 (de) | Koordinaten-Zentrierbohrgerät | |
DE144309C (de) | ||
DE10246150A1 (de) | Schleifvorrichtung und Maschinenanordnung | |
DE102020134737A1 (de) | Bearbeitungsmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |