DE2153463A1

DE2153463A1 - Vorrichtung zum aufspannen von werkstuecken

Info

Publication number: DE2153463A1
Application number: DE2153463A
Authority: DE
Inventors: Heinz Seidenfaden
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Current assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Priority date: 1971-10-27
Filing date: 1971-10-27
Publication date: 1973-05-03
Also published as: CH544615A; IT961434B; JPS4851385A; BE785714A; FR2152118A5; US3790153A; SE373060B; NL7212636A; GB1349225A

Description

71-BI-6l/Bg/bt - 21, Okt. I971

•Vereinigte Flugtechnische Werke—Fokkei-

GmbH

Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorri ihtuiig zum Aufspannen von Werkstücken, Werkstoffplatten, Werkstückauf Halmen oder dergleichen, insbesondere für Werkzeugmaschinen mit horizontaler Arbeitsspindel und Rund--, Schalt— oder Schwenktisch.

Zum Aufspannen von Werkstücken auf Werkzeugmaschinen mit horizontaler Arbeitsspindel, wie z.B. Horizontalbohr— und —frär-maschinen mit Rund- ■ oder Schalttisch sowie Bearbeitungszentren, sind Spannwinkel gebräuchlich, die mit Langnuten, versehen sind. Daa Werkstück selbst oder eine Werkstückauf nahmevörrichtung wird an diesen Winkeln jeweils unter Verwendung konventioneller Spannschrauben und —pratzen befestigt.

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Diese Art des Spanneiis hat einerseits den Nachteil, daß das jeweils nächste zu bearbeitende Werkstück er*st nach Fertigstellung des gerade in Arbeit befindlichen aufgespannt werden kann, wodurch hohe Rüstzeiten entstehen. Ferner erfordert diese Spanntechnik - sofern nicht das Werkstück unmittelbar auf den Spar.nwinkcl aufgebracht wird — eine bauteilg.cbund.ene i/erlcstückaufnähmevorrichtung, deren Anfertigung erhebliche Kosten verursacht", l/ei— terhin gestattet diese Spannmethode keine lagegenaue Positionierung des Werkstückes'zu den Spindalachsen, der jedoch gerade bei den heute vielfach gebräuchlichen Bearbüitungszcmtren mit numerischer Steuerung eine überragende Bedeutung zukommt«

Andererseits ist in neuerer Zeit ein Fixier- und Spannsystein für"auf Werkzeugmaschinen zu bearbeitende Werkstücke bekannt geworden (OS 1 903 570), bei dem mit in regelmäßigen Koordinatenabstäudeii angeordneten Fixierbohrungen ausgerüstete Spanuplatten Verwendung finden» Auf Platten dieser Art werden mit in den gleichen Koordinatenabständen angeordneten Bohrungen versehene Spanneinheiten verschiedenster Art, die ihrerseits das zu bearbeitende Werkstück aufnehmen,, positioniert fixiert. Die Fixierung erfolgt hierbei mittels Paßschrauben, die in entsprechende Gewinde in den Fixierbohrungen eingreifen.

Eine Weiterentwicklung dieses bekannten Fixier- und Spannsystems (OS 1 923 833) besteht darin, daß zusätzlich zu den Fixierbohrungen in , gleicher Weise verteilte, zu einem Unterdrucksystem führende Bohrungen vorgesehen sind, die in miteinander in Verbindung stehenden, zur Aufnahme von Dichtungen dienenden Nuten liegen. Diese Dichtungen werden jeweils in der¹ Nähe des Außenrandes des zu befestigenden Bauteils eingefügt, so daß der Unterdruck jeweils nur in dem derart abgegrenzten Teil des Bohrungsfeldes wirksam wird und somit das durch Paßschrauben bzw. Paßbolzen lagebestimmte Bauteil zusätzlich oder allein durch Unterdruck fixiert wird. Die übrigen Bohrungen des Unterdrucksystems sind hierbei gegenüber der

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Außenluft abgespei'rt.

Unter Vex-wendung einer Reihe von wiederverwendbaren Spanneinheiten verschiedenster Art ermöglicht dieses Fixier- und Spannsystem eine schnelle lagegenauc positionierung von Werkstücken und einen nicht durch Spannpratzen gestörten Ablauf der Bearbeitung. Weiterhin sind keine -werk— stückgebündenen Spannvorrichtungen mehr erforderlich, da alle Werkstücke von standardisierten wiedervorwendbar-en Spannciinheiten aufgenommen werden können, und als wesentlicher Vorzug dieses Systems muß ferner gelten, daß aufgrund der Auslegung spezieller .Spanneinheiten Längenändei'un— gen des Werkstückes während der Bearbeitung aufgenommen werden können«

Dex" Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rüstzeiten bei der Beax-beitung auf Werkzeugmaschinen mit horizontaler Arbeitsspindel gegenüber den." Verwendung konventioneller Spannwinkel weitestgehend zu senken und gleichzeitig sämtliche Vox-teile des bekanntem Fixier- und Spannsystens auch für diese Wcsrl.zeugroaschinengattung, ' insbesondere für BearbeJ.tungszentren, nutzbar zu machen«

Diese Aufgabe wird t-x'findungsgemäß gelöst durch einen eiuf dem Maschinentisch fixiernaren prisiaenförmigen Aufspannkorper, der auf mindestens zwei, vorzugsweise einander nicht benachbarten Seitenflächen mit in regelmäßigen Koordinatennli.ständen angeo.rdn.eten Paßbohrunncn mit Gewinde sowie nit in gleicher Weise verteilten," zu einen Unierdrucksystem führenden Bohrungen vex^sehen ist, die "in miteinander in Verbindung stehenden, zur Aufnahme von Dichtungen dienenden Kuten liegen»

Mit diesen Aufispunnkorper wird eine hohe Wirtschaftlichkeit dadurch einreicht, daß während der Haupfzeit der Maschine, d.h. während des Zerspanungsvox-gcinges des an einer Seiteixflacht gespannten Werkstückes, das

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nächste Werkstück auf einer der Arbeitsspindel abgewandten Seitenfläche des Aufspannkörpers schon gespannt werden kann. Durch das Schalten bzw« Schwenken des Tisches nach Fertigstellung des bearbeiteten Werkstückes gelangt das nachfolgende Werkstück umgehend in die richtige Arbeitspo— ßition. Ferner können mit diesem Aufspannkörper sämtliche Spannprobleme unter Nutzung der Vorteile des bekannten Fixier- und Spannsystems gelöst werden, ohne daß der Aufspannkörper von der Maschine entfernt werden muß·

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung sind die übrigen Seitenflächen des Aufspannkörpers mit herkömmlichen Spannuten ausgerüstet. Dies hat den Vorteil, daß in besonderen Anwendungsfällen auch konventionelle Aufspannvorrichtungen verwendet x^erden können bzw. Einzelteile in herkömmlicher Weise mit Pratzen gespannt werden können«

Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken ist die obere horizontale Fläche des Aufspannkörpers mit einer Zentrierbohrung und mit in regelmäßigen Koordinatenabständen angeordneten Paßbohrungen mit Gewinde versehen. Auf diese Weise kann auch diese Fläche des Aufspannkörpers für Arbeitsvorgänge an Stirn- und Seitenflächen bzw. am Umfang flacher Bauteile Verwendung finden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. . '

Es zeigen

Fig. 1 den Aufspannkörper in der Seitenansicht,

Fig. 2 den Aufspannkörper gemäß Fig. 1 in der Draufsicht und

Fig. 3 den Aufspannkörper gemäß Fig. 1 in einer um

90 gedrehten Lage auf einer Werkzeugmasehine mit horizontaler Arbeitsspindel.

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In Fig. 1 ist der Aufspannkörper 1 auf einen angedeuteten schwenkbaren Rundtisch 2 befestigt, der seinerseits auf einem in zwei Koordinaten verfahrbaren Arbeitstisch 3 einer Werkzeugmaschine 4 (Pig· 3) angeordnet ist* Der Aufspannkörpei" 1 ist als Quader ausgeführt, und zwei einander gegenüberliegende seiner insgesamt vier Seitenflächen sind mit in regelmäßigen Koordinatenabständen angeordneten Eixierbohrungen 5 versehen. Ferner weisen diese Seitenflächen ein System 'Von Nuten 6 auf, die zui* Aufnahme von Dichtungen dienen. In den Kreuzungspunkten der Nuten 6 befinden sich jeweils zu einem Unterdrucksystem führende Bohrungen (nicht dargestellt).

An den solcherart ausgerüsteten Seitenflächen des Aufspannkörpers 1 sind, wie aus Fig» 1 erkennbar, Spanneinheiten 7» 8 und 9 durch Paßschrauben 10 lagegenau fixiert und zusätzlich dureh Unterdruck gehalten. Die Spanneinheit 7 stellt hierbei eine sogenannte Fixpunkteinheit dar, d.h. eine Einheit mit festem Aufnahmezapfen, während der Auf'nahmezapfen der Spanneinheit 8 in horizontaler Richtung bewegbar ist. Die Spanneinheit 9 schließlieh, eine sogenannte Kreuzschiebereinheit, gestattet Bewegungen ihres Aufnanmczapfens iri zwei Koordinatenrichtungen. Die drei Spanneinheiten 7, 8 und 9 erfassen mittels ihrer Aufnahmezapfen ein Werkstück 11, das bearbeitet werden soll.

Die nicht mit Fixierbohrungen und Nuten versebenen Seitenflächen des Aufspaimkörpers 1 sind mit einem System konventioneller Ϊ-Nuten 12 a.usgerüotet, so daß — falls erwüscht - der Aufspannkörper 1 im Sinne einer universellen Verwendbarkeit, z.B. auch mit herkömmlichen Aufspannvorrichtungen, bestückt werden kann.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die obere horizontale Fläche des Aufspannkörpors 1 mit einer Zentrierbohrung 13 und nit Fixierbohrungen 5' versehen, die in den gleichen Koordiifatcnabständen wie die Bohrungen 5 an den

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Seitenflächen des Aufspannkörpers 1 angeordnet sind, so daß auch hier Spanneinheiten aufgenommen werden können. Die Zentrierbohrung .13 dient hierbei beispielsweise zur Aufnahme eines Mittelzapfens einer Adaptervorrichtung oder eines Bauteils«

In Fig. 3 steht der auf dem schwenkbaren Rundtisch 2 der Werkzeugmaschine 4 befestigte Aufspannkörper 1 der horizontalen Arbeitsspindel 14 mit dem Bearbeitungswerkzeug 15 gegenüber. Die Arbeitsweise ist hierbei derart, daß während der Bearbeitung des einen Werkstückes 11 durch das Werkzeug 15 ein anderes gleichartiges Werkstück Il auf der· gegenüberliegenden, der Arbeitsspindel 14 abgewandten Seitenfläche, mittels der dort befindlichen Spannoinheiten befestigt wird und nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges der Tisch 2 urad ISO geschwenkt wird. Dadurch gelangt das zweite Werkstück 11 in den Bereich der Arbeitsspindel 14 und das zuvor bearbeitete Werkstück 11 kann abgenommen und durch ein neues ersetzt werden. Ein analoger Arbeitsablauf ergibt sich, wenn mit konventionellen Werkstückauf nähme vorrichtungen gearbeitet wird, die in herkömmlicher Welse unter Verwendung der Nuten 12 aufgespannt werden. · . '

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Claims

Patentansprüche

1.J Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken, Werkstoffplatten, Werkstückaufnahmen oder dergleichen, insbesondere für Werkzeugmaschinen mit horizontaler Arbeitsspindel und Rund-, Schalt- oder Schwenktisch, gekennzeichnet durch.einen auf dem Maschinentisch (2, 3) fixierb'aren prismenförmigen Aufspannkörper (l), der auf mindestens zwei, vorzugsweise einander nicht benachbarten Seitenflächen mit in regelmäßigen Koordinatenabständen angeordneten Paßbohrungen (5)nit Gewinde sowie mit in gleicher T/eise verteilten, zu einem Unterdruck- I S3'stem führenden Bohrungen versehen ist, die in miteinander in Ver—" bindung stehenden, zur Aufnahme τοπ Dichtungen dienenden Nuten (6)liegen.

2« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die übrigen Seitenflächen des Aufspannkörpers (1) mit herkömmlichen Spannuten (12) ausgerüstet sind.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1-oder 2, dadurch ge kennzeich net , daß die obere horizontale Fläche des Aufspannkörpers (l) mit einer Zentrierbohrung (13) und mit in regelmäßigen Koordinatenabständen angeordneten Paßbohrungen (5¹) mit Gewinde versehen ist.

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