DE3208864A1

DE3208864A1 - An einer werkzeugmaschine fuer spanende bearbeitung angeordnete werkstueckspannvorrichtung

Info

Publication number: DE3208864A1
Application number: DE19823208864
Authority: DE
Inventors: Herbert 8000 München Gulden
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-11
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1983-09-22

Description

An einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitung angeordnete

We rkstückspannvo rr ichtung ,

Die Erfindung betrifft eine an einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitung (Drehen, Fräsen, Schleifen) angeordnete Werkstückspannvorrichtung. · · .

• Bei Werkzeugmaschinen, mit denen an Werkstücken Formungen, insbesondere plane Flächen , die absolut parallel zueinander verlaufen oder in exakten Winkeln zueinander verlaufen, hergestellt werden sollen, ist es nicht möglich, das Werkstück mit Hilfe bekannter Spannbacken oder dgl. mechanisch festzuspannen, sondern es werden hierzu magnetische Aufspannvorrichtungen verwendet. Derartige magnetische Aufspannvorrichtungen lassen sich jedoch nur bei solchen Werkstücken verwenden, die aus magnetisierbaren Stoffen bestehen. Bei nichtmagnetisierbaren Werkstücken hat man sich daher bisher notgedrungen mi t mechanischen Einspannmitteln beholfen und hohe Ausschußquoten in Kauf genommen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine an einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitung (Drehen, Fräsen, Schleifen) angeordnete Werkstückspannvorrichtung zu schaffen, mit der nichtmagnetisierbare Werkstücke zur hochpräzisen spanenden Bearbeitung ohne Zuhilfenahme mechanischer Spannmittel aufgespannt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Unterseite einer ersten Platte, die an ihrer.Oberseite ein plane Aufspannfläche für das Werkstück aufweist sowie mit mehreren, ein Innengewinde besitzenden, durch Dichtschrauben jeweils verschließbare η durchgehenden Bohrungen versehen ist, eine zweite mit der Werkzeugma-

schine verbundene Platte vakuumdicht anliegt und daß unterhalb der Bohrungen in der ersten Platte zwischen den beiden Platten eine von den vakuumdichten Anlageflächen umfaßte, an eine Vakuumpumpe angeschlossene Vakuumkammer vorhanden ist, die gebildet wird durch eine in die erste oder zweite Platte eingeformte Ausnehmung.

Durch die Erfindung wird erstmalig eine pneumatisch wirksame Werkstückspannvorrichtung geschaffen, die an einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitung (Drehbank, Fräsmaschine, Schleifmaschine) angeordnet ist. Bisher ist man offenbar davon ausgegangen, daß durch Vakuumansaugung für das Werkstück die bei der spanenden Präzisionsbearbeitung erforderlichen Spannkräfte nicht erzielt werden können. Man hat sich daher bei magnetisierbaren Werkstücken mit Magneten und bei nichtmagnetisierbaren Werkstücken weiterhin mit mechanischen Spannmitteln beholfen.

Für andere Zwecke sind zwar Vakuumwerkstückhalter, bei der das Werkstück auf einer die Spannfläche tragenden Aufnahmeplatte angesaugt wird, bekanntgeworden, jedoch wurden derartige Werkstückhalter dann verwendet, wenn nur äußerst geringe Kräfte auf das Werkstück bei der Behandlung zur Einwirkung gebracht wurden. Beispielsweise ist es aus der deutschen Auslegeschrift 28 48 684 bekannt, Halbleitersubstrate durch Vakuumwerkstückhalter zu fixieren, um eine Behandlung des Halbleitersubstrats, beispielsweise durch Aufbringen photoempfindlicher Schichten oder von Photomasken zu fixieren. Auch ist es bekannt, pneumatische Spannvorrichtungen beim Verschweißen von Blechplatten zu verwenden (deutsche Auslegeschrift 22 36 936). Ferner ist eine pneumatische Festhaltevorrichtung, insbesondere von Holzgegenständen, beispielsweise bei der Furnierung, aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 13 769 bekannt. Auch sind pneumatische Vorrichtungen zur Handhabung von Bauelementen, z.B. zum Transport dieser Bauele-

mente bekanntgeworden (deutsche Auslegeschrift 27 04 981). Eine weitere pneumatische Spanneinrichtung zum Verschweißen von Blechplatten ist noch aus der deutschen Au siege schrift 21 43 491 bekanntgeworden. ■ ■■·'_.

Bei all den bekannten Vakuumspannvorrichtungen wird das Werkstück nicht mit derart hohen Kräften bei der Handhabung bzw. Bearbeitung beaufschlagt wie beim spanenden Formgeben durch Fräsen, Schleifen oder Drehen; wobei als weiterer Vorteil bei der Erfindung erzielt wird, daß das Werkstück mit außerordentlich hoher Präzision geformt werden kann. Es können beispielsweise absolut parallele plane Flächen am Werkstück geformt werden.

In den beiliegenden Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Figuren wird die E rf indung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 . in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine Werkstücksspann vorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in der Fig. 1 gezeigte Werkstückspannvorrichtung und

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Werkstückspannvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere Fräs- oder Schleifmaschine, ist eine Platte 1 vorgesehen, welche mit durchgehenden Bohrungen 5 ausgestattet ist, die jeweils Innengewinde 3 aufweisen. Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, sind die Bohrungen 5. regelmäßig über die gesamte Oberfläche der Platte verteilt.

Die Oberseite der Platte 1 ist eben ausgebildet und zweckmäßigerweise plangeschliffen. Sie dient als Aufspannfläche für ein Werkstück Dieses Werkstück 2 kann aus einemnichtmagnetisierbaren Werkstoff, beispielsweise Messing, bestehen. ·

Gegen die Rückseite bzw. Unterseite der Platte 1 liegt eine zweite Platte 6 an, wobei die beiden Platten 1 und 6 mittels Schrauben 13 miteinander verbunden sind. Gegebenenfalls können noch zusätzliche Stiftführungen vorgesehen sein. Diebeiden Platten 1 und 6 liegen .mit Anlageflächen 7 und 8 aneinander an, welche bevorzugterweise plangeschliffen sind, so daß keine zusätzlichen Dichtungsmittel für eine vakuumdichte Anlage der beiden Platten 1 und 6 aneinander vorgesehen sein müssen. Natürlich ist es auch möglich, im Erreich der Anlageflächen .zusätzliche Dichtungsmittel vorzusehen, um eine vakuumdichte Anlage der beiden Platten 1 und 6 aneinander zu gewährleisten.

Die Anlageflächen 7 und 8 urnfassen eine Ausnehmung in der zweiten Platte '6, welche eine Vakuumkammer 9 bildet. Die Vakuumkammer . ist über einen Anschluß 14 an eine nicht, näher dargestellte Vakuumpumpe, beispielsweise durch eine Schlauchverbindung, angeschlossen.

Die Werkstückspannvorrichtung ist mittels -an die zweite Platte 6 angeformte Nutsteine 12 in entsprechenden Nuten 15 an der Fräsmaschine bzw. Schleifmaschine geführt und kann mittels nicht näher dargestellter bekannter Mittel festgelegt werden. Die Werkstückspannvorrichtung kann dabei an einem bekannten Fräsmaschinen- bzw. Schleifmaschinentisch der Werkzeugmaschine 16 befestigt sein.

In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, welches mittels' einer Hohlspindel 10 an eine nicht näher dargestellte Drehbank angeflanscht werden.kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Va-

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kuumkammer 9 gebildet durch eine Ausnehmung in der ersten Platte 1, während die zweite Platte 6 einstückig mit der Hohlspindel 10 ausgebildet sein kann. Über die Durchgangsbohrung 11 der Hohlspindel 10 · steht die Vakuumkammer 9 mit der nicht näher dargestellten Vakuumpumpe in Verbindung. Die nicht näher dargestellte Anflanschstelle der Hohlspindel an der Drehbank ist-durch bekannte Abdichtmittel vakuumdicht ausgebildet. Zur vakuumdichten Verbindung der beiden Platten 1 und 6 sind die Anlageflächen 7 und 8 ebenfalls wie beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 plangeschliffen, so daß zusätzliche Dichtungsmittel nicht notwendig sind, um die Vakuumkammer 9 zwischen den beiden Platten 1 und 6 vakuumdichtzuhalten.

Wenn ein Werkstück 2, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist,auf die Oberseite bzw. Aufspannfläche der Spannvorrichtung durch Ansaugen aufge spannt wird, überdeckt es eine Anzahl der durchgehenden Bohrungen Die übrigen Bohrungen können mittels Dichtschrauben 4 abgedichtet · werden, wobei es lediglich notwendig ist, die unmittelbar neben dem Werkstück 2 liegenden Bohrungen 5 mittels der Dichtschrauben 4 zu verschließen. Die übrigen Bohrungen 5 können beispielsweise durch Kunststoffolien verschlossen werden, die beim Betrieb der Vakuumpumpe sich dicht an di6 Ränder der Bohrungen anlegen.

Als Vakuumpumpe genügt eine herkömmliche Pumpe, die beispielsweise eine Förderleistung von 30 bis 40 cbm pro Stunde aufweist und. einen Druck von etwa 0,4 bis 0, 95 bar in dex Vakuumkammer erzeugt. Die räumliche Ausgestaltung der Werkstückspannvorrichtung kann rund, rechteckig oder sonstwie gestaltet sein.

Außerdem ist es möglich, die Werkstückspannvorrichtung nicht durch an die zweite Platte arigeformte Befestigungsmittel an derWerkzeugmaschine 16 zu befestigen, sondern die Befestigung über einen zusätz-

lichen Rahmen oder ein zusätzliches Gestell an der Werkzeugmaschine zu erzielen.

Die Belüftung der Vakuumkammer 9 bei der Entfernung des Werkstückes 2 kann mittels eines nicht näher dargestellten Entlüftungsventils (Dreiwegeventil) in der Zuleitung zur Vakuumpumpe erfolgen.

Die Genauigkeit der Planparallelität am bearbeiteten Werkstück beträgt 0, 01 mm.

Claims

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Herbert Gulden, Schondorfer Slraße 34, 8000 München 70

An einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitung angeordnete

Werkstückspannvorrichtung

Patent/ Schutzansprüche:

\L·) An einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitung (Drehen, Fräsen, Schleifen) angeordnete Werkstückspannvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite einer ersten Platte (I)₇die an ihrer Oberseite eine plane Aufspannfläche für das Werkstück (2) aufweist sowie mit mehreren, jeweils ein Innengewinde (3) besitzende, durch Dichtschrauben (4) jeweils verschließbare durchgehende Bohrungen (5) versehen ist, eine zweite, mit der Werkzeugmaschine (16) verbundene Platte (6) vakuumdicht anliegt und daß unterhalb der Bohrungen (5) in der ersten Platte (1) zwischen den beiden Platten (1 und 6) eine von vakuumdichten Anlageflächen (7, 8) umfaßte, an eine Vakuum-

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pumpe angeschlossene Vakuumkammer (9) vorhanden ist, die gebildet ist durch eine in die erste oder zweite Platte (1 oder 6) eingeformte Ausnehmung.
2. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Platte (6) mittels einer Hohlspindel(l 0\ deren Durchgangsöffnung (11) die Verbindung zur Vakuumpumpe bildet, an einer Drehbank befestigt ist.
3. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-, zeichnet, daß die zweite Platte (6) mittels Nutsteinen (12) an einer Schleif- oder Fräsmaschine geführt ist.
4. Werkstückspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (7, 8) der beiden Platten (1, 6) gebildet sind durch plangeschliffene Flächen.