DE7540757U - Vorrichtung zur passgenauen lagerung von zu bearbeitenden werkstuecken - Google Patents

Description

Vorrichtung zur paßgenauen Lagerung von zu bearbeitenden Werkstücken/und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur paßgenauen und hochpräzisen Lagerung und Befestigung von zu bearbeitenden Werkstücken, zum Aufbau von Grundvorrichtungen im Werkzeugbau u.dergl., insbesondere zur Verwendung bei der spannabhebenden Verformung eines Werkstücks durch Werkzeugmaschinen, Bohr-, Fräs-, Schleif-, Hobel-, und Stoßmaschinen. · :,

Sehr häufig ist es im Werkzeugbau, bei der Bearbeitung von Werkstücken, bei der Herstellung von Grundvorrichtungen.und überhaupt bei der Herstellung neuer Bauelemente und Werkstücke erforderlich, Einzelteile, Prototypen oder Werkstücke allgemein in einer hochpräzisen Beziehung zueinander und zu einer Bearbeitungsmaschine anzuordnen und zu befestigen. Man kann sich in solchen Fällen entweder aufwendigster Vorrichtungen bedienen, die mit hoher Genauigkeit für diese Zwecke hergestellt werden müssen, und daher die Kosten für Prototypen beträchtlich in die Höhe treiben können, oder man bedient sich improvisierter Aufspanntechniken, was nicht selten zur Folge hat, daß hierdurch Ungenauigkelten eingeführt werden, die nicht

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hingenommen werden können und das geforderte Maß an Genauigkeit vermissen lassen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, hier für Abhilfe zu sorgen und eine Vorrichtung zum Einspannen von zu bearbeitenden Werkstücken und zum Aufbau von Grundvorrichtungen im Werkzeugbau zu schaffen, die auf Grund einer universellen Gestaltung vielfältig einsetzbar ist, wiederholt neu verwendet, werden kann, bei der Befestigungspunkte mit höchster Präzision und Genauigkeit festgelegt sind und die darüber hinaus noch ' verhältnismäßig preisgünstig und ohne größere Schwierigkeiten herstellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs genannten Vorrichtung und besteht erfindungsgemäß darin, daß zur Bildung eines Rasterspannsystems in einer Platte Präzisions-Einsatzbüchsen angeordnet sind, daß die Einsatzbüchsen in mit normaler Genauigkeit in der Platte gebohrten Aufnahmelöchern von einem aushärtbaren Material umgeben und von diesem in einem hochgenauen auf eine Präzisionsmeisterplatte zurück-r gehenden Rasterabstandsmaß gehalten sind und daß innerhalb des Rastersystems angeordnete Gewindebohrungen zur Befestigung von Halte- und/oder Anschlagmitteln (AufSpannwinkel, Anschlag- und Auflageleisten, Auflagetürme u.dgl.) angeordnet sind. Eine solche einmal hergestellte Platte mit einem Präzisions-Rasterspannsystem und zugeordneten Halte- und Anschlagmitteln kann wiederholt verwendet werden, ist wegen ihrer großen Anpassungsfähigkeit universell einsetzbar und bietet eine Möglichkeit mit bisher nur durch aufwendigste Vorrichtungen erreichten. Genauigkeit (bei einer Toleranz von -0,01 mm) Werkstücke wiederholt zu lagern und einer Bearbeitung zuzuführen.

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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

\ Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsv . beispielen der Erfindung

anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem daran gelagerten, von einer Fräsmaschine zu bearbeitenden Werkstück,

Fig. 2a eine Draufsicht auf einen Teilausschnitt einer rechteckförmigen Rasterspannplatte als grundlegendes Element der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,

Fig. 2b einen Schnitt entlang der Linie 2b-2b der Fig. 2a,

Fig. 3a die Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel

einer Rasterspannplatte in Rundform und Teildarstellung,

Fig. 3b einen Schnitt entlang der Linie 3b-3b der Fig. 3a mit

einer sich daran anschließenden Seitenansicht der Rundplatte,

die Figuren 4a, 4b und 4c

ein Ausführungsbeispiel eines Präzisions-Spannwinkels zur Verwendung mit der Rasterspannplatte nach Fig. 2 oder 3 in einer Seitenansicht, Draufsicht und in einer Schnittdarstellung entlang der Linie 4c-4c der Fig. 4a,

Fig. 5 das Ausführungsbeispiel eines Anlage- oder Abstandsstücks in hochpräziser Flächenbearbeitung in Form eines Turms, und

die Figuren Ra und 6b

das Ausführungsbeispiel einer Anlage- oder Abstandsleiste in Draufsicht und in einem Schnitt entlang der Linie 6b~6b der Fig. 6a„

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Das in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Rasterspann-'? system für den Werkzeugbau bzw. für die Lagerung von zu bear

beitenden Werkstücken umfaßt im einfachsten Fall zunächst die

in den Figuren 2a und 3a dargestellte Rasterspannplatte, der dann beliebige Zusatzelemente, nämlich Aufspannwinkel, Anschlag- und Auflageleisten, Anschlag- und Auflagetürme, Präzisionsbefestigungsstifte, ggf. Schraubbolzen u.dergl. noch zugeordnet sind.

Die universellen Anwendungsmöglichkeiten eines solchen Rasterspannsystems beruhen auf dem Umstand, daß die Rasterspannplatten der Figuren 2a und 3a, die lediglich als Ausführungsbeispiele angegeben sind, in einem präzise definierten Abstandsfeld Bohrungen aufweisen, die zueinander, auch über die gesamte Länge der jeweiligen Spannplatte gesehen, jeweils ein Präzisionsrasterabstandsmaß einhalten, v/elches innerhalb einer Genauigkeit von -0,01 mm liegt. Diese Ausnehmungen oder Bohrungen, auf deren Aufbau und Herstellung weiter unten noch ge-

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nauer eingegangen wird, liegen in der F lach end innen si on der Spannplatte in einem abstandsmäßig vorgegebenen Rasterlinien™ maß, beim Ausführungsbeispiel der Pig. 2a können daher die Abstände der einzelnen Ausnehmungen oder Bohrungen beispielsweise jeweils 60 mm voneinander in beiden Hauptrichtungen betragen.

Wegen der geforderten und erzielten Rastergenauigkeit im Ab-. standsmaß der Bohrungen oder Ausnehmungen zueinander von -0,01 mm ist einzusehen, daß die für jede neue Spannplatte erforderliche Präzisionsherstellung derartige Kosten verursachen würde, daß sich ein solches System nicht innerhalb eines vertretbaren Aufwandes und mit vertretbaren Kosten reall- I sieren läßt. Andererseits ist jedoch die teilerfinderische Maßnahme der Anordnung von hochpräzisen Ausnehmungen oder Bohrungen in einer Rasterspannplatte zum Aufbau von Grundvorrichtungen, zur Lagerung von zu bearbeitenden Werkzeugen u.dergl. äußerst zweckvoll und hilft einem steigenden Bedürfnis bei der Präzisionsherstellung und Bearbeitung von Werkstücken ab.

Die Erfindung weist gemäß einem weiteren Teilmerkmal einen Ausweg aus diesem Dilemma, und zwar dadurch, daß zur Herstellung einer solchen Rasterspannplatte zunächst eine sogenannte Präzisions-Meisterplatte, jeweils für das gewünschte Rastersystem und den vorgegebenen Rasterabstand mit höchster Präzision angefertigt wird. Die Herstellung einer solchen Meisterplatte, auf die im folgenden nicht weiter eingegangen wird, erfolgt beispielsweise in klimatisierten Räumen und unter Verwendung von Präzisionswerkzeugen. Eine solche Präzisions-Meisterplatte kann in dem gewünschten Rasterabstandsmaß Präzisionsbohrungen aufweisen, sie kann aber auch unmittelbar Rundstifte vorgegebenen Durchmessers in einem solchen Rastermaß aufweisen. So trifft es zwar zu, daß die Herstellung einer solchen Prä-

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gisions-Meisterplatte beträchtlichen Kosten unterworfen ist, andererseits ermöglicht jedoch die Erfindung ausgehend von dieser Präaislons-Meisterplatte dann die Herstellung beliebig vieler Rasterspannsysteme (jeweils mit dem gleichen Rasterabstandsmaß) in Form eines Bausatzes und mit vertretbarem Kostenaufwand. Damit die beispielsweise in den Figuren 2a, 2b sowie 3a und 3b gezeigten Rasterspannplatten hergestellt werden können, werden in diese zunächst in dem gewünschten Rasterabstandsmaß angeordnete Aufnahmebohrungen 5 gebohrt, wobei diese "Vorbohrungen" eine Ungenauigkeit im Raster zulas-' sen, daher zur Herstellung der Aufnahmebohrungen nur mit üblicher Genauigkeit bei bescheidenem Kostenaufwand vorgegangen werden muß; bei einem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise das ungenau gebohrte Raster der Aufnahmebohrungen eine Toleranz von -0,3 mm umfassen. Es versteht sich, daß ein solches ungenau gebohrtes Raster den Präzisionsanforderungen im Werkzeugbau, bei der reproduzierfähigen Lagerung von Werkstücken u.dergl. nicht genügen kann.

Die Erfindung sieht daher Präzisionsbuchsen, bevorzugt aus Stahl vor, von denen eine bei 6 in perspektivischer Ansicht in Fig. 2a dargestellt ist. Diese Präzisions-Einsatzbüchsen 6 verfügen über eine genaue Innenbohrung 7, sind im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, nämlich bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, und verfügen über Außenabir.essungen, die keinen Präzisionsanforderungen unterworfen sind. Die Präzisions-Einsatzbüchsen bestehen jedoch bevorzugt aus gehärtetem Stahl und sind daher auch in der Lage, eine häufige Benutzung ohne Abnutzungserscheinungen zu überstehen. Gerade dies ist ein wesentlicher Vorteil vorliegender Erfindung, auf den weiter unten noch eingegangen wird.

Im einfachsten Fall wird dann zur Herstellung einer Rasterspannplatte 2 der Fig. 2a oder 2¹ der Fig. 3a weiter so vorge-

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gangen, daß zwischen dem Außendurchmesser der präzisions-Einsatzbüchsen 6 und der ungenau gebohrten Aufnahmeöffnungen

5 in der Rasterspannplatte ein merklicher Abstand vorliegt. Bei dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 2a, 2b sowie 3a, 3b sind die Aufnahmebohrungen 5, wie insbesondere der jewel-- !igen Querschnittsdarstellung der Figuren 2b und 3b entnommen werden kann, bei 8 bzw. 8' abgesenkt ausgebildet? in diesem Fall weisen die zugehörigen Präzisions-Einsatzbüchsen eine entsprechende Schulter 9 auf, die bei der Einsatzbuchse

6 der Fig. 2a gestrichelt dargestellt ist. Im einfachsten Fall können jedoch die Aufnahmebohrungen 5 durchgehend zylindrisch ohne Absatz ausgebildet sein, die Einsatzbüchsen 6 aus gehärtetem Stahl sind dann ebenfalls ohne Abstufung zylindrisch ausgebildet.

Das weitere Vorgehen bestimmt sich dann dadurch, daß es erforderlich ist, die beispielsweise in die Aufnahmebohrungen 5 eingeführten und dort mit merklichem Abstand lose angeordneten Einsatzbüchsen 6 in ihrer späteren, noch einzunehmenden Präzisionsposition mit Hilfe der Präzlsions-Meisterplatte zu bestimmen, d.h. mit anderen Worten die Präzisions-Meisterplatte gibt mit ihrem jeweiligen Hochpräzisicns-Rastermaß die Position der Präzisions-Einsatzbüchsen in der Spannplatte 2 bzw. 2' vor, die sich anfänglich, nämlich durch die Aufnahmebohrung 5, nur ungenau lokalisieren läßt.

Bei einem Ausführungsbeispiel kann zu diesem Zweck so vorgegangen werden, daß auf die nicht dargestellten, jedoch weiter vorn schon erwähnten und im Präzisionsabstandsmaß in der Meisterplatte vorhandenen Stifte, deren Außendurchmesser äußerst präzise dem Innendurchmesser der Einsatzbuchsen entspricht, diese Präzisions-Einsatzbüchsen aufgesteckt werden, anschließend kann man die Rasterplatte 2, 2' mit ihrem ungenau gebohrten Raster darüberheben und die von den Stiften der Präzisions-

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melsterplatte in ihrer relativen Position zueinander präzise \ festgelegten Einsatzbüchsen in die Aufnahmebohrungen 5 ab-

senken. Der sich dann zwischen den Aufnahmebohrungen 5 und

dem Außenumfang der Einsatzbüchsen 6 ergebende Ringraum, der merklich ist und beispielsweise im Bereich zwischen 1 bis 3 mm liegen kann, wird dann angefüllt mit einem Präzisionshaltemittel, bevorzugt mit einem aushärtbaren Kunststoff. Dieser Kunststoff, bei dem es sich in einer bevorzugten Ausgestaltung um ein Zweikomponenten-Gießharz handeln kann, kann, beispielsweise durch Eintröpfeln, in den abstandsmäßigen Ringraum zwischen Aufnahmebohrung 5 und Einsatzbüchse 6 eingebracht werden, wobei von dem Kunstharz nicht zu benetzende Flächen mit einem entsprechenden Trennmittel beschichtet sein können. Da solche Zweikomponenten-Spezialkleber von außerordentlicher Festigkeit und Beständigkeit sind, lassen sich auf diese Weise die Einsatzbüchsen mit höchster Präzision und für immer unverrückbar in den zugeordneten Aufnahmebohrungen in ihrer Präzision festlegen; sie behalten diese Position auch nach Abnahme von der Präzisionsmeisterplatte bei und bilden zusammen mit den Aufnahmebohrungen in der Rasterspannplatte 2 nunmehr ein Hochpräzisionsinstrument mit einer Rastergenauigkeit von hier beispielsweise -0,01 mm. Diese Genauigkeit wird durch das Eingießen der Präzisionsbüchsen in das ungenau gebohrte Raster der Rasterspannplatte 2, 2' erzielt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann zur Positionierung der Präzisions-Einsatzbüchsen 6 aus gehärtetem Stahl so vorgegangen werden, daß die jeweils anzufertigende Musterspannplatte so auf die Präzisionsmeisterplatte aufgelegt wird, daß die Stifte der Meisterplatte in die ungenauen Raster-Aufnahmebohrungen der Spannplatte 2, 2' hineinragen. Vorher können die Außenflächen der Stifte und überhaupt die gesamte Präzisionsmeisterplatte mit einem Trennmittel beschichtet werden, solche Trennmittel lassen sich zweckmäßigerweise auch aufsprühen.

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In gleicher Weise kann eine Trennmittelbeschichtung an der Innenbohrung der Präzisionsmeisterbuchsen vorgenommen werden. Damit es zu einer vollständigen Ausfüllung des Ringraums zwischen Aufnahmebohrung und Einsatzbüchse kommt, kann dann eine vorgegebene Menge an Zweikomponentengießharz jeweils auf den Boden der Aufnahmebohrung gegeben werden, dieser Boden ist bei auf die Meisterplatte aufgesetzter Spannplatte 2, 2^f gebildet von der Meisterplattenoberfläche und ggf. Teilen der ■ I Präzisionshaltestifte für die Einsatzbüchsen. Anschließend f schiebt man dann die auf die Stifte aufgesetzten Einsatzbüchsen 6 unter Krafteinwirkung nach unten, wobei die vorher eingegebene, aushärtbare Abstandsmasse zusammengedrückt und von allen Seiten in den Ringraum hinein und nach oben gepreßt wird, bis diese Masse schließlich am oberen Rand austritt und man die Gewißheit hat, daß der gesamte Ringraum mit der Gießharzmasse ausgefüllt ist. Reste der Masse können dann abgewischt werden und es erfolgt die zum Teil mehrere Stunden erfordernde Aushärtung der Zweikomponenten-Gießharzmasse bei auf die Meisterplatte aufgesetzter Spannplatte 2, 2¹. Bei dem Komponenten-Gießharz kann es sich bevorzugt um ein Epoxidharz handeln, welches etwa unter der Markenbezeichnung "Araldit" im Handel erhältlich ist.

Nach erfolgter Aushärtung gelangt man zu einer Rasterspannplatte, deren im Rasterabstandsmaß angeordnete Aufnahmeöffnungen, die von den Innenbohrungen 7 der Einsatzbüchsen gebildet sind, eine Rastergenauigkeit einhalten, die sämtlichen, auch außerordentlich hohen Ansprüchen im Werkzeugbau und bei der Bearbeitung von Werkstücken genügt.

Es versteht sich, daß die als Anschlag dienende Oberfläche der Rasterspannplatte 2, 2' präzisionsbearbeitet und geschliffen ist, daher weist das in Fig. 2b mit dem Bezugszeichen A angegebene Abstandsmaß, welches der Dicke der Rasterspannplatte 2,

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2* entspricht, eine Bearbeitungsgenauigkeit auf, die der
Rastergenauigkeit von -0,01 mm entspricht.

Der Darstellung der Figuren 2a bzw. 3a lassen sich zwei unterschiedliche Ausführungsformen für eine solche Rasterspannplatte entnehmen, die rechteckförmige Rasterspannplatte der
Fig. 2a eignet sich besonders zum hochgenauen Einspannen und
Halten von Werkstücken, die beispielsweise mit Hilfe von Bohroder Fräsmaschinen zu bearbeiten sind, die in Fig. 3a gezeigte Rundspannplatte erlaubt den Einsatz auf Drehmaschinen für' verschiedenartigste Bearbeitung und bietet zusätzlich Vorteile gegenüber der bekannten Planscheiben.

Die Anwendung einer solchen, in den Figuren 2a und 3a gezeigten Rasterspannplatte erfolgt dann mit Hilfe von massiven
Halte- bzw. Steckstiften 10 (s. die kleine Zeichnung neben
der Darstellung der Fig. 3a). Die Außenabmessungen dieser
Steckstifte entsprechen genauestens den Abmessungen der Innenbohrung der Einsatzbüchsen 6, die Länge der Steckstifte 10 ist jedoch größer als die Tiefe der Innenbohrung der Einsatzbüchsen, so daß man sich durch die herausragenden Steckstifte 10 das Präzisionsraster der Spannplatten 2, 2¹ zunutze machen kann.

Zu diesem Zweck vervollständigt sich das Rasterspannsystem,
welches die zunächst geschilderten Spannplatten 2, 2¹ umfaßt, zu einem Baukastensystem, welches noch über eine Vielzahl von weiteren Befestigungsmitteln, Anschlagmitteln, Auflagemitteln u.dergl. verfügt.

Solche zusätzlichen Hilfsmittel lassen sich den nachfolgenden Figuren 4 bis 6 entnehmen und werden im folgenden noch im einzelnen erörtert; zur Befestigung dieser Hilfsmittel, bevorzugt jedoch zur Befestigung und zum Einspannen der mit den

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Rasterspannplatten zu verbindenden Werkstücke, verfügen die Rasterspannplatten dann noch über normale, mit einem Innengewinde versehene Bohrungen 11, die bevorzugt ebenfalls in einem Rastersystem liegen können. Diese Bohrungen dienen zur Aufnahme von Schraubbolzen, wobei ihre Positionierung innerhalb des Rasterabstandssystems der Präzisionseinsatzbüchsen im Grunde beliebig ist, auch ist es nicht erforderlich, daß das bevorzugt von den Gewindebohrungen eingehaltene Rastersy-r stem erhöhten Genauigkeitsanförderungen entspricht. Diese Bohrungen sind lediglich dazu da, mit Hilfe der Präzisionseinsatzbüchsen und der zugeordneten Steckstifte 10 genauestens positionierte und orientierte Gegenstände, Systeme und Werkstücke, aber auch die sonstigen Hilfsmittel einzuspannen, damit auch eine unter Kraft- oder Druckeinwirkung durchzuführende, beispielsweise spanabhebende Bearbeitung möglich ist. Diese Gewindebohrungen innerhalb des Rastersystems dienen daher der Befestigung der im folgenden noch zu erläuternden Aufspannwinkel, Anschlag- und Auflageleisten oder Anschlag- oder Auflagetürme sowie ggf. handelsüblichen, mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Spannelementen. Die in den Figuren 2a und 3a gezeigten Rasterspannplatten verfugen schließlich noch über weitere, nicht im Rasterabstandsmaß angeordnete Bohrungen oder Durchlässe 13, die jedoch nicht notwendigerweise zu den Einsatzbüchsen der Rasterspannplatte im Präzisionsmaßstab orientiert sein müssen. Diese zusätzlichen Bohrungen 13 dienen der Befestigung der Spannplatten an Bearbeitungsmaschinen; auf eine solche Möglichkeit wird weiter unten noch mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 1 genauer eingegangen.

Um im weitesten Maße zu einem universellen Baukastensystem für die Einspannung und Lagerung von Werkstücken zu gelangen und damit die Werkstücke nicht unmittelbar an den in die Bohrungen der Präzisionseinsatzbüchsen eingesteckten Haltestifte angelegt werden müssen, sind gemäß weiteren Merkmalen vorlie-

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gender Erfindung zusätzliche Hilfsmittel und Hilfssysteme vorgesehen, von denen eines den in den Figuren 4a bis 4c gezeigten Anschlagwinkel oder Lagerwinkel umfaßt. Der Schnittdarstellung der Fig. 4c läßt sich derAufbau eines solchen Anschlagwinkels 14, der auch zur Montage der Darstellung der Fig. 1 verwendet ist, genauer entnehmen; der Anschlagwinkel verfügt über zwei Flächen, nämlich die Bodenfläche 15 und eine Rückseitenfläche 16, die als Anschläge dienen und präzisionsbearbeitet und geschliffen sind. Neben den üblichen Gewindebohrungen 18 zur Verschraubung von zu befestigenden Werkstücken oder weiteren Anschlagelementen sind in der Darstellung der Figuren 4a bis 4c wiederum die Aufnahmebohrungen 5' gezeigt, die der Positionierung von Präzisionseinsatzbüchsen dienen oder doch zumindestens dienen können. Weitere Bohrungen 20 dienen zur Aufnahme von Schraubbolzen und zur Befectigung eines solchen Präzisionsanschlagwinkels auf der Rastergrundplatte 2, 2'. Die Abstände der in diesen Anschlagwinkel eingesetzten Präzisions-Einsatzbüchsen zueinander liegen wiederum innerhalb des gegebenen Rastersystems und halten die mit Bezug auf die Rastergrundplatte gewünschte Genauigkeit von -0,01 mm ein.

Vervollständigt wird das Baukastensystem zur universellen Anwendung dmn schließlich noch durch sogenannte Anlagetürme, von denen einer in Fig. 5 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet ist. Die Abstände seiner Flächen 23, 24 und 25 voneinander weisen das geforderte Präzisionsabstandsmaß von -0,01 mm Genauigkeit auf, eine durchgehende, an beiden Seiten abgesenkte Bohrung 26 dient zur Aufnahme eines Schraubbolzens. Es versteht sich, daß solche Auflagetürme in beliebiger Größe und mit beliebigen Abstandsmaßen vorgesehen sein können, auch können in beliebiger Höhe der Anlageoder Abstandstürme die Schulterflächen 24 angeordnet werden.

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Der Darstellung eier FIg» 6 läßt sich dann noch in Draufsicht und in einer Schnittdarstellung eine mögliche AusfUhxungsform einer Abstands- oder Anlageleiste 30 entnehmen, die neben zwei im Rasterabstandsmaß angeordneten und mit Einsatzbüchsen versehenen Bohrungen 5'· eine Aufηahmebohrung 31 für eine Schraubbolzenbefestigung aufweist. Da bei einer solchen Anlageleiste bevorzugt sämtliche Flächen präzisionsbearbeitet, nämlich geschliffen und einen Abstand mit einer Genauigkeit . von -0,01 mm aufweisen, ist die Anschlagleiste 31 der Figuren 6a und 6b für beliebige Anwendungszwecke geeignet. Es versteht sich, daß diese ergänzend genannten Hilfsmittel zur Präzisions lagerung und Befestigung von Gegenständen und Werkstücken auf den Rasterspannplatten 2, 2' nur beispielhaft sind und nur einige Möglichkeiten für die Vielfalt beim Aufbau eines Rasterspann-Baukastensystems angeben können.

Der Darstellung der Fig. 1 läßt sich ein mögliches Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rasterspannsystems entnehmen; auf dem Schlitten 40 einer mit dem Bezugszeichen 50 versehenen Fräsmaschine mit einem bei 51 angedeuteten Fräskopf ist eine rechteckförmige Rasterspannplatte 2¹¹ gelagert, beispiels-i weise indem mit Hilfe der Bohrungen 13 eine Verschraubung mit in den Schlittennuten angeordneten Nutsteinen vorgenommen ist. An geeigneter Stelle sind in die Rasterspannplatte 2'· Einsteckstifte 10 eingesteckt, die sich in die entsprechenden, vorzugsweise mit Präzisionseinsatzbüchsen versehenen Bohrungen 5' am Bodenteil des in Fig. 4a gezeigten Anschlagwinkels 14 erstrecken. Dieser Anschlagwinkel ist daher präzise gelagert und, was in der Zeichnung der Fig. 1 nicht sichtbar ist, durch Schraubbolzen, die in die Gewindebohrungen 11 der Spannplatte 2¹¹ eingeschraubt sind, festgelegt. Der weitere Aufbau, J nunmehr ausgehend von dem kleineren Rasterspannsystem auf der Rückfläche 16 des Anschlagwinkels 14 ist nun so getroffen, daß an diesem zunächst ein weiterer Anschlagwinkel 41 zur Bildung

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eines zur Rückflache 16 rechtwinkligen Anschlages angeordnet 1st, darüber hinaus ist am oberen Teil des Anschlagwinkels eine mit Bezug auf Fig. 6 im einzelnen erläuterte Anschlagleiste 30 befestigt. Eine anders geformte Anschlagleiste 30· ist weiter unten an der Rückseite des Anschlagwinkels 14 befestigt, auf dieser baut dann noch ein Anschlagturm 22 auf, wie er mit Bezug auf Fig. 5 gezeigt worden ist. Der Anschlagturm 22 dient als Gegenlager für eine Halteleiste 43, die einerseits in einer Ausnehmung 44 am Anschlagturm 22 liegt und andererseits an einerF lache eines von dem Fräskopf 51 zu be- ' ,' arbeitenden Werkstücks 45 anliegt. Das Werkstück liegt im Anschlag einerseits an der Anschlagleiste 30 und andererseits an dem Anschlagwinkel 41, die beide am Anschlagwinkel 14 befestigt sind. Verspannt wird die Halteleiste 43 mit Hilfe eines Schraubbolzens 4 6, der in eine entsprechende Gewindebohrung in der größeren Fläche des Anschlagwinkels 14 eingeschraubt ist.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Rasterspannsystems, bestehend in einer Baukastenform aus den Rastergrundspannplatten und den sonstigen, geschilderten Hilfsmitteln, liegen in der Möglichkeit einer schnellen Montage von Grundvorrichtungen, wie beispielsweise eine in Fig. 1 dargestellt ist, ohne daß hierzu vom Werkzeugbau oder einer Konstruktionsabteilung besondere Aufwendungen vorgenommen werden müssen. Fotografiert man die Darstellung der Fig. 1 beispielsweise, dann gelangt man ohne umständliche Speicherung und Zeichnung von Datenwerten zu einer eindeutigen Dokumentation für einen späteren Wiederholungsfall, da die benötigten Bauteile sowie das Aufbauraster der Fotografie leicht zu entnehmen sind.

Besonders vorteilhaft ist, daß solche Grundvorrichtungen unter ^Verwendung des erfindungsgemäßen Rasterspannsystems in einfacher Weise, nämlich lediglich durch Lösen ^sder Schraub-

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verbindungen und Herausziehen der einsteckbaren, einer Präzisionspositioniernng dienenden Steckstifte 10, wieder demontiert werden können, so daß eine schnelle Weiterverwendung möglich ist. Es entfallen so aufwendige Fertigungspläne, Stücklisten, Materialbeschaffung, Konstruktion, spätere Lagerung einer Hilfsvorrichtung sowie Besprechungen weitestgehend. Besonders vorteilhaft ist auch, daß die Kosten eines solchen Systems sehr gering sind, da, insbesondere wegen der aus ge-· härtetem Stahl bestehenden Präzisionseinsatzbüchsen eine häufige Wiederverwendung möglich ist, ohne daß es zu einer Abnutzung und daher zu einer nicht mehr tolerierbaren Ungenauigkeit des Systems kommt. Die Grundkosten pro Aufbau sind daher, wenn man beispielsweise Nullserien, Prototypen, Laboraufbau, Prüfeinrichtungen u.dergl. in Betracht zieht, äußerst gering und mit üblichen Kosten nicht zu vergleichen.

Beispielsweise läßt sich eine Grundvorrichtung unter Verwendung des erfindungsgemäßen Rasterspannsystems auch in Fertigungsabteilungen vom Einsteller oder von der Werkzeugausgabeunmittelbar aufbauen, so daß Maschinenstillstände stark reduziert werden.

Als Anwendungsgebiete für das erfindungsgemäße Rasterspannsy- , stern ergibt sich eine Werkstückbearbeitung an Fräsmaschinen, Kopierfräsmaschinen, Stoßmaschinen, Hobelmaschinen, Drehbänken u.dergl., auch bei Prüfeinrichtungen und Kontrollstellen, denn das erfindungsgemäße Rasterspannsystem gibt auch für die Fertigungskontrolle präziseste Abstandsmaße vor, die hier Verwendung finden können.

Vorteilhaft ist schließlich weiterhin, daß durch entsprechendes Einstecken von Anlageleisten auch mehrere Spannplatten in beiden Richtungen miteinander unter Einhaltung des präzisen Raster abs tahdsmaßes gekoppelt Werdenskönnen, so daß noch größe-

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re Plächenb(?relche im Rasterabstandsmaß bei Beibehaltung des j genauen Rasters aufgebaut werden können»

Da bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Längsseiten der Rasterspannplatten verstärkt sind, können an diesen die Änschlagleisten angebracht werden, so daß im Takt auf Viel-

'i Spindelbohrmaschinen oder Präsmaschinen gearbeitet werden { kann. Es versteht sich, daß die Höhenmaße der Anlageleisten · und Anlagetürme in beliebiger Weise gewählt werden können.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die Präzisionsmeisterplatte selbstverständlich nicht notwendigerweise von Anfang an mit im präzisen Rasterabstandsmaß angeordneten und herausragenden Stiften versehen sein muß, auf die die Einsatzbüchsen für die jeweilige Rasterspannplatte aufgeschoben werden; es ist alternativ möglich, auch die Präzisionsmeisterplatte nur mit, selbstverständlich im hochpräzisen Rasterabstandsmaß liegenden BohrunSⁿzu versehen, in die. dann den erwähnten Einsteckstiften ähnliche Stifte eingeführt werden,· die dann zur Zentrierung der Präzisions-Einsatzbüchsen für die Spannplatten dienen.

Es ist auch möglich, die einzelnen Bausteine, insbesondere die Rasterspannplatten, aus einem anderen Material als Metall, beispielsweise Gußeisen herzustellen; insbesondere eignet sich eine Ausführung des Rasterspannsystems für Kontrollzwecke in Marmor. Für elektrische Aufbauten und wegen der Transparenz eines solchen Systems könnte auch Glas, also ein Baustoff aus technischen Silikaten, verwendet werden, gegebenenfalls auch aus Acrylglas.

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Claims (6)

> 4 1173/ot/wi ή 3-12.1975 - 17 - Schutzaxtaprüchei

1. Vorrichtung zum paßgenauen und hochpräzisen Aufspannen und Befestigen von zu bearbeitenden Werkstücken, zum Aufbau von Grundvorrichtungen Im Werkzeugbau u.dgl., insbesondere bei der spanabhebenden Verformung von Werkstücken durch Werkzeugmaschinen, Bohr-, Präs-, Schleif-, Hobel- und Stoßmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Rasterspannsystems in einer Platte (2, 2', 2·') Präzisions-, Einsatzbüchsen (6) angeordnet sind, daß die Einsatzbüchsen in mit normaler Genauigkeit in der Platte (2, 2', 2'¹) ge-'· bohrten Aufnahmelöchern (5, 5¹) von einem aushMrtbaren Material umgeben und von diesem in einem hochgenauen auf eine Präzisionsmeisterplatte zurückgehenden Rasterabstandsmaß ge-'halten sind und daß innerhalb des Rastersystems angeordnete Gewindebohrungen (11,18) zur Befestigung von Halte- und/ oder Anschlagmitteln (Aufspannwinkel 14, Anschlag- und Auflageleisten 3o, Auflagetürme 22) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aushärtbare Material ein Zweikomponenten-Epoxidgießharz ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, · daß die Anschlagflächen der Halte- und/oder Anschlagmittel (14, 22, 30) ein vorgegebenes Abstandsmaß mit einer Bearbeitungsgenauigkeit aufweisen, die der Genauigkeit des zugeordneten Rastersystems (-0,01 mm) entspricht.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufspannwinkel (14) vorgesehen ist, dessen Bodenfläche (15) im rechten Winkel zur Rückfläche (16) angeordnet und feinbearbeitet ist und daß in Boden- und Rückfläche Aufnahmebohrungen (5¹) mit im

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entsprechendem Rastermaß eingesetzten PrlKisions-Einsatzbüchsen vorgesehen sind,

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennaelchnet, daß neben den Einsatzbüchsen Gewindebohrungen (18) sowie Bohrungen (20) zur Aufnalme von Schraubbolzen vorgesehen
sind, die der Befestigung des Anschlagwinkels (14) an der Grundspannplatte (2, 2^!) dienen. .

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Anschlag- und Befestigungsmittel (Leisten 30, Türme 22) neben Präzisions-Einsatzbüchsen im Rasterabstandsmaß über abgesenkte Aufnahmebohrungen für Schraubbolzen verfugen.

7540757 28.04.77