CZ20021345A3

CZ20021345A3 - Workpiece clamping fixture

Info

Publication number: CZ20021345A3
Application number: CZ20021345A
Authority: CZ
Inventors: Karl Fries
Original assignee: Erowa Ag
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-12-17

Abstract

Upínací přípravek má podstavec (1) a úchyt (2) obrobku, který se na něm nechá pevně upnout, na kterémjsou uspořádané směrové články, které spolupracují párovým způsobem a vyrovnávají úchyt (2) obrobku ve třech k sobě kolmých souřadnicových osách a úhlově na podstavec (1). Upínací orgány pevně drží svou upínací silou úchyt (2) obrobku v poloze, stanovené směrovými články na podstavci (1). Každý upínací orgán má na podstavci (1) upínací pouzdro (4) a na úchytu (2) obrobku upínací čep (11). Jako směrové články pro stanovení polohy v souřadnicové ose, paralelní s čárou účinnosti síly, existují navzájem proti sobě stojící dorazové plochy (27, 28). Úchyt (2) obrobku má na straně (9), v upnutém stavu přivrácené k podstavci (1), průběžně plochý povrch, který místně na této straně tvoří dorazové plochy (27).The fixture has a base (1) and a workpiece fixture (2) which it is fixed on it, on which they are arranged directional cells that work in a paired manner a they align the workpiece grip (2) in three perpendicular to each other coordinate axes and angularly on the pedestal (1). Clamping the organs hold the workpiece holder (2) firmly with its clamping force in a position determined by the directional elements on the pedestal (1). Each clamping body has a clamping bush (4) on the base (1) and a clamping pin (11) on the workpiece holder (2). As directional cells for positioning in coordinate axis, parallel with a force efficiency line, they are standing against each other stop surfaces (27, 28). The workpiece holder (2) has a side (9) continuously in the clamped state facing the pedestal (1) a flat surface which locally forms the stop on this side area (27).

Description

Předložený vynález se týká přípravku k polohově definovanému upínání obrobku na pracovním místě obráběcího stroje, s podstavcem, fixovatelným na pracovním místě obráběcího stroje a úchytem obrobku, který se na něj nechá posadit a na něm pevně upnout, dále se směrovými články na podstavci a na úchytu obrobku, které spolupracují párovým způsobem a úchyt obrobku vyrovnávají ve třech k sobě kolmých souřadnicových osách (X, Y, 2) a úhlově na podstavci, a s upínacím přípravkem, jehož upínací síla pevně drží úchyt obrobku v poloze určené směrovými články na podstavci.The present invention relates to a fixture for position-defined clamping of a workpiece at a machine tool workstation, with a stand fixed at a machine tool workstation and a workpiece grip to be seated on and firmly clamped thereon, directional elements on the workpiece stand and gripper The workpiece cooperates in pairs and aligns the workpiece grip in three mutually perpendicular coordinate axes (X, Y, 2) and at an angle on the base, and with a fixture whose clamping force firmly holds the workpiece grip in a position determined by directional members on the base.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Upínací přípravky tohoto typu mají být vhodné při příslušném dimenzování k upínání poměrně velkých a těžkých obrobků a k tomu mohou přenášet síly, které se vyskytují při obrábění s odběrem třísek, bez ovlivňování požadované přesnosti polohováni.Clamping jigs of this type are to be suitable for clamping relatively large and heavy workpieces, with appropriate dimensioning, and for this purpose they can transmit the forces that occur during machining with chip removal without affecting the required positioning accuracy.

Vývoj větších upínacích přípravků se opírá o zkušenosti, učiněné s upínacími přípravky menší konstrukce. U jednoho ze známých upínacích přípravků menší konstrukce je uspořádáno v kruhu kolém centrálního upínacího přípravku po dvou lineárních párech směrových článků ke stanovení úhlové polohy, v souřadnicové rovině (X-Y), tvořené pomoci dvou souřadnicových os (X, Y), přičemž čára účinnosti upínacího přípravku leží ve třetí souřadnicové ose (Z) a pracovní boky klínového středícího pravítka a pracovní hrany příslušné středící štěrbiny probíhají radiálně k ose Z. Středící štěrbiny jsou tvořeny vybráními ve společné desce, která jeThe development of larger fixtures is based on the experience of smaller fixtures. In one known fixture of smaller construction, there is arranged in a circle perpendicular to the central fixture, after two linear pairs of directional members to determine the angular position, in the coordinate plane (XY) formed by the two coordinate axes (X, Y), it lies in the third coordinate axis (Z) and the working sides of the wedge centering ruler and the working edges of the respective centering slot extend radially to the Z axis. The centering slots are formed by recesses in a common plate that is

* ·· ·· ·» • · · ♦ · · · • · · · · · • ·♦···· · • · · · · · •·· ·· ·· ···· poddajná ve směru osy Z. Tato deska je umístěná na úchytu obrobku, zatímco středící pravítka jsou připevněna na podstavci. Upínací přípravek se skládá z upínacího pouzdra, umístěného v podstavci, s kulovým uzávěrem a upínacím čepem, vyčnívajícím na úchytu obrobku, který se k upnutí úchytu obrobku nechá vsadit do upínacího pouzdra na podstavci. Ke stanovení polohy v ose Z slouží čepy, centrálně symetricky umístěné na úchytu obrobku, které svou čelní stranou narážejí na dorazové plochy na podstavci.* · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · This plate is placed on the workpiece holder while the centering rulers are attached to the base. The clamping jig consists of a clamping sleeve housed in a pedestal with a ball lock and a clamping pin protruding on the workpiece clamp, which can be inserted into the clamping sleeve on the pedestal to clamp the workpiece clamp. Pins Z, centrally symmetrically positioned on the workpiece holder, are used to determine the Z-axis position.

Upínací přípravky v tomto provedení mají vysokou reprodukovatelnost polohy úchytu obrobku vzhledem k podstavci a před časem se osvědčily k polohově definovanému upnutí obrobků, zejména když síly, vykládané na obrobky během procesu obrábění, jsou zanedbatelně malé, jako např. při elektroerozním obrábění.The fixtures in this embodiment have a high reproducibility of the position of the workpiece grip with respect to the base and have proven to have a position-defined gripping of the workpieces some time ago, especially when the forces exerted on the workpieces during the machining process are negligibly small.

Při obrábění s odběrem třísek omezuje zatížitelnost takového upínacího zařízení jejich oblast použití v podstatě na obrobky, jejichž rozměry nejsou větší než rozměry vlastního upínacího přípravku. Při obrábění větších obrobků se na upínacím přípravku mohou vyskytovat síly, které se podle okolností stávají tak velkými, že lineární směrové články a upínací přípravek se zatěžují nadměrně a jejich íunkce se už nemůže plnit žádaným způsobem a především se už nemůže plnit s požadovanou přesností. Kritické jsou zejména otáčivé momenty, vykonávané obráběcími silami na úchyt obrobku vzhledem k ose Z, které mohou vytvářet na pracovních bocích párů směrových článků, příslušných pro stanovení osy X a Y, nadmíru vysoké tlakové sily, které ovlivňují přesnost polohování. Tyto tlakové síly se nechají samy držet v příslušných hranicích tím, že pro obrábění větších obrobků se upravují větší upínací přípravky, u kterých jsou uvedené lineární páry směrových článků vytvořené příslušně silněji a mají dostatečně velký radiální odstup od osy Z. Popsaný • 4 známý upínací přípravek ale není svou konstrukcí vhodný, aby je pomocí jednoduchého lineárního zvětšení jejich rozměrů přizpůsobil velikosti obrobků, které chceme obrábět. Centrální uspořádání upínacího přípravku se jeví zejména jako nevhodné, protože by jediný upínací orgán v důsledku vyšší upínací síly dopadl příslušně velký. Upínací přípravek by se tím stal značně neforemný a těžký a tím nevhodný pro praktické zacházení. Další obtíž existuje vzhledem k uspořádání čepů pro stanovení polohy v ose Z. Pokud se tyto čepy nacházejí ve větším odstupu od čáry účinnosti upínací síly, je třeba počítat s prohnutím úchytu obrobku, které ovlivňuje přesnost polohování. U uspořádání čepů blízko čáry účinnosti upínací síly se oproti tomu mohou vyskytovat klopné momenty, které jsou ze stejného důvodu nežádoucí.In machining with chip removal, the load capacity of such a clamping device limits their field of application to workpieces whose dimensions are not larger than the dimensions of the fixture itself. When machining larger workpieces, the clamping jig may have forces that become so large that the linear directional members and the jig are overloaded and their functions can no longer be filled in the desired manner and, above all, can no longer be filled with the required accuracy. Particularly critical are the rotational moments exerted by the machining forces on the workpiece grip with respect to the Z axis, which can generate extremely high compressive forces on the working sides of the pairs of direction elements relevant for determining the X and Y axes, which affect the positioning accuracy. These compressive forces can be held within their respective limits by providing larger fixtures for machining larger workpieces, in which said linear pairs of directional links are correspondingly stronger and have a sufficiently large radial distance from the Z axis. Described • 4 known fixture but it is not suitable for its design to adapt it to the size of the workpieces to be machined by simply linearly increasing its dimensions. In particular, the central arrangement of the clamping device appears to be unsuitable, since a single clamping element would be correspondingly large due to the higher clamping force. The fixture would thus become considerably bulky and heavy and thus unsuitable for practical handling. A further difficulty is due to the arrangement of the positioning pins in the Z axis. If these pins are at a greater distance from the clamping force efficiency line, it is to be assumed that the workpiece grip deflection affects the positioning accuracy. On the other hand, in the arrangement of the pins close to the clamping force efficiency line, tilting moments may occur which are undesirable for the same reason.

Cílem vynálezu je upínací přípravek pro větší zatížení, zlepšený s ohledem k uvedeným nedostatkům. Přitom by se mělo zohledňovat také několik dalších hledisek. Jednak by se okolnost, že ve výrobním závodu se vyžadují úchyty obrobku v mnohem větším počtu než k nim příslušných podstavců, měla ve větší míře zohlednit tím, že podíl nákladů pro úchyty obrobku se rozhodující mírou zmenšuje. Jednak se má uživateli takových upínacích přípravků od jejich dodavatele nabízet možnost, moci používat i úchyty obrobku z vlastního vývoje.It is an object of the present invention to provide a larger load clamping fixture that is improved in view of these drawbacks. Several other aspects should also be taken into account. On the one hand, the fact that a much larger number of workpiece holders are required in a production plant than their respective bases should be taken into account to a greater extent by the decisive reduction in the cost share for the workpiece holders. On the one hand, the user of such fixtures from their supplier should be offered the possibility to be able to use the workpiece handles from his own development.

Úkol, který je základem vynálezu, spočívá proto v tom, vytvořit upínací přípravek úvodem uvedeného typu, který je zejména vzhledem k úchytu obrobku konstruován jednoduše, nákladově příznivě a přizpůsobivě a který zaručuje při všech vyskytujících se zatíženích zachování požadované přesnosti polohování.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a fixture of the type mentioned at the outset, which is designed in a simple, cost-effective and adaptable manner, in particular with respect to the workpiece fixture, and which ensures the required positioning accuracy at all loads.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Přípravek k polohově definovanému upínání obrobku na ·« * · ·· ·· ·· · « · 4 ··· · · ·· ·· ····· · • · · ······ · • · ······ ···· ··· ··· ·· ·· ···· pracovním místě obráběcího stroje, s podstavcem, íixovatelným na pracovním místě obráběcího stroje a úchytem obrobku, který se na něj nechá položit a na něm pevně upnout, dále se směrovými články na podstavci a na úchytu obrobku, které spolupracují párovým způsobem a úchyt obrobku vyrovnávají ve třech k sobě kolmých souřadnicových osách (X, Y, Z) a úhlově na podstavci, a s upínacím přípravkem, jehož upínací síla pevně drží úchyt obrobku v poloze určené směrovými články na podstavci, jehož podstatou je, že je kombinací minimálně dvou následujících znaků:Fixture for position-defined workpiece clamping on «4» · 4 · 4 · · · · 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 ·············································································································································· clamping elements, which cooperate in pairs and align the workpiece clamp in three mutually perpendicular coordinate axes (X, Y, Z) and angularly on the base, and with a fixture whose clamping force holds the clamp firmly the workpiece in the position determined by the directional elements on the pedestal, which is based on a combination of at least two of the following features:

Jako páry směrových článků pro stanoveni polohy v souřadnicové ose Z, paralelní k čáře účinnosti upínací síly, existují na podstavci a na úchytu obrobku navzájem proti sobě stojťčí dorazové plochy, zatímco pro stanovení polohy v obou zbývajících souřadnicových osách X, Y jsou pro každou souřadnicovou osu separátně upravené dva lineární páry směrových článků, které mají po jednom klínovém středícím pravítku a jednom protikusu s jednou k němu lícující středící štěrbinou.As pairs of direction elements for determining the position in the Z coordinate axis parallel to the clamping force efficiency line, there are opposing stop surfaces on the base and on the workpiece holder, while for determining the position in the two remaining coordinate axes X, Y are for each coordinate axis Separately arranged two linear pairs of directional links having one wedge centering ruler and one counterpart with one centering slot aligned therewith.

- Upínací přípravek zahrnuje více upínacích orgánů, které mají po jednom upínacím čepu, uspořádaném na úchytu obrobku, a upínací pouzdro, uspořádané na podstavci.The clamping fixture comprises a plurality of clamping members having one clamping pin arranged on the workpiece holder and a clamping sleeve arranged on the base.

- Úchyt obrobku má na straně, v upnutém stavu přivrácené podstavci, průběžně plochý povrch, který tvoří místně na této straně dorazové plochy a na kterém jsou na této straně připevněné lineární směrové články pro stanovení souřadnicových os X, Y, Z jakož i upínací čepy upínacích orgánů.- The workpiece holder has a flat surface on the side facing the base, which forms locally on this side of the stop surface and on which linear direction elements for determining the X, Y, Z coordinate axes and clamping pins are fixed on this side organs.

S tímto konceptem může být úchyt obrobku tvořen jednoduchou deskou s planparalelními bočními plochami, které musí být opatřeny např. jenom otvory popř. závitovými otvory k upevňování uvedených lineárních směrových článků a upínacích čepů a k upevňování obrobku pomocí Šroubů. Toto provedeni není • ·With this concept, the workpiece holder can be formed by a simple plate with planar parallel side surfaces, which must be provided, for example, only with holes or openings. threaded holes for fastening said linear direction elements and clamping pins and for fastening the workpiece with screws. This design is not •

• · · • · * · · • · • · · • · ···· ··· · jenom nanejvýše nákladově příznivé, nýbrž nabízí také možnost, že úchyt obrobku jiného původu se nechá bez velkých nároků přizpůsobit předpokladům k umístění směrových článků a upínacích čepů vzhledem k učitému podstavci.Only the most cost-effective, but also offers the possibility that the workpiece grip of other origin can be adapted to the positioning requirements of the directional elements without great demands and of the clamping pins relative to the teaching base.

Deska, tvořící úchyt obrobku, má s výhodou průběžné otvory pro vložení šroubů k upevnění na této straně lineárních směrových článků a upínacích čepů, aby se všechny upevňovací šrouby nechaly obsluhovat ze strany desky, odvrácené od členů, které chceme upevňovat. Když k tomu mají upevňovací šrouby v příslušných průběžných otvorech radiální vůli, nechá se stanovit přesná poloha upínacích čepů a zejména lineárních směrových článků tim, že úchyt obrobku s volně montovanými směrovými články a upínacími čepy se nasazuje a pevně upíná na hotový podstavec. Tím se členy, které chceme upevňovat, orientují na protikusy na podstavci. Potom se mohou utahovat upevňovací šrouby k fixování polohy, zaujímané uvedenými členy. Tímto způsobem odpadají, které je jinak třeba vyrábět s vysokou přesností, upínače pro uvedené členy, a náklady na montáž se nechají zmíněnou kalibrační metodou značně zmenšit. Dále se tím také pro výrobce vlastních úchytů obrobku stává jednodušší, s požadovanou přesností sám montovat dodávané směrové články a upínací čepy.The plate forming the workpiece grip preferably has through holes for receiving bolts for fastening on this side of the linear directional links and clamping pins so that all fastening screws can be operated from the side of the plate facing away from the members to be fastened. For this purpose, if the fastening screws have radial clearance in the respective through holes, the exact position of the clamping pins and in particular of the linear directional links can be determined by fitting the workpiece fixture with the loosely mounted directional links and the clamping pins and clamping firmly on the finished base. In this way, the members to be fastened are oriented towards the counterparts on the pedestal. Thereafter, the position fixing screws provided by said members may be tightened. In this way, the clamps for said members, which would otherwise have to be manufactured with high precision, are eliminated and the assembly costs can be considerably reduced by the said calibration method. Furthermore, it also becomes easier for the manufacturer of the workpiece fixtures themselves to assemble the supplied direction elements and clamping pins themselves with the required accuracy.

Vzhledem k dorazovým plochám pro stanovení polohy v ose Z spočívá přednostní provedení v tom, že dorazovými plochami, přiřazenými podstavci, jsou prstencové plochy, odsazené od jsou uspořádané právě a hraničí bezprostředněWith respect to the Z-axis stop faces, the preferred embodiment consists in that the stop faces assigned to the pedestals are annular surfaces offset from the right and boundary immediately

Tím se má dosahovat, že horní strany podstavce, které koncentricky k upínacímu pouzdru s prostorem pohybu pro upínací čep dorazové plochy, zachycující upínací sílu, leží co možná nejblíže jejímu centru účinnosti, aby se ohybové síly, vykonávané prostřednictvím upínacích sil na desku, udržovaly co možná nejmenší. Dále má být plošný obsah dorazových ploch co možná největší, aby se dosahovalo dostatečně velkých • · ·· třecích sil. které působí proti vzájemnému posouvání dorazových ploch, které právě spolupracují pod vlivem příčných sil a tím znemožňují boční posuv úchytu obrobku vzhledem k podstavci.In this way, it is to be achieved that the tops of the pedestal, which concentric to the clamping sleeve with the movement space for the clamping pin of the stopping surface receiving the clamping force, lie as close as possible to its center of efficiency to maintain the bending forces exerted by the clamping forces on the plate. maybe the smallest. Furthermore, the surface area of the abutment surfaces should be as large as possible in order to achieve sufficiently high frictional forces. which counteract the mutual displacement of the abutment surfaces which just cooperate under the influence of transverse forces and thus prevent lateral displacement of the workpiece grip with respect to the base.

Plošný obsah každé prstencové plochy je přednostním způsobem o několikanásobek větší než tento od průřezu upínacího čepu na nejvíce namáhaném místě jeho podélného rozměru. Za těchto okolností existuje záruka. že poloha nástrojového suportu se v rovině X/Y i při silném zatížení příčnými silami nemění ven přes hranice tolerance a příslušné páry směrových článků se nezatěžují přes míru.Preferably, the surface area of each annular surface is several times greater than that of the clamping pin at the most stressed location of its longitudinal dimension. There is a guarantee under these circumstances. that the position of the tool carriage does not change out of the tolerance limits in the X / Y plane even under heavy transverse forces, and that the respective pairs of directional links are not overloaded.

Pro stanoveni souřadnicových os (X. Y. Z) je upraveno řešení. v principu známé, u kterého má každý pár směrových článků klínové středící pravítko a protikus se středící štěrbinou. která s ním lícuje. V uvedeném případě se doporučuje konstrukce. u které protikus lineárních párů směrových článků pro stanovení souřadnicových os (X. Y. Z), spolupracující s klínovým pravítkem, má člen, poddajný ve směru osy Z, příčně k ose Z oproti tomu tuhý, ve kterém se nachází středící štěrbina, přičemž přednostně člen, mající centrovací štěrbinu, se nachází ve středu protikusu mezi dvěma upevňovacími lištami a s pomoci žebra elastického v ohybu je spojen s těmito upevňovacími lištami. Protože protikusy zaujímají více plošného prostoru než středící čepy, může být s ohledem na prostorovou potřebu upínacích orgánů účelné, upevňovat protikusy, mající středící štěrbinu, na nástrojovém suportu , protože upínací čepy vyžadují méně plošného prostoru než protilehlá upínací pouzdra na podstavci.A solution is provided to determine the coordinate axes (X. Y. Z). known in principle, in which each pair of directional links has a wedge centering ruler and a counterpart with a centering slot. that fits him. In this case construction is recommended. wherein the counterpart of the linear pairs of directional axes for determining the coordinate axes (XY Z) cooperating with the wedge ruler has a member yieldable in the Z direction transverse to the Z axis, while stiff in which the centering slot is located, preferably a member having The centering slot is located in the center of the counterpart between the two fastening strips and is connected to the fastening strips by means of a bend elastic rib. Since the counterparts occupy more surface space than the centering pins, it may be expedient, in view of the space requirement of the clamping members, to fasten the counterparts having a centering slot to the tool support, since the clamping pins require less surface space than the opposite clamping sleeves on the pedestal.

Uspořádáním upínacích orgánů a lineárních směrových článků blízko na periférii upínacího přípravku se může uprostřed něho držet volný prostor pro vestavění upínacího přípravku menší konstrukce. Větší upínací přípravek přitomBy arranging the clamping members and the linear directional links close to the periphery of the clamping fixture, there may be free space in the middle for the installation of the clamping fixture of smaller construction. Larger clamping device

tvoří nosník pro menší upínací přípravek a může se pomocí této doplňkové možnosti volitelné používat pro větší nebo menší obrobky.forms a beam for a smaller fixture and can be optionally used for larger or smaller workpieces with this additional option.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Podle přiloženého obrázku se v dalším blíže vysvětluje příkladné provedení vynálezu. Na obrázku znamenají:An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. In the picture they mean:

obr. 1: pohled na podstavec upínacího přípravku zeshora;FIG. 1: a top view of the fixture base;

obr. 2: průřez podstavcem upínacího přípravku;FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixture stand;

. obr. 3: pohled na úchyt obrobku upínacího přípravku zespodu;. FIG. 3 is a bottom view of the workpiece fixture;

obr. 4: průřez úchytem obrobku upínacího přípravku; a obr. 5: průřez upínacím přípravkem podle obr. 1 až 4 s úchytem obrobku polohovaném a pevně upnutém na podstavci.FIG. 4 is a cross-sectional view of a workpiece fixture; and FIG. 5 is a cross-sectional view of the clamping fixture of FIGS. 1 to 4 with the workpiece support positioned and firmly clamped on the pedestal.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Znázorněný upínací přípravek se skládá z podstavce JL (obr. 1 a 2) a z úchytu £ obrobku (obr.3 a 4), který se nechá posadit na podstavec £ a nechá se v definované poloze na něm upnout.The clamping jig shown comprises a pedestal 11 (FIGS. 1 and 2) and a workpiece holder 6 (FIGS. 3 and 4) which is allowed to sit on a pedestal 5 and allowed to clamp thereon in a defined position.

Podstavec £, který se nechá upevnit na pracovním místě obráběcího stroje nebo případně měřici stanice, má deskový kryt 2 s kvadratickou základní plochou. Uvnitř je umístěno upínací zařízení, které zahrnuje čtyři upínací pouzdra 4 s kulovým uzávěrem, která jsou podle obr. 1 centrálně symetricky uspořádána ve čtyřech rozích krytu 2.. Na horní straně krytu 2. se dále nacházejí čtyři lineární směrové článkyThe base 8, which can be fastened at a work station of a machine tool or, optionally, a measuring station, has a plate cover 2 with a quadratic base surface. Inside, there is a clamping device comprising four spherical clamping sleeves 4 arranged centrally symmetrically in the four corners of the housing 2 according to FIG. 1. On the upper side of the housing 2 there are also four linear directional links

5., které jsou uspořádané vůči sobě do kříže a mezi dvéma sousedními upínacími pouzdry 4. Ve středu krytu 3. zůstává volný prostor (na obr. 1 naznačeno čerchovaným kruhem 5.), který může přijmout o sobě známým způsobem podstavec upínacího zařízení menší konstrukce, např. v provedení popsaném na začátku. Prostředky k fixováni podstavce 1 na pracovním místé jsou o sobé známé a zde nejsou znázorněné.5, which are arranged in crosswise relationship with each other and between two adjacent clamping bushes 4. In the center of the housing 3 there remains a free space (indicated by a dashed circle 5 in FIG. 1), which can be received in a manner known per se , eg in the embodiment described at the beginning. Means for fixing the base 1 at a workstation are known per se and are not shown here.

Úchyt 2 obrobku, který se nechá nasadit na podstavecWorkpiece holder 2, which can be placed on the base

I a na ném upnout, je tvořen deskou 7 s planparalelními bočními plochami 8. a £, přičemž na horní boční ploše 8. se známým způsobem upevňuje obrobek, který je třeba obrábět. Prostředky, které jsou k tomu zapotřebí, např. závitové otvory, upravené v desce 7, nejsou na obrázku znázorněné. Spodní boční plocha 9., která je v upnutém stavu úchytu 2 obrobku přivrácena k podstavci X, tvoří průběžně plochý povrch, na kterém jsou na této straně pomocí šroubů 12 popř. 13 upevněné, tzn. lineární směrové články 10 a upínací čepyIt is formed by a plate 7 with planar parallel side surfaces 8 and 8, the workpiece to be machined being fastened to the upper side surface 8 in a known manner. The means required for this, eg threaded holes, provided in the plate 7 are not shown in the figure. The lower side surface 9, which in the clamped state of the workpiece holder 2 faces the base X, forms a continuously flat surface on which they are on this side by means of screws 12 or 12, respectively. 13 fixed, i. linear direction links 10 and clamping pins

II upínacího přípravku, párově spolupracující se směrovými články 5. na podstavci X. Pro upevňovací šrouby 12, 13 jsou upravené průchozí otvory, ve kterých mají upevňovací šrouby radiální vůli.The fastening bolts 12, 13 are provided with through holes in which the fastening bolts have radial clearance.

Každé upínací pouzdro X, upravené na podstavci X, obsahuje upínací objímku XX, která je v lícujícím vybrání na krytu .2. podstavce X upevněna pomocí šroubů 15 a má dutý prostor 16 k uložení upínacího čepu XX. Dutý prostor 16 je ve vstupním úseku 17 upínací objímky 14 kónicky rozšířen směrem ven. Na tento vstupní úsek 17 se napojuje prstencový úsek Xg., který je opatřen, tvořícím kulový uzávěr, věncem radiálně pohyblivých uzavíracích koulí 19. Ovládání uzavíracích koulí 19 při upínacím procesu se uskutečňuje pomocí pístu 20, který je oboustranně zatěžován tlakovým médiem a který je uspořádán ve válcovém prostoru 21 krytu 3. a prstencovým nákružkem 22. obklopuje prstencový úsek 18 upínací objímky 14. Slabě kónická • · · • · · vnitřní plocha prstencového nákružku 22 je ve své koncové oblasti směrem ven více kónicky rozšířena, přičemž tento dutý kónusový člen prstencového nákružku 22 spolupracuje známým způsobem s uzavíracími koulemi 19 kulového uzávěru. Jako 23 a 24 jsou označena přívodní vedeni pro tlakové médium k horní popř. spodní straně pístu 20. Píst 20 je mimoto pod vlivem určitého počtu tlačných pružin 25., které se opírají o krycí desku 26, uzavírající válcový prostor směrem dolů.Each collet X provided on the pedestal X includes a collet XX which is in a mating recess on the housing 2. The base X is fastened by means of screws 15 and has a hollow space 16 for receiving the clamping pin XX. The hollow space 16 is widened conically in the inlet section 17 of the clamping sleeve 14. To this inlet section 17 is connected an annular section Xg., Which is provided with a spherical closure, with a ring of radially movable shut-off balls 19. The shut-off balls 19 are actuated in the clamping process by a piston 20 in the cylindrical space 21 of the housing 3 and the annular collar 22 surrounds the annular portion 18 of the clamping sleeve 14. The slightly conical inner surface of the annular collar 22 is more conically widened outwardly in its end region, the hollow conical annular member. The collar 22 cooperates in a known manner with the spherical closure balls 19. The supply lines for the pressure medium to the upper and lower portions are designated as 23 and 24, respectively. In addition, the piston 20 is under the influence of a number of compression springs 25, which are supported by a cover plate 26 closing the cylindrical space downwards.

Horní čelní strany 27 všech upínacích objímek 14 leží v rovině, odsazené od horní strany krytu 3. a tvoří prstencové dorazové plochy, na které přiléhá svou plochou spodní stranou 9. deska 2, tvořící úchyt 2. obrobku. Dotyčné plošné oblasti 28 na desce 7 jsou na obr. 3 označené šraíováním. Tyto dorazové plochý 27 a 28, spolupracující párovým způsobem, tvoři páry směrových článků pro stanovení polohy úchytu 2. obrobku v ose Z.· Na podstavci X mohou existovat prostředky, které o sobě známým způsobem umožňují, dorazové plochy 27, 28 před jejich spojením ofukovat do čista. K tomu mohou být upraveny kanály tlakového vzduchu, které ústí na čelních stranách 27 upínacích objímek 14.The upper faces 27 of all clamping sleeves 14 lie in a plane spaced from the upper side of the housing 3 and form an annular abutment surface on which the lower side 9 of the plate 2 forming the workpiece grip 2 abuts. The affected surface regions 28 on the plate 7 are indicated by shading in FIG. These stop flats 27 and 28, cooperating in a paired manner, form pairs of directional links for determining the position of the workpiece grip in the Z axis. · There may be means on the base X that allow the stop surfaces 27, 28 to be blown in a known manner to the clean. For this purpose, compressed air channels can be provided which open at the end faces 27 of the clamping sleeves 14.

vsazena v šroubů 32.set in screws 32.

Lineární směrové články upravené na podstavci X, jsou podle obr. 1 a 2 prizmatická středici pravítka 30, která jsou drážkách 31 krytu 3. a jsou v něm upevněna pomoci Vyčnívající podélné strany středících pravítek 30 tvoří klínové plochy 33, přičemž vůči sobě probíhají v profilu na způsob klínu, přičemž klínový úhel je oboustranně přibližně pravítek 30 není vzhledem k jejich protože se právě mohou po montáži společně brousit na přesný rozměr v lícujících klínových plochách 33 dvojice vzájemně proti sobě ležících středících pravítek 30.1 and 2 are prismatic centering rulers 30, which are grooves 31 of the housing 3. and are fixed therein by the protruding longitudinal sides of the centering rulers 30 forming wedge surfaces 33, extending in profile in relation to each other. in a wedge-like manner, the wedge angle is approximately the two rulers 30 relative to each other, since they can be grinded together to the exact size in the mating wedge surfaces 33 of a pair of opposing centering rulers 30 just after assembly.

7°. Montáž středících přesné poloze kritická.7 °. Assembly centering precise position critical.

Každý směrový článek 10 úchytu 2 obrobku, označený jakoEach directional member 10 of the workpiece holder 2, designated as

protikus se středící štěrbinou, spolupracující s lineárním směrovým článkem .5 podstavce X, je podle obr. 3 a 4 proíilovaná deska 40 se středovým členem 42, nacházejícím se mezi dvěma upevňovacími lištami 41, který má jako středící štěrbinu dráčku 43 s klínovítě vůči sobě probíhajícími bočními plochami 44, přičemž klínový úhel opět obnáší oboustranně přibližně 7°. Středový člen 42 je pružnými žebry 45 spojen s upevňovacími lištami 41 a tvoří tímto způsobem tuhý člen, poddajný ve směru osy g, příčně k ose g naproti tomu tuhý. Každý z upínacích čepů IX, spolupracující s upínacím pouzdrem3 and 4, the center plate 42 having a center member 42 located between the two fastening strips 41 has a wedge-like wedge 43 as the centering slot. side wedges 44, the wedge angle again being about 7 ° on both sides. The central member 42 is connected by elastic ribs 45 to the fastening strips 41 and in this way forms a rigid member yieldable in the direction of the g axis, transverse to the g axis, on the other hand, rigid. Each of the clamping pins IX cooperating with the clamping sleeve

14. má podle obr. 4 na svém volném konci vyvýšeninu .50., která je na své zadní straně ohraničena kónickou prstencovou plochou 51. se kterou spolupracují uzavírací koule í 9 upínacího pouzdra 14.14. according to FIG. 4, has at its free end a ridge 50, which is delimited at its rear by a conical annular surface 51 with which the locking balls 9 of the collet 14 cooperate.

Obr. 2 představuje podstavec X v klidovém stavu. Písty 20 upínacího pouzdra X jsou bez zatíženi tlakem samy pod vlivem tlačných pružin 25. které drží písty 20 v dorazu na upínací objímce 14. U této polohy pístu se nacházejí uzavírací koule 19 kulového uzávěru v extrémní poloze uzávěru, přičemž o sobě známé, neznázorněné prostředky bráni uzavíracím koulím 19 v tom, padnout z jejich polohy do dutého prostoru 16 uzavírací objímky XX.Giant. 2 shows the pedestal X at rest. The pistons 20 of the collet X are unloaded without pressure under the influence of the compression springs 25 which hold the pistons 20 in the stop on the clamping sleeve 14. In this piston position, the ball shut-off balls 19 are in the extreme shut-off position. prevents the shut-off balls 19 from falling from their position into the cavity 16 of the shut-off sleeve XX.

K přípravě podstavce X pro upnutí úchytu obrobku 2 se horní strana pístu 20 zatěžuje přes přívodní kanály 23 tlakovým médiem, např. tlakovým vzduchem, takže se písty 20 pohybují proti síle tlačných pružin 25 pryč od upínacích objímek 14 do spodní konečné polohy a tím uvolňují kulový uzávěr pro průchod upínacích čepů 11 úchytu g obrobku. Při zasunutí upínacího čepu 11 do příslušné upínací objímky XX se uzavírací koule 19 pomocí vyvýšeniny 50 (obr. 4) na koncové straně na upínacím čenu 11 vytlačuje směrem ven.To prepare the base X for clamping the workpiece grip 2, the upper side of the piston 20 is loaded through the supply channels 23 with pressure medium, e.g. compressed air, so that the pistons 20 move against the force of the compression springs 25 away from the clamping sleeves 14 to the lower end position. a closure for the passage of the clamping pins 11 of the workpiece holder g. When the clamping pin 11 is inserted into the respective clamping sleeve XX, the closure ball 19 is pushed outwards by means of a raised portion 50 (FIG. 4) at the end side on the clamping bar 11.

Při posazeni úchytu g obrobku na podstavec X se starají *“ JL1 ·~* ·« · · ·· ·· ·· «to·· ·»·♦ · to · to· «···· · • ·· ······ · • · ······ • •to· ··· · · to ** · » ···· upínací čepy LI, zajíždějící do kónického vstupního úseku 17 upínacích objímek 14, o předběžné polohování úchytu 2 obrobku, takže párovým způsobem spolupracující lineární páry směrových článků 5., 10 spolu přicházejí do záběru, přičemž právě středící pravítko 30 zabírá za drážku 43 protikusu 10. Jakmile je úchyt 2 obrobku volně posazen na podstavec 1 a poté se přerušuje přívod tlakového vzduchu skrz kanály 23, uzavírají tlačné pružiny 25 kulový uzávěr, přičemž tlačí písty 20 proti upínacím objímkám 14, přičemž příslušný prstencový nákružek 22 pístu 20 svým dutým kónusovým členem tlačí uzavírací koule 19 radiálně směrem ven, takže jsou v záběru s vyvýšeninou 50. upínacího čepu H. Nejpozději v této íázi se normálně existující prostředky k čištění dorazových ploch 27. 28 oíukováním uvádějí do provozu, které také známým způsobem umožňují kontrolu upínacího procesu pomoci měření dynamického tlaku.When the workpiece grip g is placed on the X pedestal, they take care of “JL1” to “to” to “to” to “to” «· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Clamping pins L1, which enter into the conical inlet section 17 of the clamping sleeves 14, for pre-positioning of the handle 2 so that the linear pairs of the directional links 5, 10 cooperate in pairs, with the centering ruler 30 engaging the groove 43 of the counterpart 10. Once the workpiece grip 2 is loosely seated on the base 1, the compressed air supply through the ducts is interrupted. 23, the compression springs 25 close the ball closure, pushing the pistons 20 against the clamping sleeves 14, the respective annular collar 22 of the piston 20 with its hollow conical member pushing the closing balls 19 radially outwardly so that they engage At the latest at this stage, the normally existing means for cleaning the stop surfaces 27, 28 by blowing, are put into operation, which also make it possible in a known manner to control the clamping process by measuring the dynamic pressure.

Pevné upnutí úchytu 2 obrobku, posazeného na podstavci 1, se podle obr. 5 uskutečňuje zatěžováním spodní strany pístu 20 tlakovým vzduchem, přiváděného kanály 24. Uzavírací koule 12 se tak tlačí zvýšenou silou dovnitř a způsobují svým zesíleným radiálním tlakem proti kónické prstencové ploše 51 (obr. 4) upínacích čepů 11 vtažení upínacích čepů 11 do upínacího pouzdra 4. Při tomto procesu se lineární směrové články 5. orientují přesně na příslušné směrové články 10, kdy se každé klínové středící pravítko 30 dolícovává do příslušné drážky 43 na protikusu 10, přičemž dochází k plošnému kontaktu sobě právě přiřazených klínových ploch 33, 44 (obr. 2 a 4). Toto dolícováni existuje dříve než deska 7 úchytu 2 obrobku dolehne třecím způsobem na prstencové dorazové plochy 27 upínacích objímek 14. Tím jsou už před konečným spojením úchytu 2 obrobku s podstavcem 1 stanovené stejnoúhlé polohy úchytu obrobku v rovině 2/Y a poloha osy 2.·The clamping of the workpiece grip 2 mounted on the base 1 is carried out according to FIG. 5 by applying compressed air to the underside of the piston 20 supplied by the channels 24. The locking ball 12 is pushed with increased force inwards and exerted with its increased radial pressure against the conical annular surface 51 ( 4) of the clamping pins 11 of pulling the clamping pins 11 into the collet 4. In this process, the linear directional links 5 are oriented exactly to the respective directional links 10, where each wedge centering ruler 30 aligns with a corresponding groove 43 on the counterpart 10, there is a surface contact of the wedge surfaces 33, 44 just assigned to each other (FIGS. 2 and 4). This alignment exists before the workpiece holder plate 7 is frictional to the annular stop surfaces 27 of the clamping sleeves 14. Thus, before the workpiece holder 2 is finally connected to the base 1, the same workpiece holder positions 2 / Y and the axis position 2 are determined.

V závěrečné íázi upínacího procesu se středící pravítkaIn the final stage of the clamping process, centering rulers

silou tlačí do dlážek 43 protikusft 10, jejichž středový člen 42 se pod tímto silovým působením prohýbá ve směru osy Z. V konečném stavu upínacího procesu, znázorněném na obr. 5, leží deska 7 úchytu 2 obrobku svou plochou spodní stranou 9 pod vysokým tlakem na dorazových plochách 27 podstavce Toto vytváří spolu s poměrně velkoplošným kontaktem silové spojení, které může zachytávat i velké příčné síly. V důsledku toho se protikusy 10, sloužící jako lineární směrové články, odlehčují od příčných sil. Tímto způsobem se nechá držet v přípustných hranicích možné protažení popř. stlačení pružného Žebra 45 a s tím spojené příčné posunutí úchytu 2. obrobku.by force forces into counterparts 10, whose central member 42 flexes under this force in the Z-axis direction. In the final state of the clamping process shown in Fig. 5, the workpiece holder plate 7 lies with its flat underside 9 under high pressure. The bearing surfaces 27 of the pedestal This together with the relatively large surface contact forms a force connection which can absorb large transverse forces. As a result, the counterparts 10 serving as linear directional elements are relieved of the transverse forces. In this way, a possible elongation or extension can be kept within the permissible limits. pressing the flexible fin 45 and the associated transverse displacement of the workpiece grip 2.

Úchyt 2 obrobku popsaného upínacího přípravku se bez dalšího nechá odstavit na ložné ploše s upínacím čepem 11 jako opěroú, protože čelní strany upínacích čepů 11 nemají žádnou vyrovnávací funkci a proto nevyžadují žádné zvlášť šetrné zacházení.The workpiece fixture 2 of the described fixture is immediately allowed to rest on the bed surface with the fixture pin 11 as abutment, since the end faces of the fixture pins 11 have no compensating function and therefore do not require any particularly gentle handling.

'W 2002.- ΊΖ^W 2002.- ΊΖ ^

έ. υέ. υ

Claims

PATENT CLAIMS

1. Fixture for positionally defined workpiece clamping at a machine tool workstation, with a stand (1) fixed at the machine tool workstation and a workpiece clamp (2) to be seated on it and firmly clamped thereon, with directional links ( 5, 10, 27, 28) on the base and on the workpiece holder, which cooperate in pairs and align the workpiece holder in three mutually perpendicular coordinate axes (X, Y, Z) and angularly on the base, and with the fixture (4, 11) the clamping force of which holds the workpiece grip (2) firmly in the position determined by the directional links on the base (1), characterized by a combination of at least two of the following features:

As pairs of direction elements for determining the position in the coordinate axis (Z) parallel to the clamping force efficiency line, there are opposing stop surfaces (27, 28) opposite to each other on the workpiece support and the workpiece holder, while for determining the position in the two remaining coordinate axes ( X, Y) are provided for each coordinate axis separately with two linear pairs (5, 10) of directional links having one wedge centering ruler (30) and one counterpart (40) with one centering slot (43) aligned therewith.

- The clamping device comprises a plurality of clamping members (4, 11) having one clamping bolt (11) arranged on the workpiece holder (2) and a clamping sleeve (4) arranged on the base (1).

- The workpiece holder (2) has, on the side (9) in the clamped state facing the base (1), a continuously flat surface which forms locally on this side stop surfaces (28) and on which linear directional links (10) are attached on this side ) for determining the coordinate axes (X, Y, Z) as well as the clamping pins (11) of the clamping members (4, 11).

···· 44 4 4

4 4 ··· # «· 4 4 · 4 4 4 · 4 4

4 4 4 4 4

4444 444 444 ·· ·· 4444

A device according to claim 1, characterized in that the workpiece holder (2) is formed by a plate (7) with planar side faces (8, 9).

Tool according to claim 2, characterized in that the plate (7) has through holes for receiving screws (21, 13) for fastening on this side of the linear directional links (10) and the clamping pins (11).

The device according to claim 3, characterized in that the fastening screws (12, 13) have radial clearance in the respective through holes.

5'-. The device according to claim 1, characterized in that the stop surfaces associated with the pedestal (1) are annular surfaces (27) spaced from the top of the pedestal, which are each arranged concentrically to the clamping sleeve (4) and border immediately with the movement space. the clamping pins (11).

Device according to claim 5, characterized in that the area of each annular surface (27) is several times larger than that of the cross-section of the clamping pin (11) at the most stressed location of its length extension.

Fixture according to one of the preceding claims, characterized in that the base (1) has a plate cover (3) with a quadrangular base in which the four spherical clamping sleeves (4) are located and are centrally symmetrically arranged at the four corners of the cover (3).

A device according to claims 5 and 7, characterized in that the clamping sleeves have one clamping sleeve (14), each provided with shut-off balls (19) and which protrude over the cover (3) and whose end faces the sides form the stop surfaces (27) of the base (1).

• 44

PM fixture according to one of the preceding claims, characterized in that the counterpart (10) of the linear pairs of directional links for determining the coordinate axes (X, Y, Z) cooperating with the wedge centering ruler (30) has a member (42) yielding. in the direction of the Z axis, transverse to the Z axis, on the other hand, rigid in which the centering slot (43) is located.

A device according to claim 9, characterized in that the member (42) having the centering slot (43) is located in the center of the counterpart (10) between the two fastening strips (41) and with these fastening strips (41) is connected by bending elastic ribs (45).

Jig according to one of the preceding claims, characterized in that the wedge centering rulers (30) are prismatic, inserted into the grooves (31) and are fastened therein by screws (32), part of the long sides of the centering rulers (30). protruding from the grooves (31) form wedge surfaces (33).

The jig according to claim 11, characterized in that the wedge angle of the wedge surfaces (33) of the centering rulers (30) is approximately 7 'on both sides.

Fixture according to one of the preceding claims, characterized in that the linear pairs of directional members (5, 10) existing for determining the coordinate axes (X, Y, Z) are arranged in such a way between the stop faces (27, 28), wherein the axial cross is at least approximately at the planar center of the jig.

A jig according to any one of the preceding claims, characterized in that the directional members (5), the centering rulers (30) and the counterparts (10) having the centering groove (43) are on the gripper. (Ξ) workpiece.