DE102004017911A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufspannen eines Werkstücks - Google Patents

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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00Clamps
    • B25B5/06Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

Um ein Werkstück zur Bearbeitung auf einem Maschinentisch oder einer Aufspannplatte einfach befestigen zu können, wird erfindungsgemäß in dem Maschinentisch oder in der Aufspannplatte ein Schnellspannzylinder angebracht, wobei der mit dem Schhnellspannzylinder zusammenwirkende Spanndorn in das Werkstück eingeschraubt wird. Zwischen dem Maschinentisch und der Werkstückunterseite wird dann eine Rasterplatte an dem Maschinentisch befestigt, die zur Aufnahme von zwei Passstiften dient, die in entsprechende Bohrungen an der Werkstückunterseite und der Rasterplatte eingesetzt sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufspannen eines Werkstücks auf einen Maschinentisch und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es ist allgemein bekannt, Einsätze für Pressenwerkzeuge aus dem Vollen herzustellen. Um dieses Werkstück, in der Regel als Halbzeug ein Quader aus einem geeigneten Material, auf einem Maschinentisch oder einer Aufspannplatte aufspannen zu können, müssen zuerst Befestigungsbohrungen angebracht werden. Diese Befestigungsbohrungen müssen dort angebracht werden, wo sie beim späteren fertigen Werkstück nicht stören. Die zum Befestigen verwendeten Befestigungsschrauben sind aber in der Regel beim weiteren Bearbeiten störend und müssen deshalb auch abgearbeitet werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und eine einfache und kostengünstige Aufspannmöglichkeit vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten bzw. dritten Anspruchs gelöst.
  • Die Lösung basiert auf der Erkenntnis, dass das Einspannen mit Hilfe eines Schnellspannsystems, das allgemein bekannt ist, durchgeführt wird und dass zur Lagesicherung mindestens ein Passstift verwendet wird. Somit sind mindestens zwei Bohrungen, von denen eine mit einem Gewinde versehen werden muss, notwendig, um das Halbzeug auf den Maschinentisch oder einer Aufspannplatte zu halten. Damit sind fünf Seiten des Halbzeugs zugänglich. Das Halbzeug kann ohne Durchgangsschrauben, Spannzwingen oder ähnlichem sicher auf der Bearbeitungsmaschine gehalten werden. Dadurch erreicht man eine sehr kurze und kostengünstige Grundbearbeitung des Halbzeugs. Aufgrund der erfindungsgemäßen Befestigungsmöglichkeit ist auch ein Wechsel der Bearbeitungsmaschinen sehr schnell möglich. Da keine Befestigungsschrauben verwendet werden, können diese auch bei der weiteren Bearbeitung nicht stören, insbesondere brauchen auch keine Schraubenköpfe abgearbeitet zu werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die Ansprüche 2 bis 6.
  • Gemäß Anspruch 2 hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, zwei Passstifte zur lagegenauen Fixierung des Werkstücks zu verwenden.
  • Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hat es sich als sinnvoll herausgestellt, die Rasterplatte auf den Maschinentisch oder der Aufspannplatte anzuschrauben. Der Spannbolzen des Schnellspannsystems, der das Werkstück am Maschinentisch oder an der Aufspannplatte festhält, durchdringt dann die Rasterplatte.
  • Ein einfacher Aufbau der Vorrichtung beschreibt Anspruch 5.
  • Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 wird eine weitere Erhöhung der Befestigungsgenauigkeit erzielt.
  • Im folgenden wir die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
  • In der einzigen Abbildung ist schematisiert als Explosionsdarstellung die erfindungsgemäße Aufspannung eines Werkstückes 1 dargestellt.
  • Zum sicheren und lagegenauen Spannen eines Werkstücks 1, das in diesem Fall bereits teilweise bearbeitet ist, auf einem Maschinentisch 2 oder einer Aufspannplatte 2, die in geeigneter Weise an einem Maschinentisch befestigt ist, dienen ein Schnellspannzylinder 3, ein Spannbolzen 4 sowie eine Rasterplatte 5 und zwei Passstifte 6.
  • Schnellspannzylinder sind beispielsweise aus dem DE 296 15 613.2 U oder dem Sonderdruck „Special Tooling" 5-02, Oktober, NC Verlag, bekannt. Sein Aufbau und seine Funktion werden deshalb als bekannt vorausgesetzt und somit nicht näher beschrieben.
  • Der Schnellspannzylinder 3 ist im vorliegenden Beispiel bündig in den Maschinentisch 2 in einer an geeigneter Stelle angeordnete Bohrung 7 eingelassen.
  • Anschließend wird auf dem Maschinentisch 2 die Rasterplatte 5 durch (nicht näher dargestellte) Schrauben befestigt. Im Bereich des Schnellspannzylinders weist die Rasterplatte 5 eine Öffnung 8 auf, die koaxial zur Spannöffnung im Schnellspannzylinder 3 liegt.
  • Die Rasterplatte selbst ist mit einem Netz von Passbohrungen 9 versehen.
  • Zum Befestigen des Werkstückes 1 dient der Spannbolzen 4, der auf einer Seite als Einzugsnippel 10 ausgestaltet ist und auf der anderen Seite ein Außengewinde 11 aufweist.
  • Der Einzugsnippel 10 ist so ausgestaltet, dass er in dem Schnellspannzylinder 3 sicher gehalten werden kann.
  • Die Grundseite 12 des Werkstückes 1 weist an geeigneter Stelle eine Sacklochbohrung mit einem Innengewinde auf, über das der Spannbolzen 4 mit seinem Außengewinde 11 eingeschraubt werden kann.
  • Zur weiteren Lagefixierung, insbesondere als Verdrehsicherung, dienen die beiden Passstifte 6, die einerseits in je eine Passbohrungen 9 in der Rasterplatte 5 eingreifen und zum anderen in auf der Grundseite 12 des Werkstücks 1 eingearbeitete Passbohrungen.
  • Somit wird das Werkstück 1 sicher an dem Maschinentisch 2 gehalten und kann bearbeitet werden, ohne dass die zum Halten notwendigen Passstifte 6 und der Spannbolzen 4 bei der Bearbeitung stören. Es ist lediglich als erster Arbeitsgang an dem Halbzeug erforderlich, für die Aufnahme des Spannbolzens 4 und der beiden Passstifte 6 an der Grundseite 12 des Werkstückes entsprechende Bohrungen anzubringen, wobei die Bohrungen für die Passstifte 6 selbstverständlich mit den Öffnungen 9 in der Rasterplatte 5 fluchten müssen, wenn der Spannbolzen 4 in den Schnellspannzylinder 3 eingreift. Da die Lage der Passbohrungen 9 in der Rasterplatte bekannt sind, müssen nur zwei entsprechende Öffnungsmaße auf der Grundseite 12 übertragen werden.
  • Dadurch, dass die Rasterplatte 5 keine Gewindebohrungen für Befestigungsschrauben aufweist, verschleißen die Passbohrungen auch wesentlich we niger, so dass die Lebensdauer der Rasterplatte verlängert wird. Im übrigen kann sie bei Beschädigung leicht ausgetauscht werden.
  • Ein weiterer Vorteil des Aufspannverfahrens liegt darin, dass bereits bei der Werkzeugkonstruktion die Gewindebohrung für den Spannbolzen im Werkstück im Nullpunkt des Koordinatensystems, das für die Programmherstellung für Mehrachsmaschinen verwendet wird, gesetzt werden kann. Somit entfällt die Ermittlung des Nullpunktes an jeder Bearbeitungsmaschine, so dass jedes Werkstück sofort nach dem Aufspannen zur Bearbeitung bereit ist.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Aufspannen eines Werkstücks auf einen Maschinentisch unter Verwendung von Schnellspannsystemen, die in dem Maschinentisch oder einer Aufspannplatte vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück einerseits mittels eines einzigen Schnellspannzylinders und andererseits durch wenigstens einen Passstift gehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Passstifte verwendet werden, die in Passbohren eingreifen.
  3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Maschinentisch oder einer Aufspannplatte, an dem ein Schnellspannzylinder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Maschinentisch (2) oder der Aufspannplatte (2) eine Rasterplatte (5) mit Passbohrungen (9) befestigt ist und dass das Werkstück (1) über einen Spannbolzen (4) und mindestens einen Passstift (6) lagegenau gehalten ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterplatte (5) auf dem Maschinentisch (2) oder der Aufspannplatte (2) angeschraubt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnellspannzylinder (3) in dem Maschinentisch (2) oder der Aufspannplatte (2) bündig eingelassen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterplatte (5) im Bereich des Spannbolzens (4) eine Passbohrung (8) aufweist, die mit einem Passbund an dem Spannbolzen (4) zusammenwirkt.
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