DE102008046085A1

DE102008046085A1 - Device for clamping a workpiece for processing in a grinding machine

Info

Publication number: DE102008046085A1
Application number: DE102008046085A
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Braun
Original assignee: Haas Schleifmaschinen GmbH
Current assignee: Haas Schleifmaschinen GmbH
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2010-03-11
Also published as: EP2161101B1; EP2161101A2; ES2369395T3; EP2161101A3; ATE522321T1

Abstract

The device comprises a base body (30), which is mounted at a workpiece spindle of the grinding machine. A tension axle cuts the rotation axis of the workpiece spindle orthogonally. A clamping ram (46) is guided in a guiding block (40) in freely rotating manner. An actuator transfers clamping force to the clamping ram with transmission units, which allow an axial but not radial force transmission.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen eines Werkstücks für die Bearbeitung in einer Schleifmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a device for clamping a workpiece for processing in a grinding machine according to Preamble of claim 1.

Bei der Schleifbearbeitung von scheibenförmigen Werkstücken ist es häufig notwendig, den Umfang des Werkstückes und dessen Kontur zu schleifen. Beispielsweise werden bei Schneidplatten und insbesondere Wendeschneidplatten für spanabhebende Werkzeugmaschinen zunächst in einem ersten Schritt die Planseiten der Schneidplatte geschliffen. Anschließend wird der Umfang geschliffen, um der Schneidplatte ihre Form zu geben, und schließlich wird die Kontur, das heißt das Schneidkantenprofil der Schneidplatten geschliffen. Für die beiden letztgenannten Schleifbearbeitungen werden die Schneidplatten zwischen zwei in einer Spannachse fluchtenden Stößeln gespannt, die einerseits mit einer axialen Spannkraft gegeneinander beaufschlagt werden, um das Werkstück zwischen den Stößeln zu spannen, und die andererseits einen gesteuerten Drehantrieb aufweisen, um das Werkstück in Umfangsrichtung in Bezug auf die Schleifscheibe zu positionieren.at the grinding of disc-shaped workpieces It is often necessary to adjust the circumference of the workpiece and to grind its contour. For example, cutting inserts and in particular indexable inserts for cutting Machine tools first in a first step the Ground sides of the cutting insert ground. Subsequently the periphery is ground to give the insert its shape and finally the outline, that is Cutting edge profile of the inserts ground. For the two latter grinding operations are the inserts between two rams aligned in a clamping axis curious, on the one hand with an axial clamping force against each other be applied to the workpiece between the plungers to tension, and on the other hand have a controlled rotary drive, around the workpiece in the circumferential direction with respect to the grinding wheel to position.

Eine solche Spannvorrichtung ist z. B. aus der EP 1 579 954 A1 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist ein Halteelement auf, in welchem der eine Stößel als Gegenstößel frei drehbar, aber axial unverschiebbar gelagert ist. Das Halteelement ist axial frei verschiebbar auf dem als Spannstößel dienenden zweiten Stößel geführt. Der Spannstößel kann zur Drehpositio nierung rotatorisch angetrieben werden. An dem Halteelement greift ein Hebel an, der das Halteelement auf dem Spannstößel verschiebt, um die axiale Spannkraft in den an dem Halteelement festgelegten Gegenstößel einzuleiten. Das Halteelement ist C-förmig ausgebildet, wobei der eine Schenkel den Gegenstößel aufnimmt, während der andere Schenkel den Spannstößel führt. Die fluchtende Ausrichtung der zwei Stößel in der Spannachse ist somit durch die Formstabilität des C-förmigen Halteelements bestimmt. Verformungen des Halteelements, z. B. durch thermische Einflüsse, können somit die exakte Fluchtung der Stößel und damit die Genauigkeit der Schleifbearbeitung beeinflussen.Such a clamping device is z. B. from the EP 1 579 954 A1 known. This known device has a holding element, in which the one ram as counter-ram freely rotatable, but is mounted axially immovable. The holding element is guided axially freely displaceable on the serving as a clamping ram second plunger. The clamping ram can be rotationally driven for rotational positioning. On the holding element engages a lever which moves the holding element on the clamping plunger to initiate the axial clamping force in the fixed to the holding element counter-plunger. The holding element is C-shaped, wherein the one leg receives the counter-ram, while the other leg leads the clamping ram. The alignment of the two plungers in the clamping axis is thus determined by the dimensional stability of the C-shaped support member. Deformations of the retaining element, for. B. by thermal influences, thus can affect the exact alignment of the plunger and thus the accuracy of grinding.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung für Werkstücke bei der Bearbeitung in einer Schleifmaschine zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Präzision in der Spannung und Ausrichtung des Werkstückes gewährleistet.Of the Invention is based on the object, a clamping device for Workpieces when machining in a grinding machine to provide that high precision ensured in the tension and alignment of the workpiece.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.These The object is achieved by a device having the features of patent claim 1.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the invention are in the subclaims specified.

Bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist der Gegenstößel, der axial unverschiebbar ist und die axiale Spannkraft abstützt in einem Grundkörper aufgenommen. In diesem Grundkörper ist ein Führungsblock parallel zur Spannachse linear verschiebbar geführt. Dieser Führungsblock nimmt den Spannstößel auf, der in diesem Führungsblock frei drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Eine Betätigungseinrichtung überträgt die Spannkraft auf den Spannstößel, wobei diese Spannkraft so in den Spannstößel eingeleitet wird, dass nur eine axiale Kraft übertragen wird, jedoch keine zu dieser axialen Kraft senkrechte radiale Kraftkomponente. Der Spannstößel ist auf diese Weise mit hoher Präzision axial fluchtend mit dem Gegenstößel ausgerichtet. Die axiale Fluchtung wird durch die lineare Führung des Führungsblockes an dem Grundkörper gewährleistet, so dass keine Verformungen oder Querkräfte in der Spannvorrichtung auftreten können, die diese axiale Fluchtung beeinträchtigen.at the tensioning device according to the invention is the Counter-slide, which is axially immovable and the axial clamping force is supported in a basic body added. In this body is a guide block guided linearly displaceable parallel to the clamping axis. This Guide block takes up the clamping ram, in this guide block freely rotatable and axially displaceable is stored. An actuator transmits the clamping force on the clamping ram, this being Clamping force is introduced into the clamping ram so that only one axial force is transmitted, but none perpendicular to this axial force radial force component. The clamping ram is axially aligned in this way with high precision aligned with the counter-ram. The axial alignment is due to the linear guidance of the leader block Ensured on the body, so no Deformations or transverse forces occur in the clamping device can affect this axial alignment.

In einer vorteilhaften Ausführung ist ein Servomotor, der den gesteuerten Drehantrieb des Gegenstößels bewirkt, in dem Grundkörper der Vorrichtung aufgenommen. Damit kann die Spannvorrichtung als komplette Einheit ausgebildet sein, die in eine im Übrigen herkömmliche Schleifmaschine eingesetzt werden kann. Bei dieser Ausführung ist es insbesondere auch möglich, die Spannvorrichtung in eine rotatorische Werkstückachse einer Schleifmaschine so einzusetzen, dass die Spannachse der Vorrichtung diese rotatorische Achse senkrecht schneidet. Das Werkstück kann dann zum einen um die Spannachse rotieren, um den Umfang des Werkstückes zu schleifen. Zum anderen kann die Spannachse um die rotatorische Achse der Schleifmaschine verschwenkt werden, so dass das Werkstück gegenüber dem Schleifwerkzeug verschwenkt wird, um die Kontur zu schleifen. Beide Schleifbearbeitungen können in derselben Spannung des Werkstückes erfolgen, was die Präzision der Bearbeitung erhöht und eine Zeiteinsparung bedeutet.In an advantageous embodiment is a servomotor, the causes the controlled rotary drive of the counter-ram, received in the main body of the device. So that can the tensioning device be designed as a complete unit, the in a conventional conventional grinding machine can be used. In this embodiment, it is particular also possible, the tensioning device in a rotary Workpiece axis of a grinding machine to use so that the clamping axis of the device perpendicularly intersects this rotary axis. The workpiece can then rotate on the one hand to the clamping axis, to grind the circumference of the workpiece. On the other hand can the clamping axis around the rotary axis of the grinding machine be pivoted so that the workpiece is opposite the grinding tool is pivoted to grind the contour. Both grinding operations can be in the same voltage of the workpiece, resulting in the precision of Machining increased and a time saving means.

Die Einleitung der Spannkraft in die Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise über eine Betätigungsstange erfolgen, die axial verschiebbar ist. In der Richtung der Spannbewegung wird die Betätigungsstange vorzugsweise axial durch eine Federkraft beaufschlagt. Zum Öffnen der Spannvorrichtung für einen Wech sel des Werkstückes wird die Spannstange gegen diese Federkraft bewegt, z. B. durch ein pneumatisches Aggregat.The Introduction of the clamping force in the device can be in an advantageous Way done via an actuating rod, the is axially displaceable. In the direction of the tensioning movement is the Operating rod preferably axially by a spring force applied. To open the clamping device for a Wech sel of the workpiece is the tie rod against this spring force moves, z. B. by a pneumatic unit.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenin the The invention will be explained below with reference to an embodiment shown in the drawing Embodiment explained in more detail. Show it

1 schematisch den Grundaufbau einer Schleifmaschine, 1 schematically the basic structure of a grinding machine,

2 in perspektivischer Ansicht die für die erfindungsgemäße Ausgestaltung wesentlichen Teile der Schleifmaschine, 2 3 is a perspective view of the essential parts of the grinding machine according to the invention;

3 eine 2 entsprechende Darstellung in einer anderen Arbeitsposition, 3 a 2 corresponding representation in another working position,

4 in perspektivischer Ansicht die Spannvorrichtung, 4 in perspective view the tensioning device,

5 die Spannvorrichtung in der in 4 gezeigten Ansicht, jedoch teilweise geschnitten, 5 the tensioning device in the in 4 shown view, but partially cut,

6 eine Teilansicht der Spannvorrichtung im geöffneten Zustand, 6 a partial view of the clamping device in the open state,

7 eine 6 entsprechende Darstellung in geschlossenem Zustand und 7 a 6 corresponding representation in the closed state and

8 eine Teildarstellung der Spannvorrichtung in geöffnetem Zustand der 6. 8th a partial view of the clamping device in the open state of 6 ,

In 1 ist schematisch der Grundaufbau einer Schleifmaschine gezeigt, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Spannen eines Werkstücks, insbesondere einer Schneidplatte oder Wendeschneidplatte ausgestattet werden kann. Die Schleifmaschine weist ein Maschinenbett 10 mit einer vertikalen Rückwand 12 auf. Auf dem Maschinenbett 10 ist ein Tisch 14 angeordnet, der in einer horizontalen Y-Achse senkrecht zur vorderen Bedienerseite und zur Rückwand 12 gesteuert verfahrbar ist. An der Rückwand 12 ist ein Kreuzschlitten angeordnet, der in einer zur Y-Achse senkrechten horizontalen X-Achse und in einer zu der X-Achse und der Y-Achse senkrechten vertikalen Z-Achse gesteuert verfahrbar ist. Unten an dem Schlitten 16 ist eine Schleifspindeleinheit 18 angeordnet, die um eine zur Z-Achse parallele C-Achse drehbar in dem Schlitten 16 gelagert ist und um diese C-Achse gesteuert drehangetrieben ist. In der Schleifspindeleinheit 18 ist horizontal eine Schleifspindel gelagert, die durch einen Spindelmotor 20 angetrieben wird und an ihrem freien Ende ein Schleifwerkzeug 22 trägt, das insbesondere als topfförmige Schleifscheibe ausgebildet ist. Auf dem Tisch 14 ist eine Werkstückspindeleinheit 24 angeordnet, die eine Werkstückspindel 26 aufnimmt. Die Werkstückspindel 26 ist mittels eines Motors 28 numerisch gesteuert um ihre zur X-Achse parallele A-Achse drehbar. Insoweit entspricht die Schleifmaschine dem Stand der Technik.In 1 schematically shows the basic structure of a grinding machine, which can be equipped with the inventive device for clamping a workpiece, in particular a cutting insert or indexable insert. The grinding machine has a machine bed 10 with a vertical back wall 12 on. On the machine bed 10 is a table 14 arranged in a horizontal Y-axis perpendicular to the front operator side and to the rear wall 12 controlled movable. On the back wall 12 is arranged a cross slide, which is controlled in a direction perpendicular to the Y-axis horizontal X-axis and in a direction perpendicular to the X-axis and the Y-axis vertical Z-axis movable. Down at the sled 16 is a grinding spindle unit 18 disposed about a parallel to the Z-axis C-axis rotatable in the carriage 16 is stored and controlled rotationally driven about this C-axis. In the grinding spindle unit 18 A grinding spindle is horizontally mounted by a spindle motor 20 is driven and at its free end a grinding tool 22 carries, which is designed in particular as a cup-shaped grinding wheel. On the table 14 is a workpiece spindle unit 24 arranged, which is a workpiece spindle 26 receives. The workpiece spindle 26 is by means of a motor 28 controlled numerically controlled about its axis parallel to the X-axis A-axis. In that regard, the grinding machine corresponds to the state of the art.

Wie in den 2 und 3 zu sehen ist, ist an der Werkstückspindel 26 eine Spannvorrichtung montiert, wie sie in 4 gezeigt ist.As in the 2 and 3 is visible on the workpiece spindle 26 a tensioning device mounted as in 4 is shown.

Die Spannvorrichtung weist einen Grundkörper 30 auf. An dem Grundkörper 30 sind Kupplungsmittel angebracht, mit welchen der Grundkörper 30 fest mit der Werkstückspindel 26 verbunden werden kann. Die Kupplungsmittel bestehen im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Schaftkegel 32, der in den Aufnahmeflansch der Werkstückspindel 26 eingesetzt und mit diesem verschraubt wird. Der Grundkörper 30 ist somit über die Werkstückspindel 26 gesteuert um die A-Achse schwenkbar.The tensioning device has a main body 30 on. At the base body 30 Coupling means are attached, with which the body 30 firmly with the workpiece spindle 26 can be connected. The coupling means consist in the illustrated embodiment of a shaft taper 32 which is in the receiving flange of the workpiece spindle 26 used and screwed with this. The main body 30 is thus over the workpiece spindle 26 controlled pivotable about the A-axis.

In dem Grundkörper 30 ist ein Servomotor 34 fest aufgenommen. An einem Flansch 36 der Motorwelle des Servomotors 34 ist ein Gegenstößel 38 montiert, der koaxial mit der Motorwelle des Servomotors 34 fluchtet. Der Gegenstößel 38 kann mittels des Servomotors 34 numerisch gesteuert um seine Mittelachse, die als Spannachse bezeichnet wird, gedreht werden. Der Servomotor 34 und der Gegenstößel 38 sind in dem Grundkörper 30 so angeordnet, dass die Achse des Gegenstößels 38, d. h. die Spannachse die Mittelachse des Schaftkegels 32 und damit die A-Achse orthogonal schneidet. Dementsprechend kann die Spannachse auch als B-Achse bezeichnet werden, wie dies in 2 angedeutet ist.In the main body 30 is a servomotor 34 firmly recorded. On a flange 36 the motor shaft of the servomotor 34 is a counter-plunger 38 mounted, coaxial with the motor shaft of the servomotor 34 flees. The counter-ram 38 can by means of the servomotor 34 numerically controlled about its central axis, which is referred to as clamping axis, are rotated. The servomotor 34 and the counter-ram 38 are in the body 30 arranged so that the axis of the counter-ram 38 , ie the clamping axis the central axis of the shaft cone 32 and thus the A-axis intersects orthogonally. Accordingly, the clamping axis can also be referred to as B-axis, as in 2 is indicated.

Unterhalb der Spannachse und von dieser beabstandet ist in dem Grundkörper 30 ein Führungsblock 40 gelagert. Der Führungsblock 40 ist in einer zur Spannachse parallelen Richtung linear verschiebbar in dem Grundkörper 30 geführt. Hierzu weist der Grundkörper 30 beispielsweise eine Aussparung auf, in welcher der Führungsblock 40 angeordnet ist und auf Führungen 42 gleitet, die parallel zur Spannachse verlaufen und in dem Grundkörper 30 angebracht sind. Die Führungen 42 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Führungsstangen ausgebildet. Der Führungsblock 40 kann sich auf den Führungen 42 frei bewegen mit einem Hub von beispielsweise etwa 10 Millimetern.Below the clamping axis and spaced therefrom is in the body 30 a leader block 40 stored. The leader block 40 is linearly displaceable in the base body in a direction parallel to the clamping axis direction 30 guided. For this purpose, the basic body 30 For example, a recess in which the guide block 40 is arranged and on guides 42 slides, which are parallel to the clamping axis and in the body 30 are attached. The guides 42 are formed in the illustrated embodiment as guide rods. The leader block 40 can be on the guides 42 move freely with a stroke of, for example, about 10 millimeters.

Auf dem Führungsblock 40 ist eine Führungsbuchse 44 befestigt. Die Führungsbuchse 44 ist axial fluchtend mit der Mittelachse des Gegenstößels 38 ausgerichtet. In der Führungsbuchse 44 ist ein Spannstößel 46 spielfrei sowohl axial als auch rotatorisch frei beweglich geführt. Der Spannstößel 46 ist an seinem dem Gegenstößel 38 zugewandten Ende vorzugsweise konisch ausgebildet. Ein Werkstück, insbesondere eine Wendeschneidplatte 48, kann zwischen dem Gegenstößel 38 und dem Spannstößel 46 gespannt werden, indem die Wendeschneidplatte 48 mittig zur Spannachse angeordnet wird und der Spannstößel 46 gegen den Gegenstößel 38 kraftbeaufschlagt bewegt wird. Der Spannstößel 46 kann dabei in eine Spannmulde oder Spannbohrung der Wendeschneidplatte 48 eindringen, um diese zentriert an dem Gegenstößel 38 zu spannen.On the leader block 40 is a guide bush 44 attached. The guide bush 44 is axially aligned with the center axis of the counter-ram 38 aligned. In the guide bush 44 is a tensioner 46 free of play, axially and rotationally freely guided. The clamping ram 46 is at his backstay 38 facing end preferably formed conical. A workpiece, in particular an indexable insert 48 , can between the counter-ram 38 and the clamping ram 46 be stretched by the indexable insert 48 is arranged centrally to the clamping axis and the clamping ram 46 against the counter-ram 38 is moved by force. The clamping ram 46 can be used in a clamping recess or clamping bore of the indexable insert 48 penetrate this centered on the counter-ram 38 to stretch.

In dem Grundkörper 30 ist eine Betätigungsstange 50 angeordnet, die koaxial durch den Schaftkegel 32 führt und mit einem in 5 mit 52 bezeichneten Hub axial verschiebbar ist. Die Betätigungsstange 50 ist mit einer Federkraft vorgespannt, die die Betätigungsstange 50 aus dem Schaftkegel 32 herausdrückt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Federvorspannung durch ein Paket von Tellerfedern 54 erzeugt, die sich an einem Ende an dem Schaftkegel 32 und dem anderen Ende an einem Außenbund der Betätigungsstange 50 abstützen. Das koaxial durch den Schaftkegel 32 in die Werkstückspindel 26 führende Ende der Betätigungsstange 50 ist weiter mit einem in der Zeichnung nicht sichtbaren pneumatischen Aggregat verbunden, durch welches die Betätigungsstange 50 gegen die Federkraft der Tellerfedern 54 nach innen in den Grundkörper 30 geschoben werden kann. Das innere Ende der Betätigungsstange 50 ist über Laschen 56 gelenkig mit einem Arm eines Schwenkhebels 58 verbunden, der um einen Schwenkpunkt 60 schwenkbar in dem Grundkörper gelagert ist. Der Schwenkhebel 58 weist zwei etwa rechtwinklig zueinander stehende Arme auf, von denen der eine an der Betätigungsstange 50 angelenkt ist und im Wesentlichen rechtwinklig zu dieser verläuft. In dem freien Ende des anderen Armes des Schwenkhebels 58 ist frei drehbar aber axial abgestützt eine Kugel 62 gelagert, mit welcher der Schwenkhebel 58 an der von dem Gegenstößel 38 abgewandten Endstirnfläche des Spannstößels 46 anliegt. Der freie Arm des Schwenkhebels 58 ist frei verschwenkbar zwischen dem Führungsblock 40 mit der Führungsbuchse 44 und einem Anschlag 64, der die Schwenkbewegung des freien Armes des Schwenkhebels 58 von dem Führungsblock 40 und der Führungsbuchse 44 weg begrenzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Anschlag 64 durch den Kopf einer Schraube gebildet, die in den Führungsblock 40 eingedreht ist und deren Schaft ein Langloch in dem Arm des Schwenkhebels 58 durchsetzt. Der Schwenkweg des Schwenkhebels 58 ist somit auf die Länge des Schraubenschaftes des Anschlags 64 begrenzt. Schließlich ist noch ein Sicherungsring 66 auf den Spannstößel 46 an dessen hinterem Ende aufgesetzt, welches aus der Führungsbuchse 44 gegen die Kugel 62 vorragt.In the main body 30 is an operating rod 50 arranged coaxially through the shaft cone 32 leads and with a in 5 With 52 designated stroke is axially displaceable. The operating rod 50 is biased with a spring force, which is the actuating rod 50 from the shaft cone 32 pushes. In the illustrated embodiment, this spring preload is through a package of disc springs 54 generated, which at one end to the shaft cone 32 and the other end on an outer collar of the actuating rod 50 support. The coaxial through the shaft cone 32 into the workpiece spindle 26 leading end of the operating rod 50 is further connected to a non-visible in the drawing pneumatic unit through which the actuating rod 50 against the spring force of the disc springs 54 inside the body 30 can be pushed. The inner end of the operating rod 50 is over tabs 56 articulated with one arm of a pivoting lever 58 connected to a pivot point 60 is pivotally mounted in the body. The swivel lever 58 has two approximately at right angles to each other arms, one of which is on the actuating rod 50 hinged and substantially perpendicular to this runs. In the free end of the other arm of the pivot lever 58 is freely rotatable but axially supported by a ball 62 stored, with which the pivot lever 58 at the of the counter-ram 38 facing away end face of the clamping ram 46 is applied. The free arm of the swing lever 58 is freely pivotable between the guide block 40 with the guide bush 44 and a stop 64 , the pivotal movement of the free arm of the pivot lever 58 from the leader block 40 and the guide bush 44 limited way. In the illustrated embodiment, this stop 64 formed by the head of a screw in the guide block 40 is screwed and whose shaft is a slot in the arm of the pivot lever 58 interspersed. The pivoting of the pivot lever 58 is thus on the length of the screw shaft of the stop 64 limited. Finally, there is a circlip 66 on the clamping ram 46 placed at its rear end, which from the guide bush 44 against the ball 62 projects.

Die Spannvorrichtung arbeitet in folgender Weise:
Zum Wechsel des zu schleifenden Werkstückes, z. B. einer Wendeschneidplatte 48, wird die Betätigungsstange 50 mittels des pneumatischen Aggregats gegen die Kraft der Tellerfedern 54 in den Grundkörper 30 hineingedrückt. Die Betätigungsstange 50 verschwenkt dadurch den Schwenkhebel 58 in der Darstellung der 5 im Gegenuhrzeigersinn. Der freie Arm des Schwenkhebels 58 bewegt sich dabei auf dem Schaft der Schraube des Anschlags 64, bis der Schwenkhebel 58 an dem Anschlag 64 des Schraubenkopfes anschlägt. Bei der weiteren Schwenkbewegung des Schwenkhebels 58 nimmt dieser über den Anschlag 64 den Führungsblock 40 mit. Der Führungsblock 40 nimmt mit seiner Führungsbuchse 44 dabei auch den Spannstößel 46 mit, da die Führungsbuchse 44 an dem Sicherungsring 66 des Spannstößels 46 zur Anlage kommt. Der Spannstößel 46 wird somit von dem Gegenstößel 38 axial weggezogen, so dass die gespannte und fertig beschliffene Wendeschneidplatte 48 freikommt.The clamping device works in the following way:
To change the workpiece to be ground, z. B. an indexable insert 48 , the operating rod becomes 50 by means of the pneumatic unit against the force of the disc springs 54 into the main body 30 pushed. The operating rod 50 thereby pivots the pivot lever 58 in the presentation of the 5 in the counterclockwise direction. The free arm of the swing lever 58 moves on the shaft of the screw of the stop 64 until the pivot lever 58 at the stop 64 of the screw head abuts. In the further pivoting movement of the pivot lever 58 this one takes over the stop 64 the leader block 40 With. The leader block 40 takes with his guide bush 44 as well as the clamping ram 46 with, as the guide bush 44 on the circlip 66 of the clamping ram 46 comes to the plant. The clamping ram 46 is thus from the counter-ram 38 axially pulled away, leaving the tensioned and finished ground indexable insert 48 is released.

Die Wendeschneidplatte 48 kann beispielsweise durch einen Handling-Greifer 68 erfasst werden, der mittels des Kreuzschlittens 16 verfahren wird. Der Handling-Greifer 68 legt die geschliffene Wendeschneidplatte 48 beispielsweise in einer Kassette 70 ab, entnimmt der Kassette 70 eine unbeschliffene Wendeschneidplatte 48 und bringt diese in die Spannstellung zwischen dem Gegenstößel 38 und dem Spannstößel 46.The indexable insert 48 can, for example, by a handling gripper 68 be detected, by means of the cross slide 16 is moved. The handling gripper 68 places the ground indexable insert 48 for example in a cassette 70 takes off, withdraws the cassette 70 an unpolished indexable insert 48 and brings them into the clamping position between the counter-ram 38 and the clamping ram 46 ,

Dann wird der Druck des pneumatischen Aggregats auf die Betätigungsstange 50 aufgehoben, so dass die Tellerfedern 54 aufgrund ihrer Vorspannung nun die Betätigungsstange 50 wieder in Richtung aus dem Grundkörper 30 heraus ziehen. Dadurch wird der an der Betätigungsstange 50 angelenkte Schwenkhebel 58 in 5 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Der freie Arm des Schwenkhebels 58 drückt nun mit seiner Kugel 62 den Spannstößel 46 gegen den Gegenstößel 38, wobei der Spannstößel 46 in die Spannmulde der Wendeschneidplatte 48 eingreift und die Wendeschneidplatte 48 unter der von den Tellerfedern 54 erzeugten Spannkraft gegen den Gegenstößel 38 spannt. Die Wendeschneidplatte 48 ist somit für das Schleifen mittels der Schleifscheibe 22 gespannt. Dabei wird über die drehbar gelagerte Kugel 62 ausschließlich eine axiale Druckkraft als Spannkraft auf den Spannstößel 46 ausgeübt. Eine Kraft quer zur Achse kann die Kugel 62 nicht auf den Spannstößel 46 übertragen. Der Führungsblock 40 ist in dieser Spannstellung frei auf den Führungen 42 verschiebbar, wobei auch die Führungsbuchse 44 sich frei auf dem Spannstößel bewegen kann. Es werden daher auch keine Kräfte von dem Führungsblock 40 auf den Spannstößel 46 übertragen, so dass auch eventuelle thermische Ausdehnungen des Grundkörpers 30 nicht auf den Spannstößel 46 übertragen werden können und die exakte fluchtende Ausrichtung von Gegenstößel 38 und Spannstößel 46 nicht beeinflussen können.Then, the pressure of the pneumatic unit on the actuating rod 50 lifted, leaving the disc springs 54 due to its bias now the operating rod 50 back in the direction of the main body 30 pull out. This will be the on the operating rod 50 hinged pivot lever 58 in 5 pivoted clockwise. The free arm of the swing lever 58 press now with his ball 62 the clamping ram 46 against the counter-ram 38 , wherein the clamping ram 46 into the clamping recess of the indexable insert 48 engages and the indexable insert 48 below that of the cup springs 54 generated clamping force against the counter-ram 38 stressed. The indexable insert 48 is thus for grinding by means of the grinding wheel 22 curious; excited. It is about the rotatably mounted ball 62 only an axial compressive force as a clamping force on the clamping ram 46 exercised. A force across the axis can be the ball 62 not on the clamping ram 46 transfer. The leader block 40 is free in this clamping position on the guides 42 displaceable, whereby also the guide bushing 44 can move freely on the clamping ram. There are therefore no forces from the leader block 40 on the clamping ram 46 transferred, so that any thermal expansion of the body 30 not on the clamping ram 46 can be transmitted and the exact alignment of counter-ram 38 and clamping tappets 46 can not influence.

Das Werkstück, nämlich die Wendeschneidplatte 48, kann nun mittels der Schleifscheibe 22 geschliffen werden. Mittels des Kreuzschlittens 16 wird die Schleifscheibe 22 in der X-Achse und der Z-Achse zugestellt, während eine Zustellbewegung in der Y-Achse über den Tisch 14 erfolgen kann. Zum Umfangschleifen der Wendeschneidplatte 48 wird die Spannvorrichtung um die A-Achse so geschwenkt, dass die durch den Gegenstößel 38 und den Spannstößel 46 definierte Spannachse horizontal, d. h. parallel zur Y-Achse steht. Der Umfang kann nun geschliffen werden, indem der Gegenstößel 38 mittels des Servomotors 34 um die Spannachse gedreht wird. Dabei wird das Werkstück, die Wendeschneidplatte 48 reibschlüssig mitgedreht und auch der Spannstößel 46 dreht sich frei in der Führungsbuchse 44. Anschließend kann die Schneidenkontur der Wendeschneidplatte 48 in derselben Spannung geschliffen werden, wozu die Spannvorrichtung mittels des Motors 28 um die A-Achse geschwenkt wird. Dadurch wird der Anstellwinkel der Spannachse gegen die Achse der Schleifscheibe 22 geschwenkt, um beispielsweise Fasen der Schneidkante, Freischnittflächen am Umfang und eventuelle Mulden in den Plattenebenen herzustellen.The workpiece, namely the indexable insert 48 , can now by means of the grinding wheel 22 be sanded. By means of the cross slide 16 becomes the grinding wheel 22 delivered in the X-axis and the Z-axis, while a feed movement in the Y-axis across the table 14 can be done. For circumferential grinding of the indexable insert 48 the tensioning device is pivoted about the A-axis so that through the counter-ram 38 and the clamping ram 46 defined clamping axis horizontally, ie pa is parallel to the Y axis. The circumference can now be sanded by the counter-ram 38 by means of the servomotor 34 is rotated about the clamping axis. In the process, the workpiece becomes the indexable insert 48 frictionally engaged and also the clamping ram 46 turns freely in the guide bush 44 , Subsequently, the cutting contour of the indexable insert 48 be ground in the same voltage, to which the clamping device by means of the motor 28 is pivoted about the A-axis. As a result, the angle of attack of the clamping axis against the axis of the grinding wheel 22 pivoted, for example, to produce chamfers of the cutting edge, free-cutting surfaces on the circumference and possible depressions in the plate planes.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, ist der Gegenstößel 38 so geformt, dass sich sein Durchmesser von dem an dem Wellenflansch des Servomotors 34 angeflanschten Ende konisch gegen das am Werkstück 48 anliegende Ende verringert. Dadurch weisen die Stößel 38 und 46 beiderseits der gespannten Wendeschneidplatte 48 einen kleinen Durchmesser auf, so dass ausreichender Freiraum vorhanden ist, um auch mit einer topfför migen Schleifscheibe 22 beidseitig an der Wendeschneidplatte 48 angreifen zu können.As can be seen from the drawings, the counter-ram is 38 shaped so that its diameter from that on the shaft flange of the servomotor 34 flanged end tapered against the workpiece 48 reduced adjacent end. This shows the plunger 38 and 46 on both sides of the tensioned indexable insert 48 a small diameter, so that sufficient space is available, even with a topfför shaped grinding wheel 22 on both sides of the indexable insert 48 to attack.

Nach Beendigung des Schleifvorgangs wird das fertig bearbeitete Werkstück 48 wieder durch Beaufschlagung der Betätigungsstange 50 mittels des pneumatischen Aggregats freigegeben, so dass der beschriebene Zyklus wieder beginnen kann.After completion of the grinding process, the finished workpiece 48 again by applying the actuating rod 50 released by the pneumatic unit, so that the cycle described can start again.

1010: Maschinenbettmachine bed
1212: Rückwandrear wall
1414: Tischtable
1616: Schlittencarriage
1818: SchleifspindeleinheitGrinding Spindles
2020: Spindelmotorspindle motor
2222: Schleifwerkzeuggrinding tool
2424: WerkstückspindeleinheitWorkpiece spindle unit
2626: WerkstückspindelWorkpiece spindle
2828: Motorengine
3030: Grundkörperbody
3232: Schaftkegeltaper shank
3434: Servomotorservomotor
3636: Flanschflange
3838: Gegenstößelagainst ram
4040: Führungsblockguide block
4242: Führungenguides
4444: Führungsbuchseguide bush
4646: Spannstößelclamping rams
4848: WendeschneidplatteIndexable insert
5050: Betätigungsstangeactuating rod
5252: Hubstroke
5454: TellerfedernDisc springs
5656: Laschentabs
5858: Schwenkhebelpivoting lever
6060: Schwenkpunktpivot point
6262: KugelBullet
6464: Anschlagattack
6666: Sicherungsringcirclip
6868: Handling-GreiferHandling grippers
7070: Kassettecassette

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1579954 A1 [0003]

Claims

Device for clamping a workpiece for machining in a grinding machine, with two rams, namely a clamping ram and a counter-ram, which are aligned in a clamping axis and between which the workpiece is tensioned, wherein a plunger in the clamping axis with an axial clamping force can be acted upon during the other plunger forms the abutment for supporting the clamping force, and wherein a plunger is driven driven to rotate about the clamping axis, while the other plunger is freely rotatably mounted about the clamping axis, characterized in that the device has a basic body ( 30 ), that the counter-ram ( 38 ) in the body ( 30 ) is axially immovable and rotationally drivable recorded that in the body ( 30 ) a guide block ( 40 ) is guided linearly displaceable parallel to the clamping axis, that the clamping ram ( 46 ) in the leader block ( 40 ) is freely rotatable and freely axially displaceably guided and that one in the base body ( 30 ) mounted actuating device, the clamping force on the clamping ram ( 46 ) transmits with transmission means that allow only an axial, but no radial power transmission.

Apparatus according to claim 1, characterized in that a counter-pestle ( 38 ) rotationally driving servomotor ( 34 ) in the body ( 30 ) is recorded.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the basic body ( 30 ) with coupling means on a rotatably driven workpiece spindle ( 26 ) of the grinding machine is mountable.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the clamping axis, the axis of rotation (A-axis) of the workpiece spindle ( 26 ) orthogonal intersects.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device comprises an actuating rod ( 50 ) which is axially displaceable in the basic body ( 30 ) is mounted, in an axial displacement direction for generating the clamping force is acted upon by a spring force and in the opposite axial displacement direction by a controllable force against the spring force is movable.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the spring force by a the operating rod ( 50 ) Coaxially enclosing compression spring, in particular by disc springs ( 54 ) is produced.

Apparatus according to claim 5 or 6, characterized that the controllable force generated by a pneumatic unit becomes.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device, the axial clamping force with a freely rotatably mounted against the clamping force axially abgestütz th ball ( 62 ) on the axially rear end face of the clamping ram ( 46 ) transmits.

Device according to claims 3 to 5, characterized in that the actuating rod ( 50 ) with the workpiece spindle ( 26 ) is coaxially aligned and the coupling means passes coaxially and that the axial movement of the actuating rod ( 50 ) via an angled pivoting lever ( 58 ) is deflected into the clamping axis.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide block ( 40 ) freely axially movable in the body ( 30 ) is guided, that the clamping ram ( 46 ) from the guide bush ( 44 ) is taken along, if these from the counter-ram ( 38 ), and that the guide block ( 40 ) is taken by the actuator when it is actuated in the opening direction.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the clamping ram ( 46 ) a retaining ring ( 66 ), on which the guide bushing ( 44 ) to take along.

Device according to claim 10, characterized in that the guide block ( 40 ) a stop ( 64 ) having a stroke of the actuator relative to the guide block ( 40 ) in the direction of the clamping axis and the guide block ( 40 ) entrains when the actuator in the opening direction of this stop ( 64 ) comes to the plant.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that for grinding cutting inserts, in particular indexable inserts ( 48 ), the counter-ram ( 38 ) and the clamping ram ( 46 ) have a small diameter in the region of their ends acting on the cutting tip so that there is free space on either side of the cutting tip for swiveling in a grinding wheel ( 22 ), in particular a pot-shaped grinding wheel of the grinding machine is present.