DE102010011947A1

DE102010011947A1 - Anschlusselement zum Ausbilden einer Schnittstelle zwischen zwei lösbar miteinander verbindbaren Teilen einer Werkzeugmaschine sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Anschlusselements

Info

Publication number: DE102010011947A1
Application number: DE102010011947A
Authority: DE
Inventors: Erwin Bohler
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2011-08-18
Also published as: WO2011103116A2; WO2011103116A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anschlusselement (10; 30) zum Ausbilden einer Schnittstelle (100) zwischen einem Teil (2) einer Werkzeugmaschine und einem lösbar hiermit verbindbaren Bauteil (1), wie beispielsweise einem Futterflansch oder einem Spindelflansch. Mit dem Ziel, dass in einer leicht zu realisierenden Weise an dem Anschlusselement (10; 30) ein entsprechendes Gegen-Anschlusselement (30; 10) montiert werden kann, ohne dass hierzu eine spezielle Justierfunktion aufgeführt werden muss, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Anschlusselement (10; 30) eine Auflagefläche (11; 31) und mindestens zwei Positionierelemente (12; 32) aufweist, wobei die Positionierelemente (12; 32) jeweils in einer in der Auflagefläche (11; 31) des Anschluss-Elements (10; 30) ausgebildeten Aussparung (13; 33) aufgenommen und dort mit dem Anschlusselements (10; 30) stoffschlüssig verbunden sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum reproduzierbaren Herstellen eines solchen Anschlusselements (10; 30).

Description

Die Erfindung betrifft ein Anschlusselement nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Anschlusselements nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 19.
Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere ein Anschlusselement zum Ausbilden einer Schnittstelle zwischen zwei lösbar miteinander verbindbaren Teilen einer Werkzeugmaschine, wobei das Anschlusselement eine zu einer Auflagefläche eines an dem Anschlusselement lösbar befestigbaren Gegen-Anschlusselements komplementär ausgebildete Auflagefläche und mindestens zwei komplementär zu Positionierelementen des Gegen-Anschlusselements ausgebildete Positionierelemente aufweist.
Der hierin verwendete Begriff „Werkzeugmaschine” bezeichnet alle Maschinen, die zur Bearbeitung von Werkstücken mit Werkzeugen dienen, insbesondere umformende, trennende und fügende Maschinen gemäß der Norm DIN 69 651 Teil 1 (Werkzeugmaschinen für die Metallbearbeitung). Zur Formgebung des Werkstücks erzeugt die Werkzeugmaschine eine Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück. Es werden im Allgemeinen umformende und trennende (d. h. im Wesentlichen: zerteilende, spanende und abtragende) sowie fügende Werkzeugmaschinen u. a. im Maschinenbau und im Werkzeugbau eingesetzt.
Umformende Maschinen dienen in der Regel der Bearbeitung von Metallen, wie Stahl oder Aluminium und von Kunststoffen, zerteilende und spanende Werkzeugmaschinen dienen darüber hinaus auch der Bearbeitung anderer Werkstoffe, wie Holz. Zu den abtragenden Werkzeugmaschinen zählen z. B. Erodiermaschinen und Laserbearbeitungsmaschinen.
Die Bearbeitungsgenauigkeit (Präzision) spanender Werkzeugmaschinen liegt, je nach Maschinenart, im Bereich von 1 mm bis 1/1000 mm.
Ultrapräzisionsmaschinen erreichen Genauigkeiten von weniger als 1/1.000.000 mm (z. B. für die Bearbeitung von Laseroptiken).
Unter dem hierin verwendeten Begriff „Anschlusselement” ist grundsätzlich ein Bauteil zu verstehen, welches dazu dient, eine Schnittstelle zwischen der Werkzeugmaschine und einer lösbar mit der Werkzeugmaschine verbindbaren Baugruppe oder zwischen zwei lösbar miteinander verbindbaren Komponenten einer Werkzeugmaschine auszubilden. Ein derartiges Anschlusselement kann beispielsweise eine Aufnahme für einen Werkstückhalter einer Werkzeugmaschine sein, wie etwa die Werkstückaufnahme einer Fräsmaschine. Insbesondere ist es somit denkbar, dass das Anschlusselement als Futterflansch ausgebildet ist. Andererseits kommt als Anschlusselement im Sinne der vorliegenden Erfindung auch beispielsweise ein Spindelflansch oder ein Anschlusselement in einem Palettiersystem einer Werkzeugmaschine in Frage. Denkbar wäre es aber auch, dass das nachfolgend im Einzelnen beschriebene Anschlusselement in Schnittstellen zwischen Grund- und Aufsatzbacken von Spannfuttern verwendet wird. Ebenso kann die erfindungsgemäße Lösung auf kubischen, stationären Systemen angewandt werden. Grundsätzlich handelt es sich bei dem nachfolgend beschriebenen Anschlusselement demnach um ein Bauteil, welches die Positionierung von zwei lösbar miteinander verbindbaren Teilen einer Werkzeugmaschine ermöglicht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, dass in einer Schnittstelle zwischen zwei lösbar miteinander verbundenen oder verbindbaren Teilen einer Werkzeugmaschine die genaue Ausrichtung dieser Teile relativ zueinander häufig nur mit aufwendigen Justierarbeiten möglich ist. Andererseits besteht beispielsweise bei einem Wechsel des Spannfutters auf einer Werkzeugmaschine in der Regel die Forderung, dass die Rüstzeit minimal bleibt. Dabei ist weniger die eigentliche Demontage des alten Spannfutters und die anschließende Montage des neuen Spannfutters das Problem, sondern das optimale Ausrichten des neu aufgesetzten Spannfutters relativ zu beispielsweise der Werkzeugspindel der Werkzeugmaschine. Insbesondere bei rotierenden Systemen wird häufig verlangt, dass eine Rundlaufgenauigkeit von weniger als 0,002 mm erreicht wird. Um diese Anforderung zu erfüllen, ist es bisher unersetzlich, beispielsweise bei einem Wechsel des Spannfutters auf einer Werkzeugmaschine das neu aufgesetzte Spannfutter mit aufwendigen Justierarbeiten relativ zu der Werkzeugspindel neu auszurichten.
Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Anschlusselement der eingangs genannten Art, wie beispielsweise einen Futterflansch oder einen Spindelflansch, dahingehend weiterzubilden, dass ein Gegen-Anschlusselement in einer leicht zu realisierenden Weise an dem Anschlusselement montiert werden kann, wobei sich das Gegen-Anschlusselement relativ zu dem Anschlusselement selbständig hinreichend genau ausrichtet, ohne dass hierzu eine spezielle Justierfunktion auszuführen ist.
Eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Anschlusselements, wie beispielsweise eines Futterflansches oder eines Spindelflansches, anzugeben, wobei mit diesem Verfahren in einer reproduzierbaren Art und Weise Anschlusselemente in gleicher Qualität gefertigt werden können.
Im Hinblick auf die Vorrichtung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Anschlusselements sind in den abhängigen Patentansprüchen 1 bis 15 angegeben. Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 19 gelöst, wobei besondere Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in den abhängigen Patentansprüchen 20 bis 26 angegeben sind.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für eine möglichst genaue Positionierung und gegenseitige Ausrichtung von zwei miteinander zu verbindenden Anschlusselementen (Anschlusselement einerseits und Gegen-Anschlusselement andererseits) geeignete Positionierelemente zu verwenden sind, welche eine selbständige Ausrichtung der miteinander zu verbindenden Anschlusselemente ermöglichen, wenn diese miteinander verbunden werden. Im Einzelnen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Anschlusselement mindestens zwei Positionierelemente aufweist, welche jeweils in einer in der Auflagefläche des Anschlusselements ausgebildeten Aussparung aufgenommen und dort mit dem Anschlusselement stoffschlüssig verbunden sind. Diese derart mit dem Anschlusselement verbundenen Positionierelemente sind komplementär zu entsprechenden Positionierelementen eines an dem Anschlusselement lösbar zu befestigenden Gegen-Anschlusselements ausgebildet.
Die Verwendung einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere die Verwendung einer Klebeverbindung oder die Verwendung einer mit einem schmelzbaren, metallischen Werkstoff ausgebildeten stoffschlüssigen Verbindung zum Fixieren der Positionierelemente des Anschlusselements in den jeweiligen in der Auflagefläche des Anschlusselements ausgebildeten Aussparungen ermöglicht es einerseits, dass das Anschlusselement in einer einfach zu realisierenden aber dennoch reproduzierbaren Art und Weise herstellbar ist, wobei andererseits die Positionsgenauigkeit der mit dem Anschlusselement verbundenen Positionierelemente vorab festlegbar ist.
Um dies zu erreichen, ist nach der erfindungsgemäßen Lösung zum Herstellen des Anschlusselements vorgesehen, dass zunächst ein Referenz- bzw. Master-Anschlusselement bereitgestellt wird, wobei dieses Referenz-Anschlusselement eine Auflagefläche aufweist, die dazu dient, dass daran das herzustellende Anschlusselement mit seiner Auflagefläche anliegt. Das Referenz-Anschlusselement weist ferner mindestens zwei Positionierelemente auf, die an vorab festgelegten Positionen jeweils in einer in der Auflagefläche des Referenz-Anschlusselements ausgebildeten Aussparung aufgenommen und dort fixiert sind. Bei diesen zu dem Referenz-Anschlusselement gehörenden Positionierelementen handelt es sich vorzugsweise entweder um hülsenförmige Positionierelemente oder um bolzenförmige Positionierelemente. An den Positionierelementen des Referenz-Anschlusselements werden die Positionierelemente des Anschlusselements lösbar und vorzugsweise in einer vorab festgelegten Weise befestigt.
Die Positionierelemente des mit Hilfe des Referenz- bzw. Master-Anschlusselements herzustellenden Anschlusselements sind komplementär zu den Positionierelementen des Referenz-Anschlusselements ausgebildet. Kommen bei dem Referenz-Anschlusselement als Positionierelemente beispielsweise bolzenförmige Positionierelemente zum Einsatz, so sind die Positionierelemente des Anschlusselements entsprechend komplementär hierzu als hülsenförmige Positionierelemente ausgebildet, welche ausgelegt sind, die bolzenförmigen Positionierelemente des Referenz Anschlusselements aufzunehmen. Wenn andererseits die Positionierelemente des Referenz-Anschlusselements hülsenförmig ausgebildet sind, sind als Positionierelemente des Anschlusselements entsprechend komplementär hierzu ausgebildete bolzenförmige Positionierelemente zu verwenden, welche von den hülsenförmigen Positionierelementen des Referenz-Anschlusselements aufnehmbar sind.
Nachdem die Positionierelemente des Anschlusselements auf die entsprechend komplementär hierzu ausgebildeten Positionierelemente des Referenz-Anschlusselements aufgesteckt wurden, werden diese in ihrer aufgesteckten Position mit den Positionierelementen des Referenz-Anschlusselements fixiert. Denkbar hierbei ist es beispielsweise, dass durch das Positionierelement des Referenz-Anschlusselements eine axial auf der Symmetrieachse des Positionierelements verlaufende Bohrung vorgesehen ist, welche eine Halteschraube aufnimmt, die in einer axial auf der Symmetrieachse des Positionierelements des Anschlusselements vorgesehenen Gewindebohrung eingeschraubt wird.
Nachdem die Positionierelemente des Anschlusselements mit den entsprechend komplementär hierzu ausgebildeten Positionierelementen des Referenz-Anschlusselements verbunden wurden, wird das Anschlusselement mit seiner Auflagefläche relativ zu der Auflagefläche des Referenz-Anschlusselements ausgerichtet, und zwar derart, dass die an den Positionierelementen des Referenz-Anschlusselements fixierten Positionierelemente des Anschlusselements in die in der Auflagefläche des Anschlusselements ausgebildeten Aussparungen aufgenommen werden. Damit wird das Anschlusselement hinsichtlich des Referenz-Anschlusselements vorzentriert.
Anschließend folgt eine Feinausrichtung des Anschlusselements relativ zu dem Referenz-Anschlusselement, beispielsweise anhand von Messphasen, die an den Mantelflächen von sowohl dem Anschlusselement als auch dem Referenz-Anschlusselement vorgesehen sein können. Auf diese Weise wird das Anschlusselement relativ zu dem Referenz-Anschlusselement perfekt ausgerichtet. In diesem perfekt ausgerichteten Zustand wird das Anschlusselement mit Hilfe einer lösbaren Schraubverbindung oder dergleichen fest mit dem Referenz-Anschlusselement verbunden. Anschließend werden die in den Aussparungen des Anschlusselements aufgenommenen Positionierelemente stoffschlüssig mit dem Anschlusselement verbunden. Dies erfolgt erfindungsgemäß, indem in den Bereich zwischen der Mantelfläche der Aussparung und dem in die Aussparung eingesetzten Positionierelement ein flüssiger Prozesswerkstoff zugeführt wird. Nach dem Aushärten bzw. Erhärten des zugeführten Prozesswerkstoffes, wird die Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Referenz-Anschlusselement wieder gelöst und der Herstellungsvorgang ist abgeschlossen.
Allerdings ist darauf hinzuweisen, dass das Vorsehen einer Messphase optional ist. Bei rotationssymmetrischen Teilen kann eine Messphase dazu dienen, diese gegenüber einer Referenz exakt auszurichten. Wird beispielsweise ein Spindelflansch auf einer Maschinenspindel befestigt, muss er dabei exakt zur Spindelachse ausgerichtet sein. Wird ein Körper, welcher auch ein ganzes Spannfutter sein kann, auf dem Futterflansch befestigt, muss auch dieser Körper exakt zu dessen Achse ausgerichtet werden, wobei die Messphase zur Ausrichtung verwendet wird. Danach kann die Trennung zwischen beiden lösbaren Anschlusselementen erfolgen.
Damit die Messphasen diese Funktion erfüllen können, müssen sie entweder an den Flanschen bereits vorhanden sein und vor dem Herstellen der Klebeverbindung bzw. der stoffschlüssigen Verbindung gegenüber dem Referenzflansch ausgerichtet werden, oder die Messphase wird erst nach dem Verkleben bzw. stoffschlüssigen Verbinden angeschliffen, wobei die Messphase des Referenzflansches als Bezugspunkt dient.
Bei einer kubischen Anordnung kann die Messphase entfallen oder mittels flach geschliffenen Flächen winkelig hergestellt sein (X- und Y-Richtung).
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung näher beschrieben.
Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines Anschlusselements gemäß der vorliegenden Erfindung in einer dreidimensionalen Ansicht, wobei das Anschlusselement als Spindelflansch ausgebildet ist;
2 ein Ausführungsbeispiel eines zum Anschlusselement gemäß 1 komplementär ausgebildeten Gegen-Anschlusselements in einer dreidimensionalen Ansicht, wobei das Gegen-Anschlusselement als Futterflansch ausgebildet ist;
3 ein Ausführungsbeispiel für eine Schnittstelle zwischen zwei lösbar miteinander verbindbaren Teilen einer Werkzeugmaschine, bei welcher der Spindelflansch gemäß 1 mit dem Futterflansch gemäß 2 lösbar verbunden ist;
4 eine perspektivische Ansicht auf den Spindelflansch gemäß 1, welcher lösbar mit dem Futterflansch gemäß 2 verbunden ist zum Ausbilden einer Schnittstelle zwischen einer Werkstückaufnahme und einer Werkzeugspindel;
5 eine Draufsicht auf die Werkstückaufnahme gemäß 4;
6 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 5;
7 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 5;
8 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnittes aus 7;
9 eine Schnittansicht durch einen Referenz-Futterflansch zum Herstellen eines Spindelflansches gemäß 1;
10 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnittes aus 9;
11 eine Schnittansicht auf den Referenz-Futterflansch gemäß 9 mit aufgesetztem Spindelflansch bei der Herstellung eines Spindelflansches gemäß 1;
12 eine Schnittansicht durch einen Referenz-Spindelflansch zum Herstellen eines Futterflansches gemäß 2; und
13 eine Detailansicht eines Ausschnittes aus 12.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den 1 bis 8 Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Anschlusselements beschrieben. Im Einzelnen ist in diesen Figuren ein als Spindelflansch ausgebildetes Anschlusselement dargestellt, an welchem ein als Futterflansch ausgebildetes Gegen-Anschlusselement lösbar befestigbar ist.
Die 9 bis 13 betreffen ein Ausführungsbeispiel zum Herstellen eines Spindelflansches gemäß 1 bzw. eines Futterflansches gemäß 2.
Obwohl die beiliegenden Zeichnungen als Anschlusselement einen Spindel- bzw. Futterflansch zeigen, ist die Erfindung nicht auf derartige Flanschsysteme beschränkt. Vielmehr betrifft die vorliegende Erfindung allgemein Anschlusselemente, welche geeignet sind, eine Schnittstelle zwischen zwei Komponenten einer Werkzeugmaschine auszubilden. Insbesondere ist es gemäß der vorliegenden Erfindung denkbar, ein Anschlusselement sowie ein Gegen-Anschlusselement zur Ausbildung einer Schnittsstelle zwischen Grund- und Aufsatzbacken von Spannfuttern einzusetzen. Ebenso kann die Lösung auch auf nicht-rotierende Systeme angewandt werden, wie beispielsweise auf kubischen, stationären Systemen.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Anschlusselements gemäß der vorliegenden Erfindung in einer dreidimensionalen Ansicht gezeigt, wobei das Anschlusselement als Spindelflansch 10 ausgebildet ist. Ein Ausführungsbeispiel eines zum Spindelflansch 10 gemäß 1 komplementär ausgebildeten Gegen-Anschlusselements ist in einer dreidimensionalen Ansicht in 2 gezeigt, wobei das Gegen-Anschlusselement bei dieser Ausführungsform als Futterflansch 30 ausgebildet ist.
Wie in 1 dargestellt, weist das als Futterflansch 10 ausgebildete Anschlusselement eine Auflagefläche 11 auf, welche vorzugsweise mit einer äußerst guten Ebenheit ausgeführt ist. Die Auflagefläche 11 des als Spindelflansch 10 ausgebildeten Anschlusselements ist derart ausgebildet, dass die Auflagefläche eines Gegen-Anschlusselements, wie beispielsweise die Auflagefläche 31 des als Futterflansch 30 ausgebildeten Gegen-Anschlusselements (vgl. 2), passgenau anliegen kann. Demgemäß ist das als Futterflansch 30 in 2 dargestellte Gegen-Anschlusselement mit einer komplementär zu der Auflagefläche 11 des als Spindelflansch 10 ausgebildeten Anschlusselements ausgeführten Auflagefläche 31 ausgebildet.
Um zu erreichen, dass sich der Spindelflansch 10 gemäß 1 und der Futterflansch 30 gemäß 2 bei ihrer Montage relativ zueinander selbstständig ausrichten, weist das als Spindelflansch 10 ausgebildete Anschlusselement gemäß 1 mindestens zwei Positionierelemente 12 – in der in 1 dargestellten Ausführungsform genau sechs Positionierelemente 12 – auf. Im Einzelnen handelt es sich bei den in der in 1 dargestellten Ausführungsform zum Einsatz kommenden Positionierelemente 12 um konisch zulaufende bolzenförmige Positionierelemente. Diese Positionierelemente 12 des Spindelflansches 10 sind komplementär zu entsprechenden Positionierelementen 32 des in 2 dargestellten Futterflansches 30 ausgebildet. Der Darstellung in 2 ist zu entnehmen, dass die in der Auflagefläche 31 des Futterflansches 30 vorgesehenen Positionierelemente 32 als hülsenförmige Positionierelemente ausgeführt sind, welche komplementär zu den bolzenförmigen Positionierelementen 12 des Spindelflansches 10 ausgeführt und ausgebildet sind, im zusammengesetzten Zustand die bolzenförmigen Positionierelemente 12 des Spindelflansches 10 aufzunehmen.
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass zumindest ein Teil der bolzenförmigen Positionierelemente 12 des Spindelflansches 10 als hülsenförmige Positionierelemente ausgeführt ist. In diesem Fall müssen die entsprechenden Positionierelemente des Futterflansches 30 bolzenförmig ausgebildet sein.
Wie bereits angedeutet, dienen bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung die Positionierelemente 12, 32 zum selbstständig Ausrichten des Spindelflansches 10 und des Futterflansches 30, wenn diese beiden Flansche 10, 30 miteinander verbunden werden. Dadurch, dass die Positionierelemente 12, 32 eine konische Formgebung aufweisen, wird die Ausrichtung und Zentrierung der Flansche 10, 30 beim Montagevorgang erleichtert.
Wie in 1 dargestellt, weist das als Spindelflansch 10 ausgebildete Anschlusselement einen leicht nach innen versetzten ringförmigen Körper 8a auf, in welchem insgesamt sechs Durchgangsbohrungen 7 vorgesehen sind, die parallel zur Symmetrieachse des Spindelflansches 10 verlaufen. Diese Durchgangsbohrungen 7 dienen – wie es der Darstellung in 6 entnommen werden kann – zur Aufnahme von Schrauben 9, mit denen das als Spindelflansch 10 ausgebildete Anschlusselement an einen Teil einer Werkzeugmaschine, wie beispielsweise an einer Werkzeugspindel 2, lösbar befestigt werden kann.
Im ringförmigen Außenkörper 8b des Spindelflansches 10 sind zusätzlich zu den bereits erwähnten Positionierelementen 12 Gewindebohrungen 6' ausgebildet, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben 6 dienen, mit welchen der Futterflansch 30 gemäß 2 im montierten Zustand an dem Spindelflansch 10 befestigt wird (vgl. 6). Entsprechend sind in dem Futterflansch 30 gemäß 2 zu den Gewindebohrungen 6' ausgerichtete Durchgangsbohrungen 6'' vorgesehen, durch welche im zusammengebauten Zustand die Befestigungsschrauben 6 laufen.
Die in dem Spindelflansch 10 vorgesehenen Positionierelemente 12 sind jeweils in einer in der Auflagefläche 11 des Spindelflansches 10 ausgebildeten Aussparung aufgenommen und dort, beispielsweise mit Hilfe einer Klebeverbindung, mit dem Spindelflansch 10 stoffschlüssig verbunden.
In gleicher Weise weist die Auflagefläche 31 des als Futterflansch 30 ausgebildeten Gegen-Anschlusselements entsprechende Aussparungen 33 auf, in denen die Positionierelemente 32 des Futterflansches eingesteckt und dort ebenfalls beispielsweise mit Hilfe einer Klebeverbindung gehalten werden.
Der in 1 dargestellte Spindelflansch 10 ist ferner mit einer Verdrehsicherung ausgebildet. Hierzu ist bei der dargestellten Ausführungsform vorgesehen, dass ein Positionierelement der insgesamt sechs Positionierelemente 12 verschieden von den restlichen Positionierelementen ausgebildet ist. Dieses verschieden ausgeführte Positionierelement ist in der Darstellung gemäß 1 mit der Bezugsziffer „16” bezeichnet. Analog hierzu ist ein Positionierelement der in der Auflagefläche 31 des Futterflansches 30 vorgesehenen Positionierelemente 32 als Verdrehsicherungselement ausgebildet. Bei der Darstellung gemäß 2 ist dieses als Verdrehsicherungselement ausgebildete Positionierelement mit der Bezugziffer „36” bezeichnet. Im Einzelnen ist bei dem in 2 dargestellten Futterflansch 30 in dem hülsenförmigen Positionierelement 36 ein Verdrehsicherungsbolzen eingeklebt oder andersartig stoffschlüssig verbunden, während das als Verdrehsicherung 16 entsprechend ausgebildete Positionierelement des Spindelflansches 10 eine geeignete Aufnahme aufweist.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Schnittstelle 100 zwischen zwei lösbar miteinander verbindbaren Teilen einer Werkzeugmaschine gezeigt, wobei der Spindelflansch 10 gemäß 1 einerseits und der Futterflansch 30 gemäß 2 andererseits lösbar verbunden sind. Insbesondere ist ersichtlich, dass an beiden Flanschen 10, 30 Messphasen 5 vorgesehen sind, welche zum Ausrichten der Flansche 10, 30 herangezogen werden können.
Allerdings ist darauf hinzuweisen, dass das Vorsehen der Messphase 5 optional ist. Bei rotationssymmetrischen Teilen kann die Messphase 5 dazu dienen, diese gegenüber einer Referenz exakt auszurichten. Wird beispielsweise der Spindelflansch 10 auf einer Maschinenspindel befestigt, muss er dabei exakt zur Spindelachse ausgerichtet sein. Wird ein Körper, welcher auch ein ganzes Spannfutter sein kann, auf dem Futterflansch 30 befestigt, muss auch dieser Körper exakt zu dessen Achse ausgerichtet werden, wobei die Messphase 5 zur Ausrichtung verwendet wird.
Damit die Messphasen 5 diese Funktion erfüllen können, müssen sie entweder an den Flanschen 10, 30 bereits vorhanden sein und vor dem Herstellen der Klebeverbindung bzw. der stoffschlüssigen Verbindung gegenüber dem Referenzflansch ausgerichtet werden, oder die Messphase 5 wird erst nach dem Verkleben bzw. dem Ausbilden der stoffschlüssigen Verbindung angeschliffen, wobei die Messphase des Referenzflansches als Bezugspunkt dient.
Bei einer kubischen Anordnung kann die Messphase 5 entfallen oder mittels flach geschliffenen Flächen winkelig hergestellt sein (X- und Y-Richtung).
In 4 ist in einer perspektivischen Ansicht eine mit dem Spindelflansch 10 gemäß 1 und dem Futterflansch 30 gemäß 2 ausgebildete Schnittstelle 100 zwischen einer Werkstückaufnahme 1 und einer Werkzeugspindel 2 dargestellt. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Werkstückaufnahme 1 gemäß 4, während 6 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A und 7 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 5 zeigt.
Anhand der 4 bis 7 ist ersichtlich, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Spindelflansch 10 mit Hilfe von Befestigungsschrauben 6 mit dem Futterflansch 30 lösbar verbunden ist. Wie bereits dargelegt, sind hierzu in dem Futterflansch 30 entsprechende Durchgangsbohrungen 6'' und in dem ringförmigen Außenkörper 8b des Spindelflansches 10 geeignete Gewindebohrungen 6' vorgesehen, so dass die Montage des Futterflansches 30 an dem Spindelflansch 10 mit geeigneten Befestigungsschrauben 6 realisierbar ist. Selbstverständlich kommen hier aber auch andere Möglichkeiten zum Befestigen des Futterflansches 30 an dem Spindelflansch 10 in Frage. Anstelle einer Schraubverbindung ist es beispielsweise denkbar, ein Bajonettsystem, insbesondere ein Bajonettsystem nach DIN 55027, hydraulische Kupplungen etc., zur Verbindung der beiden Flansche 10, 30 einzusetzen.
Der Darstellung in 6 ist ferner zu entnehmen, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Spindelflansch 10 mit Hilfe von Schrauben 9, welche durch die im ringförmigen Innenkörper 8b des Spindelflansches 10 vorgesehenen Durchgangsbohrungen 7 laufen, an der Werkzeugspindel 2 lösbar befestigt werden kann. Die Werkstückaufnahme 1 selber ist über weitere Schrauben 6, die durch die im Futterflansch 30 vorgesehenen Durchgangsbohrungen 6'' laufen, mit dem an der Werkzeugspindel 2 befestigten Spindelflansch 10 befestigt.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den 7 und 8 die spezielle Verbindung zwischen dem Spindelflansch 10 und dem Futterflansch 30 bei der in 4 dargestellten Schnittstelle 100 näher beschrieben. Wie es insbesondere 8 entnommen werden kann, dienen die dem Spindelflansch 10 zugeordneten bolzenförmigen Positionierelemente 12 einerseits und die dem Futterflansch 30 zugeordneten hülsenförmigen Positionierelemente 32 andererseits zur genauen Ausrichtung der beiden Flansche 10, 30 relativ zueinander. Sowohl bei dem Spindelflansch 10 als auch bei dem Futterflansch 30 sind die jeweiligen Positionierelemente (bolzenförmige Positionierelemente 12 bzw. hülsenförmige Positionierelemente 32) jeweils in entsprechende Aussparungen 13, 33 aufgenommen, welche in den entsprechenden Auflageflächen 11, 31 des Spindelflansches 10 bzw. Futterflansches 30 vorgesehen sind. Die in den Aussparungen 13, 33 aufgenommenen Positionierelemente 12, 32 werden jeweils beispielsweise mit Hilfe einer Klebeverbindung in den Aussparungen 13, 33 gehalten.
Zu diesem Zweck weist jede in der Auflagefläche 11, 31 des Spindel- bzw. Futterflansches 10, 30 ausgebildete Aussparung 13, 33 mindestens eine in die Mantelfläche der Aussparung 13, 33 mündende Bohrung 14a, 14b bzw. 34a, 34b auf. Diese in der Auflagefläche 11 des Spindelflansches 10 eingebrachten Bohrungen 14a, 14b bzw. in der Auflagefläche 31 des Futterflansches eingebrachten Bohrungen 34a, 34b dienen zum Zuführen von flüssigem Prozesswerkstoff 3 in den Bereich zwischen der Mantelfläche der entsprechenden Aussparung 13, 33 und dem in die Aussparung 13, 33 eingesetzten Positionierelement 12, 32. Der Darstellung in 3 sind die jeweiligen Außenöffnungen der Bohrungen 14a, 14b bzw. 34a, 34b angedeutet.
Des Weiteren weist die in der Auflagefläche 11 des Spindelflansches 10 ausgebildete Aussparung 13 sowie die in der Auflagefläche 31 des Futterflansches 30 ausgebildete Aussparung 33 jeweils eine erste der entsprechenden Auflagefläche 11, 31 zugewandte Dichtung 15a bzw. 35a sowie eine zweite der entsprechenden Auflagefläche 11, 31 abgewandte Dichtung 15b bzw. 35b auf. Mit diesem Dichtungssystem 15a, 15b bzw. 35a, 35b wird der zur Ausbildung der stofflichen Verbindung zur Verfügung stehende Bereich zwischen der Mantelfläche der Aussparung 13, 33 und dem in die Aussparung 13, 33 eingesetzten Positionierelemente 12, 32 räumlich begrenzt.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass jede in der Auflagefläche 11 des Spindelflansches 10 ausgebildete Aussparung 13 sowie jede in der Auflagefläche 31 des Futterflansches 30 ausgebildete Aussparung 33 insgesamt zwei in die entsprechende Aussparung 13, 33 mündende Bohrungen 14a, 14b bzw. 34a, 34b aufweist, wobei diese Bohrungen 14a, 14b bzw. 34a, 34b zum Zuführen von flüssigem Prozesswerkstoff 3 in den Bereich zwischen der Mantelfläche der Aussparung 13, 33 und dem in die Aussparung 13, 33 eingesetzten Positionierelement 12, 32 dienen.
Insbesondere ist der Darstellung in 8 zu entnehmen, dass die beiden Bohrungen 14a, 14b bzw. 34a, 34b symmetrisch im Hinblick auf die erste und zweite Dichtung 15a, 15b bzw. 35a, 35b ausgebildet sind. Durch diese spezielle Anordnung der Bohrungen 14a, 14b bzw. 34a, 34b einerseits und der Dichtungen 15a, 15b bzw. 35a, 35b andererseits wird verhindert, dass das Positionierelement 12, 32 beim Aus- bzw. Erhärten des Prozesswerkstoffes 3 infolge einer entsprechenden Volumenabnahme des Prozesswerkstoffes 3 eine axiale Kraftkomponente erhält, welche die Position des in die entsprechende Aussparung 13, 33 eingesetzten Positionierelements 12, 32 verändern würde.
Durch die Verwendung eines geeigneten Prozesswerkstoffes 3 ist es möglich, dass die Aussparungen 13, 33 jeweils als senkrecht zur Auflagefläche 11, 31 verlaufende Zylinderbohrungen ausgebildet sind, wobei diese Zylinderbohrungen insbesondere nicht hochpräzise ausgebildet sein müssen. Zum Ausbilden der stoffschlüssigen Verbindung zwischen den jeweils in einer in der Auflagefläche 11, 31 des Anschlusselements 10, 30 ausgebildeten Aussparung 13, 33 aufgenommenen Positionierelementen 12, 32 und dem Anschlusselement 10, 30 kommt vorzugsweise ein Prozesswerkstoff 3 in Gestalt eines Klebstoffes oder in Gestalt eines metallischen bzw. lotähnlichen schmelzbaren Werkstoffes zum Einsatz.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den 9 bis 11 ein mögliches Verfahren zum Herstellen eines Spindelflansches gemäß 1 beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zunächst ein sogenanntes Referenz-Anschlusselement bereitgestellt wird. Das Referenz-Anschlusselement zum Herstellen eines Spindelflansches ist – wie es der Schnittdarstellung in 9 – ein Referenz-Futterflansch 50. Dieser Referenz-Futterflansch 50 weist eine Auflagefläche 51 auf, die komplementär zu der Auflagefläche 11 des herzustellenden Spindelflansches 10 ist. Darüber hinaus weist der Referenz-Futterflansch 50 gemäß der Darstellung in 9 eine Vielzahl von Positionierelemente 52 auf, die jeweils in einer in der Auflagefläche 51 des Referenz-Futterflansches ausgebildeten Aussparung 53 aufgenommen sind.
Zum Herstellen eines Spindelflansches 10 gemäß 1 weist der Referenz-Futterflansch insgesamt sechs Positionierelemente 52 auf, wobei diese Positionierelemente 52 die Position und Ausrichtung der Positionierelemente 12 des Spindelflansches 10 vorgeben.
Die Positionierelemente 52 des Referenz-Futterflansches 50 sind komplementär zu den Positionierelementen 12 des herzustellenden Spindelflansches 10 ausgebildet. Da bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der Spindelflansch 10 bolzenförmige Positionierelemente aufweist, ist somit der in 9 dargestellte Referenz-Futterflansch 50 mit hülsenförmigen Positionierelementen 52 versehen. Diese hülsenförmigen Positionierelemente 52 des Referenz-Futterflansches 50 sind im Einzelnen ausgebildet zur Aufnahme von konisch zulaufenden bolzenförmigen Positionierelementen 12 des Spindelflansches 10, wobei bei der in 9 dargestellten Ausführungsform des Referenz-Futterflansches 50 die Positionierelemente 52 in die Auflagefläche 51 des Referenz-Futterflansches 50 eingepresst sind, und wobei die Formgebung der Vertiefung, welche komplementär zu den konisch zulaufenden bolzenförmigen Positionierelementen 12 des Spindelflansches 10 ausgebildet sind, koordinatengeschliffen wurden.
Alternativ hierzu wäre es allerdings auch denkbar, dass die hülsenförmigen Positionierelemente 52 des Referenz-Futterflansches 50 in entsprechende in der Auflagefläche 51 des Referenz-Futterflansches 50 ausgebildete Aussparungen 53 aufgenommen und dort verklebt oder andersartig stoffschlüssig verbunden sind.
Charakteristisch für den in 9 dargestellten Referenz-Futterflansche 50 ist, dass die in der Auflagefläche 51 des Referenz-Futterflansches 50 aufgenommenen bzw. vorgesehenen Positionierelemente 52 mit einer axial entlang der Symmetrieachse der Positionierelemente 52 verlaufenden Bohrung versehen sind. Durch diese Bohrung läuft von hinten durch die Positionierelemente 52 des Referenz-Futterflansches 50 eine Halteschraube 4.
Bei der Herstellung eines Spindelflansches 10 gemäß 1 werden auf dem Referenz-Futterflansch 50 zunächst die Positionierelemente 12 des Spindelflansches in die hülsenförmigen Positionierelemente 52 des Referenz-Futterflansches 50 eingesetzt und dort mit Hilfe der Halteschraube 4 in definierter Weise und insbesondere mit einer definierten und vorab festgelegten Vorspannung befestigt. Anschließend wird der Spindelflansch 113 an der Auflagefläche 51 des Referenz-Futterflansches 50 derart positioniert, dass die von den Positionierelementen 52 des Referenz-Futterflansches 50 gehaltenen Positionierelemente 12 des Spindelflansches 10 in den entsprechenden in der Auflagefläche 11 des Spindelflansches 10 ausgebildeten Aussparungen 13 aufgenommen werden.
Danach wird der Spindelflansch 11 mit dem Referenz-Futterflansch 50 leicht verschraubt worauf anhand der Messphasen 5 an beiden Flanschen 10, 50 diese gegenseitig perfekt ausgerichtet und anschließend definitiv verschraubt werden. Das Verschrauben kann beispielsweise mit der bereits erwähnten Befestigungsschraube 6 erfolgen.
Nach dem Fixieren des ausgerichteten Spindelflansches 10 an dem Referenz-Futterflansch 50 wird Prozesswerkstoff 3 in den Hohlraum zwischen den in der Auflagefläche 11 des Spindelflansches 10 ausgebildeten Aussparungen 13 und den in den Aussparungen 13 eingesetzten Positionierelementen 12 des Spindelflansches 10 eingefüllt. Nach dem Aushärten des Prozesswerkstoffes 3 können die Schrauben 4, welche die Positionierelemente 12 des Spindelflansches 10 an den Positionierelementen 52 des Referenz-Futterflansches 50 halten, und danach die Befestigung zwischen den Flanschen 10, 50 gelöst werden.
Analog der Herstellung des Spindelflansches 10 erfolgt die Herstellung des Futterflansches 30 gemäß 2. Hierzu kommt anstelle des Referenz-Futterflansches 50 ein Referenz-Spindelflansch 70 zum Einsatz, welcher in einer Längsschnittansicht 12 sowie in einer Detailansicht in 13 gezeigt ist. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird an dieser Stelle auf die vorherigen Ausführungen insbesondere auf die Ausführungen zum Herstellen des Spindelflansches 10 verwiesen.
Der Prozesswerkstoff 3, welcher zum Fixieren der Positionierelemente 12, 32 in den entsprechenden Aussparungen 13, 33 verwendet wird, sollte möglichst resistent sein gegen alle Arten von Kühl- und Schmiermitteln, welche auf Werkzeugmaschinen verwendet werden. Andererseits wäre es aber auch denkbar, den Prozesswerkstoff 3 nach dem Aushärten geeignet zu versiegeln. Darüber hinaus muss der Prozesswerkstoff entsprechend stark sein und gewissen Belastungen, insbesondere Querkräfte, Schläge etc. standhalten. Vorzugsweise sollte der Prozesswerkstoff eine Lebensdauer von mindestens 10 Jahren aufweisen.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf einen Spindelflansch oder auf einen Futterflansch beschränkt, sondern ergibt sich anhand der beiliegenden Patentansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm DIN 69 651 Teil 1 [0003]
DIN 55027 [0055]

Claims

Anschlusselement (10; 30) zum Ausbilden einer Schnittstelle zwischen einem Teil (2) einer Werkzeugmaschine und einem lösbar hiermit verbindbaren Bauteil (1), wobei das Anschlusselement (10; 30) eine zu einer Auflagefläche (31; 11) eines an dem Anschlusselement (10; 30) lösbar befestigbaren Gegen-Anschlusselements (30; 10) komplementär ausgebildete Auflagefläche (11; 31) und mindestens zwei komplementär zu Positionierelementen (32; 12) des Gegen-Anschlusselements (30; 10) ausgebildete Positionierelemente (12; 32) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierelemente (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) jeweils in einer in der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildeten Aussparung (13; 33) aufgenommen und dort mit dem Anschlusselement (10; 30) stoffschlüssig verbunden sind.
Anschlusselement (10; 30) nach Anspruch 1, wobei jede in der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildete Aussparung (13; 33) mindestens eine in die Mantelfläche der Aussparung mündende Bohrung (14a, 14b; 34a, 34b) aufweist zum Zuführen von flüssigem Prozesswerkstoff (3) in den Bereich zwischen der Mantelfläche der Aussparung (13; 33) und dem in die Aussparung (13; 33) eingesetzten Positionierelement (12; 32).
Anschlusselement (10; 30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede in der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildete Aussparung (13; 33) eine erste der Auflagefläche (11; 31) zugewandte Dichtung (15a; 35a) und eine zweite der Auflagefläche (11; 31) abgewandte Dichtung (15b; 35b) aufweist zum räumlichen Begrenzen des zur Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung dienenden Bereiches zwischen der Mantelfläche der Aussparung (13; 33) und dem in die Aussparung (13; 33) eingesetzten Positionierelement (12; 32).
Anschlusselement (10; 30) nach Anspruch 3, wobei jede in der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildete Aussparung (13; 33) zwei in die Mantelfläche der Aussparung (13; 33) mündende Bohrungen (14a, 14b; 34a, 34b) aufweist zum Zuführen von Prozesswerkstoff (3) in den Bereich zwischen der Mantelfläche der Aussparung (13; 33) und dem in die Aussparung (13; 33) eingesetzten Positionierelement (12; 32), wobei die beiden Bohrungen (14a, 14b; 34a, 34b) symmetrisch im Hinblick auf die erste und zweite Dichtung (15a, 15b; 35a, 35b) ausgebildet sind.
Anschlusselement (10; 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Positionierelemente (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) hülsenförmig ausgebildet und ausgelegt ist, entsprechend komplementär hierzu ausgebildete bolzenförmige Positionierelemente (32; 12) des Gegen-Anschlusselements (30; 10) aufzunehmen.
Anschlusselement (10; 30) nach Anspruch 5, wobei die hülsenförmigen Positionierelemente (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) zur Aufnahme von konisch zulaufenden bolzenförmigen Positionierelementen (32; 12) des Gegen-Anschlusselements (30; 10) ausgebildet sind.
Anschlusselement (10; 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Positionierelemente (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) bolzenförmig ausgebildet und ausgelegt ist, von entsprechend komplementär hierzu ausgebildeten hülsenförmigen Positionierelementen (32; 12) des Gegen-Anschlusselements (30; 10) aufnehmbar zu sein.
Anschlusselement (10; 30) nach Anspruch 7, wobei die bolzenförmigen Positionierelemente (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) konisch zulaufen und ausgebildet sind, von komplementär hierzu ausgebildeten hülsenförmigen Positionierelementen (32; 12) des Gegen-Anschlusselements (30; 10) aufnehmbar zu sein.
Anschlusselement (10; 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionierelemente (12; 32) kreisförmig und äquidistanziert in der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) angeordnet sind, und wobei zum Festlegen der rotatorischen Ausrichtung des Anschlusselements (10; 30) relativ zu dem Gegen-Anschlusselement (30; 10) mindestens ein Positionierelement (16; 36) des Anschlusselements (10; 30) verschieden von den restlichen Positionierelementen (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) ausgeführt und ausgebildet ist, ein komplementär hierzu ausgebildetes, vorab festgelegtes oder festlegbares Positionierelement (36; 16) des Gegen-Anschlusselements (30; 10) aufzunehmen oder von einem komplementär hierzu ausgebildeten, vorab festgelegten oder festlegbaren Positionierelement (36; 16) des Gegen-Anschlusselements (30; 10) aufgenommen zu werden.
Anschlusselement (10; 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildeten Aussparungen (13; 33) jeweils als senkrecht zur Auflagefläche (11; 31) verlaufende Zylinderbohrungen ausgebildet sind.
Anschlusselement (10; 30) nach Anspruch 10, wobei in dem Anschlusselement (10; 30) zu jeder der in der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildeten Zylinderbohrungen eine von der der Auflagefläche (11; 31) gegenüberliegenden Fläche (17; 37) des Anschlusselements (10; 30) bis zur Zylinderbohrung verlaufende Haltebohrung (18; 38) ausgebildet ist zur Aufnahme einer Halteschraube (4) bei der Fertigung des Anschlusselements (10; 30).
Anschlusselement (10; 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Positionierelement (12; 32) axial auf seiner Symmetrieachse eine Gewindebohrung (19; 39) aufweist zur Aufnahme einer Halteschraube (4) bei der Fertigung des Anschlusselements (10; 30).
Anschlusselement (10; 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner an einer Mantelfläche mindestens eine Messphase (5) aufweist zum Ausrichten des Anschlusselements (10; 30) mit einem an dem Anschlusselement (10; 30) lösbar befestigen Gegen-Anschlusselement (30; 10).
Anschlusselement (10; 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner mindestens eine durch das Anschlusselement (10; 30) senkrecht zur Auflagefläche (11; 31) verlaufende Bohrung (20; 40) vorgesehen ist zur Aufnahme einer Schraube (6), mit welcher das Anschlusselement (10; 30) mit einem Gegen-Anschlusselement (30; 10) lösbar befestigbar ist.
Anschlusselement (10; 30) nach Anspruch 14, wobei die mindestens eine durch das Anschlusselement (10; 30) verlaufende Bohrung (20; 40) als Gewindebohrung ausgebildet ist.
Anschlusselement (10; 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Ausbilden der stoffschlüssigen Verbindung zwischen den jeweils in einer in der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildeten Aussparung (13; 33) aufgenommenen Positionierelementen (12; 32) und dem Anschlusselement (10; 30) ein Prozesswerkstoff (3) in Gestalt eines Klebstoffes oder in Gestalt eines metallischen bzw. lotähnlichen schmelzbaren Werkstoffes zum Einsatz kommt.
Schnittstelle (100) zwischen zwei lösbar miteinander verbindbaren Teilen (1, 2) einer Werkzeugmaschine, wobei die Schnittstelle (100) ein dem einen Teil (1) der Werkzeugmaschine zugeordnetes erstes Anschlusselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ein dem anderen Teil (2) der Werkzeugmaschine zugeordnetes zweites Anschlusselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Verwendung eines Anschlusselements (10; 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 als Aufnahme für einen Werkstückhalter einer Werkzeugmaschine, insbesondere als Futterflansch.
Verwendung eines Anschlusselements (10; 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 als Spindelflansch oder in einem Palettiersystem einer Werkzeugmaschine.
Verfahren zum Herstellen eines Anschlusselements (10; 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere zum Ausbilden einer Schnittstelle (100) zwischen zwei lösbar miteinander verbindbaren Teilen (1, 2) einer Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: a) Bereitstellen eines Referenz-Anschlusselements (50; 70) mit einer zu der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) komplementär ausgebildeten Auflagefläche (51; 71), wobei das Referenz-Anschlusselement (50; 70) mindestens zwei jeweils in einer in der Auflagefläche (51; 71) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) ausgebildeten Aussparung (53; 73) aufgenommene Positionierelemente (52; 72) aufweist; b) Aufsetzen der Positionierelemente (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) auf die Positionierelemente (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) und Befestigung dieser an den Positionierelementen (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70); c) Positionieren des Anschlusselements (10; 30) an der Auflagefläche (51; 71) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) derart, dass die auf den Positionierelementen (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) aufgesetzten Positionierelemente (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) in die entsprechenden in der Auflagefläche (11, 31) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildeten Aussparungen (13; 33) aufgenommen werden; d) Ausrichten des Anschlusselements (10; 30) gegenüber dem Referenz-Anschlusselement (50; 70) und Fixieren des ausgerichteten Anschlusselements (10; 30) an dem Referenz-Anschlusselement (50; 70); und e) Einbringen von flüssigem Prozesswerkstoff (3) in den Hohlraum zwischen den in der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildeten Aussparungen (13; 33) und den in den Aussparungen (13; 33) eingesetzten Positionierelementen (12; 32) des Anschlusselements (10; 30).
Verfahren nach Anspruch 20, wobei im Verfahrensschritt c) die auf die Positionierelemente (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) aufgesetzten Positionierelemente (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) mit Hilfe von Halteschrauben (4) an den Positionierelementen (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) befestigt werden, wobei die Halteschrauben (4) von hinten durch die Positionierelemente (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) laufen.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Halteschrauben (4) nach dem Aushärten des im Verfahrensschritt e) in den Hohlraum zwischen den in der Auflagefläche (11; 31) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildeten Aussparungen (13; 33) und den in den Aussparungen (13; 33) eingesetzten Positionierelementen (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) eingebrachten Prozesswerkstoffes (3) wieder entfernt werden.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei im Verfahrensschritt c) die auf die Positionierelemente (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) aufgesetzten Positionierelemente (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) mit einer vorab festgelegten oder festlegbaren Vorspannung mit Hilfe der Halteschrauben (4) an den Positionierelementen (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) befestigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei im Verfahrensschritt d) das Anschlusselement (10; 30) gegenüber dem Referenz-Anschlusselement (50; 70) mit Hilfe von Messphasen (5) an dem Anschlusselement (10; 30) und dem Referenz-Anschlusselement (50; 70) ausgerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei im Verfahrensschritt d) das ausgerichtete Anschlusselement (10; 30) an dem Referenz-Anschlusselement (50; 70) mit Hilfe von Schrauben (6) fixiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, wobei die Positionierelemente (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) hülsenförmig ausgeführt und ausgebildet sind zur Aufnahme von konisch zulaufenden bolzenförmigen Positionierelementen (12; 32) des Anschlusselements (10; 30), wobei die Positionierelemente (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) in die Auflagefläche (51; 71) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) eingepresst werden, und wobei die Formgebung der komplementär zu konisch zulaufenden bolzenförmigen Positionierelementen (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) ausgebildete Vertiefung koordinatengeschliffen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, wobei die Positionierelemente (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) bolzenförmig ausgeführt und ausgebildet sind, von hülsenförmigen Positionierelementen (12; 32) des Anschlusselements (10; 30) aufgenommen zu werden, wobei die Positionierelemente (52; 72) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) in eine in die Auflagefläche (51; 71) des Referenz-Anschlusselements (50; 70) vorgesehene Aussparung (53; 73) eingeklebt oder andersartig stoffschlüssig verbunden werden.