DE102010035268B4 - Werkzeugmaschine und Verfahren zum Aufnehmen von Werkstücken an dieser Werkzeugmaschine - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Aufnahme eines Werkstückes (2) in einer Werkzeugmaschine mit einer Arbeitsspindel (5), mit einer Werkstückaufnahme (6) und mit einer Zuführeinrichtung (9), wobei die Werkstückaufnahme (6) einen radial nach außen spannenden Spanndorn (12), ein radial nach innen spannendes Ausgleichsspannfutter (14) und eine Planfläche (13) zum Anlegen des Werkstücks (2) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Selbsttätiges Zuführen des Werkstückes (2) in den Wirkbereich der Werkstückaufnahme (6) b) Bewegen der Werkstückaufnahme (6) und des Werkstücks (2) relativ zueinander, bis das Werkstück (2) mit einer Kontaktfläche an der Planfläche (13) der anliegt c) Zentrieren des Werkstücks (2) durch Spreizen des Spanndorns (12) an einer Fläche im Innern des Werkstücks (2) d) Schließen des Ausgleichsspannfutters (14) und ausgleichendes Spannen des Werkstücks (2) an einer Außenfläche
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufnehmen von Werkstücken in der Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine und eine Werkzeugmaschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Bei der Präzisionsbearbeitung von Werkstücken mit zentrischen Innen- und von der Kreisform abweichenden Außenkonturen sind zentrisch ausgleichende Spannfutter bekannt, welche die Werkstücke von außen mit Druckmittel beaufschlagten Spannbacken fixieren. Die
DE 2 240 065 A zeigt ein Ausgleichsfutter, welches das Umrichten auf unterschiedliche Spanndurchmesser in den automatisierten Bearbeitungsablauf der Werkzeugmaschine einbezieht. Dies wird mit Spannbacken bewirkt, die auf den Grundbacken an unterschiedlichen Stellen arretiert werden können. Das Werkstück wird zwischen Zentrierspitzen eingespannt. Deshalb ist der Einsatz auf Werkstücke mit Zentrierbohrungen beschränkt. - Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufnehmen von Werkstücken in der Arbeitsspindel einer Pick-Up-Werkzeugmaschine anzugeben. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung nach Patentanspruch 4.
- Ein vorteilhafter Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, bei einer Pick-Up-Spindel, die Werkstücke von einer Zuführeinrichtung abholt, der Bearbeitung zuführt und nach erfolgter Bearbeitung wieder auf die Zuführeinrichtung ablegt, die Werkstücke an einer Bohrung zu zentrieren und anschließend außen mit einem Ausgleichsfutter zu spannen.
- Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
-
1 zeigt eine Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens -
2 zeigt die Werkstückaufnahme in vergrößerter Darstellung teilweise geschnitten -
1 zeigt eine Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens in schematischer Darstellung. Nicht erfindungswesentliche Details der Werkstückzuführung, der Steuerung und des Gehäuses sind nicht dargestellt. Das Maschinengestell1 trägt an der Oberseite Führungen3 für den Schlitten4 . An diesem ist die Arbeitsspindel5 vertikal beweglich geführt. An ihrer Unterseite trägt die Arbeitsspindel5 die Werkstückaufnahme6 zur Aufnahme von Werkstücken2 . Auf der linken Seite ist im Maschinengestell1 der Werkzeugrevolver7 mit Werkzeugen8 ,8' angeordnet. Daneben befindet sich auf der rechten Seite die als Förderband ausgeführte Zuführeinrichtung9 . Diese transportiert unbearbeitete Werkstücke2 zur Arbeitsspindel5 und führt bearbeitete Werkstücke wieder ab. Die Werkstücke2 sind auf der Zuführeinrichtung9 auf federnd gelagerten Unterlagen10 abgelegt. Zum Erfassen des Federweges ist ein Messtaster11 vorgesehen. In2 ist die Werkstückaufnahme6 ausschnittsweise vergrößert beim Greifen eines Werkstücks2 dargestellt. Das Werkstück liegt auf einer federnd gelagerten Unterlage10 auf der Zuführeinrichtung9 . Die Werkstückaufnahme6 wurde durch eine Bewegung der Arbeitsspindel5 abgesenkt. Nachdem die Planfläche12 der Werkstückaufnahme6 das Werkstück2 berührt, wird die senkrechte Bewegung um die Wegstrecke F fortgesetzt. Dabei wird die Reaktion der Unterlage10 vom Messtaster11 erfasst. Falls der Messwert einen von der Wegstrecke F abweichenden Wert ergibt, ist das Werkstück2 verunreinigt oder nicht in der ordnungsgemäßen Position. Gleichzeitig mit dem Anlegen der Planfläche13 an eine Werkstückfläche dringt die geschlitzte Spannzange18 in eine Bohrung des Werkstücks2 ein. Mit einer Abwärtsbewegung des Stößels17 wird die Spannzange18 gespreizt und das Werkstück2 konzentrisch zur Spindelachse14 positioniert. Da die während der Bearbeitung auf das Werkstück2 einwirkenden Kräfte und Drehmomente nicht vollständig von der Spannzange18 aufgenommen werden können, wird das Werkstück zusätzlich im Ausgleichsspannfutter14 an einer Außenfläche fixiert. Dazu sind Spannsegmente15 vorgesehen, welche über Bohrungen16 mit Druckmittel beaufschlagt und in radialer Richtung zur Spindelachse19 hin verschoben werden. Die Spannsegmente15 können als Kolben in entsprechenden Bohrungen geführt sein oder auf einer elastischen Membrane angeordnet sein. Nach diesem Verfahren können verformungsempfindliche Werkstücke äußerst präzise zentrisch eingespannt und mit hoher Abtragsleistung bearbeitet werden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Maschinengestell
- 2
- Werkstück
- 3
- Führung
- 4
- Schlitten
- 5
- Arbeitsspindel
- 6
- Werkstückaufnahme
- 7
- Werkzeugrevolver
- 8 8'
- Werkzeug
- 9
- Zuführeinrichtung
- 10
- Unterlage
- 11
- Messtaster
- 12
- Spanndorn
- 13
- Planfläche
- 14
- Ausgleichsspannfutter
- 15
- Spannsegment
- 16
- Bohrung
- 17
- Stößel
- 18
- Spannzange
- 19
- Spindelachse
- F
- Wegstrecke
Claims (7)
- Verfahren zur Aufnahme eines Werkstückes (
2 ) in einer Werkzeugmaschine mit einer Arbeitsspindel (5 ), mit einer Werkstückaufnahme (6 ) und mit einer Zuführeinrichtung (9 ), wobei die Werkstückaufnahme (6 ) einen radial nach außen spannenden Spanndorn (12 ), ein radial nach innen spannendes Ausgleichsspannfutter (14 ) und eine Planfläche (13 ) zum Anlegen des Werkstücks (2 ) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Selbsttätiges Zuführen des Werkstückes (2 ) in den Wirkbereich der Werkstückaufnahme (6 ) b) Bewegen der Werkstückaufnahme (6 ) und des Werkstücks (2 ) relativ zueinander, bis das Werkstück (2 ) mit einer Kontaktfläche an der Planfläche (13 ) der anliegt c) Zentrieren des Werkstücks (2 ) durch Spreizen des Spanndorns (12 ) an einer Fläche im Innern des Werkstücks (2 ) d) Schließen des Ausgleichsspannfutters (14 ) und ausgleichendes Spannen des Werkstücks (2 ) an einer Außenfläche - Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei das Werkstück (
2 ) von der Zuführeinrichtung (9 ) auf einer federnden Unterlage (10 ) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt b) die Planfläche (13 ) mit einem Überhub gegen die Kontaktfläche des Werkstücks (2 ) bewegt wird. - Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Werkstück (
2 ) zurückgelegte Wegstrecke (F) beim Einfedern der Unterlage (10 ) gemessen und der ermittelte Messwert mit vorbestimmten Sollwerten verglichen wird. - Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 mit einer in mindestens einer Achsrichtung verfahrbaren drehangetriebenen Arbeitsspindel (
5 ), die eine Werkstückaufnahme (6 ) aufweist, die zum Greifen, Transportieren und Antreiben von Werkstücken (2 ) dient, wobei die Werkstücke (2 ) durch Verfahren der Arbeitsspindel (5 ) von einer Zuführeinrichtung (9 ) abgeholt, der Bearbeitung zugeführt und nach erfolgter Bearbeitung wieder auf die Zuführeinrichtung (9 ) abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufnahme (6 ) eine Planfläche (13 ) zum Anlegen des Werkstücks (2 ), einen radial nach außen spannenden Spanndorn (12 ) und ein radial nach innen spannendes Ausgleichsspannfutter (14 ) aufweist. - Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannsegmente (
15 ) des Ausgleichsfutters (14 ) druckmittelbeaufschlagt sind. - Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 5 mit einer vertikalen Arbeitsspindel (
5 ), wobei das Werkstück (2 ) auf der Zuführeinrichtung (9 ) auf einer federnden Unterlage (10 ) liegt, wobei die Werkstückaufnahme (6 ) mit einem Überhub gegen die Kontaktfläche des Werkstücks (2 ) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Messen der vom Werkstück (2 ) zurückgelegten Wegstrecke (F) beim Einfedern der Unterlage (10 ) eine Messeinrichtung (11 ) vorgesehen ist. - Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 6 mit einer Maschinensteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Vergleichen der gemessenen Wegstrecke (F) mit vorbestimmten Sollwerten vorgesehen sind.
Priority Applications (1)
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DE102010035268.3A DE102010035268B4 (de) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | Werkzeugmaschine und Verfahren zum Aufnehmen von Werkstücken an dieser Werkzeugmaschine |
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DE102010035268A1 DE102010035268A1 (de) | 2012-03-01 |
DE102010035268B4 true DE102010035268B4 (de) | 2014-10-23 |
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ID=45565834
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2240065A1 (de) * | 1971-10-13 | 1973-04-19 | Werkzeugmasch Okt Veb | Ausgleichsfutter fuer werkzeugmaschinen |
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2010
- 2010-08-24 DE DE102010035268.3A patent/DE102010035268B4/de active Active
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