DE102012020587B3 - Method for processing metallic material for housing of e.g. high-quality instrument, involves spreading two clamping jaw elements by spreading unit, and processing workpiece on side, which lies opposite to opening, by milling - Google Patents

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Abstract

The method involves clamping a workpiece in a workpiece holder. An opening including an inner contour, is introduced in the workpiece. Another workpiece holder with an elevation, which is designed complementary to the opening, is produced. A longitudinal slot dividing the elevation into two clamping jaw elements, is introduced. The workpiece is clamped in the latter holder by inserting the elevation into the opening. The two clamping jaw elements are spread by a spreading unit. The workpiece is processed on a side, which lies opposite to the opening, by milling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks.The invention relates to a method for processing a workpiece.

Bei der Herstellung von hochwertigen Instrumenten, Geräten und Maschinen wird speziell für deren Gehäuse bevorzugt auf metallische Werkstoffe zurückgegriffen, die durch spanabhebende Verfahren, z. B. durch Fräsen, geformt werden.In the production of high-quality instruments, equipment and machinery is preferably used for their housing preferably on metallic materials by machining processes, eg. B. by milling.

Diese Bauelemente sind oftmals arbeitsaufwändig zu fertigen. Insbesondere sind solche Komponenten arbeitsaufwändig zu fertigen, die auf ihrer einen Seite eine Ausnehmung aufweisen und auf ihrer der Ausnehmung gegenüberliegenden anderen Seite konturiert ausgebildet sein müssen. Für die Anfertigung derartig ausgebildeter Bauteile ist es nämlich notwendig, den Werkstückrohling zwischen den verschiedenen Arbeitsschritten im Werkstückhalter zu drehen bzw. aus diesem zu lösen und erneut einzuspannen, um alle zu bearbeitenden Bereiche für das entsprechende Werkzeug zugänglich zu machen, ohne dass der Werkstückhalter selbst die zu bearbeitende Fläche des Werkstücks verdeckt.These components are often laborious to manufacture. In particular, such components are labor-intensive to manufacture, which have a recess on one side and must be formed contoured on its opposite side of the recess. For the preparation of such trained components namely, it is necessary to rotate the workpiece blank between the various steps in the workpiece holder and to release from this and re-clamped to make all areas to be machined for the corresponding tool, without the workpiece holder itself covered surface to be machined of the workpiece.

Abgesehen vom relativ hohen Zeitaufwand für die Herstellung derartiger Bauteile besteht ein weiterer Nachteil in der hohe Toleranzen aufweisenden Fertigung, die darüber hinaus, damit diese möglichst niedrig gehalten werden, auch von sehr erfahrenem Personal ausgeführt werden muss.Apart from the relatively high time required for the production of such components, there is a further disadvantage in the high tolerances manufacturing, which in addition, so that they are kept as low as possible, must be performed by very experienced personnel.

Aus der DE 10 2004 009 023 A1 und der DE 37 37 672 A1 sind zwar Spannhülsen bzw. Spanndorne bekannt, die sich an eine Innenkontur im Werkstück anpassen und dadurch einen Formschluss zum Spannen erzeugen – dabei handelt es sich aber um einfache Spannelemente, die in das Innere von Kolben oder in Säulenbohrungen eingebracht werden und nicht für das eingangs genannte Fertigungsverfahren geeignet sind.From the DE 10 2004 009 023 A1 and the DE 37 37 672 A1 Although clamping sleeves or mandrels are known, which adapt to an inner contour in the workpiece and thereby produce a positive connection for clamping - but these are simple clamping elements, which are introduced into the interior of pistons or column bores and not for the aforementioned Manufacturing processes are suitable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks bereitzustellen, das eine zügige und einfache Bearbeitung von Werkstücken innerhalb enger Fertigungstoleranzen erlaubt.It is therefore an object of the present invention to provide a method for machining a workpiece, which allows a rapid and simple machining of workpieces within narrow manufacturing tolerances.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.This object is achieved by the method having the features of claim 1. The subclaims reflect advantageous embodiments of the invention.

Grundgedanke der Erfindung ist es, in ein in einem ersten Werkstückhalter eingespannten Werkstück, zum Beispiel einen unbearbeiteten Block aus einem geeignet zu verwendenden Material, beispielsweise Metall, zuerst eine Ausnehmung einzubringen, die dem Entwurf und den Anforderungen des zu schaffenden Bauelements entsprechen, und diese Ausnehmung zur Befestigung eines zweiten Werkstückhalters zu verwenden.The basic idea of the invention is to first introduce a recess, which corresponds to the design and the requirements of the component to be created, into a workpiece clamped in a first workpiece holder, for example an unprocessed block made of a suitable material, for example metal, and this recess to use for fastening a second workpiece holder.

Hierfür wird der zweite Werkstückhalter so gefertigt, dass der zweite Werkstückhalter eine Erhebung aufweist, deren Außenkontur zur Innenkontur der Ausnehmung des Werkstücks (im Wesentlichen) komplementär ist, wobei die Erhebung durch Einbringen eines wenigstens eines Längsschlitzes in wenigstens zwei Spannbackenelemente unterteilt wird. Die Spannbackenelemente können durch ein geeignetes Spreizmittel, das bevorzugt konisch ausgebildet ist, gespreizt werden, sodass der zweite Werkstückhalter das Werkstück durch Spreizen der Spannbacken festhält.For this purpose, the second workpiece holder is made so that the second workpiece holder has a survey whose outer contour to the inner contour of the recess of the workpiece is (substantially) complementary, wherein the survey is divided by introducing at least one longitudinal slot in at least two jaw elements. The clamping jaw elements can be spread by a suitable spreading means, which is preferably conical, so that the second workpiece holder holds the workpiece by spreading the clamping jaws.

Erst dann wird die Bearbeitung des Werkstücks auf der der Ausnehmung gegenüberliegenden Seite des Werkstücks fortgesetzt.Only then is the machining of the workpiece continued on the opposite side of the recess of the workpiece.

Durch Einspannen des Werkstücks mittels des zweiten Werkstückhalters ist die gesamte Oberfläche des Werkstücks der weiteren Bearbeitung zugänglich, ohne das von außen ansetzende Spannbacken die Bearbeitung behindern würden.By clamping the workpiece by means of the second workpiece holder, the entire surface of the workpiece of the further processing is accessible without the externally applied clamping jaws would hinder the processing.

Bevorzugt wird der wenigstens eine Längsschlitz derart in die Erhebung des zweiten Werkstückhalters eingebracht, dass wenigstens ein die Spannbackenelemente miteinander verbindender Steg verbleibt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Spannbackelemente an ihrem freien Ende zueinander beweglich sind, insbesondere gespreizt werden können, an ihrem anderen Ende aber miteinander verbunden bleiben, sodass der zweite Werkstückhalter als ein einziges Bauelement verfügbar ist (und nicht durch eine Vielzahl von Elementen zusammengesetzt werden muss).Preferably, the at least one longitudinal slot is introduced into the elevation of the second workpiece holder such that at least one web which connects the clamping jaw elements to one another remains. This ensures that the clamping elements are mutually movable at their free end, in particular can be spread apart, but remain connected to each other at the other end, so that the second workpiece holder is available as a single component (and does not have to be assembled by a variety of elements ).

Diesbezüglich ist es vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von die Erhebung des zweiten Werkstückhalters in eine Mehrzahl von sektorförmig angeordneten Spannbackenelemente unterteilenden Längsschlitzen angelegt werden, da so eine bessere Spann- bzw. Klemmwirkung des zweiten Werkstückhalters mit dem Werkstück erreicht werden kann.In this regard, it is advantageous if a plurality of the elevation of the second workpiece holder in a plurality of sector-shaped clamping jaw members arranged dividing longitudinal slots are applied, as a better clamping or clamping action of the second workpiece holder can be achieved with the workpiece.

Besonders einfach kann der zweite Werkstückhalter dann gehandhabt werden, wenn eine ein Innengewinde aufweisende Bohrung im Bereich zwischen den Spannbackenelementen angelegt wird, in die das Spreizmittel, das mit einem mit dem Innengewinde der Bohrung schraubenden Außengewinde versehen ist, eingesetzt wird. Durch Eindrehen des Spreizmittels in die Bohrung, das gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung in einem Teilbereich konisch ausgebildet ist, kann so nämlich die Spannkraft des zweiten Werkstückhalters reguliert werden.Particularly simple, the second workpiece holder can then be handled when a bore having an internal thread is applied in the region between the clamping jaw elements, in which the spreading means, which is provided with a screwing with the internal thread of the bore external thread is used. By screwing the spreading into the bore, which is conically formed in a partial region according to a particularly preferred embodiment, namely, the clamping force of the second workpiece holder can be regulated.

Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass das Einbringen der Ausnehmung in das Werkstück und/oder das Bearbeiten des Werkstücks auf der der Ausnehmung gegenüberliegenden Seite durch Fräsen erfolgt. Die Bearbeitung kann aber grundsätzlich auch durch ein anderes spanabhebendes Verfahren, beispielsweise Bohren, Sägen, Schleifen, oder eine Kombination dieser Verfahren erfolgen.Finally, it is preferably provided that the introduction of the recess into the workpiece and / or the machining of the workpiece takes place on the opposite side of the recess by milling. However, in principle, the machining can also take place by means of another machining method, for example drilling, sawing, grinding, or a combination of these methods.

Claims (6)

Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks, mit den Schritten: – Einspannen des Werkstücks in einen ersten Werkstückhalter, – Einbringen einer eine Innenkontur aufweisenden Ausnehmung in das Werkstück, – Anfertigen eines zweiten Werkstückhalters mit einer Erhebung, die komplementär zur Ausnehmung des Werkstücks ausgebildet ist, – Einbringen wenigstens eines die Erhebung des zweiten Werkstückhalters in wenigstens zwei Spannbackenelemente unterteilenden Längsschlitzes, – Einspannen des Werkstücks in den zweiten Werkstückhalter durch Einsetzen der Erhebung des zweiten Werkstückhalters in die Ausnehmung des Werkstücks und Spreizen der wenigstens zwei Spannbackenelementen mittels eines Spreizmittels, und – Bearbeiten des Werkstücks auf der der Ausnehmung gegenüberliegenden Seite.Method for processing a workpiece, with the steps: Clamping the workpiece in a first workpiece holder, Inserting a recess having an inner contour into the workpiece, Preparing a second workpiece holder with a protrusion that is complementary to the recess of the workpiece, Inserting at least one longitudinal slot which divides the elevation of the second workpiece holder into at least two clamping jaw elements, - Clamping of the workpiece in the second workpiece holder by inserting the survey of the second workpiece holder in the recess of the workpiece and spreading the at least two clamping jaw elements by means of a spreading, and - Working the workpiece on the opposite side of the recess. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizmittel wenigstens abschnittsweise konisch ausgebildet ist.A method according to claim 1, characterized in that the spreading means is at least partially conical. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des wenigstens einen Längsschlitzes in die Erhebung des zweiten Werkstückhalters unter Beibehalten eines die Spannbackenelemente miteinander verbindenden Steges erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the introduction of the at least one longitudinal slot in the elevation of the second workpiece holder while maintaining a jaw elements interconnecting web takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einbringen einer Mehrzahl von die Erhebung des zweiten Werkstückhalters in eine Mehrzahl von sektorförmig angeordneten Spannbackenelemente unterteilenden Längsschlitzen.Method according to one of the preceding claims, characterized by introduction of a plurality of the elevation of the second workpiece holder in a plurality of sector-shaped clamping jaw elements dividing longitudinal slots. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einbringen einer ein Innengewinde aufweisenden Bohrung im Bereich zwischen den Spannbackenelementen, wobei das Spreizmittel ein mit dem Innengewinde der Bohrung schraubendes Außengewinde aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized by introducing a bore having an internal thread in the region between the clamping jaw elements, wherein the spreading means has an external thread screwed to the internal thread of the bore. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Ausnehmung in das Werkstück und/oder das Bearbeiten des Werkstücks auf der der Ausnehmung gegenüberliegenden Seite durch Fräsen erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the introduction of the recess into the workpiece and / or the machining of the workpiece takes place on the opposite side of the recess by milling.
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