DE1903576B2

DE1903576B2 - System zum aufbau von vorrichtungen zum aufspannen von werkstuecken

Info

Publication number: DE1903576B2
Application number: DE19691903576
Authority: DE
Inventors: Heinz 2930 Varel Seidenfaden
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker 2800 Bremen GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1969-01-24
Filing date: 1969-01-24
Publication date: 1973-08-30
Also published as: FR2029057A1; US3681834A; DE1903576A1; GB1300375A; DE1903576C3

Description

Fig. 4 einen Systemplan mit durch Umreißen entsprechender Schablonen dargestellter positionierter Lage der Aufnahmeteile,

Fig. 5 einen Plan für den Einsatz des Spannsystems auf einer zweispindeligen Kopierfräsmaschine,

F i g. 6 ein Aufnahmeteil mit festem Aufnahmeelement, teilweise in Schnittdarstellung,

Fig. 7 das Aufnahmeteil gemäß F i g. 6 in Draufsicht,

Fig. 8 ein Aufnahmeteil mit in einer Richtung be- ίο weglichem, durch Vakuum vorgespannten Aufnahmeelement, teilweise im Schnitt gemäß Linie A-A in F i g. 9.

F i g. 9 das Aufnahmeteil gemäß F i g. 8 in der Draufsicht,

Fig. 10 ein Aufnahmeteil mit in zwei zueinander senkrechten Richtungen beweglichem Aufnahmeelement in der Draufsicht,

Fig. 11 das Aufnahmeelement gemäß Fig. 10 zum überwiegenden Teil in Schnittdarstellung gemäß Linie A-A in Fig. 10,

Fig. 12 ein Aufnahmeteil zur einseitigen Aufnahme einer schwenkbaren Stützbrücke, zum Teil im Schnitt gemäß Linie A-A in F i g. 13,

Fig. 13 das Aufnahmeteil gemäß Fig. 12 in der Draufsicht und

Fig. 14 eine mit dem Aufnahmeteil gemäß F i g. 12 und 13 zusammenwirkende Stützbrücl'e in Vorderansicht.

In Fig. 1 bis3 ist auf dem Maschinentisch 1 einer Werkzeugmaschine eine Platte 2 mittels Schrauben 2' befestigt. Auf dieser Platte! eine Aufnahmeplatte3 aufgesetzt, die in regelmäßigen Koordinatenabständen angeordnete Gewindebohrungen 6 Ca₁ — f_g) aufweist. Die Aufnahmeplatte 3 trägt ihrerseits Aufnahmeteile 5.0, 5.1, 5.2, die mittels Paßschrauben auf der Aufnahmeplatte 3 befestigt sind.

Das in F i g. 3 angedeutete Werkstück ist mittels eines Aufnahmeteils 5.1 mit festem Aufnahmeelement, eines Aufnahmeteils 5.2 mit in einer Richtung verschiebbarem Aufnahmeelement sowie mittels eines Aufnahmeteils 5.0 mit einer schwenkbaren Stutzbrücke 34 und einer höhenverstellbaren Stütze 35 fest aufgespannt. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, sind sämtliche Aufnahmeteile mit in den gleichen Koordinatenabständen wie die Aufnahmeplatte 3 angeordneten Bohrungen versehen, bei denen es sich um Paßbohrungen handelt. Die Bohrungen 6 weisen, wie aus F i g. 3 a ersichtlich, in ihrem oberen Bereich einen Paßbolirungsteil und in ihrem unteren Bereich ein Gewinde auf, so daß die Aufnahmeteile 5.0, 5.1, 5.2 durch Verwendung entsprechender Paßschrauben lagegenau auf der Aufspannplatte 3 positioniert werden können.

Eine grafische Darstellung der in den Fig. 1 bis3 getroffenen Aufspannung enthält F ί g. 4, wo in einem Systemplan 14, dessen Rastemetz 4 sich mit dem Bohrungsnetz der Aufnahmeplatte 3 deckt, die Aufnahmeteile 5.0, 5.1, 5.2 durch Umreißen entsprechender Schabionen 7.0, 7.1 und 7.2 dargestellt sind. Es handelt sich hierbei um die Darstellung der Möglichkeit einer sehr einfachen grafischen Vorausbestimmung der für das jeweilige Werkstück vorteilhaften Lage der Auftiahmeteile durch Verwendung von Schablonen, die dein jeweiligen Aufnahmeteil entsprechend ausgeführt sind. Im vorliegenden Falle wurde so vorgegangen, daß zunächst die Lage des Aufnahmeteils 5.1, welches als sogenannter Festpunkt Verwendung findet, durch Anlegen der Schablone 7.1 nach Maßgabe der in Frage kommenden Punkte des Rasternetzes 4 umrissen worden ist. Die Schablone 7.2 ist gemäß den Möglichkeiten des entsprechenden Aufnahmeteils 5.2 mit einem außermittig Eingeordneten Langloch versehen, welches zur zeichnerischen Darstellung des veränderlichen Verstellweges dient. Für das Aufnahmetei! 5.0 findet eine ähnliche Schablone 7.0 Anwendung, mit der die Verstellbarkeit der Stützbrücke nachgebildet werden kann. Für weitere Aufnahmeteile können entsprechende Schablonen Anwendung finden, so daß bei Kenntnis der Werkstückabmessungen eine exakte Vorausbestimmung der Lage der Aufnahmeteile auf einem Systemplan vorgenommen werden kann. Auf Grund dieser Vorarbeiten können sich beispielsweise die für das Werkstattpersor^l erforderlichen Angaben auf die Koordinaten für jedes einzelne Aufnahmeteil beschränken.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, müssen z.B. beim Einsatz des Spannsystems auf einer zweispindeligen Kop^:erfräsmaschine die Frässpindelachsen 22.1, 22.2 und die Tasterachse 23 in ihrer Nullstellung über den jeweiligen Zentren der Systempläne liegen, damit die im Systemplan 14 festgelegte Anordnung der Aufnahmeteile mit der Positionierung der Schablone oder des Modells zu den Spindelachsen und zur Tasterachse korrespondiert.

Das Aufnahmeteil 5.1 (Fig. 6 und 7) weist eine Grundplatte 24 mit Bohrungen 8 auf, die hinsichtlich ihrer Abstände voneinander und ihres Durchmessers den Bohrungen 6 in der Aufnahmeplatte 3 entsprechen. Ferner sind zwei weitere Bohrungen 16 vorgesehen, die jeweils zwischen den Bohrungen 8 liegen und dann Verwendung finden können, wenn die Aufnahmeplatte ein entsprechend feiner unterteiltes Bohrungsnetz aufweist. Im Mittelpunkt der Grundplatte 24 ist ein auswechselbares Aufnahmeelement in Form eines Aufnahmezapfens 25 angeordnet, der in seinem oberen Teil mit einem Gewindeansatz zur Aufnahme einer entsprechenden Mutter 28 versehen ist. Zur Aufnahme des mit einer entsprechenden Bohrung versehenen Werkstückes können hilfsweise eine Zwischenbuchse 26 sowie Unterlegscheiben 27 Verwendung finden.

Ein weiteres Aufnahmeteil 5.2 (Fig.8 und9) weist eine Grundplatte 29 mit einem Bohrbild entsprechend dem Aufnahmeteil 5.1 auf. Die Grundplatte ist mit seitlichen Führungsleisten 31 ausgerüstet, die mittels Paßschrauben an ihr befestigt sind. Die Führungsleisten 31 führen ihrerseits einen Schieber 30, auf dem ein Aufnahmezapfen 32 befestigt ist. Hierbei bilden der Schieber 30 und der mit ihm verbundene 7apfen 32 ein in einer Richtung bewegliches Aufnahmeelement, das durch Unterdruck gegenüber der Grundplatte 29 vorgespannt bzw. gedämpft ist. Der Anschluß an ein Unterdrucknetz kann beispielsweise über eine in der Grundplatte 29 angeordnete Bohrung 29.1 erfolgen, die von geeigneten Dichtringsn 29.2 umgeben ist.

Ein weiteres Aufnahmeteil 5.3 (Fig. 10 und 11) besteht aus einer Grundplatte 36 mit einem Bohrbild entsprechend den Aufnahmeteilen 5.1 und 5.2 sowie einer auf der Grundplatte verschiebbaren Zwischenplatte 37, die auf seitlichen Führungsleisten 39 geführt wird. Die Führungsleisten sind durch geeignete Schraubverbindungen mit der Grundplatte 36 fest verbunden. Die Zwischenplatte 37 ihrerseits ist mit

einer außermittig angeordneten Gewindebohrung zur Ein weiteres Aufnahmeteil 5.0 (Fig. 12 bis 14) Aufnahme eines Führungszapfens 41 versehen. Ein dient dazu, ein Werkstück erforderlichenfalls an jeauf der Zwischenplatte 37 und quer zur Bewegungs- der beliebigen Stelle zu unterstützen. Dieses Aufnahrichtung der letzteren verschiebbar angeordneter meteil weist eine quadratische Grundplatte 43 mit Kreuzschieber 38 ist mit einem Langloch für den Füh- 5 dem bereits beschriebenen Bohrungsbild und eine rungszapfen 41 sowie mit einem Aufnahmezapfen 42 um den Mittelpunkt schwenkbare Aufnahme 33 auf, ausgestattet. Ähnlich wie bei dem Aufnahmeteil 5.2 die mit einer Ausnehmung zur Hindurchführung handelt es sich bei dem Aufnahmezapfen 42 um ein einer Stützbrücke 34 versehen ist. Die Stützbrücke 34 bewegliches Aufnahmeelement zur Erfassung des trägt an ihrem freien Ende eine höhenverstellbare Werkstückes, wobei dieses Element gegenüber der io Stütze 35 mit einer Gegenmutter.
Grundplatte 36 in zwei zueinander senkrechten Rieh- Um auch Werkstücke mit diesem Spannsystem ertungcn beweglich ist. fassen zu können, die, anders als das in Fig. 3 ange-

Der Verstellweg des zwischen den Führungsleisten deutete Werkstück, nicht mit den Aufnahmezapfen

31 geführten Kreuzschiebers 38 ist durch die Längs- der verschiedenen Aufnahmeteile entsprechenden

ausdehnung des Langloches sowie den Führungszap- 15 Bohrungen versehen sind, besteht die Möglichkeit,

fen 41 begrenzt. Durch Umsetzen des gesamten Auf- auf die Aufnahmezapfen der Aufnahmeteile Pris-

nahmeteils oder lediglich des Kreuzschiebers 38 um menblöcke aufzusetzen, durch die das Werkstück an

180° ist eine Verdoppelung des Verstellweges er- geeigneten Außenflächen erfaßt wird,

reichbar. Ferner besteht auch bei diesem Aufnahme- Weiterhin besteht ohne weiteres die Möglichkeit,

teil 5.3 die Möglichkeit, die Zwischenplatte 37 und ao auf die Platte 2 sowie die Aufnahmeplatte 3 zu ver-

den Kreuzschieber 38 gegenüber der Grundplatte 36 ziehten und stattdessen die Gewindebohrungen 6 un-

zur Dämpfung von während der Bearbeitung auftre- mittelbar in den Maschinentisch einzubringen. Diese

tenden Ausweichbewegungen durch Unterdruck vor- Ausführungsform erscheint für Unternehmen, die das

zuspannen. erfindungsgemäße Spannsystem in großem Umfange

Abgesehen von der Möglichkeit der Dämpfung der 25 einsetzen, sehr zweckmäßig und kostensparend, zubeweglichen Elemente der Aufnahmeteile 5.2 und mal bei neuen Werkzeugmaschinen mit unvorbereite-5.3 ist deren Beweglichkeit auch deswegen erforder- tem Maschinentisch die Bohrungen unter Verwenlich, um jeden möglichen Punkt auf der Aufspann- dung der Werkzeugspindeln der Maschine selbst einplattc 3 für die Aufspannung eines Werkstückes er- gebracht werden können, so daß eine absolute Maßreichen zu können. 30 haltigkeit gewährleistet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

winkel mit Gewindelöchern versehen, die in regelmäßigen Koordinatenabständen an°eordret sind. Durch Patentansprüche: diese Gewindelöcher entstehen "gegenüber der Ver wendung von T-Nuten größere und damit bessere

1. System zum Aufbau von Vorrichtungen zum 5 Auflageflächen, insbesondere für kleine Werkstücke. Aufspannen von Werkstücken auf Werkzeugma- Diese Gewindelöcher dienen zum Befestigen von schinentischen in definierter und reproduzierba- Werkstückaufnahmeteilen mittels Betestigungsrer Lage zu Spindel- und/oder Tasterachse mit schrauben, wobei die Werkstückaufnahmetei'.e mit einer in regelmäßigen Koordinatenabständen an- Durchgangsbohrungen bzw. Schlitzen versehen sind, geordnete Gewindebohrungen zur Befestigung io Bei diesem System erscheint es nachteilig, daß die von mit Durchtrittsöffnungen für entsprechende Aufnahmeteile beim Aufbau von Vorrichtungen mit-Befestigungsschrauben versehenen Aufnahmetei- tels Meßbolzen, Endmaßen oder anderen Feinmeßler. für Werkstücke aufweisenden, auf den Ma- geräten gegenüber der Aufnahmeplatte in zeitaufschinentisch aufsetzbaren Aufnahmeplatte, da- wendiger Weise stets so ausgerichtet werden müssen, durch gekennzeichnet, daß die Gewin- 15 daß sich ihre Aufnahmeflächen in bestimmten Koordebohrungen (6) in der Aufnahmeplatte (3) einen dinatenabsiänden zu Bezugspunkten der Aufnahme-Gewinde- und einen Paßbohrungsteil aufweisen, platte und damit zur Werkzeugmaschine befinden,
daß die Aufr.ahmeteile (5.1, 5.2, 5.3) mit in den Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, gleichen Koordinatenabständen wie die Aufnah- das letztgenannte Vorrichtungssystem dahingehend meplatte (3) angeordneten Paßbohrungen (8) ver- 20 zu verbessern, daß die genannten Meß- und Justiersehen und mittels Paßschrauben in den Gewinde- arbeiten in Wegfall kommen.

bohrungen (6) positionierbar sind und daß die Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch Aufnahmeflächen von Aufnahmeteilen (5.1, 5.2, gelöst, daß die Gewindebohrungen in der Aufnahme-5.3), die Festpunkte beim Aulspannen von Werk- platte einen Gewin¹ Ie- und einen Paßbchrungsteil aufstücken bilden, in genau festgelegten Koordina- 25 weisen, daß die Aufnahmeteile mit in den gleichen tenabständen in bezug auf die Paßbohrungen (8) Koordinatenabständen wie die Aufnahmeplatte anangeordnet sind. geordneten Paßbohrungen versehen und mittels Paß-

2. System "ach Anspruch 1 mit Aufnahmetei- schrauben in den Gewindebohrungen positionierbar len mit parallel zur Ebene der Aufnahmeplatte sind, und daß die Aufnahmeflächen von Aufnahmebeweglichen Aufnahmeelementen, dadurch ge- 30 teilen, die Festpunkte beim Aufspannen von Werkkennzeichnet, daß die beweglichen Aufnahmeele- stücken bilden, in genau festgelegten Koordinatenabmente der Aufnahmeteile an diesen durch Va- ständen in bezug auf die Paßbohrungen der Aufnahkuum vorspannbar sind. meteile angeordnet sind.

Hierdurch wird erreicht, daß die Aufnahmeflächen 35 der Aufnahmeteile, die Festpunkte beim Aufspannen

bilden, beim Befestigen auf der Aufnahmeplatte unmittelbar und zwangläufig immer in genau bestimmten Koordinatenabständen zu Bezugspunkten der

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Aufnahmeplatte und damit zur Werkzeugmaschine Aufbau von Vorrichtungen zum Aufspannen von 40 stehen.

Werkstücken auf Werkzeugmaschinentischen in defi- Die durch den Erfindungsgegenstand auf einfache

nierter und reduzierbarer Lage zu Spindel- und/oder und schnelle Weise erzielbare, reproduzierbare, Tasterachse mit einer in regelmäßigen Koordinaten- genau positionierte Werkstückaufspannung, insbeabständen angeordnete Gewindebohrungen zur Befe- sondere dünnwandiger, großflächiger Werkstücke, stigung von mit Durchtrittsöffnungen für entspre- 45 wird dann in vorteilhafter Weise gesteigert, wenn erchende Befestigungsschrauben versehenen Aufnah- findungsgemäß die Aufnahmeelemente von Aufnahmeteilen für Werkstücke aufweisenden, auf den Ma- meteilen mit parallel zur Ebene der Aufnahmeplatte schinentisch aufsetzbaren Aufnahmeplatte. beweglichen Aufnahmeelementen an diesen durch

Zum Ersatz kostspieliger, bauteilgebundener Auf- Vakuum vorspannbar sind. Hierdurch werden die nahmevorrichtungen für Werkstücke sind Systeme 50 Werkstücke an Nicht-Festpunkten ausreichend gebekanntgeworden, bei denen die jeweils benötigten spannt, können aber noch gewisse gedämpfte Aus-Vorrichtungen aus einzelnen standardisierten Teilen gleichsbewegungen ausführen, so daß die positiovon der Grundplatte bis zu den kleinsten Zusatztei- nierte Aufspannung in keinem Falle verlorengeht,
len, die in verschiedenen Größen vorhanden sind, zu- Der Erfindungsgegenstand hat außerdem den Vor-

sammengebaut werden, und zwar ausschließlich durch 55 teil, daß der Entwurf von Vorrichtungen in einfacher Verschrauben, Verkeilen und Verstiften, also durch Weise mittels entsprechender Schablonen auf einem lösbare Verbindungen. Diese Teile werden in den er- Rasterblatt erfolgen kann.

forderlichen Stückzahlen in verschiedenen Größen Die Erfindung ist an Hand von Ausführungsbei-

vorrätig gehalten, und es können daraus in beliebiger spielen in der Zeichnung dargestellt und wird im fol-Weise Vorrichtungen zusammengesetzt werden. 60 genden näher beschrieben. Es zeigt

Während bei den meisten dieser Systeme zur Auf- F i g. 1 das Spannsystem mit drei Aufnahmeteilen

spannung und zur Aufnahme die Grundkörper und in Vorderansicht,

weitere Bauteile mit T-Nuten versehen sind, wobei Fig.2 das Spannsystem gemäß Fig. 1 in Seiten-

die Aufnahme mittels Leisten und die Aufspannung ansicht, teilweise in geschnittener Darstellung,
mittels T-Schrauben bzw. T-Nutensteinen erfolgt, hat 65 F i g. 3 das Spannsystem gemäß F i g. 1 in Draufeines dieser Systeme, nämlich das eingangs genannte, sieht mit angedeutetem Werkstück,
eine andere Grundlage. F i g. 3 a einen Schnitt durch die Aufspannplatte

Bei diesem System sind Grundplatten bzw. Spann- des Systems,