DE2520611A1

DE2520611A1 - Vorrichtung zum positionieren und spannen von werkstuecken

Info

Publication number: DE2520611A1
Application number: DE19752520611
Authority: DE
Inventors: Hermann O Steinke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-05-09
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1976-11-18

Description

Vorrichtung zum Positionieren und Spannen von Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit welcher ein Werkstück vor dem Festspannen in beiden Koordinatenrichtungen positioniert werden kann, und die vorteilhaft und vielseitig bei der Einzelfertigung anzuwenden ist, wenn es auf sicheres und genaues Bohren, Senken, Reiben, Gewindebohren und Ausdrehen ankommt.
In der Serien- und Massenherstellung werden für diesen Zweck jeweils angepaßte Bohrspannvorrichtungen benutzt. Der Einzelfertigung dienen z.B. auf Kreuztische montierte Maschinenschraubstöcke. Solche für Fräsarbeiten ausgelegte Kreuztische sind allerdings wegen ihrer relativ großen Abmessungen und hohen Preise als Zubehör zu Bohrmaschinen leider selten anzutreffen. Die Handhabung nur mit einem Maschinenschraubstock auf dem Bohrmaschinentisch ist beim Aufsuchen der Bohrmitte durch freihändiges Verschieben in jeder Beziehung unsicher und der Spannbereich, je nach Grobe, begrenzt.
Für die Erfindung wird davon ausgegangen, daß man das Werkstück weitgehend unabhängig von seiner Größe freihändig so ausrichten kann, bis der Anrieb nahe der Bohrspindelachse liegt. Für ein Festhalten in dieser Lage genügt eine Spanneinrichtung, die bewußt nicht für die Aufnahme von Zerspanungskräften ausgelegt zu werden braucht.
Für das anschließende genaue Positionieren in beiden Koordinatenrichtungen genügen ebenfalls einfache und leichte Bauteile, und es wird nur ein kurzer geführter Verfahrweg beansprucht. In der eingestellten Position kann das Werkstück mit geeigneten Mitteln endgültig sicher gespannt werden.
Durch die Aufteilung in fünf Funktionen: 1. Vor-Ausrichten 2. Festhalten 3. Positionieren 4. Lage fixieren und 5. Spannen wird eine Beschränkung der Anforderungen an die Bauelemente bei Eignung auch für größere Werkstücke möglich, was zu einem niedrigen Preis dieser Vorrichtung führt, mit welcher exakte Arbeitsoperationen rationell ausgeführt werden können.
Zur Lösung dieser gestellten Aufgabe kann die erfindungsgemäße Vorrichtung z.B. wie folgt aufgebaut sein: Fig.1 zeigt die Gesamtdarstellung mit Andeutung einer Befestigungsmöglichkeit auf dem Maschinentisch.
Fig.2 zeigt die dem Festhalten dienenden Spannelemente.
Fig.3 zeigt ergänzend zu Fig.2 eine Exzenter-Festklemmung.
Fig.4 zeigt eine 6egenschraube zur Lagefixierung.
Fig.5 zeigt eine mögliche Spanneinrichtung.
Eine kräftige Rahmenwand 1 wird auf dem Maschinentisch ausgerichtet befestigt. Ein Parallelstückpaar 2 dient der Geradführung eines Kreuzschlittenrahmens 3. Dieser trägt rechtwinklig zu 2 zwei parallele Führungsleisten 4 auf welchen ein Oberschlittenrahmen 5 geführt gleitet. Eine parallel verschiebbare Anlegeleiste 6 ist an einem Führungsrohrpaar 7 befestigt, welches in 5 (s.Fig.3) z.B. durch Exzenter 15 festklemmbar, geführt wird. Beide Rohre sind längs geschlitzt und dienen damit auch der Führung mehrerer Gleitmuttern 9 auf zwei Gewindespindeln 10. Zwei Haltebacken 8 können unabhängig voneinander an beliebiger Gleitmutter 9 aufgesteckt, ein Werkstück gegen die Anlegeleiste 6 fest und ausgerichtet spannen. Kreuzschlittenrahmen 3 und Oberschlittenrahmen 5 werden durch je eine Rändelschraube 11 in der jeweiligen Koordinatenrichtung verschoben. Gegenüber angeordnete Gegenschrauben 12 sind gem. Fig.4 durchbohrt und tragen je ein, gegen eine vorgespannte Feder, bewegliches Druckstück.
(11 und 12 stützen sich ggf. in einem Gewindeeinsatz 13 ab.) Eine Abschrägung der von den Schrauben getroffenen Flächen bewirkt, daß die abnehmbar aufgelegten Schlittenrahmen 3 bzw. 5 nicht nach oben abheben. Die Schlittenrahmen können in beiden Richtungen spielfrei verschoben und mit Hilfe der Gegenschrauben 12 auch noch festgespannt werden, sobald das Druckstück vollkommen eingefedert ist. Die Rahmenwand 1 kann zur Aufnahme beliebiger dem Werkstück oder Verwendungszweck angepaßten Spanneinrichtungen mit T-Nuten oder Gewindelöchern versehen sein. Eine solche Spanneinrichtung darf auf das Werkstück keine horizontal wirkenden Kraftkomponenten ausüben und kann z.B. wie in Fig.5 gezeigt ausgeführt sein: je eine in beiden T-Nuten oder Befestigungsbohrungen der Rahmenwand 1 an passender Stelle mit Mutter befestigte Schraube 18 trägt ein Spannstück 19, das in Höhe und Schwenklage mit Muttern fixiert wird. Durch eine Spannschraube mit Kreuzgriff 20 wird der federnde Teil des Spannstückes 19 mit Belag auf das Werkstück gedrückt und dieses gegen Rahmenwand 1 festgespannt.
Die obere Fläche des überschlittenrahmens 5 liegt gleich hoch -oder minimal höher - als die Oberkante der Rahmenwand 1. Eine lose gleich hohe planparallele Stützhülse 14 mit Boden kann dünnwandige Werkstücke dichter am Bohrloch abstützen und Späne aufnehmen. Durch seitliche Öffnungen in Rahmenwand 1 können Späne entfernt werden.
Die Handhabung der Vorrichtung ist folgende: Das Werkstück wird mit einer - beim Anreißen benutzten - geraden Außenkante gegen die voreingestellte Anlegeleiste 6 auf die in einer Ebene liegenden Oberseiten von Rahmenwand 1 und Oberschlittenrahmen 5 aufgelegt und seitlich verschoben bis der Anriß nahe der Bohrspindelachse liegt. Nach Festklemmen von Führungsrohrpaar 7 mittels Exzenter 15 wird das Werkstück durch zwei Haltebacken 8, welche vorher in die passendai Eleitmuttern 9 eingesteckt wurden, mit Hilfe der beiden Gewindespindeln 10 gegen die Anlegeleiste 6 festgehalten. (Dünnwandige, leichtere Werkstücke könnten durch eine Selbstklebeschicht auf dem Oberschlittenrahmen 5 gehalten werden.) Mit einer Zentrierspitze, einem spez. Zielgerät oder unter Zuhilfenahme von Meßuhren wird nacheinander in beiden Koordinatenrichtungen mit der jeweiligen Rändelschraube 11 durch Verschieben von Kreuzschlittenrahmen 3 und Oberschlittenrahmen 5 das Werkstück auf die Spindelachse positioniert. Durch Festziehen der zunächst nur angefedert wirkenden Gegenschrauben 12 kann die Lage evtl. zusätzlich gesichert werden. Das Werkstück wird nun gegen die Oberseite der Rahmenwand 1 mit dort angesetzten handelsüblichen Spannmitteln oder gem. Beispiel mit einer Spanneinrichtung nach Fig.5 endgültig festgespannt und anschließend bearbeitet.
Die Vorteile der Vorrichtung, im Vergleich zur Kombination Kreuztisch / Maschinenschraubstock, sind folgende: Eine niedrigere Bauhöhe, ein geringeres Gewicht durch Hohlrahmen-Bauform, wesentlich kleinere Herstellungskosten wegen Begrenzung der Anforderungen auf das Nötige und Verwendung von Normteilen. Die Vorrichtung ist für relativ große ebenso wie für dünnwandige Werkstücke mit beliebiger Außenkontur aufnahmefähig. Lagegenauigkeit der Bohrungen und eng tolerierte Lochabstände sind auf einfachen Maschinen mit Hilfe der Vorrichtung bei Benutzung entsp. Meß- oder Zentriergeräte zu erreichen. Die Bedienung ist einfach und das Gerät leicht zerlegbar. Einige Bauteile können zusätzlich anderweitig mit genutzt werden (Parallelstücke, Spannmittel usw.). Jede Bohrmaschine läßt sich damit aufwerten, was die rationell und präzise busführbaren Arbeitsoperationen anbelangt.

Claims

Patentansprüche

S Vorrichtung zum Positionieren und Spannen von Werkstücken, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Funktionen Vorausrichten, Festhalten, Positionieren in zwei Koordinatenrichtungen, Lagefixieren und Spannen nacheinander durch getrennte, nur den begrenzten Teilzweck erfüllende, einfache Bauteile der aus Rahmen gebildeten Vorrichtung bewerkstelligt werden, wobei die Führungen nicht von horizontal wirkenden Spann- oder Zerspanungskräften belastet werden und eine spielfreie Einstellung unabhängig von der Präzision der Schrauben gegeben ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Rahmenwand (1), der Kreuzschlittenrahmen (3) und der Oberschlittenrahmen (5) aus planparallelen Abschnitten eines z.B. gegossenen Quadrat- oder Rechteckrohres bestehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Führungselemente (2) und (4) aus #uadrat-, Rechteck- oder Rundstangen bestehen, die lose eingelegt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Führungsnuten gleiche Breiten und gleiche Abstände haben.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß in dem geschlitzten Führungsrohrpaar (7) mehrere Muttern (9) geführt sind, an welchen Haltebacken (8) auswechselbar befestigt werden können.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß das parallele Führungsrohrpaar (7) in der gewünschten Stellung durch einen dazwischen angeordneten Exzenter (15) festgeklemmt werden kann.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß zu ihr eine planparallele Stützhülse (14) mit Boden gehört, welche in der Höhe mit Oberschlittenrahmen (5) fluchtet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Rahmenwand (1) für das ausgerichtete Befestigen, z.B. in T-Nuten eines Bohrmaschinentisches, passende Ausnehmungen besitzt und zur Anbringung von Spanneinrichtungen an beliebigen Stellen mit Gewindebohrungen oder T-Nuten versehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß in den Gegenschrauben (12) vorgespannt abgefederte Druckstücke geführt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß Auftrefflächen für die Einstell- (11) und Gegenschrauben (12) so abgeschrägt sind, daß eine nach unten gegen die Führungsauflage gerichtete Kraftkomponente ein Abheben verhindert.