DE3208864A1 - Workpiece clamping device arranged on a machine tool for machining work - Google Patents
Workpiece clamping device arranged on a machine tool for machining workInfo
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Abstract
Description
An einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitung angeordnete On a tool machine for machining
We rkstückspannvo rr ichtungWorkpiece clamping device ,,
Die Erfindung betrifft eine an einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitung (Drehen, Fräsen, Schleifen) angeordnete Werkstückspannvorrichtung. · · .The invention relates to a machine tool for machining (Turning, milling, grinding) arranged workpiece clamping device. · ·.
• Bei Werkzeugmaschinen, mit denen an Werkstücken Formungen, insbesondere plane Flächen , die absolut parallel zueinander verlaufen oder in exakten Winkeln zueinander verlaufen, hergestellt werden sollen, ist es nicht möglich, das Werkstück mit Hilfe bekannter Spannbacken oder dgl. mechanisch festzuspannen, sondern es werden hierzu magnetische Aufspannvorrichtungen verwendet. Derartige magnetische Aufspannvorrichtungen lassen sich jedoch nur bei solchen Werkstücken verwenden, die aus magnetisierbaren Stoffen bestehen. Bei nichtmagnetisierbaren Werkstücken hat man sich daher bisher notgedrungen mi t mechanischen Einspannmitteln beholfen und hohe Ausschußquoten in Kauf genommen.• In machine tools with which workpieces are formed, in particular flat surfaces that run absolutely parallel to one another or run at exact angles to one another can be produced should, it is not possible to mechanically clamp the workpiece with the help of known clamping jaws or the like, but this is done magnetic jigs used. Such magnetic clamping devices can only be used with such workpieces use made of magnetizable materials. In the case of non-magnetizable workpieces, it was therefore necessary to date with one another mechanical clamping devices and high reject rates in Purchase taken.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine an einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitung (Drehen, Fräsen, Schleifen) angeordnete Werkstückspannvorrichtung zu schaffen, mit der nichtmagnetisierbare Werkstücke zur hochpräzisen spanenden Bearbeitung ohne Zuhilfenahme mechanischer Spannmittel aufgespannt werden können.The object of the invention is therefore to provide one on a machine tool To create a workpiece clamping device arranged for machining (turning, milling, grinding) with the non-magnetizable Workpieces for high-precision machining can be clamped without the aid of mechanical clamping devices.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Unterseite einer ersten Platte, die an ihrer.Oberseite ein plane Aufspannfläche für das Werkstück aufweist sowie mit mehreren, ein Innengewinde besitzenden, durch Dichtschrauben jeweils verschließbare η durchgehenden Bohrungen versehen ist, eine zweite mit der Werkzeugma-According to the invention, this object is achieved in that on the underside a first plate, which on their top side has a flat clamping surface for the workpiece as well as with several continuous η which have an internal thread and can each be closed by sealing screws Bores is provided, a second with the tool machine
schine verbundene Platte vakuumdicht anliegt und daß unterhalb der Bohrungen in der ersten Platte zwischen den beiden Platten eine von den vakuumdichten Anlageflächen umfaßte, an eine Vakuumpumpe angeschlossene Vakuumkammer vorhanden ist, die gebildet wird durch eine in die erste oder zweite Platte eingeformte Ausnehmung.Machine connected plate is vacuum-tight and that below the Bores in the first plate between the two plates encompassed one of the vacuum-tight contact surfaces, connected to a vacuum pump Vacuum chamber is present, which is formed by a recess molded into the first or second plate.
Durch die Erfindung wird erstmalig eine pneumatisch wirksame Werkstückspannvorrichtung geschaffen, die an einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitung (Drehbank, Fräsmaschine, Schleifmaschine) angeordnet ist. Bisher ist man offenbar davon ausgegangen, daß durch Vakuumansaugung für das Werkstück die bei der spanenden Präzisionsbearbeitung erforderlichen Spannkräfte nicht erzielt werden können. Man hat sich daher bei magnetisierbaren Werkstücken mit Magneten und bei nichtmagnetisierbaren Werkstücken weiterhin mit mechanischen Spannmitteln beholfen.The invention provides a pneumatically effective workpiece clamping device for the first time created, which is arranged on a machine tool for machining (lathe, milling machine, grinding machine) is. So far it has apparently been assumed that by vacuum suction for the workpiece during precision machining required clamping forces can not be achieved. One has, therefore, with magnetizable workpieces with magnets and with non-magnetizable workpieces Continue to assist workpieces with mechanical clamping devices.
Für andere Zwecke sind zwar Vakuumwerkstückhalter, bei der das Werkstück auf einer die Spannfläche tragenden Aufnahmeplatte angesaugt wird, bekanntgeworden, jedoch wurden derartige Werkstückhalter dann verwendet, wenn nur äußerst geringe Kräfte auf das Werkstück bei der Behandlung zur Einwirkung gebracht wurden. Beispielsweise ist es aus der deutschen Auslegeschrift 28 48 684 bekannt, Halbleitersubstrate durch Vakuumwerkstückhalter zu fixieren, um eine Behandlung des Halbleitersubstrats, beispielsweise durch Aufbringen photoempfindlicher Schichten oder von Photomasken zu fixieren. Auch ist es bekannt, pneumatische Spannvorrichtungen beim Verschweißen von Blechplatten zu verwenden (deutsche Auslegeschrift 22 36 936). Ferner ist eine pneumatische Festhaltevorrichtung, insbesondere von Holzgegenständen, beispielsweise bei der Furnierung, aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 13 769 bekannt. Auch sind pneumatische Vorrichtungen zur Handhabung von Bauelementen, z.B. zum Transport dieser Bauele-For other purposes, vacuum workpiece holders are used, in which the workpiece is sucked onto a receiving plate that supports the clamping surface becomes known, but such workpiece holders were used when only extremely small forces on the workpiece in the Treatment. For example, it is known from German Auslegeschrift 28 48 684, semiconductor substrates to be fixed by vacuum workpiece holder in order to treat the semiconductor substrate, to fix for example by applying photosensitive layers or photo masks. It is also known to be pneumatic Use clamping devices when welding sheet metal plates (German Auslegeschrift 22 36 936). There is also a pneumatic one Holding device, in particular of wooden objects, for example in the case of veneering, from the German patent application 25 13 769 known. Pneumatic devices for handling components, e.g. for transporting these components
mente bekanntgeworden (deutsche Auslegeschrift 27 04 981). Eine weitere pneumatische Spanneinrichtung zum Verschweißen von Blechplatten ist noch aus der deutschen Au siege schrift 21 43 491 bekanntgeworden. ■ ■■·'_.ments became known (German interpretative document 27 04 981). Another pneumatic clamping device for welding sheet metal plates is also known from the German Au siege script 21 43 491. ■ ■■ · '_.
Bei all den bekannten Vakuumspannvorrichtungen wird das Werkstück nicht mit derart hohen Kräften bei der Handhabung bzw. Bearbeitung beaufschlagt wie beim spanenden Formgeben durch Fräsen, Schleifen oder Drehen; wobei als weiterer Vorteil bei der Erfindung erzielt wird, daß das Werkstück mit außerordentlich hoher Präzision geformt werden kann. Es können beispielsweise absolut parallele plane Flächen am Werkstück geformt werden.In all of the known vacuum clamping devices, the workpiece is not handled or processed with such high forces loaded as in the case of metal-cutting shaping by milling, grinding or turning; being achieved as a further advantage of the invention, that the workpiece can be shaped with extremely high precision. For example, absolutely parallel planar surfaces on the Workpiece are shaped.
In den beiliegenden Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Figuren wird die E rf indung noch näher erläutert. Es zeigt:In the accompanying figures are exemplary embodiments of the invention shown. The invention is explained in greater detail on the basis of these figures. It shows:
Fig. 1 . in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine Werkstücksspann vorrichtung;Fig. 1. a schematic representation of a section through a workpiece clamping device;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die in der Fig. 1 gezeigte Werkstückspannvorrichtung undFIG. 2 is a plan view of the workpiece clamping device shown in FIG. 1 and
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel.3 shows a further embodiment.
Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Werkstückspannvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere Fräs- oder Schleifmaschine, ist eine Platte 1 vorgesehen, welche mit durchgehenden Bohrungen 5 ausgestattet ist, die jeweils Innengewinde 3 aufweisen. Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, sind die Bohrungen 5. regelmäßig über die gesamte Oberfläche der Platte verteilt.In the embodiment shown in FIGS a workpiece clamping device for a machine tool, in particular a milling or grinding machine, a plate 1 is provided, which is equipped with through bores 5, each of which has internal threads 3. As can be seen from Fig. 2, are the holes 5. regularly distributed over the entire surface of the plate.
Die Oberseite der Platte 1 ist eben ausgebildet und zweckmäßigerweise plangeschliffen. Sie dient als Aufspannfläche für ein Werkstück Dieses Werkstück 2 kann aus einemnichtmagnetisierbaren Werkstoff, beispielsweise Messing, bestehen. ·The top of the plate 1 is flat and expedient ground flat. It serves as a clamping surface for a workpiece. This workpiece 2 can be made of a non-magnetizable material, for example brass. ·
Gegen die Rückseite bzw. Unterseite der Platte 1 liegt eine zweite Platte 6 an, wobei die beiden Platten 1 und 6 mittels Schrauben 13 miteinander verbunden sind. Gegebenenfalls können noch zusätzliche Stiftführungen vorgesehen sein. Diebeiden Platten 1 und 6 liegen .mit Anlageflächen 7 und 8 aneinander an, welche bevorzugterweise plangeschliffen sind, so daß keine zusätzlichen Dichtungsmittel für eine vakuumdichte Anlage der beiden Platten 1 und 6 aneinander vorgesehen sein müssen. Natürlich ist es auch möglich, im Erreich der Anlageflächen .zusätzliche Dichtungsmittel vorzusehen, um eine vakuumdichte Anlage der beiden Platten 1 und 6 aneinander zu gewährleisten.Against the back or underside of the plate 1 is a second Plate 6, the two plates 1 and 6 being connected to one another by means of screws 13. If necessary, additional Pin guides may be provided. The two plates 1 and 6 are .with Contact surfaces 7 and 8 to each other, which are preferably ground flat, so that no additional sealing means for a vacuum-tight system of the two plates 1 and 6 must be provided on each other. Of course, it is also possible to reach the contact surfaces . Provide additional sealing means in order to ensure a vacuum-tight contact between the two plates 1 and 6.
Die Anlageflächen 7 und 8 urnfassen eine Ausnehmung in der zweiten Platte '6, welche eine Vakuumkammer 9 bildet. Die Vakuumkammer . ist über einen Anschluß 14 an eine nicht, näher dargestellte Vakuumpumpe, beispielsweise durch eine Schlauchverbindung, angeschlossen.The contact surfaces 7 and 8 encompass a recess in the second Plate '6, which forms a vacuum chamber 9. The vacuum chamber. is via a connection 14 to a vacuum pump not shown in more detail, for example by a hose connection.
Die Werkstückspannvorrichtung ist mittels -an die zweite Platte 6 angeformte Nutsteine 12 in entsprechenden Nuten 15 an der Fräsmaschine bzw. Schleifmaschine geführt und kann mittels nicht näher dargestellter bekannter Mittel festgelegt werden. Die Werkstückspannvorrichtung kann dabei an einem bekannten Fräsmaschinen- bzw. Schleifmaschinentisch der Werkzeugmaschine 16 befestigt sein.The workpiece clamping device is molded onto the second plate 6 by means of T-nuts 12 guided in corresponding grooves 15 on the milling machine or grinding machine and can by means of not shown known means. The workpiece clamping device can be attached to a known milling machine or grinding machine table the machine tool 16 be attached.
In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, welches mittels' einer Hohlspindel 10 an eine nicht näher dargestellte Drehbank angeflanscht werden.kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Va-In Fig. 3, an embodiment is shown, which by means of ' a hollow spindle 10 can be flanged to a lathe not shown in detail. In this embodiment, the variable
10 293 COPV J10 293 COPV J
kuumkammer 9 gebildet durch eine Ausnehmung in der ersten Platte 1, während die zweite Platte 6 einstückig mit der Hohlspindel 10 ausgebildet sein kann. Über die Durchgangsbohrung 11 der Hohlspindel 10 · steht die Vakuumkammer 9 mit der nicht näher dargestellten Vakuumpumpe in Verbindung. Die nicht näher dargestellte Anflanschstelle der Hohlspindel an der Drehbank ist-durch bekannte Abdichtmittel vakuumdicht ausgebildet. Zur vakuumdichten Verbindung der beiden Platten 1 und 6 sind die Anlageflächen 7 und 8 ebenfalls wie beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 plangeschliffen, so daß zusätzliche Dichtungsmittel nicht notwendig sind, um die Vakuumkammer 9 zwischen den beiden Platten 1 und 6 vakuumdichtzuhalten.vacuum chamber 9 formed by a recess in the first plate 1, while the second plate 6 is formed in one piece with the hollow spindle 10 can be. The vacuum chamber 9 with the vacuum pump, not shown in detail, is located above the through-hole 11 of the hollow spindle 10 in connection. The flange point of the hollow spindle on the lathe, which is not shown in detail, is made by known sealing means vacuum-tight. For the vacuum-tight connection of the two plates 1 and 6, the contact surfaces 7 and 8 are also as in Embodiment of Figures 1 and 2 ground flat, so that additional sealing means are not necessary to the vacuum chamber 9 to be kept vacuum-tight between the two plates 1 and 6.
Wenn ein Werkstück 2, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist,auf die Oberseite bzw. Aufspannfläche der Spannvorrichtung durch Ansaugen aufge spannt wird, überdeckt es eine Anzahl der durchgehenden Bohrungen Die übrigen Bohrungen können mittels Dichtschrauben 4 abgedichtet · werden, wobei es lediglich notwendig ist, die unmittelbar neben dem Werkstück 2 liegenden Bohrungen 5 mittels der Dichtschrauben 4 zu verschließen. Die übrigen Bohrungen 5 können beispielsweise durch Kunststoffolien verschlossen werden, die beim Betrieb der Vakuumpumpe sich dicht an di6 Ränder der Bohrungen anlegen.When a workpiece 2, as shown in Figures 1 and 2, on the Top side or mounting surface of the clamping device by suction is clamped, it covers a number of the through holes The remaining holes can be sealed with sealing screws 4 be, it is only necessary that immediately next to the To close workpiece 2 lying holes 5 by means of the sealing screws 4. The remaining holes 5 can, for example, through Plastic foils are sealed, which, when the vacuum pump is operating, lie tightly against the edges of the bores.
Als Vakuumpumpe genügt eine herkömmliche Pumpe, die beispielsweise eine Förderleistung von 30 bis 40 cbm pro Stunde aufweist und. einen Druck von etwa 0,4 bis 0, 95 bar in dex Vakuumkammer erzeugt. Die räumliche Ausgestaltung der Werkstückspannvorrichtung kann rund, rechteckig oder sonstwie gestaltet sein.A conventional pump is sufficient as the vacuum pump, for example has a conveying capacity of 30 to 40 cbm per hour and. a pressure of about 0.4 to 0.95 bar is generated in the vacuum chamber. The spatial configuration of the workpiece clamping device can be round, rectangular or otherwise.
Außerdem ist es möglich, die Werkstückspannvorrichtung nicht durch an die zweite Platte arigeformte Befestigungsmittel an derWerkzeugmaschine 16 zu befestigen, sondern die Befestigung über einen zusätz-It is also possible not to use the workpiece clamping device fastening means formed on the second plate on the machine tool 16, but the fastening via an additional
lichen Rahmen oder ein zusätzliches Gestell an der Werkzeugmaschine zu erzielen.single frame or an additional frame on the machine tool to achieve.
Die Belüftung der Vakuumkammer 9 bei der Entfernung des Werkstückes 2 kann mittels eines nicht näher dargestellten Entlüftungsventils (Dreiwegeventil) in der Zuleitung zur Vakuumpumpe erfolgen. The ventilation of the vacuum chamber 9 when removing the workpiece 2 can be done by means of a vent valve (three-way valve) not shown in the supply line to the vacuum pump.
Die Genauigkeit der Planparallelität am bearbeiteten Werkstück beträgt 0, 01 mm.The accuracy of the plane parallelism on the machined workpiece is 0.01 mm.
Claims (4)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |