DE8700766U1 - Clamping device for clamping workpieces for machining on machine tools - Google Patents
Clamping device for clamping workpieces for machining on machine toolsInfo
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Description
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'': Paul Apitz Kirchenweg 12 '': Paul Apitz Kirchenweg 12
.It Spannvorrichtung zum Aufspannen.It clamping device for clamping
':■ von Werkstücken':■ of workpieces
Die Neuerung betrifft eine Spannvorrichtung zum % The innovation concerns a clamping device for % Aufspannen von Werkstücken zur spanabhebenden BearbeitungClamping of workpieces for machining
auf Werkzeugmaschinen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Schutzanspruches 1.on machine tools according to the features in the preamble of claim 1.
Eine Spannvorrichtung der im Oberbegriff des Schutzanepruches 1 genannten Art ist aus der DE-OS 15 02 744 beil1 kannt. Das Aufspannen von mehreren in ihren Abmessungen wesentlich kleineren Werkstücken als diejenige der '' SpannflMche erfolgt bei dieser Spannvorrichtung in der Weise, daß nach dem Auflegen der Werkstücke auf der Spannflache die jeweils von den Werkstücken nicht belegten Saugbohrungen duch Stopfen verschlossen werden. Durch den sich damit nur unter den Werkstücken ausbildenden Unterdruck sind diese an der Spannplatte gehalten. Die in Bezug auf die SpannflHche flächenmäßig kleinen Werkstücke überdecken nur wenige Säugöffnungen, weshalb die Spannkräfte dieser Werkstücke entsprechend niedrig sind. Von Nachteil ist daher, daß diese Werkstücke Wr mit niedrigen Vorschubgeschwindigkeiten sowie kleine:? Zustellung bearbeitet werden können. Hinzu kommt ferner der Nachteil, daß bei kleinen Werkstücken, insbesondere wenn diese eine unsymmetrische Außenkontur aufweisen, eine große Anzahl von Säugöffnungen frei bleibt, die zum Aufbau eines Unterdruckes verschlossen werden bliesen, was die Rüstzeit nachteilig beeinflußt.A clamping device of the type mentioned in the preamble of claim 1 is known from DE-OS 15 02 744, appendix 1. The clamping of several workpieces whose dimensions are considerably smaller than those of the clamping surface is carried out with this clamping device in such a way that after the workpieces have been placed on the clamping surface, the suction holes not occupied by the workpieces are closed with plugs. The negative pressure that is thus only created under the workpieces holds them to the clamping plate. The workpieces, which are small in area in relation to the clamping surface, only cover a few suction openings, which is why the clamping forces of these workpieces are correspondingly low. The disadvantage is that these workpieces cannot be machined with low feed rates and small infeeds. In addition, there is the disadvantage that with small workpieces, especially if they have an asymmetrical outer contour, a large number of suction openings remain free, which have to be closed to build up a negative pressure, which has a negative effect on the set-up time.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die bekannte Spannvorrichtung derart weiterzubilden, daß auch flächenmäßig kleine Werkstücke bei niedriger Rüstzeit sicher aufgespannt und *mit relativ hohen Vorschubgeschwindigkeiten sowie relativ großer Zustellung bearbeitet werden können.The innovation is therefore based on the task of further developing the known clamping device in such a way that even small workpieces can be securely clamped with a short set-up time and machined with relatively high feed rates and a relatively large infeed.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Schutzanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Durch die Verwendung von besonderen mechanischen An- «chlagelejnenten wird erreicht, daß die auf der Spannplatte durch Vakuum oder magnetische Kraftfelder feetgeapannten Werkstücke zusätzlich gegen Verschieben parallel zur Spannfläche gesichert sind. Dadurch können auch fläehenmäßige kleine Werkstücke, unter denen sich nur ein begrenzter Unterdruck ausbildet, mit einer relativ hohen Vorschubgeschwindigkeit sowie einer relativ großen Zustellung sicher bearbeitet werden«By using special mechanical stop elements, the workpieces clamped to the clamping plate by vacuum or magnetic force fields are additionally secured against displacement parallel to the clamping surface. This means that even small workpieces, under which only a limited negative pressure develops, can be safely machined at a relatively high feed rate and a relatively large infeed.
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Ale weiterer Vorteil ergibt eich,daß bei Verwendung einer besonderen Fixierplatte zum Schutz der Werkstücke gegen Verschieben, die von den Werkstücken nicht abgedeckten Saugöffnungen nunmehr von der Fixierplatte erfaßt und abgedeckt werden· Somit nimmt das Aufspannen von kleinen Werkstücken kaum mehr Zeit in Anspruch als ein flächenmäßig großes Werkstück.A further advantage is that when using a special fixing plate to protect the workpieces against displacement, the suction openings not covered by the workpieces are now grasped and covered by the fixing plate. Thus, clamping small workpieces takes hardly any more time than a workpiece with a large surface area.
Darüberhinaua ist von Vorteil; daß durch die Anschlagelemente die Lage der Werkstücke auf der Spannfläche bereite ohne die eigentlichen Spannkräfte gesichert ist, weshalb in sog. Palettenwechselverfahren gearbeitet werden kann, d.h.,während auf einer Spannplatte die Werkstücke bearbeitet werden, können weitere Spannplatten abseits der Maschine bereits bestückt werden. Da somit die Bestückung in die Bearbeitungezeit fällt, ergeben sich hierdurch relativ kurzs Wschsslzsitsn, durch «siehe insbesondere bei großen Serien hohe Stückzahlquoten erzielt werden.Another advantage is that the stop elements ensure that the position of the workpieces on the clamping surface is secured without the actual clamping forces, which is why it is possible to work using the so-called pallet changing process, i.e. while the workpieces are being machined on one clamping plate, other clamping plates can be loaded away from the machine. Since loading takes place during the machining time, this results in relatively short changeover times, which means that high quantities can be achieved, especially with large series.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Neuerung sind der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der die Neuerung anhand von vier AusfUhrungsbeispielen näher erläutert wird. Es zeigtFurther advantages and properties of the innovation can be found in the following drawing description, in which the innovation is explained in more detail using four examples. It shows
Fig.! die erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit einer Fixierplctte in der Draufsicht,Fig.! the clamping device according to the invention with a fixing plate in plan view,
F i g.2 die Spannvorrichtung aus Fig.l in einem Längsschnitt nach der Linie II - II , jedoch mit in den Ausschnitten eingelegten Werkstücken,Fig.2 the clamping device from Fig.l in a longitudinal section along the line II - II , but with workpieces inserted in the cutouts,
F i g.3 eine Adapterplatte mit Ausnehmungen als Anschlagelemente aufgelegt auf einer Vakuum-Spannvorrichtung in einem halben Längsschnitt,Fig.3 an adapter plate with recesses as stop elements placed on a vacuum clamping device in a half longitudinal section,
F i g. 4 eine Magnetspannplatte mit aufgelegter Fixierplatte in einem halben Längsschnitt,Fig. 4 a magnetic clamping plate with a fixing plate placed on it in a half longitudinal section,
Fig. 5 in einem Längsschnitt ein auf einer Vakuum-Spannvorrichtung aufgespanntes ringförmiges Werkstück.Fig. 5 shows a longitudinal section of an annular workpiece clamped on a vacuum clamping device.
In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Vakuum-Spannvorrichtung bezeichnet, die aus einer Grundplatte 2 und einer auf dieser abgesetzten Spannplatte 3 besteht. Die auf ihrer Unterseite hohl ausgebildete Spannplatte 3 schließt mit der Grundplatte 2 eine Vakuumkammer 4 ein, welche über einen nicht dargestellten Anschluß mit einer Vakuumpumpe und welche über Saugbohrungen 5 in der Spannplatte 3 mit deren Oberseite verbunden ist. Die Oberseite der Spannplatte 3 ist plan gearbeitet und bildet die Spannfläche 6 zum Festspannen von Werkstücken 7. Die Saugbohrungen 5 sind rasterförmig mit etwa gleichem Abstand voneinander verteilt in der Spannplatte 3 angeordnet, so daß eine gleichmäßige Saugwirkung über der Spannfläche erzielt wird.In Fig. 1 and 2, 1 designates a vacuum clamping device, which consists of a base plate 2 and a clamping plate 3 placed on it. The clamping plate 3, which is hollow on its underside, encloses a vacuum chamber 4 with the base plate 2, which is connected to a vacuum pump via a connection (not shown) and which is connected to the top of the clamping plate 3 via suction holes 5 in the latter. The top of the clamping plate 3 is flat and forms the clamping surface 6 for clamping workpieces 7. The suction holes 5 are arranged in a grid pattern in the clamping plate 3 at approximately the same distance from one another, so that a uniform suction effect is achieved over the clamping surface.
Gemäß der Neuerung sollen auf dieser Vakuum-Spannvorrichtung 1 Werkstücke 7 aufgespannt werden, deren WerkstUckflache wesentlich kleiner ist als die der Spannfläche 6. Um solche Werkstücke 7, von denen mehrere gleichzeitig auf der Spannplatte 3 in beliebiger Anordnung gespannt werden können, gegen Verschieben parallel zur Spannfläche 6 zu sichern, sind diese neuerungsgemäB zwischen mechanischen Anschlagelementen gehalten. . Diese Anschlagelemente können dabei so ausgebildet sein, daßAccording to the innovation, workpieces 7 are to be clamped on this vacuum clamping device 1, the workpiece surface of which is significantly smaller than that of the clamping surface 6. In order to secure such workpieces 7, several of which can be clamped simultaneously on the clamping plate 3 in any arrangement, against displacement parallel to the clamping surface 6, they are held between mechanical stop elements according to the innovation. . These stop elements can be designed in such a way that
sie an der Außenkontur der Werkstücke 7 ringsum oder nur an vorgegebenen Stellen anliegen.they rest against the outer contour of the workpieces 7 all around or only at specified locations.
GemHß Fig. 1 werden die Anschlagelemente durch eine Fixierplatte 8 gebildet, welche in ihren Abmessungen beispielsweise
der Spannplatte 3 angepaßt ist. Die Fixierplatte &bgr; ist mit einzelnen Ausschnitten 9 und 10 versehen,
die jeweils voneinander getrennt sind und deren Form der Außenkontut der Werkstücke 7 entspricht. Die Fixierplatte
8 wird auf die SpannflHche 6 der Spannplatte 3 aufgesetzt und mittels Stiften 11 oder Schrauben an dieser
festgelegt. Außerdem ist die Fixierplatte &bgr; noch durch den Unterdruck an der Spannplatte 3 gehalten.
Wie Fig.l zeigt werden dabei von der Fixierplatte 8
die neben den Ausschnitten 9 und 10 liegenden SaugbohrLingen
5 abgedeckt; welche durch Kreuze kenntlich gemacht
*ind. Die zu bearbeitenden Werkstücke 7 werden in die
Auesschnitte 9 und 10 eingelegt und durch den sich unter den Werkstücken ausbildenden Unterdruck (Fig.2) gegen die
Spannplatte 3 gepreßt. Damit die Oberfläche der Werkstükke 7 ohne Beeinträchtigung durch die Fixierplatte 8
bearbeitet werden kann, hat diese immer eine Dicke, die
geringer ist als die Dicke der Werkstücke 7.According to Fig. 1, the stop elements are formed by a fixing plate 8, the dimensions of which are adapted, for example, to the clamping plate 3. The fixing plate β is provided with individual cutouts 9 and 10, which are each separated from one another and whose shape corresponds to the outer contour of the workpieces 7. The fixing plate 8 is placed on the clamping surface 6 of the clamping plate 3 and secured thereto by means of pins 11 or screws. In addition, the fixing plate β is also held to the clamping plate 3 by the negative pressure.
As shown in Fig.l, the fixing plate 8
the suction holes 5 located next to the cutouts 9 and 10 are covered; these are marked with crosses. The workpieces 7 to be machined are placed in the cutouts 9 and 10 and pressed against the clamping plate 3 by the negative pressure (Fig.2) that develops under the workpieces. So that the surface of the workpieces 7 can be machined without being affected by the fixing plate 8, this always has a thickness that
is less than the thickness of the workpieces 7.
Durch die Verwendung einer neuerungsgemäßen Fixierplatte 8 sind die Werkstücke auf der Spannplatte 3 nicht nur gegen Verschieben gesichert, sondern es werden hiermit gleichzeitig die von den Werkstücken nicht belegten Saugbohrungen 5 abgedeckt, so daß neben einer gesicherten Aufspannung auch eine Verringerung der Aufspannzeit erzielt wird.By using an innovative fixing plate 8, the workpieces on the clamping plate 3 are not only secured against displacement, but at the same time the suction holes 5 not occupied by the workpieces are covered, so that in addition to secure clamping, a reduction in clamping time is also achieved.
Beim AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig.3 wird anstelle einer
Fixierplatte eine besondere Adapterplatte 12 verwendet. Diese ist im Aufbau etwa gleich ausgebildet wie die
Spannplatte 3 und wird auf deren Spannfläche 6 aufgesetzt. Die an der Unterseite hohl ausgebildete Adapterplatte
12 schließt dabei mit der Spannplatte 3 eine Vakuumkammer 13 ein, welche über die Saugbohrungen 5 mit
der Vakuumkammer 4 der Spannvorrichtung 1 verbunden ist. Durch den sich damit in der Vakuumkammer 13 ausbildenden
Unterdruck ist die Adapterplatte 12 an der Spannplatte 3 fixiert. Falls notwendig, kann zusätzlich eine mechanische
Fixierung durch Stifte oder Schrauben erfolgen.
Die Adapterplatte 12 kann -ferner die gleichen Abmessungen aufweisen wie die Spannplatte 3. Sie ka^n aber auch kleiner
sein, so daß mehrere Adapterplatten auf der Spannplatte 3 aufgespannt werden können. Desweiteren besitzt
die Adapterplatte 12 eine eigene Spannfläche 14, in die ebene bettartige Ausnehmungen 15 eingefräßt sind. Dabei
haben die Ausnehmungen 15 eine an die Form der Werkstücke angepaßte Kontur, so daß in die Ausnehmungen 15 eingelegte
Werkstücke 16 gegen Verschieben parallel zur Spannfläche 14 gesichert sind. Die Tiefe der Ausnehmungen 15 ist
dabei so festgelegt, daß die zu bearbeitenden Oberflächen der Werkstücke 16 immer einen Abstand von der Spannfläche
14 haben. Anders als die Spannplatte 3 besitzt die Adapterplatte 12 Saugbohrungen 17, welche von. der Vakuumkammer
13 ausgehend jeweils nur in die Ausnehmungen 15 ausmünden, weshalb die Adapterplatte 12 keine nebenIn the embodiment according to Fig. 3, a special adapter plate 12 is used instead of a fixing plate. This is constructed in approximately the same way as the clamping plate 3 and is placed on its clamping surface 6. The adapter plate 12, which is hollow on the underside, encloses a vacuum chamber 13 with the clamping plate 3, which is connected to the vacuum chamber 4 of the clamping device 1 via the suction holes 5. The adapter plate 12 is fixed to the clamping plate 3 by the negative pressure thus formed in the vacuum chamber 13. If necessary, it can also be mechanically fixed using pins or screws.
The adapter plate 12 can also have the same dimensions as the clamping plate 3. However, it can also be smaller, so that several adapter plates can be clamped onto the clamping plate 3. Furthermore, the adapter plate 12 has its own clamping surface 14, into which flat bed-like recesses 15 are milled. The recesses 15 have a contour adapted to the shape of the workpieces, so that workpieces 16 placed in the recesses 15 are secured against displacement parallel to the clamping surface 14. The depth of the recesses 15 is set so that the surfaces of the workpieces 16 to be machined are always at a distance from the clamping surface 14. Unlike the clamping plate 3, the adapter plate 12 has suction holes 17, which, starting from the vacuum chamber 13, only open into the recesses 15, which is why the adapter plate 12 does not have any adjacent
den Werkstücken liegenden freibleibenden Saugbohrüngen hat, die besonders verschlossen werden müßten. Zwar eignet sich hierdurch die Adapterplatte 12 primär nur zur Bearbeitung von Werkstücken mit einer bestimmten Außenkontur, dennoch ist es denkbar, auf einer solchen £dapterplatte großflächige Werkstücke, welche mehrere Ausnehmungen 15 gleichzeitig Überdecken, aufzuspannen.the workpieces, which have to be specially closed. Although the adapter plate 12 is therefore primarily only suitable for machining workpieces with a specific external contour, it is nevertheless conceivable to clamp large-area workpieces, which cover several recesses 15 at the same time, onto such an adapter plate.
Fig. 4 zeigt das Aufspannen von flächenmäßig kleinen Werkstücken 18 auf einer Magnetpannplatte 19 zusammen mit einer Fixierplatte 20* Die Fixierplatte 20 hat den gleichen Aufbau wie die Fixierplatte &bgr; und ist auf der Magnetplatte 19 durch die magnetischen Kraftfelder fixiert. Ebenso werden die in die Ausschnitte 21 eingesetzten Werkstücke 18 durch die magnetischen Kraftfelder gegenFig. 4 shows the clamping of small workpieces 18 on a magnetic clamping plate 19 together with a fixing plate 20* The fixing plate 20 has the same structure as the fixing plate β and is fixed on the magnetic plate 19 by the magnetic force fields. The workpieces 18 inserted into the cutouts 21 are also held against
Gemäß Fig.5 können ringförmige Werkstücke 22 ebenfalls unter Verwendung einer Fixierplatte 23 oder auch einer Adapterplatte auf Vakuum- oder Magnet-Spannvorrichtungen «uf gespannt werden. Dabei besitzt die Fixierplatte 23 •benfalle an die Werkstückform angepaßte Ausschnitte 24, in welche die Werkstücke 22 eingesetzt und durch den sich unter den Werkstücken ausbildenden Unterdruck bzw. die Hagnetfelder gegen die Spannplatte 25 gespannt werden. Wegen der meist geringen Ringbreite im Verhältnis zur Ringfläche ist die Spannkraft relativ klein. Durch die Fixierplatte 23 sind die Werkstücke 22 zwar gegen Verschieben gesichert, jedoch können sich die Werkstücke je nach der Bearbeitungeart in den Ausschnitten 24 drehen. Um dies zu vermeiden, werden die Werkstücke auf der Spannplatte 25 zusätzlich durch eine besondere Spannmembran 26 gesichert. Die Spannmembran 26 besteht aus einer leicht gewölbten Scheibe 27 aus Kunststoff oder einem magnetisierbaren Metall mit einer an die innere Ringfläche des Werkstückes 22 angepaßten Außenkontuc. Die Scheibe 27 wird mit der Wölbung von der Spannplatte 25 weggerichtet in den Ringquerschnitt eingelegt. Infolge der sich unter der Scheibe 27 ausbildenden Spannkräfte biegt sich diese zur Spannfläche hin durch, wobei ihr äußerer Rand 28 gegen die Spannplatte 25 und die innere Stegwand 29 des Werkstückes 22 gespreizt wird, womit der Ring gegen Verdrehen und gleichzeitig noch gegen Verschieben gesichert ist.According to Fig.5, ring-shaped workpieces 22 can also be clamped onto vacuum or magnetic clamping devices using a fixing plate 23 or an adapter plate. The fixing plate 23 also has cutouts 24 adapted to the shape of the workpiece, into which the workpieces 22 are inserted and clamped against the clamping plate 25 by the negative pressure that develops under the workpieces or the magnetic fields. Because the ring width is usually small in relation to the ring surface, the clamping force is relatively small. The fixing plate 23 secures the workpieces 22 against displacement, but the workpieces can rotate in the cutouts 24 depending on the type of processing. To avoid this, the workpieces on the clamping plate 25 are additionally secured by a special clamping membrane 26. The clamping membrane 26 consists of a slightly curved disk 27 made of plastic or a magnetizable metal with an outer contour adapted to the inner ring surface of the workpiece 22. The disk 27 is inserted into the ring cross-section with the curvature pointing away from the clamping plate 25. As a result of the clamping forces that develop under the disk 27, it bends towards the clamping surface, with its outer edge 28 being spread against the clamping plate 25 and the inner web wall 29 of the workpiece 22, whereby the ring is secured against twisting and at the same time against displacement.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die Ausschnitte bzw. die Ausnehmungen eine jeweils genau an die Außenkontur der Werkstücke angepaßte Form haben. Denkbar wäre es auch im Rahmen der Neuerung, daß die Ausschnitte bzw. Ausnehmungen eine von den Werkstücken abweichende Form haben, wobei deren die Fixierung durch die Beilage von einzelnen Ausgleichsstücken zu den Werkstücken innerhalb der Ausschnitte oder Ausnehmungen erfolgt.Die Ausgleichsstücke füllen die Abstände zwischen Werkstück und Rand des Ausschnittes bzw. Ausnehmung aus. Dadurch wäre es möglich, mit einer Fixier- oder Adapterplatte Werkstücke mit unterschiedlicher Außenkontur zu spannen..It is not absolutely necessary that the cutouts or recesses have a shape that is precisely adapted to the outer contour of the workpiece. It would also be conceivable within the scope of the innovation that the cutouts or recesses have a shape that differs from the workpieces, whereby they are fixed by adding individual compensation pieces to the workpieces within the cutouts or recesses. The compensation pieces fill the gaps between the workpiece and the edge of the cutout or recess. This would make it possible to clamp workpieces with different outer contours using a fixing or adapter plate.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8700766U DE8700766U1 (en) | 1987-01-17 | 1987-01-17 | Clamping device for clamping workpieces for machining on machine tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8700766U DE8700766U1 (en) | 1987-01-17 | 1987-01-17 | Clamping device for clamping workpieces for machining on machine tools |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8700766U1 true DE8700766U1 (en) | 1987-03-12 |
Family
ID=6803712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8700766U Expired DE8700766U1 (en) | 1987-01-17 | 1987-01-17 | Clamping device for clamping workpieces for machining on machine tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8700766U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE202013011294U1 (en) | 2012-12-19 | 2014-01-22 | Otec Präzisionsfinish GmbH | Device for the surface treatment of workpieces and clamping device of such a device |
-
1987
- 1987-01-17 DE DE8700766U patent/DE8700766U1/en not_active Expired
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