DE2328439C3 - Schwenkbarer Werkstück-Aufspanntisch für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Universal-Fräsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen schwenkbaren Werkstück-Aufspanntisch für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Universalfräsmaschinen, der als Kombination eines normalen Aufspanntisches und eines Teilapparates in drei Ebenen schwenk- bzw. drehbar ist und im Inneren eine Teilspindel aufweist so

In der DT-ASl 10 32 063 ist ein schwenkbarer Werkstück-Aufspanntisch beschrieben, der mit einer Teileinrichtung kombiniert ist Eine mittels Segmentplatten sowie einer Kurbel schwenkbare Spannplatte weist ein Schneckenrad auf, das mit einer in einem Spannplattenträger gelagerten und über einen Teilkopf mit der Kurbel verdrehbaren Schnecke in Eingriff steht.

Der wesentliche Nachteil solcher bekannter Aufspanntische besteht darin, daß für die vielfältigen Bearbeitungsaufgaben beispielsweise an Werkzeugfräsma- schinen, unterschiedliche Aufspanntische mit runden oder rechteckigen, großen oder kleinen Aufspannplatten, ferner mit oder ohne Teileinrichtung und Vertikal-Teilapparaten eingesetzt werden müssen, bei denen das Werkstück in einem direkt auf der Teilspindel angeordneten Spannmittel bzw. zwischen Spitzen befestigt wird. Für die verschiedenen Bearbeitungsaufgaben sind somit verschiedenartige aufwendige Aufspanntische erforderlich, deren Einsatz teuer und deren Umrüstung kompliziert und zeitraubend sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Werkstück-Aufspanntisch der genannten Art zu schaffen, der in einfacher Weise ein teilungsdrehbares Aufspannen verschiedener Aufspannplatten bzw. anderer Werkstückträger und damit einen Verzicht auf einen zeit- und kostenaufwendigen Einsatz verschiedenartiger Aufspanntische ermöglicht

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die Teilspindel aus der Tischoberfläche herausragt, daß sie an ihrer Stirnseite in bekannter Weise einen Mitnehmerstein trägt und daß ihre vordere Mantelfläche als Außenzentrierfläche ausgebildet ist, zum Zentrieren und Mitnehmen austauschbarer, mit einer der Außenzentrierfläche der Teilspindel entsprechenden Zentrierbohrung und zumindest einer Mitnehmernut versehenen Aufspannplatten bzw. anderer Werkstückträger.

Nach der Erfindung werden somit für alle vorkommenden Bearbeitungen statt verschiedenartiger Aufspanntische nur ein Aufspanntisch mit einer Teileinrichtung verwendet, und die Aufspannplatten bzw. anderen Werkstückträger sind für diesen Zweck austauschbar und exakt fixierbar bzw. hinsichtlich ihrer Winkelstellung genau reproduzierbar, so daß die Austauschbarkeit keineswegs zu einem Verlust der erforderlichen hohen Bearbeitungsgenauigkeit führt. Durch den Einsatz eines einzigen Werkstück-Aufspanntisches ergibt sich eine wesentliche Kosteneinsparung, da bisher erforderliche Zusatztische entfallen können und da sich die Umrüstungen schneller und einfacher durchführen lassen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß die Aufspannplatte eine in deren Zentrierbohrung eingelegte und mit ihr drehfest verbundene Abstimmscheibe aufweist, daß die Mitnehmernut in der Abstimmscheibe ausgebildet ist und daß eine Seitenfläche der außenliegenden Mitnehmernut die Stirnseite einer Federzunge bildet, die mittels eines drehbaren und durch die Aufspannplatte greifenden Exzenterbolzens gegen den Mitnehmerstein preßbar ist Während die Abstimmscheibe als solche einen Ausgleich von Längentoleranzen an der Teilspindel ermöglicht, ergibt sich durch die Federzungen- bzw. Klemmvorrichtung eine völlig spielfreie Drehverbindung, ohne daß die ineinandergreifenden Teile von vornherein besonders eng aufeinander angepaßt sein müssen.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn an sich bekannte Feststellschrauben für die Aufspannplatte mit einer Rasteinrichtung versehen sind. Die Rasteinrichtung kann eine von einer Druckfeder belastete Rastkugel aufweisen, mittels derer die Feststellschraube unter Spannung in einer Nut der Aufspannplatte gehalten wird. Hierdurch werden das lagerichtige Aufsetzen der verschiedenen Aufspannplatten und damit ein Einführen des Mitnehmersteins in die Mitnehmernut vereinfacht Zu diesem Zweck ist es lediglich notwendig, die Aufspannplatte in einer bestimmten Relation gegenüber einem Schwenkkasten der Universalfräsmaschine zu zentrieren und die Teilspindel in eine bestimmte Ausgangsstellung zu drehen, die sich von außen einstellen läßt Auch wenn die Mitnehmernut und der Mitnehmerstetn bei aufgesetzter Aufspannplatte nicht von außen erkennbar sind, können diese Teile mit einfachen und wenigen Handgriffen sicher ineinandergeführt werden. Die Rasteinrichtung ermöglicht dabei die lagerichtige sowie lösbare Fixierung der Feststellschraube in der Nut der Aufspannplatte.

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Die Erfindung wird nachstehend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

. F i g-1 eine Universalfräsmaschine in Seitenansicht, bei der an einer senkrechten Aufspannfläche der erfindungsgemäße Werkstück-Aufspanntisch befestigt ist,

Fig.2 den Werkstück-Aufspannt'nch aus Fig. 1 in Frontansicht,

Fig.3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Aufspannplatte, die in der rechten Bildhälfie als runde und «1 der linken Bildhälfie als rechteckige Bauform dargestellt ist,

F i g. 4 eine Schnittansicht längs der Linie E-Fgemäß Fig-3,

F i g. 5 eine Te-lschnittansicht der oberen Hälfte des Werkstück-Aufspanntisqhes mit einem aufgesetzten Gegenhalter und einem zwischen Zentrierspitzen aufgenommenen Werkstück,

F i g- 6 eine runde Aufspannplatte im Si-hnitt, Fig.7 einen Sehntet längs der Linie B-C gemäß F i g. 6 und

F i g. 8 eine vergrößerte Detailansicht einer Feststellschraube der Aufspannplatte aus F i g. 6.

In F i g. 1 ist eine Universal-Fräsmaschine 10 dargestellt, die auf einem vertikalen Maschinenständer 12 einen Spindelschlitten 14 trägt Vom Vertikalfräskopf 16 wird eine nicht näher dargestellte Vertikalfrässpindel 18, welche axial verschiebbar ist, aufgenommen. Zusätzlich ist eine Horizontalfrässpindel 20 vorgesehen, mit der nach Wegschwenken des Fräskopfes 16 *earbeitet werden kann.

Die zu bearbeitenden Werkstücke werden auf einem in drei verschiedenen Ebenen durch Schneckentriebe schwenkbaren Werkstück-Aufspanntisch 21 befestigt, der seinerseits in einer Vertikalführung 22 an einer Seite des Maschinenständers 12 mittels eines Vertikalschlittens 24 geführt ist. Der Werkstück-Aufspanntisch 21 weist einen Längsschlitten 26 auf, der über eine geneigte Längsführung 28 am Vertikalschlitten 24 befestigt ist und horizontal verschiebbar ist. Die vertikalen und horizontalen Verschiebungen können in bekannter Weise mittels entsprechender Spindelverstellungen erzielt werden.

An einer vertikalen Aufspannfläche 32 des Längsschlittens 26 ist eine Grundplatte 30 befestigt, die jedoch auch mit dem Längsschlitten 26 einteilig ausgebildet und beispielsweise an diesen angegossen sein Kann, weil ein Abnehmen des Werkstück-Aufspanntisches 21 überflüssig ist

An der Grundplatte 30 ist ein Flanschgehäuse 34 befestigt, das um eine horizontale und parallel zur Horizontalfrässpindel 20 verlaufende Kippachse 36 kippbar ist Mit Hilfe der Schrauben 37 kann das Flanschgehäuse 34 in jeder beliebigen Stellung des Schwenkbereiches festgeschraubt werden.

Im Fianschgehäuse 34 ist ein Schwenknasten 38 eingesetzt der um eine horizontale und quer zur Horizon-' talflässpindel 20 verlaufende Schwenkachse 40 nach oben und unten schwenkbar ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 befindet sich auf dem Schwenkkasten 38 eine austauschbare Aufspannplatte 42, die zur Aufnahme eines nicht dargestellten Werkstückes dient. Die Aufspannplatte 42 ist um eine hierzu senkrechte Drehachse 44 drehbar, und diese Drehung wird mittels einer Teilspindel 46 im Inneren des Schwenkkastens 38 bzw. des Flanschgehäuses 34 erzielt.
Aus F i κ. 2 und 4 ergibt sich, daß die Teilspindel eine Direktteilscheibe 56 trägt auf deren unterem Teil ein Schneckenrad 54 sitzt das von einer Schnecke 52 angetrieben wird. Diese Schnecke 52 führt zu einer äußeren Teilkurbel 48 mit einer Lochscheibe 50, wodu.ch eine exakte Einstellung der Teikipindel 46 möglich ist

Hie Direktteilscheibe 56 kann in ihrem äußeren öereich mit Rastpunkten 60 beispielsweise in Form von Rastbohrungen oder keilförmigen Nuten versehen sein. Ferner kann die Direktteilscheibe 56 einen Ring 62 mit einer Strichteilung tragen, die von einem optischen Winkelmeßgerät mittels eines Strahlenganges in vergrößertem Teilausschnitt angezeigt werden kann. Dadurch ist es möglich, insbesondere bei Präzisionsarbeiten eine hochgradige Genauigkeit bei Bearbeitung des Werkstückes zu erzielen. Statt eines optischen Winkelmeßgerätes mit einer vergrößerten Teildarstellung eines Präzisionsteilrings auf einer Mattscheibe können selbstverständlich auch alle anderen bekannten Winkelmeßgeräte verwendet werden.

Die Drehbewegung der Teilspinde) 46 erfolgt im allgemeinen über eine in einer nicht dargestellten Hülse drehbar gelagerte Schnecke 52, wobei die Lagerbohrung der Schnecke exzentrisch zum Außendurchmesser der Lagerhüse liegt Sie kann dadurch spielfrei eingestellt und außer Eingriff gebracht werden. Mittels der erwähnten Lochscheibe können dabei Teilzahlen von beispielsweise 2 bis 3600 pro Umdrehung erzielt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, an Stelie der Lochscheiben 50 eine nicht dargestellten Skalentrommel mit Strichteilung vorzusehen, an der die Verstellung der Teilspindel 46 ablesbar ist.

Da die Teilspindel 46, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, in Dreheingriff mit der aufgesetzten Aufspannplatte 42 steht, können auch kreis- und kegelförmige Mantelflächen in Rundumbearbeitung gefräst werden. Hierzu ist eine kontinuierliche Drehbewegung der Teilspindel 46 bzw. einer runden Aufspannplatte 42 notwendig, wobei die Drehgeschwindigkeit der Werkstückart und dem Werkstückdurchmesser angepaßt sein muß. Zur Erzielung einer derartigen Drehbewegung ist es möglich, eine von einem stufenlos regelbaren Elektromotor angetriebene Schnecke einzusetzen, wobei die Drehbewegung bei Maschinen mit Programmsteuerung mit den übrigen Vorschubbewegungen kombiniert werden kann. In F i g. 3 ist ein derartiger Drehantriebsmotor 64 dargestellt, der vorzugsweise als Gleichstrom-, Drehstrom- oder Schrittmotor ausgebildet ist, damit die Drehzahl optimal eingestellt werden kann.

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß der Werkstück-Aufspanntisch 21 sowohl mit einer Aufspannplatte 42 ^;n Rechteck- als auch in Rundform versehen sein kann. Aus F i g. 4 und 6 ist zu ersehen, daß die Aufspannplatte 42 an ihrer Unterseite eine Zentrierbohrung 76 aufweist, in der eine Abstimmscheibe 68 eingelegt ist, die mit der Aufspannplatte 42 drehfest verbunden und beispielsweise verschraubt ist. Außerdem kann zwischen der Aufspannplatte 42 und der Abstimmscheibe 68 eine in F i g. 7 nicht näher bezeichnete Stiftführung vorgese hen sein, damit stets eine genaue relative Lage der bei den Teile zueinander sichergestellt ist. In F i g. 7 ist dar gestellt, daß die Abstimmscheibe 68 in ihrem äußerei Bereich eine Mitnehmernut 73 aufweist, in die ein stirn seitig von der Teilspindel 46 hervorstehender Mitneh merstein 66 für den Drehantrieb der Aufspannplatte 4: eingreift. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bilde eine Seitenfläche der außenliegenden Mitnehmernut T. der Abstimmscheibe 68 die Stirnseite einer Federzung

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70, die mittels eines drehbaren und durch die Aüfspannplattc 42 greifenden Exzenterbolzens 72 gegen den Mitnehmerslein 66 preßbar ist. Wenn der Exzenterbol-/en 72 mit einem in F i g. 6 dargestellten Schlüssel 74 gedreht wird, nachdem der Mitnehmerstein 66 in die Mitnehmernut 73 eingeführt worden ist, erfclgt ein Verspannen der so verbundenen Teile, so daß eine spielfreie Drehbewegung der Aufspannplalte 42 möglich ist, wobei diese mit ihrer unteren Fläche auf der Oberseite des Schwenkkastens 38 gleitet. Abgesehen von der spielfreien Drehverbindung dient die Abstimmscheibe 68 auch zum Ausgleich der Längentoleranzen an der Teilspindel 46.

Zürn Aufsetzen der verschiedenen Aufspannplatten 42 ist es zweckmäßig, Feststellschrauben 94 in der rieh tigen Lage zum Einführen η nicht näher dargestellte Durchgangsbohrungen des Schwenkkastens 38 zu fixieren, damit beim Aufsetzen der Aufspannplatten 42 der Mitnehmerstein 66 ohne Schwierigkeiten in die Mitnehmernut 73 der Abstimmscheibe 68 eingeführt werden kann. Zu diesem Zweck können in den Feststellschrauben 94 gemäß F i g. 8 je eine Druckfeder 100 mit einer Rastkugel 98 eingesetzt sein, durch die die Feststellschrauben 94 unter Spannung in einer Nut'96 der Aufspannplatte 42 gehalten werden.

Ferner ist es möglich, daß bei abgenommener Aufspannplatte 42 als Zwischenglied ein vom Mitnehmerstein 66 angetriebener Mitnehmerflansch 78 gemäß F i g. 5 dient der seinerseits einen Werkstückmitnehmer 80 antreibt In der Mitte ist der Mitnehmerflansch 78 von einer ersten Zentrierspitze 82 der Teilspindel 46 durchsetzt und diese Zentrierspitze liegt an einem Ende eines Werkstücks 90 an, das von dem Werkstückmitnehmer 80 gedreht wird. Dabei kann auf dem Schwenkkasten 38 ein Gegenhalter 84 befestigt und beispielsweise aufgeschraubt sein, der in seinem oberen Bereich einen längs des Gegenhalters 84 verschiebbaren Lagerbock 86 trägt. An diesem ist eine zweite Zentrierspitze 88 vorgesehen, die von oben gegen die andere Stirnseite des Werkstücks 90 gepreßt wird, so daß dieses zwischen zwei Zentrierspitzen eingespannt ist. Bei nichtgedrehter Teilspihdel 46 kann ein Fräser 92 das Werkstück 90 mit längsverlaufenden Nuten versehen, wobei es im Fall einer Drehbewegung der Teilspindel 46 und damit des Werkstücks 90 auch möglich ist, die Mantelfläche des zylindrischen Werkstücks 90 einer Rundumbearbeitung zu unterwerfea Die Anordnung gemäß F i g. 5 eignet sich irisbesondere bei dünnen und relativ langen Werkstücken.

Mit der Schwenk- und Kippeinrichtung ist es auch möglich, kegel- oder pyramidenförmige Werkstücke zu bearbeiten. Weiterhin können alle geeigenten Werkstück-Spannmittel, z. B. Backenfutter, Spannzangen oder eine Stempelfräseinrichtung in bekannter Weise an der Oberseite der Teilspindel 46 befestigt werden.

Mit dem neuen Werkstück-Aufspanntisch lassen sich die verschiedenartigsten Werkstückgrößen und -formen bearbeiten, ohne daß der eigentliche Aufspanntisch gegen andere am Maschinenständer 12 zu befestigende Zusatzgeräte ausgetauscht werden muß. Mit sehr wenigen Handgriffen ist es möglich, einerseits eine Aufspannplatte in Rund- gegen eine solche in Rechteckform auszuwechseln und andererseits eine Aufspannung mit Gegenhalter vorzusehen. Da die Drehbewegung in allen Fällen von der Teilspindel vorgenommen wird, die in einfacher Weise über ein Zwischenglied mit der Aufspannplatte bzw. dem Werkstückmitnehmer verbunden wird, handelt es sich sozusagen um einen Universalwerkstück-Aufspanntisch, bei dem kein komplizierter Austauschvorgang notwendig ist wenn statt einer normalen Aufspannung ein Teilapparat zur Bearbeitung eines bestimmten Werkstückes benötigt wird. Alle Funktionen dieser Geräte sind in dem erfindungsgemäßen Aufspanntisch in einfacher und zweckmäßiger Weise vereint.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schwenkbarer Werkstück-Aufspanntisch für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Universalfräsmaschinen, der als Kombination eines normalen Aufspanntisches und eines Teilapparates in drei Ebenen schwenk- bzw. drehbar ist und im Inneren eine Teilspindel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspindel (46) aus der Tisch- ι ο oberfläche herausragt, daß sie in ihrer Stirnseite in bekannter Weise einen Mitnehmerstein (66) trägt und daß ihre vordere Mantelfläche als Außenzentrierfläche ausgebildet ist, zum Zentrieren und Mitnehmen austauschbarer, mit einer der Außenzen- trierfläche der Teilspindel (46) entsprechenden Zentrierbohrung (76) und zumindest einer Mitnehmernut (73) versehenen Aufspannplatten (42) bzw. anderer Werkstückträger (78,80).

2. Werkstück-Aufspanntisch nach Anspruch l,dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannplatte (42) eine in deren Zentrierbohrung (76) eingelegte und mit ihr drehfest verbundene Abstimmscheibe (68) aufweist, daß die Mitnehmernut (73) in der Abstimmscheibe (68) ausgebildet ist und daß eine Sei- tenfläche der außenliegenden Mitnehmernut (73) die Stirnseite einer Federzunge (70) bildet, die mittels eines drehbaren und durch die Aufspannplatte (42) greifenden Exzenterbolzens (72) gegen den Mitnehmerstein (66) preßbar ist.

. 3. Werkstück-Aufspanntisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Feststellschrauben (94) für die Aufspannplatte (42) mit einer Rastein richtung (98) versehen sind.

4. Werkstück-Aufspanntisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung (98) eine von einer Druckfeder (100) belastete Rastkugel (98) aufweist, mittels derer die Feststellschraube (94) unter Spannung in einer Nut (96) der Aufspannplatte (42) gehalten wird.