DE4317102A1

DE4317102A1 - Vorrichtung zum Befestigen von zu bearbeitenden Werkstücken an Bearbeitungsmaschinen, insbesondere für numerisch gesteuerte spanabhebende Bearbeitung

Info

Publication number: DE4317102A1
Application number: DE19934317102
Authority: DE
Inventors: Siegfried Waldraff
Original assignee: ANT PANHANS WERKZEUG MASCH
Current assignee: ANT PANHANS WERKZEUG MASCH
Priority date: 1993-05-21
Filing date: 1993-05-21
Publication date: 1994-11-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen von zu bearbeitenden Werkstücken an Bearbeitungsmaschinen, insbesondere für numerisch gesteuerte spanabhebende Bearbeitung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der US-PS 2,819,037 ist ein Aufspannkörper für zu bearbei tende Werkstücke bekannt, bei dem ein prismaförmiges Teil auf dem Arbeitstisch einer Bearbeitungsmaschine festspannbar ist. Schiebbar und feststellbar ist damit ein weiteres Prismateil verbindbar. Die Oberseite des bewegbaren Prismateils ist mit Aufspannmitteln versehen. Nachteilig ist, daß der aus zwei pris maförmigen Teilen bestehende Aufspannkörper keine Verstellung des Werkstückes zur Bearbeitung zuläßt.

Aus dem DE-GM 83 19 141 ist eine Aufspannvorrichtung für Werk stücke bekannt, bei dem Aufspannteile über ein Kugelgelenk mit einem anderen Aufspannkörper verbunden sind. Nachteilig ist, daß bei dieser bekannten Aufspannvorrichtung keine maschinelle Ver stellung vorgesehen und auch nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befestigen von zu bearbeitenden Werkstücken an Bearbeitungsma schinen so zu verbessern, daß eine einfache maschinelle Lagever änderung des aufgespannten zu bearbeitenden Werkstückes möglich wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkma len des Patentanspruches 1.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß über die Werkzeugspindel der Bearbeitungsmaschine selbst eine einfache Lageveränderung des zu bearbeitenden Werkstückes möglich ist. Zusätzliche An triebe mit störenden Zuleitungen können entfallen. Zudem ist der Aufspannkörper einfach aufgebaut.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Würfelteile der Aufspannvorrichtung in ihren Endstellungen feststellbar. Die Feststellung bzw. das Lösen kann durch die Werkzeugspindel der Bearbeitungsmaschine erfolgen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Kupplung zwischen Werkzeugspindel und Aufspannvorrichtung von einem Ko nusteil gebildet, der entsprechende Kupplungsmittel besitzt.

Eine solche Kupplung ist einfach aufgebaut und einfach zu hand haben.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung der Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken mit Werkzeugspindel;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Aufspannwürfels;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der kreisförmigen Umlauf bewegung der Werkzeugspindel und

Fig. 4 ein Querschnitt nach der Linie IV/IV in Fig. 1.

Die Vorrichtung zum Aufspannen von zu bearbeitenden Werkstücken an Bearbeitungsmaschinen besteht aus einem Aufspannwürfel 1, der auf einem Arbeitstisch 2 einer nicht dargestellten Bearbeitungs maschine mittels eines Grundflansches 3 durch Schrauben 4 befe stigbar ist.

Der Aufspannwürfel 1 besteht aus einem unteren Prisma 5 mit Fuß teil 6, der fest am Grundflansch 3 befestigt ist.

An der im Raum schrägen Prismafläche 10 liegt ein oberes Prisma 11 an. Die Außenflächen des oberen Prismas 11 sind bündig mit den angrenzenden Flächen des unteren Prismas 5.

Das obere Prisma 11 ist schwenkbar mit dem unteren Prisma 5 ver bunden. Die Schwenkachse X-X verläuft mittig und senkrecht zur Prismafläche 10.

Das Prisma 11 weist äußere Aufspannflächen A, B auf, die mitein ander einen Winkel von 90° einschließen. Sie bilden die Dachflä chen des Prismas 11. Sie sind mit Aufspannmitteln in Form von Löchern 12 oder dgl. versehen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann durch Schwenken des Prismas 11 um die Schwenkachse X-X die Aufspannfläche A aus der Horizonta len nach Fig. 1 in die Vertikale nach Fig. 2 überführt werden. Die Aufspannfläche B nimmt dann eine horizontale Lage ein.

Das Verschwenken des Prismas 11 kann mittels eines Stellers 15 bewirkt werden. Dieser besitzt eine Scheibe 16 mit einem Kupp lungszapfen 17. Die Scheibe 16 ist um eine Achse Y-Y drehbar.

Wie in Fig. 4 angedeutet, sitzt am Ende der Achse Y-Y auf der Stirnwelle ein Kegelrad 18, welches mit einem Kegelrad 19 kämmt, das fest auf einer Welle 20 sitzt. Die Welle 20 ist in Richtung x-x durch das untere Prisma 5 geführt. Nach ihrem Durchtritt durch die Prismafläche 10 des oberen Prismas 11 ist sie drehfest mit diesem verbunden. Wird das Kegelrad 19 durch Drehen des Stellers 15 gedreht, so wird das obere Prisma 11 mitgedreht. Die Mutter 21 dient der Minimierung des Axialspiels.

Befindet sich das obere Prisma 11 in einer Endlage, in der es den Würfel 1 vollständig ergänzt, kann das obere Prisma 11 mit tels eines Feststellers 25 mit dem unteren Prisma 5 drehfest verbunden werden. Der Feststeller 25 kann z. B. durch einen durch das Prismas in das Prisma 6 eingreifenden Bolzen, Haken oder dgl. gebildet sein.

Zur Betätigung des Stellers 15 zum Schwenken des oberen Prismas 11 bzw. des Feststellers 25 wird die Werkzeugspindel 26 einer vorzugsweise numerisch steuerbaren, spanabhebenden Bearbei tungsmaschine, die nicht näher dargestellt ist, verwendet.

Die Werkzeugspindel 26 besitzt eine Aufnahmeöffnung 27 für eine Kupplung 28. Diese besitzt z. B. die Form eines Konuses 29, der mit dem konischen Teil 30 in die Aufnahmeöffnung 27 einsetzbar ist.

Stirnseitig besitzt dieser Konusteil 30 einen zentrischen Stell teil 31, z. B. in Form eines Loches. In dieses Loch des Stelltei les 31 ist passend der Zapfen 17 des Stellers 15 bzw. des Fest stellers 25 einführbar.

Statt der Bohrung 31 kann auch ein zylingdrischer Rundzapfen 31 verwendet werden; dann wäre am Steller 15 eine Bohrung 17 nötig. Ebenfalls müßte eine Bohrung 25 für die Aufnahme des Zapfens 31 vorhanden sein.

Es ist auch noch folgende andere Alternative möglich: Es ist ein zylindrischer Zapfen 31 mit profiliertem Querschnitt (z. B. eine 6-Kant- oder Keilwelle) vorhanden. Die Aufnahmen 17 und 25 müß ten dann die entsprechenden Gegenprofile im Achszentrum von 17 und 25 aufweisen. Auch hierdurch ist eine Drehmomentübertragung möglich. Moderne numerische Maschinensteuerungen ermöglichen über einen sog. "Spindelorient" die deckungsgleiche Positionie rung von Mitnehmerprofil 31 mit den Gegenprofilen 17 und 25.

Die in Fig. 1 nur aus Raumgründen gekrümmt dargestellte Achse der Werkzeugspindel 26 mit Kupplung 28 wird durch die Bearbei tungsmaschine axial zu den Zapfen 17 an den Stellern 15 bzw. Feststellern 25 verschoben oder umgekehrt. In fluchtender Stel lung greift die Kupplung 28 mit dem zentrischen Loch 31 in den Zapfen 17 des Stellers 15. Die Werkzeugspindel 26 kann eine kreisförmige Umlaufbahn wie in Fig. 3 strich-punkiert angedeutet um die Mittelachse Z vollführen. Ist eine definierte Anzahl von Umläufen in der einen oder anderen Richtung ausgeführt, gelangt das obere Prisma 11 in die neue Lage, in der sich die Aufspann fläche A nach Fig. 1 aus der Horizontalen in die Vertikale nach Fig. 2 bewegt hat.

Soll eine Umstellung des aufgespannten Werkstückes erfolgen, so vollführt die Werkzeugspindel 26 nach einer axialen Anstellbewe gung eine umgekehrte Umlaufbewegung.

Hierauf wird die Werkzeugspindel 26 mit Kupplung 28 in fluchten de Stellung zum Feststeller 25 gebracht. Durch eine axiale und/ oder Schräg-Hoch-Bewegung kann der Feststeller 25 das obere Prisma 5 in der neuen Endstellung fixieren.

Claims

1. Vorrichtung zum Befestigen von zu bearbeitenden Werkstücken an Bearbeitungsmaschinen, insbesondere für die numerisch ge steuerte spanabhebende Bearbeitung,
mit einem geteilten Aufspannkörper für das Werkstück, dessen Körperteile zueinander einstell- und feststellbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß als Aufspannkörper (1) ein am Arbeitstisch (2) der Bearbeitungsmaschine befestigbarer Wü rfelteil (5) verwendet wird und ein anderer damit verbunde ner Würfelteil (11) um eine Schwenkachse (X-X) schwenkbar ist, die senkrecht zur Anliegeebene (10) der Würfelteile verläuft,
daß der schwenkbare Würfelteil (11) mit einem nach außen ge führten Stellantrieb verbunden ist und
daß ein Steller (15) über die Kupplung (28) mit der Werk zeugspindel (26) der Bearbeitungsmaschine kuppelbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Würfelteil (11) mit den senkrecht zueinander liegenden Spannflächen (A, B) in den Endstellungen zu dem feststehenden Würfelteil (5) feststellbar ist und die Fest stellung durch die Werkzeugspindel (26) über die Kupplung (28) betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kupplung (28) ein in die Werkzeugspindel (26) einsteckbarer Konusteil (30) ist, der stirnseitig eine Stecköffnung (31) bzw. einen Zapfen besitzt, der mit Gegen teilen am Steller (15) bzw. Feststeller (25) am Würfel greift.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugspindel (26) Umlaufkreisbewegungen ausführt und der Mitnehmer (17) des Stellmittels (15) für das eine schwenkbare Würfelteil (11) gleichfalls Umlaufkreisbewegungen vollführt.