DE1652747C3 - Werkstuck Aufspanneinrichtung fur Werkzeugmaschinen, insbesondere fur Walz frasmaschinen - Google Patents

Description

GegenhaLerschiii am Ge^ha^ander JgA » _U1 T^) tXeV fei,

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vorgesehen sind mn einer auf einer Gegcnfuh- i "nSo°Vi') »elagcrt isl und dessen fr-Mc-

rungsbahn des Gegenhalterstanders zusammen 15 ULgtnndiu. ι·~; ^ & w;H<.rianpr Arr 7,- ,κ,ι

mit dem Gegenhalterschlitten verfahrbaren, vom hender Teil von emer als W der ager der Z ,W-

zweiten Kraftzv linder buiätiebaren Klemmplatte, zen (26, 27) dienenden, mit eine redM,^,gcn

dadurch gekennzeichnet, daß die wirk- Durchbrechung (32) zum Durchtritt der \ π

samen Kolbenflächen der beiden Kraftzylinder gelungsklauen (33) versehenen W.derlag,r,,a!te

(10, 19, 20 bzw. 28, 29, 30) derart im Verhältnis ₂o (31) gebildet ist.

zueinander bemessen sind, daß bei gleichzeitiger S. Weil·.;¹ -ck-Auhpanncinnchtung nach AnEinschaltung beider Kraftzvlinder an Vorzugs- sprach 7, ibdurcr gekennzeichnet, daß zwi . hen weise dieselbe Druckmittelquelle der erste Kraft- der Widcrlageipla'.'s (31) und dem Uegenn. :terzylinder (10. 19. 20) die vom zweiten Kraftzylin- schlitten (10) Federmittel (36 angeordnet .md. der (28. 29, 30) in der Schlittenführung des Ge- ,5 durch welche die Widerlagerplatte> (31) von ucm genhalterschlittens (10) erzeugten Reibungskräfte Gegenhalterschhtten (10) abgedruckt wird, zu überwinden vermag und noch die erforderliche Spann'raft (P) gegen den Rundtisch (18) .

abgibt und daß die vom zweiten Kraftzylinder

(28, 29, 30) erzeugte Kraft uas Schlittenführungs- 30

spiel beseitigt. ' Die Erfindung betrifft eine Werkstück-Aufsp„nn-

2. Werkstück-Aufspanneinrichtung nach An- einrichtung für Werkzeugr. aschinen, insbesondre spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste für Wälzfräsmaschinen, mit einem Rundtisch und Kraftzylinder (10, 19, 20) zum Verfahren des Ge- einem an einem Gegenhalterständer auf einem SeMngenhalters (12) ein doppeltwirkender ist, wobei 35 ten geführten, gegen den Rundtisch verfahrbaren f.cdie beim Verfahren gegen den Rundtisch (18) genhalter mit Zentrierspitze oder Zentrierhülse, unwirksame Kolbenfläche des ersten Kraftzylinders bei ein erster hydraulischer Kraftzylinder zum Ver-(10, 19, 20) größer als die in entgegengesetzter fahren des Gegenhalterschlittens mit dem Gegenhal-Verfahrrichtung wirksame Kolbenfläche ist. ter und ein zweiter hydraulischer Kraftzylinder zum

3. Werkstück-Aufspaiineinrichtung nach An- 40 Festklemmen des Gegenhalterschlittens mit dem Gespruch 2, dadurch gekennzeichnet, d"aß der erste genhalter am Gegenhalterständer vorgesehen sind, Kraftzylinder (10, 19. 20) kolbenseitig am Ge- mit einer auf einer Gegenführungsbahn des Gegengenhalterständer (6) und zylinderseitig am Ge- halterständers zusammen mit dem Gegenhalterschlitgenhalterschlitten (10) festgelegt ist. ten verfahrbaren, vom zweiten Kraftzylinder betätig-

4. Werkstück-Aufspanneinrichtung nach An- 45 baren Klemmplatte.

spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ar- Bei Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Wälz-

beitszylinder des ersten Kraftzylinders (10, 19, fräsmaschinen zur Zahnradherstellung, muß das Aut-

20) von einer Längsbohrung (19) des Gegen- -.pannen der Werkstücke mit höchster Genauigkeit

halterschlittens (10) gebildet ist. in welche von erfolgen. Außerdem bedingt jede Schlittenführung

dem dem Rundtisch (18) entgegengesetzten 50 ein gewisses Spiel, um ein einwandfreies Verfahren

Schlittenende eine den Arbeitskolben (20) tra- über größere Strecken zu ermöglichen. Dieses Spiel

gende, von einer Endplatte (23) des Gegenhalter- muß bei dem Gegenhalterschlitten beseitigt werden,

Ständers (6) ausgehende Kolbenstange (22) dich- wenn das Werkstück auf dem Rundtisch festgespannt

tend eingeführt ist. wird. Eine nachträgliche Spielbeseitigung nach dem

5. Werkstück-Aufspanneinrichtung nach An- 55 Festspannen birgt die Gefahr von inneren Verspanspruch 1,2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß nungen des Werkstückes in sich, was unbedingt verder zweite Kraftzylinder (28, 29, 30) an der mieden werden muß.

Außenseite der Klemmplatte (25) angeordnet und Es ist deshalb bekannt, den Gegenhalterschlitten

mit dem Schlitten (10) über die Klemmplatte (25) zunächst mit seinem Vorschubantrieb in eine Aus-

verschieblich durchsetzende Zugbolzen (26, 27) 60 gangsstellung für das Festspannen zu bringen und

verbunden ist. dort mit besonderen Mitteln wie Klemmschrauben

6. Werkstiick-Aufspanneinrichtung nach An- oder hydraulischen Klemmeinrichtungen festzuklemspruch 5, bei welcher der Gegenhalter um.eine zu men; danach wird das Werkstück mit einer im Geseiner Verfahrrichtung parallelen Achse am Gc- genhalter geführten Pinole geklemmt. Da auch die genhalterschlitten verschwenkbar gelagert ist, da- 65 Pinolenführung ohne ein gewisses Spiel nicht ausdurch gekennzeichnet, daß die Zugbolzen (26, kommt, ergeben sich erneut Ungenauigkeiten beim 27) den Gegenhalterschlitten (10) verschieblich Festspannen des Werkstücks. Außerdem verteuert durchsetzen und daß Kupplungsmittel (31, 33, eine solche Pinole die Maschine erheblich, zumal der

\ntrieb der Pinole dann zur Aufbringung der hohen Spannkraft besonders aufwendig gestaltet werden nuß.

Zur teüweiscn Vermeidung dieser Nachteile ist Liuch bereits vorgeschlagen worden, die Vorschubkraft für den Gegenhalter derart am Gegenhalterschlhten angreifen zulassen,daß sie mit der Richtung der Schlittenführung einen in Spannrichtung spitzen Winkel bildet. Dadurch zerfällt die Vorschubkraft in eine in Spannrichtung wirkende Komponente und eine weitere rechtwinklig dazu wirkende Komponente, welche den Gegenhalterschlitten fest gegen den Gegenhalterständer zieht und das Spiel der Schlittenführung beseitigt. Mit der Höhenlage des Gegenhalters am Gegenhalterständer ändert sich jedoch notwendig die Größe des Winkels, den die Vorschubkraft mit der Schlittenführung einschließt. Dadurch ändert sich auch das Größenverhältnis der beiden Kraftkomponenten und gefährdet nach einer Richtung die erstrebte Ausschaltung des Spiels der Schlittenführung und ändert nach der ar .leren Richtung die Spannkraft.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein absolut verspannungsfreies und dabei sicheres Festspannen des Werkstücks zu ermöglichen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe in Verbindung mit einer Werkstück-Aufspanneinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die wirksamen Kolbenflächen der beiden Kraftzylinder derart im Verhältnis zueinander bemessen werden, daß bei gleichzeitiger Einschaltung beider Kraftzylinder an vorzugsweise dieselbe Druckmittelquelle der erste Kraftzylinder die vom zweiten Kraftzylinder in der Schlittenführung des Gegenhalters erzeugten Reibungskräfte zu überwinden vermag. Durch Zuschaltung des Druckmittels zum zweiten Kraftzylinder unmittelbar vor Beginn des Festspannens wird das Schlittenführungsspiel im s^annungslosen Zustand des Werkstücks bereitigt und danach sichergestellt, daß auch bei unterschiedlicher Werkstückhöhe dieses verspannungsfrei mit der erforderlichen Kraft festgespannt werden kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Kraftzylinder zum Verfahren des Gegenhalters ein doppeltwirkender, wobei die beim Verfahren gegen den Rundtisch wirksame Kolbenfläche größer als die in entgegengesetzter Verfahrrichtung wirksame Kolbenfläche ist. Bei gleicher Fördermenge der Drucknrttelquelle führt diese Ausbildung beim Rücklauf des Gegenhalters zu einer größeren Geschwindigkeit mit geringerer Kraft, während beim Verfahren gegen das Werkstück und beim Festspannen die größere Kraft bei kleinerer Geschwindigkeit zur Verfügung steht. Zweckmäßig ist dabei der erste Kraftzylinder kolbenseitig am Gegenhalterständer und zylinderseitig am Gegenhalterschlitten festgelegt, was sich dadurch leicht erreichen läßt, daß die Arbeitskammer des ersten Kraftzylinders von einer Längsbohrung des Gegenhalterschlittens gebildet ist, in welche von dem dem Rundtisch entgegengesetzten Schlittenende eine den Arbeitskolben tragende, von einer Endplatte des Gegenhaltcrständers ausgehende Kolbenstange dichtend eingeführt ist.

Zur Fcstklemmung des Gegenhalterschlittens am Ständer dient vorzugsweise eine auf einer Gegenführungsbahn des Gep"nhaltcrständers zusammen mit dem Gegcnhalterschlitten verfahrbare, vom zweiten Kraftzylinder betätigbarc Klemmplatte. Der /weite Kraftzylinder ist zweckmäßig an der Außenseite der Klemmplatte angeordnet und mit dem Gegenhahcr-••dilitten über die Klemmplatte verschieblich durchsetzenden Zugbolzen \erblinden. In Verbindung mit Liner Werkstück-Aufspanneinrichtung, bei welcher der Gegenhalter um eine zu seiner Verfahrrichtimg parallelen Achse am Gegcnhalterschlitten serschwenkbar gelagert ist. durchsetzen die Zugbolzen in vorteilhafter Weiterbildung des vorstehend heschriebenen Ausgestaltlingmerkmals den Gegenhalterschlitten vcrschiebl'ch, und es sind Kupplungsmittel vorgesehen, durch welche der Gegenhalter in Spannstellung mit den Zugbolzen verbindoar und unter der Wirkung des zweiten Kraftzylinders gegen eine Anlageflächc am Gegcnhalterschlitten verspannbar ist. Vorzugsweise sind diese Kupplungsmittel nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet, dessen drehbarer, mit radialen Verriegelungsklauen versehener Teil im Gcgenhalter gelagert ist und dessen feststehender Teil von einer a' Widerlager der Zugbolzen dienenden, mit einer rechteckigen Durchbrechung zum Durchtritt der Klauen versehenen Widerlagerplatte gebildet ist. Hierbei können zur Erleichterung der Verriegelung zwischen der Widerlagerplatte und dem Gegenhalterschlitten Federmittel vorgesehen sein, die erstere von dem Gegenhalterschlitten wegzudrücken bestrebt sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Wälzfräsmaschine mit der erfindungsgemäßen Werkstück-Aufspanneinrichtung, wobei die Werkstücke über eine Mutter mit der Aufspannvorrichtung verspannt sind und letztere durch die Zentrierspitze abgestützt wird, von der Bedienungsseite aus gesehen,

Fig. la eine Wälzfräsmaschine mit der erfindungsgemäßen Werkstück-Aufspanneinrichtung, wobei das Werkstück durch die Spannkraft über die Zentrierspitze gegen die Stirnseitenschneidenmitnahme der Aufspannvorrichtung gedruckt wird, von der Bedienungsseite aus gesehen.

Fig.2 einen Vertikalschnitt durch den Gegenhalterständer mit der Werkstück-Aufspanneinrichtung in etwas größerem Maßstab.

F i g. 3 einen Horizontalschnitt nach Linie III-III in Fi g. 2,

Fig.4 einen senkrechten Schnitt nach Linie IV-IV in Fig.2.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 trägt aas Maschinenbett 1 einen Fräsständer 2, an welchem ein Werkzeugschlitten 3 mit dem an diesem schwenkbar befestigten Fräskopf 4 vertikal verschiebbar gelagert ist. Auf (nicht dargestellten) horizontalen V-Fiihrungsbahnen des Maschinenbettes 1 ist ferner ein Werkstückschlitten 5, auf dem ein Gegenhalterständer 6 verschraubt ist. in horizontaler Richtung verschieblich geführt. Eine am oberen Ende des Friisständersl verschraubte Traverse 7 bildet eine obere Führung für den Gegenhalterständer6 und kann mit diesem nach Erreichen der gewünschten Position des Schlittens 5 hydraulisch verklemmt werden.

Der Gegcnhaltcislündero trägt an der dem FriisständerZ zugewandten Seite, zwischen Führungsflädien 8,9 vertikal verschieblich, einen Gcgcnhalterschliitcn TO. an welchen mittels einer Achse 11 schwenkbar ein auskragender Gcgenhalter 12 schwenkbar angclcnkt ist, dessen freies Ende eine

Zentrierspitze 13 aufnimmt. An Stelle der Zentrier- am Gcgcnhallcrständcro dient eine auf einer weilcspitze 13 kann für bestimmte Anwendungsfälle auch ren Gcgcnführungsbahn 24 des Ständers 6 gleitende eine Zentricrhülse verwendet werden. In der darge- Klemmplatte 25, die von zwei Zugbolzen 26, 27 verstellten Spannbcrcilsehaüsstcllung, die er nach Ver- schieblich durchsetzt wird, die ihrerseits in Bohrunschwcnkung in Richtung des Pfeiles 14 in Fig. 3 5 gen des Gegenhalterschlittcns 10 vcrschicblich geeinnimmt, legt sich der Gcgcnhaltcr 12 gegen eine führt sind. Die Zugbolzen 26, 27 tragen auf der Anlageflächc 15 des Gcgcnhallcrschliltens 10 an und Außenseite einen Kraftzylinder 28, in dessen Arwird in weiter unten beschriebener Weise in dieser hcitskammcr 29 ein Kolben 30 unmittelbar gegen die Stellung festgehalten. Aus dieser Stellung kann er in Klemmplatte 25 vcrschicblich und dichtend geführt Richtung des Pfeiles 16 um die Achse 11 wegge- io ist. Am anderen Ende der Zugbolzen 26, 27 ist in schwenkt werden, um das Aufsetzen eines Werk- einer Ausnehmung des Gegenhaltcrschlittens 10 eine Stücks 17 oder 17a (Fig. I bzw. la) auf den Widcrlagerplatlc 31 mit einer rechteckigen Durchvom Schlitten 5 getragenen Rundtisch 18 zu erleich- brechung 32 angeordnet, in welche bei Verschwcn_lcm kung des Gcgcnhalters 12 in Richtung des Pfeiles 14

Der gcgenhaltcrschlittcn IO ist mit einer Bohrung is das mit radialen Vcrriegelungsklaucn 33 versehene 19 verschen, welche die Arbeitskammer für einen Finde des drehbaren Teiles 34 eines Bajoncttvcr-Arbcilskolbcn 20 bildet, der am unteren Ende einer Schlusses hindurchgeführt und durch Drehen an dichtend durch eine Endplatte 21 am oberen Boh- einem Handgriff 35 verriegelt werden kann. Federn rungscndc hindurchgeführten Kolbenstange 22 sitzt, 36 drücken die Widerlagcrplatlc 31 bei durch einen die an einer Endplatte 23 am oberen Ende des Gc- -a nicht dargestellten Steuerschieber an den Druckmitgenhallcrständers 6 verschraubt ist. Nicht dargestellte tclabfluß angeschlossener Arbeitskammer 29 vom Druckmittclkanälc führen zum Inneren der Bohrung Gcgcnhalicrschlittcn 10 weg und erleichtern luer-19 oberhalb und unterhalb des Kolbens 20, der sonui durch das Eingreifen der Vcrriegelungsklaucn 33 als doppelt wirkender Kraftzylinder zum Vcrtikalver- hinter die Widcrlagerplatlc 31. Bei der Einleitung fahren des Gegcnhalterschlittens 10 dient. Zur Ab- as von Druckflüssigkeit in die Arbeitskammer 29 zieht wärlsbewcgung des Gegcnhallcrschlitlens wird der der ; >linder 28 über die Zugstangen 26. 27 die obere Teil der Bohrung 19 durch einen nicht darge- Widerlagerplatte 31. die Vcrricgclungsklauen 33 und stellten Steuerschieber an den Druckmittelabfluß an- das drehbare Teil 34 des Bajonettverschlusses <U-n geschlossen, und es wird Druckmittel in den unteren, schwenkbaren Gegenhallcr 12 in Anlage gegen die Vissi der vollen Koibcnflächc begrenzten Teil der 30 Anlaccfläche 15 und verspannt zugleich <!ι·η Srhiil-Bohrung 19 geleitet, wodurch sich bei einer bestimm- ten 10 gegen die Führungsflächen 8 des Gcgciihalte. ten Fördermenge der Druckmiltclqucllc eine verhält- Ständers, wodurch das Spiel der Schlittenführung be nismäßig große Kraft /' (F i g. 2) bei verhältnismäßig seitigt wird.

geringer Vorsehubgcsehwindigkcit ergibt. Diese Die wirksame Fläche des Kolbens 30 ist im Ye'

Kraft kann beim Festspannen des Werkstücks 17 <i 35 hälinis zur unteren vollen Kolbcnflächc des Kolben^ uegcn die Stirnscitcnschneidenmitnahme 17 b nach 20 so bemessen, daß der vom Kolben 20 gchiUi. Il Fig. la etwa 200 bis 500kg betragen. Dabei drin- erste hydraulische Kraftzylinder die vom zweiten gen die Schneiden — wie bekannt — in die untere Kraftzylind-:r 28 auf die Führung des Gegcnhalu 1 Stirnseite des Werkstücks 17a um einen bestimmten Schlittens 10 ausgeübte Reibungskraft zu überwinden Betrag ein und erzeugen so eine formschlüssige Mit- 40 vermag. Wenn unmittelbar vor Beginn der Verspan nähme zwischen der auf dem Rundtisch 18 fcstge- nung des Werkstücks 17 oder 17 a gegen den Rund spannten Vorrichtung 17 ft und dem Werkstück 17 a. lisch 18 das zunächst nur in den unteren Teil dt Für den Rücklauf des Gegenhaltcrschlittens 10 wird Bohrung 19 des ersten Kraftkolbcns cingeleiuu der untere Teil der Bohrung 19 durch einen nicht Druckmittel auch zur Arbeitskammer 29 des zweiten dargestellten Steuerschieber an den Druckmittelab- 45 Kraftzylinders geleitet wird, reicht die vom erste:: Muß angeschlossen, und detn oberen Teil dieser Boh- Kraftzylinder erzeugte Kraft aus, die vom zweiten rung wird Druckmittel zugeführt, wobei die um den Kraftzylinder in der Schlittenführung des Gegenhal-Querschnitt der Kolbenstange 22 verminderte Fläche tcrs erzeugte Reibungskraft zu überwinden und den des Kolbens 20 zur Wirkung kommt und bei gleich- Gcgenhallerschlitlcn noch um einen solchen Betrag. großer Fördermenge der Druckmittelquelle eine grö- 50 abzusenken, daß das Werkstück 17 oder 17 α fest geßere Schlittengcschwindigkeil bei für diesen Zweck gen den Rundtisch 18 gespannt wird und andererseits ausreichender geringerer Kraft ergibt. jedes Spiel in der Schlittenführung des Gegenhalters

Zur Festklcmmung des Gegenhalterschlittens 10 ausgeschaltet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

34 35) vor«esehen sind, durch welche der Ge- ofnhal er (12) in Spannstellung mit den Zugbol- Patentanspruche: zen (76 27) verbindbar und unter der Wirkung

1. Werkstück-Aufspanneinrichtung für Werk- des ^'^'^'^,^"(lS) am Gegenhälterschiitten zeugmaschinen, insbesondere für Wälzfräsma- 5 eine ■■ η ^ , _{tztcren un}d die Klemmplatte (25) schinen, mit einem Rundtisch und einem an ^(!U) _H . Fiihrune'fläche (8) und die Gesenfüheinem Gegenhalterständer auf einem Schlitten ge- gegen α ^er ■ -. _d Gegeniialter (6) verführten, gegen den Rundtisch verfahrbaren Ge- rungsbahn (24) nut B ^V genhalter mit Zentrierspitze oder Zentrierhülse, ^""^stück-Aufspanneinrichtung nach Anwobei ein erster hydraulischer Kraftzylinder zum io 7. ^rKs _k ^f _ennzeichnet, daß die Kupp-