DE818162C - Schwenkbare Aufspannvorrichtung fuer Werkstuecke - Google Patents

Description

• Schwenkbare Aufspannvorrichtung für Werkstücke Die Erfindung betrifft verbesserte Aufspannvorrichtungen für Werkstücke.
• Es macht keine Schwierigkeiten, an ein Werkstück, das auf einer der üblichen magnetischen Spannvorrichtungen aufgespannt ist, mittels einer Flachschleifmaschine zwei planparalleleFlächen anzuschleifen. Sollen jedoch die beiden Flächen in einem Winkel zueinander verlaufen, so muß die Aufspannfläche gegenüber dem Schleifmaschinentisch schräg gestellt werden. In der Regel wird die Aufspannplatte hierfür um eine mittlere Lagerachse geschwenkt und der jeweils erforderliche Schwenkwinkel mit Hilfe einer an der magnetischen Aufspannvorrichtung vorgesehenen Gradeinteilung eingestellt. Eine solche Gradeinteilung zur Einstellung des Winkels ist in vielen Fällen der Praxis nicht genau genug. Um eine möglichst hohe Präzision in der Winkeleinstellung zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine Aufspannvorrichtung vorgeschlagen, die eine Einstellung des Schwenkwinkels nach dem sogenannten Sinuslinealverfahren gestattet.
• Das Sinuslinealverfahren wird im folgenden an Hand der Fig. i kurz erläutert. In Fig. i ist dargestellt, wie mit Hilfe von zwei Endmassen ein Lineal nach dem Sinusgesetz reit höchster Präzision in einem bestimmten Winkel eingestellt werden kann. Das Wesentliche ist hierbei, daß die beiden Rollen i und 2 in einem :bestimmten Abstand L voneinander in ein Lineal 3 eingelassen sind. Werden nun diese .beiden Rollen durch die Endmasse 4 und 5 unterstützt, deren Länge hl bzw. h2 beträgt, so stellt sich das Lineal nach dem Sinusgesetz in einem bestimmten Winkel a zur Grundfläche ein, der definiert ist durch die Formel: Es ist zweckmäßig, den Abstand der beiden Rollen möglichst zu ioo mm zu nehmen, um eine einfache Ablesemöglichkeit aus den vorhandenen Sinustabellen zu ermöglichen.
• Die magnetischen Aufspannplatten gemäß der Erfindung sind scharnierartig schwenkbar ausgebildet, und zwar vorzugsweise um mehrere Raumachsen schwenkbar. Die Schwenkwinkel sind nach dem Sinuslinealverfahren mit großer Genauigkeit einstellbar. Außerdem besitzt die Schwenkeinrichtung große Stabilität und vorzugsweise niedrige Bauhöhe. Dies ist wichtig; je höher nämlich das magnetisch gespannte Werkstück von der eigentlichen Grundfläche des Werkzeugmaschinentisches entfernt ist, desto größer wird die Gefahr, daß beim Schleifvorgang durch Vibrieren des Werkstückes Rattermarken entstehen.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbe i sp i elen .beschrieben.
• Fig. i veranschaulicht, wie schon erwähnt, das Sinuslinealverfahren; Fig. 2 veranschaulicht eine um zwei Raumachsen schwenkbare Aufspannvorrichtung; Fig. 2 a ist eine zeichnerische, perspektivische Darstellung für die rechnerische Ermittlung der Gesamthöhe H; Fig. 3 und 4 veranschaulichen in Ruhelage und in Schräglage eine um eine Raumachse schwenkbare Aufspannvorrichtung.
• Bei der Aufspannplatte gemäß Fig. 2 ist auf der Grundplatte 6 der Arm 7 einer Winkelachse 7, 11 in einer Lagerbuchse 8 mit größter Präzision scharnierartig gelagert. Die Lagerachse 7, i i bildet außerhalb der Lagerbuchse 8 an der Stelle 9 einen rechten Winkel. Auf dem Arm i i ist wiederum scharnierartig schwenkbar die Aufspannplatte 1o gelagert.
• Die Achse 7, 11 kann in der jeweils mit Bezug auf die Buchse 8 verschwenkten Lage durch die schematisch angedeutete Verschraubung 15 festgestellt werden. Eine schematisch angedeutete Verschraubung 16 ermöglicht das Arretieren der Platte io jeweils in der mit Bezug auf die Achse 7, 11 verschwenkten Lage.
• An der Unterseite der Platte io ist ein Anschlag i2 vorgesehen. Der Anschlag besitzt den gleichen Abstand R von dem Arm 7 wie von dem Arm i i. Vorzugsweise ist der Anschlag kugelig ausgebildet und so bemessen, daß seine zu der Platte io paral= lele untere Tangentialebene auch eine Tangentialebene des Armes i i ist.
• Auf der Grundplatte 6 ist eine Anschlagplatte 13 für den Anschlag 12 und eine vorzugsweise gleich hohe Anschlagplatte 14 für den Arm i i vorgesehen. Die beiden Flächen 13 und 14 verlaufen genau in derselben Ebene wie die Unterkante des Armes der Winkelachse 7, 11.
• In der bevorzugten Ausführungsform besitzen der kugelige Anschlag 12 und die beiden Arme 7 und i i den gleichen Durchmesser.
• Bei der Endbearbeitung der Auflagefläche für die Magnetplatte io wird die Schwenkeinrichtung auf die Nullstellung gebracht, d. h. die Kugel 12 liegt auf ihrer Anschlagfläche 13 und ebenso der Schwenkarm i i auf seiner Anschlagfläche 14. In Fig. 2 ist diese Lage des Anschlags 12 bei a1 und die Lage der Arme i i bei b punktiert angedeutet.
• Wird die Aufspannplatte nunmehr in Gebrauch genommen, und soll eine verschwenkte Lage eingenommen werden, die durch den Schwenkwinkel a um die Achse 7 und den Schwenkwinkel ß um die Achse i i definiert ist, so geht man folgendermaßen vor. Man lockert zunächst die beiden Verschraubungen 15 und 16 und bringt die Platte io in die Nullstellung, in der, wie schon gesagt, der Anschlag 12 auf der Platte 13 und der Arm i i auf der Platte 14 aufliegen. In dieser Nullstellung wird die Schraube 16 angezogen, während die Schraube 15 gelöst bleibt. Nun kann die Aufspannfläche mit Bezug auf die Achse 7 um den Winkel a geschwenkt werden.
• Man bedient sich hierzu eines Endmaßes, dessen Länge Hl gegeben ist durch die Formel Hl = R sin a. Die Platte io wird nun so weit geschwenkt, daß der Anschlag 12 gerade auf dem Ende des auf der Anschlagplatte 13 aufgestellten Endmaßes Hl ruht. Die betreffende Lage des Anschlags 12 ist bei a2 punktiert angedeutet. Nunmehr wird die Verschraubung 1$ festgezogen und die Verschraubung 16 gelockert. Zum Verschwenken der Platte io um den Winkel ß mit Bezug auf den Arm i i bedient man sich eines Endmaßes, dessen Länge H = Hl -f- H2 wegen der Beziehung Hz = R sin ß cos a definiert ist durch die Formel H = R (sin a -f- sin ß cos a).
• Auch das Endmaß H wird auf die Anschlagplatte 13 aufgesetzt und die Aufspannplatte io so verschwenkt, daß der Anschlag 12 nunmehr auf dem freien Ende dieses Endmaßes H aufliegt. In dieser in Fig.2 in vollen Linien dargestellten Lage des Anschlags 12 wird dann auch die Verschraubung 16 festgezogen.
• Die Größe H ergibt sich auf Grund folgender rechnerischer Überlegungen an Hand der Fig. 2a, in der nur noch die wesentlichen geometrischen Linien in perspektivischer Form dargestellt sind. Es bedeuten R = Abstand der Kugel a2 von der Drehachse, Hl = Höhenverstellung der Kugel a2 über al, hieraus Hl=Rsina (1) Es ist zweckmäßig, R = ioo mm zu wählen, so daß die Ablesung der Sinuswerte des Winkels nur durch Multiplikation mit ioo sofort die Höheneinstellung Hl ergibt. Der erste Winkel ist somit eingestellt; die Meßkugel befindet sich in Stellung a2. Nunmehr wird die Welle 7 (mit der Mutter 15, Fig. 2) festgestellt.
• Aus dieser Stellung heraus wird nunmehr um die Achse i i gedreht. Det: Abstand der Kugel a2 von der zweiten Drehachse ist wiederum mit R bezeichnet und mit ioo mm gewählt.
• In dem schräg schraffierten Dreieck a3, b1, cl liegt zwischen den Seiten cl, bt, a3 ein rechter Winkel. oder R sin ß = Strecke b1, a3 In dem rechtwinkligen Dreieck a3, dl, b1 mit dem Winkel a läßt sich nunmehr folgendes ablesen: Die Strecke H2 steht senkrecht auf der Grundfläche 6 und ist also die wahre Höhenverstellung, die mit dem Endmaß zusätzlich zu Hl eingestellt werden muß.
• Gleichung (3) in (2) eingesetzt ergibt oder

  H2 = R sin ß cos a

  H=Hl+H2=R sina+Rsinßcosa

  H = R (sin a + sin ß cos a) .

  Feststellvorrichtungen der dargestellten Art, bei denen der Anpreßdruck in Längsrichtung der Lagerbuchsen oder der Drehachsen erzeugt wird, gewährleisten eine besonders große Genauigkeit der Lagerung.
• Bei der Aufspannvorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 ist die Aufspannplatte iio nur um die Achse iii scharnierartig schwenkbar. In der Nullstellung liegt der an der Platte iio vorgesehene Anschlag 112 auf der Anschlagstufe 113 der Grundplatte i o6 auf.
• Soll die Platte um einen Winkel a verschwenkt werden, so bedient man sich eines Endmaßes, dessen Länge h definiert ist durch die Formel l2 = r sin a, wobei r den Abstand zwischen der Achse i i i und dem Anschlag 112 bedeutet. In der in Fig. 4 dargestellten, um den gewünschten Winkel a verschwenkten Lage wird die Platte i io dann durch eine nicht dargestellte Arretiervorrichtung oder Verschraubung festgestellt.
• Die vorstehend in Anwendung auf magnetische Aufspannplatten geschilderte Schwenkvorrichtung ist auch für andere Aufspannvorrichtungen, zum Beispiel für Aufspannplatten, bei denen das Werkstück etwa durch Festklemmen gehalten wird, anwendbar.

Claims (6)

1. PATEN T A N S P R U C 11 E i. Schwenkbare Aufspannvorrichtung für Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannplatte an einer Seite scharnierartig schwenkbar über einer Grundplatte gelagert ist und daß an der Unterseite der Platte ein vorzugsweise kugelig gestalteter Anschlag vorgesehen ist, der in der unverschwenkten Stellung der Platte auf der Grundplatte beziehungsweise auf einer auf der Grundplatte vorgesehenen Anschlagplatte aufliegt, während in der verschwenkten Stellung zwischen Anschlag und Grund- bzw. Anschlagplatte ein Endmaß zur Festlegung des Winkelausschlages der Aufspannplatte eingesetzt ist, wobei Feststellmittel, wie Schrauben o. dgl., zur Fixierung der durch das Endmaß bestimmten Stellung vorgesehen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannplatte (i0) scharnierartig auf dem einen Arm (i i) einer Winkelachse (7, 11) gelagert ist, deren anderer Arm (7) schwenkbar auf der Grundplatte (6) gelagert ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (12) bei den beiden Armen (7) und (ii) der Winkelachse den gleichen Abstand besitzt, wobei vorzugsweise der kugelige Anschlag (12) und die beiden Arme der Winkelachse den gleichen Durchmesser aufweisen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i und folgenden, gekennzeichnet durch auf der Grundplatte (6) vorgesehene Anschläge (13 bzw. 14), die bei unverschwenkter Lage der Platte (io) als Auflager für den Anschlag (12) bzw. den Winkelarm (i i) dienen, wobei der Anschlag (13) ferner beim Einstellen der gewünschten Schwenkwinkel als Auflager für ein Ende des jeweils benutzten Endmaßes dient, auf dessen anderem Ende dann der Anschlag (12) aufliegt, wobei die Höhe der Anschläge derart bemessen ist, daß der Scharnier- bzw. Achsendurchmesser ausgeglichen wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (13) und (14) gleiche Höhe aufweisen und genau in derselben Ebene wie die Unterkante des Armes (7) der Winkelachse (7, 11) liegen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben zum Festspannen beim Einstellen der verschiedenen Schwenkwinkel so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie den Anpreßdruck in Längsrichtung der Lagerbuchsen bzw. der Drehachsen erzeugen.