DE4200269C1 - Workholder for deposition on magnetic plate - has vertical, magnetisable plates, as wedge-shaped segments on planar chucks with radial pole division - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückhaltevorrichtung für eine Magnetspannplatte nach Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Maschinenbau ist es häufig erforderlich, labile Teile präzise zu bearbeiten. Dazu müssen diese exakt gespannt werden. Neben den bekannten mechanischen Spannvorrichtungen werden hierfür bei magnetisierbaren Werkstoffen bevorzugt Magnetspannplatten einge­ setzt.

In der DE-AS 10 84 108, der DE-PS 12 01 659 sowie der US-PS 38 54 711 sind gattungsgemäße Werkstückhaltevorrichtungen, die dazu dienen, Werkstücke, die entweder keine planparallele Bearbeitung erfahren sollen oder für eine seitliche Bearbeitung keine ausreichende Eigensteifigkeit aufweisen, als nachteilig beschrieben, wenn sie in eingearbeiteten Profillinien entspre­ chend der Werkstückoberfläche die Werkstücke halten. Diese pro­ fillinien sind zur Fixierung der Werkstücke in die Werkstückhal­ tevorrichtung und nicht in die Magnetspannplatte eingebracht, damit nicht die Magnetspannplatte durch diese Maßnahme geschä­ digt wird.

In den vorgenannten Schriften wird als Lösung vorgeschlagen, die Werkstückhaltevorrichtungen unabhängig von der magnetischen Funktion der Magnetspannplatte zu betreiben oder mehrere zum Teil profilierte Haltevorrichtungen mit einer Teilung entspre­ chend der Magnetteilung der Magnetplatte mechanisch aufzuspan­ nen. Die aufgezeichneten Lösungen sind sehr aufwendig und eignen sich nicht zum Bearbeiten von labilen Ringen, bei denen eine große Planparallelität und äußerst geringe Abweichungen von der Kreisform gewünscht werden.

Derartige Ringe, insbesondere mit wenigstens einer Trennstelle, werden bisher indirekt von der Magnetspannung über mechanische Hilfsspanneinrichtungen auf planen, magnetischen Spannfuttern mit radialer Polteilung entsprechend der DE-AS 15 02 697 oder DE-AS 19 14 636 gespannt und bearbeitet. Die eingesetzten mecha­ nischen Hilfsspannvorrichtungen sind in der Herstellung äußerst aufwendig und erzielen durch die örtliche mechanische Spannung eine für manche labile Ringe nicht ausreichende Genauigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkstückhalte­ vorrichtung zum Spannen labiler Ringe, vorzugsweise mit wenig­ stens einer Trennstelle, zu finden, die Bearbeitung mit höchster Genauigkeit zuläßt und die einfach zu handhaben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 10 beschrieben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß auf Maschinen mit planen, magnetischen Spannfuttern mit radialer Polteilung nicht nur stabile ringförmige Werkstücke ohne Zusatzeinrichtungen gespannt werden können, sondern daß diese Spannfutter in gleicher Weise auf der gleichen Maschine auch für labile Ringe einsetzbar sind, sogar wenn diese labilen Ringe noch mit einer Trennstelle ausgebildet sind.

Vorteilhaft bei der Ausbildung nach Anspruch 6 können sogar meh­ rere Ringe unterschiedlichen Durchmessers übereinander oder an der äußeren oder inneren Ringfläche gleichzeitig gespannt und bearbeitet werden. Vorteilhaft nach Anspruch 7 können mehrere Ringe gleicher Größe in einer Aufspannung, aufeinander angeord­ net, bearbeitet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die perspektivische Darstellung einer Werkstückhaltevor­ richtung auf einem Spannfutter und

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Werkstückhaltevorrich­ tung mit einem eingelegten Werkstück.

Vorzugsweise für Schleifmaschinen mit horizontal angeordnetem rotierendem Spannfutter (1) werden zum Halten von Werkstücken aus magnetisierbarem Material Magnetspannfutter eingesetzt. Diese Magnetspannfutter haben üblicherweise eine radial ver­ laufende Polteilung. Die Oberfläche ist eben ausgebildet und besitzt im Spannbereich sich radial erstreckende Auflageflä­ chen (2), die durch Streifen (3) aus nicht magnetisierbarem Material voneinander getrennt sind. Fig. 1 zeigt ein derartiges Spannfutter. Nicht dargestellt ist die magnetische Erregung der Auflageflächen (2). Vorzugsweise sind jedoch die aneinander­ liegenden Auflageflächen (2) gegenpolig erregt. Zum einfacheren Neueinrichten und zum Ausrichten entweder von normalen Werk­ stücken auf dem Spannfutter oder auch der Werkstückhaltevor­ richtung (4) sind sich radial erstreckende Spanneinrichtungen vorhanden. Dieses können in T-Nuten (5) verschiebbare und ver­ spannbare Spannbacken (6) sein.

Die Werkstückhaltevorrichtung (4) besteht aus einzelnen Plat­ ten (7) aus magnetisierbarem Material. Diese Platten sind als keilförmige Segmente eines Ringes ausgebildet. Zwischen den Platten (7) sind Zwischenschichten (8) angeordnet, die aus nicht magnetisierbarem Material bestehen. Die insgesamt ringförmig ausgebildete Werkstückhaltevorrichtung (4) weist eine gleiche Teilung auf wie die Teilung des Spannfutters (1), d. h. die Platten (7) stehen formgleich auf dem jeweiligen Abschnitt der Auflageflächen (2). Die Zwischenschichten (8) sind lageidentisch mit den Streifen (3). Sinnvollerweise weisen die Streifen (3) und/oder die Zwischenschichten (8) eine ausreichende Dicke auf, um gewisse Lage- und Fertigungstoleranzen auszugleichen, so daß sichergestellt ist, daß in jeder Spannlage nicht eine Platte (7) mehrere Auflageflächen (2) überdeckt, wodurch eine magnetische Brücke entstehen würde.

Aus Fig. 2 ist die detaillierte Ausbildung der Werkstückhalte­ vorrichtung (4) zu erkennen, die als solche ringförmig ausgebil­ det ist. Sowohl an der inneren Ringfläche (9) als auch an der äußeren Ringfläche (10) ist jeweils eine nach oben offene Ring­ stufe (11, 12) eingebracht. Die Werkstückhaltevorrichtung (4) nach Fig. 2 ist zusätzlich mit einem Sicherungsblech (13) ausgerüstet. Dieses Sicherungsblech ist aus nicht magnetisierbarem Material hergestellt und über Schrauben (14) von oben mit den Platten (7) der Werkstückhaltevorrichtung (4) verbunden. Das Sicherungsblech (13) dient zum zusätzlichen Zusammenhalten der Werkstückhaltevorrichtung, insbesondere bei großer Höhe dieser Vorrichtung.

In die Ringstufe (11) der inneren Ringfläche (9) ist der zu be­ arbeitende Ring (15) eingelegt. Dieser Ring weist eine Trenn­ stelle (16) auf und liegt jeweils axial und radial an zwei Stu­ fenflächen (17, 18) der Ringstufe (11) an. Die Querschnittsform des Ringes (15) ist nur beispielhaft dargestellt. Es ist auch denkbar, daß der Ring (15) nur mit Bereichen seiner Oberfläche an der radialen Stufenfläche (17) oder der axialen Stufenflä­ che (18) anliegt.

Um eine Spannwirkung zu erzielen, sind notwendigerweise nur Rin­ ge (15) aus magnetisierbarem Material zu spannen. Der Ring (15) bildet mit seinem jeweiligen Abschnitt als Anker eine Brücke zu den unterschiedlich durch die Auflageflächen (2) magnetisch po­ larisierten Platten (7). Da diese Brückenbildung sowohl axial als auch radial erfolgt, wird sowohl axial als auch radial eine Haftkraft erzielt.

Die Haftkraft ist aufgrund der unterschiedlich großen Anlageflä­ che zwischen Ring (15) und Stufenflächen (17, 18) unterschied­ lich. Dadurch kann es vorkommen, daß der Ring zwar entweder axi­ al oder radial über den gesamten Umfang anliegt, ohne daß eine vollständige Anlage in der anderen Richtung gewährleistet ist. Dieses kann in einfacher Weise ausgeglichen werden, indem der Ring durch Klopfen mit einem weichen Gegenstand quer zur Anlage­ richtung verschoben wird bis in beiden Richtungen eine vollstän­ dige Anlage über den gesamten Umfang vorliegt. Die Prüfung des Anliegens ist dem Fachmann in einfacher Weise ohne Hilfsmittel bereits durch die akustische Wahrnehmung möglich.

Claims (10)

1. Werkstückhaltevorrichtung, die auf der Auflagefläche einer Magnet­ spannplatte festlegbar ist, bestehend aus hochkant auf einer Standfläche aufstehenden, aneinandergereihten Platten aus magne­ tisierbarem Material und zwischenliegenden, nicht magnetisierba­ ren Zwischenschichten mit einer Teilung entsprechend der Magnet­ teilung der Magnetspannplatte, dadurch gekennzeichnet, daß auf planen Spannfuttern (1) mit radialer Polteilung die Platten (7) als keilförmige Segmente ausgebildet sind und mit den Zwischen­ schichten (8) einen Ring bilden.

2. Werkstückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenschichten (8) die Platten (7) mit­ einander verbinden.

3. Werkstückhaltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenschichten (8) Löt- oder Klebe­ schichten sind.

4. Werkstückhaltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenschichten (8) in radialer Richtung formschlüssig mit den Platten (7) verbunden sind.

5. Werkstückhaltevorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (7) der Werkstückvorhaltevorrichtung (4) über ein auf der oberen Fläche befestigtes, vorzugsweise geschraubtes stabiles Siche­ rungsbleches (13) aus nicht magnetisierbarem Material mitein­ ander verbunden sind.

6. Werkstückhaltevorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an seiner in­ neren Ringfläche (9) und/oder an seiner äußeren Ringflä­ che (10) ein oder mehrere nach oben offene Ringstufen (11, 12) angeordnet sind.

7. Werkstückhaltevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Ringstufen (11, 12) eine oder mehrere ringförmige Werkstücke gespannt sind.

8. Werkstückhaltevorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zu bearbeitende Ringe (15) mit einer oder mehreren Trennstellen (16) an der inneren Ringfläche (9) oder der äußeren Ringfläche (10) der Werkstückhaltevorrichtung (4) oder einer Ringstufe (11, 12) anliegen.

9. Werkstückhaltevorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zwi­ schenschichten (8) Materialien benutzt werden, die annähernd den gleichen Ausdehnungsfaktor und/oder die gleiche Wärme­ leitfähigkeit besitzen wie die Platten (7).

10. Werkstückhaltevorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien von Platten (7) und Zwischenschichten (8) widerstandsfähig gegen einschlägige Kühl- und Schmiermittel sind.