Enerpac Spanntechnik - Schalcher Engineering GmbH

Spanntechnik
Abbildung 9
Abgestützte Werkstücke.
4. Abstützung des Werkstücks
4.1 Abgestütztes Werkstück
Durch das Abstützen wird ein Kraftfluss
zwischen dem Werkzeug, dem Werkstück
und der Vorrichtung erzeugt und
gleichzeitig verhindert, dass sich das
Werkstück mechanisch verformt, was z. B.
beim Bearbeitungszyklus auftreten kann.
Die Werkstückabstützung dient auch zur
Verhinderung der sich sonst ergebenden
Bearbeitungsfehler (Abbildung 9).
Außerdem kann aufgrund einer optimalen
Abstützung eine bessere Oberflächenqualität
sowie eine längere Werkzeugstandzeit
erreicht werden. Die räumliche Lage eines
Werkstücks darf durch den Abstützvorgang
nicht festgelegt werden, da er dem Bestimmen
qualitativ und zeitlich nachgeordnet ist.
4.2 Aufnahme von gekrümmten
Werkstücken
a. Ungespanntes Werkstück
b. Gespanntes Werkstück
c. Bearbeitetes Werkstück
Vom Vorgang Stützen spricht man auch
dann, wenn man über die theoretische Minimalzahl
an Bestimmpunkten hinaus, z.B.
ein labiles zum Schwingen neigendes Werkstück,
mit oft beweglichen und einstellbaren
Elementen unterstützen muss.
Möchte man nun ein gekrümmtes Werkstück,
ohne seine ursprüngliche Form zu verändern,
in allen drei Ebenen bestimmen und
festspannen, so ist dies z.B. mit sich selbst
einstellenden Kugelflächen möglich. Hierbei
müssen dann Auflageflächen, Passschrauben
und Anschläge ebenso mit Kugelflächen
ausgestattet werden wie die höhenverstellbaren
Stütz- und Spannelemente.
In der Abbildung 10a und 10b sind zwei
verschiedene Arten des Spannens anhand
von Prinzipskizzen dargestellt. In der Abbildung
10a sieht man, dass es beim herkömmlichen
Spannen zu einer elastischen
Formänderung des Werkstücks kommt.
Diese Formänderung bewirkt nun, dass das
Werkstück an der im gespannten Zustand
bearbeiteten Fläche nach dem Entspannen
eine größere Deformation aufweist.
Diese in Form einer Wölbung entstandene
Deformation ist darauf zurückzuführen, dass
das Werkstück nach dem Entspannen in seine
ursprüngliche gekrümmte Form zurückkehrt.
Bei dem in der in Abbildung 10b dargestellten
Spannvorgang sind die Spann- bzw.
Stützpunkte kugelförmig ausgebildet und
können sich somit den Werkstückkrümmungen
weitgehend anpassen. Aus diesem
Grund ist die bearbeitete Fläche weitgehend
eben, und es können sich nur durch
die Bearbeitung eventuell freigewordene
Eigenspannungen auswirken.
4.3 Bestimmung von Spannkräften
Beim Spannen eines Werkstücks in einer
Vorrichtung muss darauf geachtet werden,
dass es unter der Einwirkung der Spannkraft
Fsp und der resultierenden Schnittkraft
Fc nicht aus der beim Bestimmen festgelegten
Lage gebracht wird. Um dies zu vermeiden,
sollte die Spannkraft wenn irgend
möglich gegen feste Auflageflächen der
Vorrichtung wirken. Der günstigste Fall tritt
dann auf, wenn die resultierende Schnittkraft
in gleicher Richtung wie die Spannkraft
wirkt. Möchte man nun die erforderlichen
Spannkräfte bestimmen, so ist dies auf
zweierlei Arten möglich. Zum einen kann
dies mit Hilfe einer groben Abschätzung
erfolgen, wobei man sich die gesamte Antriebsleistung
in Zerspanleistung umgesetzt
vorstellen muss. Aus dieser Zerspanleistung
wird jetzt die Schnittkraft bestimmt, um mit
ihrer Hilfe die erforderliche Spannkraft zu
ermitteln siehe Abbildung 11.
Abbildung 10a
Von einer konventionellen Spannung
hervorgerufene Deformierung.
Abbildung 10b
Verhinderung der Deformierung
durch Einsatz von kugelförmigen
Druckstücken.
Abbildung 11
Überschlägige Ermittlung der
Spannkraft.
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