Hydraulische Spanntechnik

www.enerpacwh.com 209 Spanntechnik 4. Abstützung des Werkstücks 4.1 Abgestütztes Werkstück Durch das Abstützen wird ein Kraftfluss zwischen dem Werkzeug, dem Werk- stück 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 Oberflächenqua- lität sowie eine längere Werkzeugstandzeit erreicht werden. Die räumliche Lage eines Werkstücks darf durch den Abstützvorgang nicht festgelegt werden, da er dem Bestim- men 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 Mi- nimalzahl an Bestimmpunkten hinaus, z.B. ein labiles zum Schwingen neigendes Werk- stück, mit oft beweglichen und einstellbaren Elementen unterstützen muss. Möchte man nun ein gekrümmtes Werk- stück, ohne seine ursprüngliche Form zu ver- ändern, in allen drei Ebenen bestimmen und festspannen, so ist dies z.B. mit sich selbst einstellenden Kugelflächen möglich. Hierbei müssen dann Auflageflächen, Passschrau- ben und Anschläge ebenso mit Kugelflächen ausgestattet werden wie die höhenverstell- baren Stütz- und Spannelemente. In der Abbildung 10a und 10b sind zwei verschiedene Arten des Spannens anhand von Prinzipskizzen dargestellt. In der Abbil- dung 10a sieht man, dass es beim her- kömmlichen 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 dargestell- ten Spannvorgang sind die Spann- bzw. Stützpunkte kugelförmig ausgebildet und können sich somit den Werkstückkrüm- mungen weitgehend anpassen. Aus diesem Grund ist die bearbeitete Fläche weitge- hend 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 Spann- kraft Fsp und der resultierenden Schnittkraft Fc nicht aus der beim Bestimmen festge- legten Lage gebracht wird. Um dies zu ver- meiden, sollte die Spannkraft wenn irgend möglich gegen feste Auflageflächen der Vorrichtung wirken. Der günstigste Fall tritt dann auf, wenn die resultierende Schnitt- kraft 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 An- triebsleistung 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 9 Abgestützte Werkstücke. Abbildung 10a Von einer konventionellen Spannung hervorgerufene Deformierung. Abbildung 10b Verhinderung der Deformierung durch Einsatz von kugelförmigen Druckstücken. Abbildung 11 Überschlägige Ermittlung der Spannkraft. Gelbe Seiten