Werkstückpositionierung Ultrapräzisions-Spannsystem erhöht Wechselgenauigkeit

Nicht die Wiederhol-, sondern die Wechselgenauigkeit birgt das höchste Fehlerrisiko beim Spannen, Palettieren und Wechseln von Werkstücken und Vorrichtungen. Zum hochpräzisen Positionieren wurde daher ein Spannsystem entwickelt, das die Toleranz beim wiederholten Spannen auf 0,5 µm und damit den Gesamtwechselfehler auf 1 µm minimiert – ohne dass dazu viel Zeit und Mühe erforderlich ist.

Anbieter zum Thema

Föhrenbach GmbH

Weil Technology GmbH

SMW-AUTOBLOK Spannsysteme GmbH

Carl Hirschmann GmbH

Zum Spannen, Palettieren und Wechseln von Werkstücken und Vorrichtungen auf Werkzeugmaschinen wird im Werkzeug- und Formenbau üblicherweise eine reproduzierbare Genauigkeit von 2 µm als ausreichend angesehen. Betrachtet man jedoch dort den tatsächlichen Einsatzzweck genauer, fällt auf, dass am Ende die daraus resultierende Wechselgenauigkeit bis zu 6 µm Toleranz haben kann. Umso bedauerlicher ist es, dass die meisten Hersteller solcher Werkstücks- und Vorrichtungsspannsysteme diese Toleranzgrenze nirgends erwähnen.

Erreichbare Wechselgenauigkeit auf die Spitze getrieben

Die Praxis zeigt, dass beim Spannen, Palettieren und Wechseln die größte Fehlergefahr weniger aus der Reproduzierbarkeit, sondern vielmehr aus der Wechselgenauigkeit resultiert. Dieser Herausforderung hat sich das Entwicklungsteam der Hirschmann GmbH gestellt. Das Ergebnis ist das Spannsystem µ-Prisfix mit einer bisher nicht erreichbaren Wechselgenauigkeit ≤ 1 µm.

Das setzt eine Wiederholgenauigkeit des Spannsystems ≤ 0,5 µm voraus. Auf dieser Basis ist es möglich, dass Werkstücke und Vorrichtungen über mehrere Spannstellen – respektive Maschinen hinweg – mit einem Gesamtwechselfehler ≤ 1 µm positioniert und gespannt werden können. Wird die Palette mit dem Werkstück oder der Vorrichtung auf derselben Spannstelle ein- und ausgespannt, beträgt die maximale Wechseltoleranz sogar ≤ 0,5 µm.

Spannsystem besteht ist aus rostfreiem Stahl

Das Spannsystem ist aus rostfreiem Stahl gefertigt. Maschinenseitig besteht es aus einem pneumatischen Spanner sowie einer Palette mit Spannzapfen (Bild 1). Selbstverständlich können die Zentrierprismen und der Spannzapfen auch direkt ins Werkstück oder in die kundeneigene Vorrichtung eingebracht werden (Bild 2).

Das kann vom Anwender selbst in kürzester Zeit geschehen. Dazu sind lediglich das Gewinde für den Spannzapfen sowie Bohrungen für die vier Zentrierprismen ins Werkstück, in die Vorrichtung oder eine Palette einzubringen. Anschließend wird der Spannzapfen eingeschraubt, die vier Zentrierprismen werden mit Kleber benetzt und dann zum genauen Positionieren der X- und Y-Referenzen im Hirschmann-Spanner eingespannt. Nach kurzer Zeit ist der Kleber stoffschlüssig ausgehärtet. Das Spannsystem ist einsatzbereit.

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