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Manchmal fehlt nicht das Werkzeug (Höhensupport für die Drehmaschine)
Es fehlt nur die Möglichkeit, das Werkzeug dort zu befestigen, wo es gerade gebraucht wird.
Für verschiedene Bearbeitungen an der Emcomat wollte ich einen kleinen Maschinenschraubstock am Höhensupport montieren.
Der Schraubstock passte dort natürlich nicht einfach so hin.
Also brauchte ich eine Adapterplatte.
Fertige Aluminiumplatte mit den verschiedenen Bohrungen, Gewinden und Befestigungsschrauben
Die Aufnahmeplatte verbindet den Schraubstock mit dem Höhensupport und erlaubt mehrere Positionen.
Wofür ich die Platte brauchte
Der Höhensupport für die Drehmaschine erweitert die Emcomat um eine vertikale Verstellmöglichkeit.
Damit lassen sich Werkstücke gegenüber einem Werkzeug in der Hauptspindel positionieren.
Für viele Arbeiten ist ein Schraubstock dabei deutlich praktischer als eine jedes Mal neu aufgebaute Einzelaufspannung.
Die Aufnahmeplatte sollte deshalb:
- den Schraubstock am Höhensupport der Drehmaschine befestigen
- mehrere Schraubstockpositionen erlauben
- ausreichend Befestigungspunkte bieten
- und Platz für andere Aufbauten oder Bohrbilder für Zubehör lassen
Es ging nicht um eine universelle Präzisions-Fräsplatte.
Ich brauchte eine stabile und möglichst flexible Verbindung zwischen zwei bereits vorhandenen Teilen.
Eine Aluminiumplatte mit mehreren Lochbildern
Als Grundkörper verwendete ich eine Aluminiumplatte.
Sie erhielt mehrere Bohrungen und M8-Gewinde.
Die Positionen wurden so gewählt, dass der Schraubstock über nahezu die gesamte Länge der Platte verschoben werden kann.
Unabhängig von seiner jeweiligen Position sollten immer mindestens zwei Befestigungsschrauben pro Seite nutzbar bleiben.
Ob ich tatsächlich jede vorgesehene Position benötigen würde, wusste ich nicht.
Aber:
Besser haben als brauchen.
Die zusätzlichen Gewinde verursachten bei der Herstellung nur begrenzten Mehraufwand.
Später eine fehlende Befestigungsposition ergänzen zu müssen, wäre deutlich lästiger gewesen.
Vorderseite der Platte mit vollständig sichtbarem Lochbild
Das Lochbild erlaubt verschiedene Positionen des Schraubstocks. In jeder Stellung bleiben mehrere Befestigungspunkte verfügbar.
M8 direkt im Aluminium
Die M8-Gewinde wurden zunächst direkt in das Aluminium geschnitten.
Für den ersten Aufbau funktionierte das.
Als dauerhafte Ideallösung betrachtete ich es jedoch nicht.
Bei regelmäßigem Umsetzen und wiederholtem Anziehen können Gewinde in Aluminium mit der Zeit verschleißen.
Deshalb war vorgesehen, die häufig verwendeten Gewinde später bei Bedarf durch Gewindeeinsätze beziehungsweise Ensat-Buchsen zu ersetzen.
Das musste nicht sofort geschehen.
Solange die vorhandenen Gewinde sauber funktionieren, gibt es keinen Grund, vorsorglich etwas zu ändern.
Zeigt sich an einer Position Verschleiß, kann ein Einsatz ergänzt werden.
Der Schraubstock hat keinen Niederzug
Der verwendete Schraubstock besitzt keine Niederzugmechanik.
Beim Spannen bewegt sich die lose Backe nicht nur in Richtung Werkstück.
Sie kann sich auch leicht anheben beziehungsweise kippen.
Das bedeutet:
- Das Werkstück kann sich beim Festziehen bewegen.
- Eine zuvor eingestellte Höhe oder ein eingestellter Winkel kann sich verändern.
- Dünne oder ungünstig eingespannte Teile benötigen besondere Aufmerksamkeit.
- Die Aufspannung muss nach dem Spannen kontrolliert werden.
Für einfache Bearbeitungen ist der Schraubstock trotzdem brauchbar.
Er ist nur kein Präzisions-Niederzugschraubstock, bei dem man das Werkstück einlegt, anzieht und anschließend davon ausgeht, dass es unverändert auf seiner Unterlage sitzt.
Mit Kippeln muss also gerechnet werden.
Schraubstock vollständig auf der Platte montiert
Der kleine Schraubstock ist für viele Hilfsarbeiten brauchbar. Beim Spannen kann sich das Werkstück wegen der fehlenden Niederzugwirkung jedoch anheben.
Ein Aufbau, der sich verschieben lässt
Der Schraubstock kann auf der Platte in verschiedenen Positionen montiert werden.
Das ist wichtig, weil sich der nutzbare Arbeitsraum abhängig von der Aufgabe verändert.
Je nach Werkstück und Werkzeug muss der Schraubstock:
- näher an die Spindel
- weiter nach außen
- höher oder tiefer
- oder seitlich versetzt
positioniert werden.
Eine einzige feste Schraubstockposition hätte die Möglichkeiten des Höhensupports unnötig eingeschränkt.
Durch das Lochbild lässt sich der Schraubstock versetzen, ohne jedes Mal neue Bohrungen herstellen zu müssen.
Befestigung am Höhensupport
Die Platte wird am Höhensupport verschraubt.
Beim ersten Aufbau fehlten mir dafür noch passende Nutensteine.
Vorübergehend kamen deshalb gewöhnliche M6-Muttern in den Nuten zum Einsatz.
Das war ausgerechnet bei diesem Projekt etwas widersprüchlich:
Ich brauchte die Aufnahmeplatte, um unter anderem die Nutensteine herzustellen, mit denen die Aufnahmeplatte anschließend ordentlich befestigt werden sollte.
Werkzeug baut Werkzeug.
Manchmal muss sich die erste Version dabei mit einer provisorischen Befestigung selbst am Leben halten.
Vom Provisorium zu richtigen Nutensteinen
Die M6-Muttern funktionierten für den ersten Aufbau.
Als dauerhafte Lösung waren sie jedoch nicht besonders überzeugend.
Ihre Auflagefläche in der Nut ist klein, das Einsetzen ist umständlich, und die Kraft wird nicht so günstig verteilt wie bei einem passend gefertigten Nutenstein.
Deshalb entstanden kurz darauf eigene Nutensteine aus C45.
Die Aufnahmeplatte gehörte zu den ersten Aufbauten, bei denen sie benötigt wurden. Später kamen sie auch bei der Grundplatte des Solid Toolpost zum Einsatz.
Damit schloss sich der Kreis:
- Platte provisorisch mit Muttern befestigen.
- Schraubstock auf der Platte montieren.
- Mit diesem Aufbau die Nutensteine herstellen.
- Muttern durch die neuen Nutensteine ersetzen.
Nicht elegant geplant.
Aber funktional.
Ausrichten des Schraubstocks
Nach dem Versetzen muss der Schraubstock bei Bedarf neu ausgerichtet werden.
Die Platte enthält keine feste Passung, die jede Position automatisch rechtwinklig zur Maschinenachse definiert.
Für Arbeiten, bei denen die Ausrichtung entscheidend ist, kontrolliere ich sie daher mit einer Messuhr oder anhand einer geeigneten Bezugsfläche.
Bei einfacheren Arbeiten genügt je nach Anforderung eine grobe parallele Ausrichtung.
Die Adapterplatte sorgt für die Befestigung und die verschiedenen Positionen.
Sie ersetzt nicht das Einrichten.
Was die Platte ermöglicht
Mit dem Schraubstock am Höhensupport lassen sich unter anderem:
- kleine Werkstücke gegenüber der Hauptspindel positionieren
- Bohrungen herstellen
- einfache Fräsarbeiten ausführen
- Profilteile bearbeiten
- wiederkehrende Aufspannungen aufbauen
- und Hilfsteile für weitere Maschinenumbauten fertigen
Die Platte ist kein spektakuläres Bauteil.
Sie erweitert aber die Möglichkeiten des vorhandenen Höhensupports deutlich.
Ohne sie wäre der Schraubstock nur ein weiteres Werkzeug, das zwar vorhanden ist, sich an dieser Stelle aber nicht sinnvoll benutzen lässt.
Grenzen des Aufbaus
Der Höhensupport mit aufgesetztem Schraubstock ist keine vollwertige Fräsmaschine.
Der Aufbau besitzt mehrere nachgiebige Stellen:
- den Höhensupport selbst
- seine Führung und Klemmung
- die Adapterplatte
- die Schraubstockbefestigung
- und den Schraubstock ohne Niederzugwirkung
Auch der verfügbare Arbeitsraum ist eingeschränkt.
Entscheidend sind deshalb:
- kleine Zustellungen
- kontrollierte Schnittkräfte
- eine möglichst kurze Aufspannung
- passende Bearbeitungsrichtung
- und die Kontrolle, ob sich das Werkstück beim Spannen oder Bearbeiten bewegt
Die Platte erweitert die Maschine.
Sie ändert nicht, welche Maschine daruntersteht.
Was ich heute anders machen würde
Gewindeeinsätze direkt einplanen
Bei häufig benutzten Positionen würde ich heute möglicherweise von Anfang an Gewindeeinsätze vorsehen.
Gerade dann, wenn der Schraubstock regelmäßig versetzt wird, sind verschleißfeste Gewinde beruhigend.
Andererseits funktionieren die direkt geschnittenen M8-Gewinde zunächst.
Ein vorsorglicher Umbau ist daher nicht zwingend notwendig.
Einen besseren Schraubstock verwenden
Ein Schraubstock mit zuverlässiger Niederzugwirkung würde das Einrichten deutlich erleichtern.
Beim vorhandenen Modell muss nach dem Spannen kontrolliert werden, ob das Werkstück noch sauber aufliegt.
Für einfache Arbeiten ist das akzeptabel.
Für wiederkehrende präzise Aufspannungen wäre eine bessere Konstruktion angenehmer.
Passende Nutensteine zuerst bauen (aber Henne-Ei-Problem)
Die Platte mit M6-Muttern zu befestigen, um damit ihre eigenen Nutensteine herzustellen, funktionierte.
In einer sinnvolleren Reihenfolge wären die Nutensteine eventuell schon vorher oder auf einem anderen Weg entstanden.
Dafür hätte ich allerdings bereits eine brauchbare Aufspannung benötigt.
Willkommen in der Werkstatt. Beziehungsweise bei der WerkstattDenke.
Weniger Bohrungen wären vermutlich ausreichend
Das Lochbild bietet mehr Positionen, als ich wahrscheinlich regelmäßig brauche.
Stören tun sie nicht.
Bei einer zweiten Platte würde ich trotzdem prüfen, welche Positionen tatsächlich sinnvoll sind und das Raster eventuell etwas übersichtlicher gestalten.
Aktueller Stand
Die Aufnahmeplatte ist gefertigt und am Höhensupport verwendbar.
Dokumentiert sind:
- eine Aluminiumplatte als Grundkörper
- mehrere M8-Gewinde für unterschiedliche Schraubstockpositionen
- mindestens zwei verfügbare Befestigungspunkte je Seite, also vier insgesamt
- eine Verschiebbarkeit des Schraubstocks über die Plattenlänge
- eine zunächst provisorische Befestigung mit M6-Muttern
- und die spätere Verwendung passend gefertigter Nutensteine
Offen beziehungsweise abhängig vom weiteren Gebrauch bleiben:
- der mögliche Einbau von Gewindeeinsätzen
- der langfristige Zustand der Aluminiumgewinde
- und ein möglicher besserer Schraubstock mit wirksamerem Niederzug
Die Platte selbst erfüllt ihre Aufgabe.
Rückblick
Die Aufnahmeplatte ist kein besonders kompliziertes Projekt.
Sie besitzt:
- keinen Motor
- keine Elektronik
- keine aufwendige Mechanik
- und keine ungewöhnliche Materialkombination
Trotzdem war sie notwendig.
Ohne sie ließ sich der vorhandene Schraubstock nicht sinnvoll am Höhensupport befestigen.
Ohne den Schraubstock ließen sich bestimmte Teile nicht herstellen.
Und ohne diese Teile wären wiederum spätere Aufspannungen schwieriger geworden.
So entstehen Werkstattausbauten häufig:
Eine Platte, damit ein Schraubstock befestigt werden kann, damit Nutensteine gefertigt werden können, mit denen die Platte richtig befestigt wird.
Am Ende sieht man nur eine Aluminiumplatte mit vielen Löchern.
Die eigentliche Funktion steckt in den Projekten, die dadurch erst möglich wurden.
Bildergalerie
Forumsdiskussion
Der ursprüngliche Aufbau wurde im Forum kurz dokumentiert:
Forumsdiskussion: Aufnahmeplatte für einen Schraubstock am Höhensupport
Dieser Beitrag dokumentiert meinen konkreten Aufbau. Ein Schraubstock auf einem Höhensupport ersetzt keine Fräsmaschine. Befestigung, Niederzugwirkung, Werkstücklage, Werkzeugrichtung, Schnittkräfte und mögliche Kollisionen müssen für jede Bearbeitung eigenständig beurteilt werden.
Wie würdest du den Schraubstock befestigen?
Die Platte erfüllt ihre Aufgabe, aber mehrere Entscheidungen bleiben diskutierbar: M8 direkt im Aluminium, viele mögliche Schraubstockpositionen und ein Bohr-Schraubstock ohne Niederzugwirkung.
Hast du einen ähnlichen Aufbau an einer kleinen Drehmaschine verwendet? Besonders interessieren mich Erfahrungen mit dem Höhensupport generell.
Auch Lösungen, die mit wenig(er) Werkzeug oder Arbeitsaufwand entstanden sind, sowie begründete Kritik an meinem Aufbau sind in den Kommentaren ausdrücklich willkommen.
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