Témata
Reklama

Ergonomické přístroje pro tepelné upínání nástrojů

Firma Bilz Werkzeugfabrik GmbH & Co. KG doplnila stávající oblíbenou řadu přístrojů pro tepelné upínání nástrojů o modely s dotykovým ovládáním pomocí grafických symbolů. Jedná se o přístroje určené k upínání nástrojů s průměry od 20 do 32 mm.

Základním typem je vzduchem chlazený stolní přístroj ISG 3410TLK, nabídka pak pokračuje vodou chlazeným stolním přístrojem ISG 3410TWK a končí špičkovým plně automatickým modelem ISG 3410WK ve skříňovém provedení s vodním chlazením.

Reklama
Reklama
Reklama

Grafický ovládací panel

Grafický ovládací panel je bez textového editoru, a tudíž odpadá nutnost volby jednotlivých jazyků. Základní vlastnosti ovládání pomocí symbolů jsou:
• intuitivní obsluha;
• samonavádění;
• nezávislost na jazykovém vybavení obsluhy;
• zvýšená viditelnost;
• příjemný grafický zevnějšek;
• snížení reakčních a rozhodovacích časů.

Cílený ohřev místo globálního nahřívání

Princip tepelného smrštění je v technice využíván pro konstrukci nerozebíratelných spojů. Nezanedbatelné výhody však nabízí i v oblasti upínání nástrojů. Na základě indukčního ohřevu s vysokou hustotou energie lze realizovat výměnu nástroje během několika sekund, přičemž dosažená upínací síla je vyšší než při obvyklém způsobu upínání.

Firma Bilz společně s partnerskými společnostmi nabízí pod názvem ThermoGrip rozsáhlý program produktů pro nejrůznější aplikace v oblasti tepelného upínání. Za svá řešení v oblasti vývoje tepelné upínací techniky (TUT) obdržela řadu patentů a ocenění a patří k předním představitelům tohoto oboru.

Řada přístrojů ISG 3400 a ISG 3410 pro tepelné upínání nástrojů

Vystředění, tuhost a nejvyšší upínací síla

Díky vysokým požadavkům na tyto parametry, zejména v odvětví vysokorychlostního obrábění při výrobě forem a v automobilovém a leteckém průmyslu, došlo v posledních letech k velkému pokroku v oblasti vývoje TUT. Podstatným argumentem pro použití TUT ve výrobě je požadavek enormní přesnosti při vysokých obráběcích rychlostech. Přesnost házení do 0,003 mm jednoduše zajistí pouze tato technika. K tomu se přidávají extrémně vysoké upínací síly působící na nástroj. V třískovém obrábění to umožňuje významně vyšší posuvy a otáčky při velmi dobré kvalitě povrchu a vysoké živostnosti nástroje.

Základní princip tepelného upínání je poměrně jednoduchý – vnitřní průměr upínacího pouzdra je o něco málo menší, než je upínací stopka nástroje. Ve střídavém elektromagnetickém poli je upínací pouzdro indukčně nahřáto, takže jeho vnitřní průměr se zvětší natolik, že do něj může být vložen nástroj. Při následném ochlazení dojde opět ke smrštění pouzdra, což vede k upnutí nástroje. Takto vzniklé upínací síly jsou dostatečně vysoké i pro dnes požadované obrábění při vysokých krouticích momentech. Pro spolehlivé efektivní upnutí a pro využití plného upínacího výkonu jsou rozhodující jak technická koncepce upínacích pouzder a indukčního přístroje, tak i správně dodržený pracovní postup. Je tedy zřejmé, že způsob ohřevu a následného ochlazení pouzder je zcela klíčový pro spolehlivé zajištění upínacího procesu.

Základní požadavky na tepelné upínání

Indukční ohřev jako základní princip indukční upínací techniky je sice pro uživatele maximálně efektivní, ale při neodborném postupu může nést několik rizikových faktorů. Nadměrné množství energie putující rychle a nekontrolovaně do tělesa upínacího pouzdra vede k přehřátí pouzdra včetně nástroje. Následky jsou nevyhnutelné v podobě změn struktury materiálu. Tím se drasticky zhoršuje obvodové házení a snižují se upínací síly, stejně tak životnost pouzdra. V nejhorším případě může dojít k tomu, že nástroj již nelze z pouzdra vyjmout. Při necíleném ohřevu také existuje nebezpečí, že se roztáhne nejen vnitřní průměr upínacího pouzdra, ale i nástroj. O energetických ztrátách ani nemluvě.

Celoevropsky patentovaný systém ThermoGrip německé firmy Bilz, která se specializuje na výrobu upínacího nářadí pro obráběcí stroje, problémům tohoto typu zamezuje prostřednictvím cíleného ohřevu a optimálního využití výkonu indukčního zařízení a garantuje tak optimální upínací proces. Rozhodující úlohu přitom, vedle perfektně sladěného vysokofrekvenčního generátoru, který přesně a cíleně vede energii na upínací pouzdro, hrají patentované pólové kroužky a rozšířený průměr ústí pouzdra.

Obrazovky grafického rozhraní ovládacího panelu

Pólové stínicí kroužky a rozšíření průměru ústí pouzdra

Pólový kroužek plní dvojí zásadní funkci. Jednak zesiluje účinek indukčního ohřevu v horní části upínacího pouzdra (jde o nejžhavější místo na pouzdře), který pak probíhá s velkou energetickou účinností velmi krátce. Druhou funkcí je odstínění magnetického pole tak, aby nedošlo během ohřívací fáze k rozšíření stopky nástroje (pouze chladný až mírně teplý nástroj může být bez většího rizika uchopen holými prsty). Rychlý a šetrný ohřev umožňuje upínání a vyjímání HSS nástrojů, stejně jako použití tenkostěnných pouzder TSF nebo nově i prodloužených TSFV uplatňujících se zejména ve formařině a mikroobrábění.

Patentované rozšíření průměru ústí pouzdra je výhradní ochrannou známkou všech upínacích pouzder systému ThermoGrip a slouží k automatickému vystředění nástroje. Problémem všech výrobců bez výjimky je takzvaný banánový efekt. Protože při ohřevu pouzdra je teplota na jeho povrchu vyšší než uvnitř, dochází k jeho mikroskopickému zakřivení připomínající navenek tvar banánu. To zhoršuje podmínky při vyjímání nástroje z nahřátého pouzdra.

Přestože se pouzdro vzhledem k rychlému a cílenému ohřevu ještě dále rozpíná, překonává tato technologie tento kritický bod bez dodatečné energetické náročnosti a lze hovořit o 15% až 20% úspoře energie a materiálu.

Efektivní chlazení Cool Down

Optimální chlazení je základem kvalitní TUT. Plně automatický přístroj ISG34..WK je kombinací indukční upínací a chladicí techniky, kde upínání a ochlazování nástroje probíhá v jediné pozici. Celý cyklus ohřev – upnutí – ochlazení – sušení nástroje probíhá v rekordně krátkých časech, můžeme hovořit o době kratší než 30 vteřin. Při zahájení ochlazovacího procesu se nahřáté pouzdro ponoří do chladicího protikorozního média, přičemž již během klesání nástroje do lázně je pouzdro s nástrojem pokropeno protikorozní emulzí. Emulze dokonale ochladí pouzdro bez nutnosti použití přídavného externího chladicího zařízení. Chlazení Cool Down, nezávislé na tvaru pouzdra, je tak oproti kontaktnímu systému desetkrát efektivnější.

Lukáš Prorok

Reklama
Související články
Nová řada brusek s lineárními osami

Přesně vybroušená geometrie s vysokou kvalitou povrchu je nutným předpokladem pro kvalitní obrábění. Hospodárná výroba nástrojů potřebuje výkonné stroje, vysokou přesnost a stabilní opakovatelnou kvalitu. Nová řada strojů FX linear společnosti ANCA nabízí řešení pro široké použití ve výrobě nástrojů od nejmenších výrobních dávek až po broušení s nejvyšší produktivitou a vysokým stupněm automatizace.

Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Související články
Přesnost zvyšující produktivitu

Zakoupení obráběcího centra Pama umožnilo společnosti Tajmac-ZPS zvýšit nejen její celkovou produktivitu, ale také geometrickou přesnost při výrobě důležitých komponent pro její vícevřetenové automaty.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Kloubový robot uvnitř stroje

V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

Československá stopa u nového rekordu

Nový rekord počtu návštěvníků jsme zaznamenali na letošním technologickém setkání WFL Millturn Technologies.

Novinka z varnsdorfské líhně

Přední evropský výrobce obráběcích strojů, TOS Varnsdorf, letos představil nečekanou novinku, která významně rozšiřuje nabídku výkonných obráběcích strojů z varnsdorfské líhně.

Vlajková loď pětiosého obrábění

Český výrobce obráběcích strojů Kovosvit MAS v letošním roce slaví úspěch se svojí high-tech produkcí, zejména s pětiosými vertikálními obráběcími centry řady MCU. Tyto stroje se daří firmě umísťovat na náročné trhy Evropské unie i jinde ve světě, cenné reference sbírají především v leteckém průmyslu.

Pro větší efektivitu ve výrobě

Spolupráce mezi výrobcem obráběcích strojů Hurco a dodavateli automatizovaných nakládacích systémů má za následek vyšší produktivitu a větší výnosy. Automatizované nakládání umožňuje rozšíření kapacity v kusové a malosériové výrobě bez potřeby dalšího personálu pro obsluhu strojů. Nakládací roboty je možno také využít v bezobslužných směnách nebo o víkendech.

Optimalizace soustružení korozivzdorných ocelí

Použití korozivzdorných ocelí pro inženýrské aplikace vždy do určité míry vedlo k technickému paradoxu. Zatímco konstruktéři jsou nadmíru spokojeni s tím, jaké pevnostní vlastnosti a korozní odolnost tyto běžně používané materiály nabízejí, výrobní inženýři už jsou asi méně okouzleni jejich typickým deformačním zpevňováním a všeobecně špatnou obrobitelností. Avšak průmyslovými odvětvími, jako jsou výroba čerpadel a ventilů, výroba zařízení pro ropný a plynárenský průmysl, automobilový a letecký průmysl, jsou součásti z korozivzdorných ocelí výslovně požadovány i nadále.

Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

CNC řízení pro rychlostní a multifunkční obrábění

Výsledek obráběcího procesu v parametrech přesnost/rychlost/povrch je dán mnoha faktory na straně stroje, nástrojů, způsobu programování a upínání, přičemž může existovat i více cest k jednomu stanovenému cíli. V tomto článku bychom se chtěli zaměřit na CNC řídicí systém, který je dnes bezpochyby podstatnou a nenahraditelnou složkou tohoto procesu. Řídicím systémem přitom většinou rozumíme jak vlastní řídicí počítač, tak i pohony os a vřeten a systémy odměřování polohy.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit