Témata
Reklama

Nové technologie v upínání a vyvažování nástrojů

V otázkách spolehlivosti procesu a produktivity se v přesném obrábění často věnuje příliš málo pozornosti právě nástroji a jeho upínači. Přitom vysoká přesnost obvodového házení má obzvláště pozitivní vliv na výsledky obrábění, jakož i na životnost nástroje a vřetena stroje.

Zřetelný nárůst výkonu bez větších nákladů může zajistit vyvažování a tepelné upínání nástrojů. To je také obor, jímž se zabývá firma Haimer, kterou na českém a slovenském trhu zastupuje společnost SK Technik.

Reklama
Reklama
Reklama
Vyvažovací přístroj Haimer Tool Dynamic

Negativní účinky nevývahy a jejich eliminace

Vysoké otáčky moderních frézovacích a vrtacích strojů vyžadují vyvážené nástroje a držáky. V opačném případě dochází ke snížení přesnosti obrábění i produktivity. Nástroje dosahují nižších životností a ložiska drahých vřeten se vlivem vznikajících sil poškozují a v krátkém čase se stávají nepoužitelnými. Vinu na těchto negativních účincích má nevývaha, která vzniká při rotaci díky nestejnému rozložení hmotnosti. Vznikající odstředivá síla vede k nepříznivému chvění. Tato odstředivá síla roste kvadraticky s otáčkami, takže při stejné nevývaze působí na vřeteno při otáčkách 10 000 min-1 25x vyšší odstředivá síla než při otáčkách 2 000 min-1

Ve vysokorychlostním obrábění, jakož i u těžkých nástrojů nebo nástrojů s velkým vyložením je negativní působení nevývahy na držáku a na nástroji obzvláště viditelné. Vznikající vibrace jsou škodlivé nejen pro vřeteno a nástroj, ale narušují spolehlivost procesu a přenášejí se i na obrobky. Způsobují rýhy na povrchu, které se musí odstraňovat dalším dokončovacím obráběním. Pro zajištění spolehlivosti procesu a požadovaných výsledků obrábění je nutné vibrace co nejvíce omezit. Jedním z prostředků, jak toho dosáhnout, je snížit otáčky, posuv a řeznou hloubku. To sice vede ke klidnějšímu chodu, ale také ke snížení objemu výroby, tedy ke zhoršení produktivity. Druhým prostředkem je použití vyváženého nástroje a držáku. Vysoké otáčky, posuv a řeznou hloubku lze zachovat. Při stejné kvalitě obrábění je dosaženo zřetelně lepšího řezného výkonu. Navíc dochází k úsporám díky prodloužení životnosti nástroje a vřetena.

Princip systému Haimer Safe-Lock
Nástroje pro Safe-Lock pro HPC obrábění

Jednoduché vyvažování

Se správným vyvažovacím přístrojem a praktickým programovým vybavením jde vyvažování jednoduše a rychle. Uživatel vloží držák s nástrojem do přístroje a z menu vybere odpovídající předvolené údaje. O dalších potřebných krocích je již dále informován samotným přístrojem. Tak to probíhá v každém případě u vyvažovacích přístrojů Tool Dynamic od firmy Haimer, která je nabízí v různých modifikacích.

Například nový přístroj Tool Dynamic TD 2010 Automatic je vertikální CNC přístroj pro automatické vyvažování nástrojů, který je navíc vybaven čtyřosou obráběcí jednotkou řízenou systémem Siemens 840D. S tímto přístrojem je možné v jednom pracovním kroku změřit nevývahu nástroje a odstranit ji pomocí vrtání, frézování nebo broušení v jedné či ve dvou rovinách. Uživatel ušetří cestu k obráběcímu stroji a díky vysoké přesnosti upnutí a přesnému úběru materiálu dosáhne i následné vysoké přesnosti nástroje.

Tepelný upínač Safe-Lock

Držáky pro tepelné upínání

Nezávisle na vyvažování může uživatel ovlivnit spolehlivost procesu obrábění již volbou upínače nástroje. Jako nejvhodnější se podle různých zkoušek jeví technika tepelného upínání. Přednosti tohoto upínání spočívají například v tom, že kontura držáku zajišťuje vysokou přesnost obvodového házení. U tepelných upínačů firmy Haimer se tato hodnota pohybuje v toleranci 3 µm na délce, která je trojnásobkem průměru nástroje. Tato příznivá hodnota je důsledkem rotačně symetrického těla upínače, který nemá dodatečné elementy, jako jsou drážky a upínací šrouby. Upínací síla se přenáší výhradně přes styčné plochy, které po tepelném procesu dokola obepnou stopku nástroje. Mezi další přednosti patří dosahované upínací síly, které překračují běžně používané postupy obrábění. K tomu patří i jednoduchá obsluha upínací techniky. Nepřekonatelné jsou také časy výměny nástroje za předpokladu, že jsou prováděny na moderním indukčním upínacím přístroji. Pak je možná výměna nástroje do 30 sekund. Držák se ohřeje, starý nástroj se vyjme ven, nový vloží dovnitř, držák se ochladí, a to je vše. Funguje to vždy a se stejnou přesností.

Tepelné upínače Haimer s přesností obvodového házení 3 µm

Safe-Lock pro vysoce výkonné obrábění

Upínací síly vysoce přesných upínacích systémů (tepelných nebo hydroupínačů) dostačují pro většinu obráběcích postupů. Ovšem při vysoce produktivním obrábění (HPC) titanu a jiných těžkoobrobitelných materiálů, jaké se například běžně používají v leteckém průmyslu, vznikají i mimořádné síly působící na nástroj. To skrývá nebezpečí, že u těchto upínacích systémů dojde k překročení upínací síly, vytažení nástroje z upínače a následně ke vzniku zmetku. Pro tyto případy vyvinula firma Haimer vlastní patentovaný systém Safe-Lock. Zde je ve stopce nástroje vybroušena šroubovitá drážka a v kombinaci s odpovídajícím unášečem v upínači je tím zabráněno tomu, aby i při extrémním obrábění byl nástroj z držáku vytažen. Přesnost obvodového házení zůstává u tepelného upínače se systémem Safe-Lock díky rotačně symetrickému upínání i nadále zachována a je přibližně desetkrát větší než u upínačů se systémem Weldon, které dosud představovaly jedinou alternativu pro hrubování v oblastech HPC. Systém Safe-Lock byl již úspěšně nasazen u vysoce výkonných fréz pro vysokorychlostní obrábění hliníku a těžké obrábění titanu.

Se systémem Safe-Lock může uživatel dosáhnout o 30 % vyššího řezného výkonu. Zvýší tak svoji produktivitu, aniž by musel dále investovat do stroje. Při obrábění titanu je pak při zkouškách dosahováno více než trojnásobné životnosti nástroje.

Safe-Lock jako nový standard pro HPC

Princip systému Safe-Lock není omezen jen na tepelné upínače Haimer, ale lze jej integrovat i do kleštinových upínačů a do hydroupínačů. Toto patentované řešení chce firma Haimer prosadit u stále většího počtu výrobců nástrojů, kteří by do tohoto systému přinesli své zkušenosti a myšlenky pro další optimalizaci. Haimer věří, že se tento systém stane standardem pro vysokovýkonné obrábění a postupně tak nahradí systém Weldon. Vedle tří amerických výrobců nástrojů nabízejí v současnosti své nástroje se systémem Safe-Lock například i němečtí výrobci HAM Präzision a Emuge-Franken.

Luděk Dvořák

SK Technik, umístění na MSV: pavilon P, stánek 24

dvorak@sktechnik.cz

SK Technik 

On-line verzi časopisu MM Průmyslové spektrum si můžete zakoupit v digitální trafice PUBLERO.COM 

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 111006
Datum: 20. 09. 2011
Rubrika: Trendy / MSV 2011
Autor:
Firmy
Související články
900 000 nástrojových datových záznamů navíc

Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

Čištění upínacích kuželů nástrojů

Při obrábění je zpravidla věnována značná pozornost kvalitě řezných nástrojů a také způsobu jejich upnutí. Již menší pozornost ale bývá věnována rozhraní upínací kužel - vřeteno stroje. Přitom právě upnutí nástrojové sestavy ve vřetenu obráběcího stroje výrazným způsobem ovlivňuje jak celý proces obrábění, tak i trvanlivost ostří, bezpečnost a v neposlední řadě také životnost upínačů i drahých vřeten strojů.

Doplňkový katalog nástrojů

Specialista na třískové obrábění, společnost Ceratizit, vydává svůj nový doplňkový katalog Up2date, v němž opět představuje inovované nástroje, produktové doplňky i zcela nová nástrojová řešení - mezi nimi i čtyřbřitý vrták WTX HFDS.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Nové rozšíření řady WTX vrtáků

TK vrtáky typu WTX jsou již dlouhá léta stálicí na trhu. Pod produktovou značkou WNT nabízí Ceratizit Group prémiovou řadu vrtáků WTX z produktové kategorie Perfomance. Díky realizovaným inovacím se v nedávné době podařilo výrazně zvýšit výkonnost a životnost u řady vrtáků WTX Feed a WTX Speed. Do rodiny WTX vrtáků od ledna přibude další výjimečný a jedinečný nástroj, a to TK vrták se čtyřmi břity.

Kompaktní horizontální seřizovací přístroj pro Průmysl 4.0

Systémový dodavatel Kelch představil na veletrhu EMO v Hannoveru inovativní výsledky vývoje pro optimalizaci procesů, mezi nimi poprvé nově koncipovanou konstrukční řadu H3 z úspěšné série seřizovacích přístrojů Kenova set line.

Zásadní pokrok ve vyvrtávání válců motorů

Vyvrtávání válců je v automobilovém průmyslu všeobecně považováno za jednu z nejdůležitějších obráběcích úloh. Tradiční způsob výroby válců bloku motoru zahrnoval celou řadu hrubovacích, polodokončovacích a dokončovacích operací. Díky využití nejnovějších technologií obráběcích nástrojů však lze nyní hrubovací a polodokončovací nástroje zkombinovat do jediného řešení, kterým je vyvrtávací tyč určená pro obrábění na jediný průchod, což umožňuje úsporu drahocenného času cyklu bez jakýchkoli kompromisů z hlediska kvality. Dokonce i nepatrná úspora délky času cyklu může při výrobě válců znamenat významné snížení nákladů, protože objem výroby je velmi vysoký, takže dojde-li k zásadnímu pokroku z hlediska tohoto celkového objemu, lze s jistotou tvrdit, že u této kritické obráběcí operace bylo dosaženo skokové změny.

Novinky v sortimentu nástrojů pro obrábění

Firma Paul Horn, kterou na českém a slovenském trhu zastupuje společnost SK Technik, přichází na trh s novinkami a inovacemi svých produktů v oblastech zapichování, soustružení otvorů, frézování drážek, vrtání a vystružování. Nabízí také nové možnosti aplikací, vylepšení a zvýšení produktivity výroby.

Ve znamení produktivity i dlouhé životnosti

Firmy z různých průmyslových oblastí, mezi jinými výrobci velkých valivých ložisek, výrobci automobilů a jejich dodavatelé patří mezi zákazníky německého výrobce transferových obráběcích center a speciálních obráběcích strojů Elha-Maschinenbau Liemke KG.

Československá stopa u nového rekordu

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

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.

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.

Automatický systém hlídání použitého adaptéru

Společnost Kelch, která se specializuje na periferie a služby pro výrobce a uživatele strojů pro třískové obrábění, představuje plně automatické monitorování modulů MoDeTec. Tento patentovaný systém zabraňuje výběru nesprávných adaptérů ve výrobě, čímž se předchází vysokým následným škodám v podobě poklesu kvality, poškození stroje a zastavení výroby.

Nová generace tangenciálních rohových fréz

Nové tangenciální rohové frézy se vyznačují inovativním trojúhelníkovým tvarem okraje břitové destičky, který poskytuje řezným hranám výjimečnou pevnost.

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