Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Nové trendy ve vývoji upínacího nářadí
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Nové trendy ve vývoji upínacího nářadí

Realizace každé operace obrábění vyžaduje určité konstrukční a technologické uspořádání obráběcího stroje, nástroje a obrobku. V návrhu konkrétního obráběcího uzlu sehrává významnou roli způsob upínání jednak nástroje, vesměs řešené konstrukcí obráběcího stroje, ale zejména upínání obráběné součásti.

Význam upínacího nářadí v současné době narůstá s využíváním progresivních metod obrábění a moderních výkonných, i automatizovaných obráběcích strojů a nástrojů. Má-li být upínací nářadí technicky rovnocenným partnerem ostatním prostředkům procesu obrábění, je nezbytné, aby vedle pevného upnutí obrobku splňovalo i řadu dalších požadavků, jako je jednoduchá montáž a obsluha, rychlá výměna obrobků, vysoká přesnost opakovaného upínání, dále umožnit obrábění co největšího počtu ploch obrobku při jednom upnutí, zajistit dostatečnou míru univerzálnosti použití z hlediska obrobku (velikosti a tvaru) i typu operace a obráběcího stroje atd. Uvedené technické požadavky je třeba posuzovat i z hlediska ekonomického, např. pořizovací a provozní náklady vztažené k rozsahu výroby apod. Proto většina specializovaných výrobců upínacího nářadí vesměs nabízí řady typů upínačů od jednoduchých konstrukcí až po upínací systémy vhodné pro využití v automatizovaných procesech obrábění. Současnou technickou úroveň prostředků pro upínání obrobků lze dokumentovat na vybraných novinkách uvedených na trh v loňském roce.

Zařízení Dock Lock

Systém pro upínání obrobků s názvem Dock Lock nabízí švýcarská firma Vischer & Bolli AG. Systém tvoří řada rozměrově a tvarově různých upínacích desek a těles umožňujících buď přímé polohování a upínání obrobků, nebo sestavení složitějšího upínače. Základem systému je upínací jednotka (kazeta) tvořená upínacím válcem a čepem. V základním provedení je válec upevněn na stůl obráběcího stroje a čep je připojen k obrobku. Po zasunutí válcového čepu do osového otvoru je tento upnut radiálním tlakem kuliček. Upínací síla je vyvozena plochými pružinami. V uvolněném stavu je tlakovým olejem nastavena poloha pístu ve válci tak, že se upínací kuličky zasunou do obvodového vybrání pístu. Po zasunutí čepu do válce je uvolněn tlak oleje a osovým pohybem pístu jsou kuličky přitlačeny k obvodu čepu. Při uvolňování lze do prostoru mezi čep a píst vhánět stlačený vzduch, který napomáhá vysunutí čepu a současně čistí funkční povrch dutiny. Upínací válce jsou dodávány ve dvou velikostech s upínací silou 10 000 N a 30 000 N. Přívod tlakového oleje je buď regulován CNC řízením obráběcího stroje, nebo je tlakový olej (65 barů) získán z firemního agregátu napájeného vzduchem o tlaku 4 bary. Agregát, který prakticky nevyžaduje žádnou údržbu, je ovládán pedálem (upnutí/uvolnění). Po upnutí obrobku lze přívod oleje k upínači odpojit, čímž se zcela uvolní pracovní prostor stroje a je možné při jednom upnutí obrobit 5 až 6 různých povrchů obrobku. Výhodou konstrukce upínací jednotky je, že upínací síly se nepřenáší a tedy ani negativně neovlivňují (např. deformacemi) ani stůl stroje, ani obráběnou součást. Výrobce uvádí, že maximální nepřesnost při opakovaném upínání nepřesáhne hodnotu 0,01 mm. Tím je dána i přesnost polohy výchozího bodu při použití systému na programem řízeném stroji. Při současném využití více upínacích jednotek jsou tyto rozmísťovány se stejnou roztečí, takže lze potom obrobek umístěný na paletě přemísťovat na různé stroje bez přepínání a dalšího seřizování. Tento upínací systém je vhodný pro stroje konvenční, automatizované i pro robotizovaná pracoviště. Přitom umožňuje využít i stávající upínací vybavení uživatele. Předností Dock Locku je vysoká univerzálnost použití systému daná možnostmi kombinace různého počtu, rozmístění a polohování upínacích jednotek. A to nejen využitím firmou nabízených komponent systému, ale i možností začlenit upínací jednotky do přípravků vlastní konstrukce. Variabilita umístění a upevnění upínacích jednotek (zabudování v rovině nebo nad rovinou stolu; upnutí průchozími šrouby nebo za horní přírubu) na stůl stroje rozšiřuje možnosti praktické aplikace. Výrobce nabízí zabudování upínacích jednotek do pracovních stolů nebo palet přímo u výrobce obráběcích strojů. Upínací systém zajistí díky rychlé výměně obrobků zvýšení hospodárnosti výroby. Zatímco mezinárodní standardy počítají při upínání do svěráků, sklíčidel, speciálních přípravků apod. s časy méně než 20 min, při použití systému Dock Lock jsou časy do 2 min. Podle údajů výrobce při použití uvedeného způsobu upínání lze snížit neproduktivní časy ve výrobě z původních 50 % na 10 %. Upínací systém Dock Lock je využitelný nejen pro operace obrábění - soustružení, frézování, broušení, elektroerozivní obrábění, ale i v seřizovací a metrologické praxi. Firma Vischer ( Bolli AG je v ČR zastupována společností H ( H Ivančice.

Pneumaticko-hydraulický agregát

Holandská firma Enerpac B. V. patří mezi přední výrobce hydraulického nářadí a komponent širokého využití. Moderní konstrukce kvalitních výrobků má zvýšit produktivitu a bezpečnost výrobních procesů. V loňském roce výrobce představil novou řadu upínacího nářadí. Upínací systém tvoří pneumaticko-hydraulický agregát, který je zdrojem tlakového oleje, a vlastní hydraulická jednotka pro upínaní obrobku. Široká nabídka komponent systému umožňuje sestavení upínacích přípravků prakticky pro všechny operace obrábění. Pneumaticko-hydraulický agregát s ozn. Turbo II je nabízen v deseti různých provedeních, což zajišťuje vysokou univerzálnost aplikací. Agregáty udrží hydraulický tlak až 350 barů v úzké toleranci. Turbo II je vybaven automatickým vypínáním a zapínáním po dosažení požadovaného tlaku oleje nebo při poklesu tlaku. Nové provedení agregátu má měřidlo hladiny oleje a přesný regulátor jeho tlaku, příp. ukazatel teploty oleje v zásobníku. Překročení povoleného tlaku brání zabudovaný výpustný tlakový ventil. Pro spolehlivé upínání v těžkých podmínkách je agregát vybaven vyztuženým zásobníkem. Filtrace vzduchu a oleje, i oddělení obou částí agregátu zajišťuje jeho spolehlivou funkci a snadnou údržbu. Tlakový olej je funkčním médiem v základní upínací jednotce tvořené hydraulickým válcem a pístem. Příkladem nového výrobku je jednotka, jejíž píst je vybaven T ramenem pro upínání dvou obrobků současně. Rameno je spojeno s pístem objímkou a je přizpůsobeno i k upínání za nerovný povrch. Využití jedné nebo více jednotek, společně s dalšími dodávanými díly, jako jsou např. otočné válce s horní nebo dolní přírubou, tělesa se závitem, kazety, různé upínací páky apod., umožní sestavení i složitějších přípravků.

Rychloupínací mechanická sklíčidla

Anglická firma Pratt Burnerd International, začleněná do společnosti nazvané 600 Group, je výrobcem ručních i mechanických sklíčidel (v rozsahu průměrů 80 až 1200 mm) a dalšího upínacího nářadí. V loňském roce představila skupinu rychloupínacích mechanických sklíčidel pro vysoké rychlosti (HSQC). Sklíčidla o průměrech 165 mm až 500 mm jsou konstruována pro maximální otáčky v rozmezí 2500 ot.min-1 (( 500) až 6000 ot.min-1, a jsou tak využitelná na všech současných vysokorychlostních soustružnických CNC centrech. V základním provedení jsou tříčelisťová sklíčidla dodávána se dvěma sadami čelistí. Jejich výměna je tak rychlá (40 s), že podle výrobce je časová úspora až 95 % v porovnání s ostatními funkčně podobnými sklíčidly. Přesné výměně napomáhá předseřízení čelistí mimo stroj, které umožní dodávaný seřizovací přípravek. Nabídka uvádí přesnost při opakovaném upínání 0,025 mm. Mimořádně velká osová díra sklíčidel umožní využít k upínání obrobků i kleštinová pouzdra. Navíc lze sklíčidlo upravit k použití kleštinového trnu pro vnitřní upínání obrobků s malými otvory, např. u sklíčidla ( 165 mm lze takovým způsobem upínat obrobky v rozmezí průměrů 13 až 113 mm. Na objednávku lze dodat i dvoučelisťová sklíčidla nebo sklíčidlo s prodlouženým zdvihem čelistí. Široký sortiment normalizovaného, ale i speciálního upínacího nářadí firmy Pratt Burnerd reprezentoval jednoúčelový přípravek pro obrábění čepu automobilového závěsného ramena. Tvarově složitý rozměrnější odlitek z hliníkové slitiny je upínán mezi dvě speciální přesně seřiditelné čelisti (0,06 mm) tak, aby čep byl v ose univerzálního sklíčidla (( 254 mm), na kterém jsou čelisti umístěny. Sklíčidlo nese i rameno, kterým je podepřen druhý konec obrobku. Celý přípravek s upnutou součástí je vyvážen, takže při vlastním obrábění lze využít řezné rychlosti odpovídající až 2000 ot.min-1. Sklíčidla jsou konstruována tak, aby působením odstředivých sil docházelo k minimálnímu poklesu upínacích sil. Toho je dosaženo vyvažováním pomocí mechanismu, který je součástí sklíčidla. Výrobce na loňském ročníku veletrhu EMO předváděl měření poklesu upínací síly při rotaci sklíčidel nové konstrukce (až do n = 5000 ot.min-1). Na speciální zkušební stanici byl zaznamenán pokles upínací síly jen asi 7 kN v porovnání s hodnotou na úrovni 17 kN, naměřenou u srovnatelných sklíčidel jiných výrobců.

Další články

Obráběcí stroje a technologie
Nástroje pro obrábění / řezné materiály
Hydraulika/ hydraulické prvky
Pneumatické prvky/ kompresory

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: