Témata
Reklama

Precizní upínače zvyšují přesnost i produktivitu

Firma Gühring je v povědomí technické veřejnosti vnímána hlavně jako jedna z vedoucích v oboru přesných rotačních nástrojů. Tato firma však má ve svém portfoliu již více než 25 let program upínací techniky s názvem GM300, který zahrnuje také měřicí prostředky a služby.

Z hrubého pohledu by se mohlo zdát, že upínací technika je jen jakýmsi doplňkem hlavního oboru řezných nástrojů. Avšak kvalitní upínací technika je plnohodnotným členem celé obráběcí soustavy stroj – nástroj – obrobek a mnohdy právě upínací pouzdra rozhodují o kvalitě řezného procesu i trvanlivosti nástroje a jeho maximálně možném využití při nejvyšších parametrech a hospodárnosti procesu.

Reklama
Reklama
Reklama
Obr. 1. Modulární upínací program GM300 zahrnuje veškerou moderní upínací techniku pro precizní nástroje včetně potřebných měřicích prostředků a služeb.
Obr. 2a, b. Porovnání upínacího kuželu na tepelných upínačích TSG 3000: a) HSK, b) SK

Upínací rozhraní HSK

GM300 je všeobecný modulární systém vyvinutý pro upínání rotujících a pevných nástrojů. V roce 1987 bylo zkonstruováno a vyrobeno ve firmě Gühring upínací rozhraní s označením GM 300. V roce 1991 se toto spojovací rozhraní stalo normou DIN 69893 a od roku 2001 je toto spojovací rozhraní HSK rovněž pevně předepsáno v normě ISO 13164-1/-2. Je vhodné jak pro upínání uvnitř nástrojového systému, tak i jako spojovací rozhraní pro přímé upnutí do strojních vřeten nebo nosičů nástrojů.

Hlavním rysem upínacího kuželu HSK je provedení duté kratší kuželové stopky s čelní dosedací plochou. Odpovídající přiřazení strmých kuželů (SK) k upínačům s dutým kuželem (HSK) je možné najít v příslušné přiřazovací tabulce.

Tabulka přiřazení strmých kuželů k upínačům s dutým kuželem

Výhody upínacích kuželů HSK

Upínací kužele HSK mají oproti strmým dlouhým kuželům typu SK důležité výhody, k nimž patří:

• vysoká statická a dynamická tuhost
Axiální a radiální síly vznikající ve stopce nástroje vytvářejí upínací sílu potřebnou pro extrémní tuhost (obr. 3).

Obr. 3. Statická poddajnost – porovnání mezi strmým kuželem SK50 a kuželem HSK100

• vysoký přenos krouticího momentu a definované nastavení radiální polohy
Kužel duté stopky je upnut v držáku, resp. vřetenu tak, aby vznikl enormně vysoký třecí styk přes celou plochu kuželového pláště a rovnou čelní dosedací plochu. Dva vnitřní upínací segmenty uchopí držák na vnitřním konci stopky v nástrojovém držáku a zajistí tak definované nastavení radiální polohy s tvarovým stykem (obr. 4).

Obr. 4. Předepínací a třecí síly v upínači HSK

• vysoká přesnost výměny a opakovatelnost
Kruhový záběr upínacích segmentů uvnitř upínače s dutým kuželem zaručuje absolutně těsné a přesné spojení upínače a vřetena nebo držáku. Radiální i axiální
opakovatelná přesnost upínání pro všechny velikosti je menší než 0,002 mm.

• vhodnost pro vysoké rychlosti
Čím vyšší jsou otáčky, tím více se zvyšuje upínací síla a upnutí upínací mechaniky uspořádané ve tvaru klínového mechanismu je intenzivnější. Cílené předpětí mezi dutým kuželem upínače a otvorem vřetena kompenzuje rozšíření vřetena vzniklé odstředivou silou, takže nemůže vzniknout žádná radiální vůle. Rovná přesná čelní dosedací plocha zabraňuje dodatečnému vtažení do vřetena v axiálním směru.

• kódové označení – identifikace
Pro umístění běžných identifikačních systémů je v nákružku upínače připraven otvor o ø 10 mm a hloubce 4,5 mm pro datový nosič – kódové čipy.

• přívod chladicí kapaliny
Automaticky vyměnitelné upínače s HSK kuželem jsou dimenzovány pro centrální přívod chladicí kapaliny prostřednictvím přívodní trubky. U upínačů pro manuální výměnu je přívod chladicí kapaliny proveden rovněž centrálně. Upínací prvky jsou kompletně utěsněny a tím je uložení vřetena chráněno před vniknutím chladicího média.

• automatické upínání nástrojů
V případě automatického upínání nástrojů působí upínací síla axiálně prostřednictvím táhla. Upínací kužel současně umožňuje radiální pohyb upínacích segmentů. Tyto segmenty zajedou do vnitřních upínacích nákružků tělesa kuželu a celý kužel je tím zatažen dovnitř do dutiny, až dosedne na přesnou čelní plochu. Upínací mechanismus tak zvětší přítažnou sílu vůči této čelní ploše až s faktorem 3,5.

• krátké doby výměny
Čas reálné výměny upínače s HSK kuželem je díky jeho krátké konstrukční délce rychlejší. Tato konstrukční délka činí 33 % délky konvenčního strmého kužele. Upínače s SK kuželem musí mít na konci kuželu ještě přítažný čep, který danou dráhu pro výměnu ještě prodlužuje. Upínače s HSK kuželem mají rovněž nižší hmotnost (cca 50 % hmotnosti strmého kužele) díky nižším požadavkům na robustnost automatických výměn a jejich mechanismů.

S ohledem na uvedené výhody upínačů HSK s dutým kuželem používá tento systém dnes většina výrobců menších obráběcích strojů a linek pro třískové obrábění rotačními nástroji. Vynikající přesnost, tuhost a opakovatelnost při upínání pak splňují nejnáročnější požadavky v systému stroj – nástroj – obrobek.

Program pro dokončovací operace s označením 6x6

K dosažení nejvyšších přesností je pro uživatele obou upínacích systémů připraven modulární program pro dokončovací obrábění 6x6. Tento upínací program je postaven na modulární bázi držáků pro dokončovací obrábění s nejpřesnějším provedením například pro PKD/CBN nástroje pro dokončovací obrábění či vysoce výkonné výstružníky HR500 (obr. 5). Díky šesti blíže k sobě uspořádaným seřizovacím šroubům pro radiální a axiální nastavení umožňuje velmi snadno provádět úpravy a korekce polohy řezné hrany vůči symetrii rotace. Tím jsou nástroje nastaveny pro obrábění bez kymácivého efektu v mikrometrické přesnosti. Díky možnostem výběru upínačů (hydraulických, tepelných či HPC) a rozhraní, jako HSK či SK, je velmi snadné sestavit si optimální modul. Tento systém lze dodat v kombinaci s monolitickými speciálními nástroji. Přívod chladicí kapaliny je bezztrátový díky použití mezipouzdra. Systém je také k dispozici v provedení pro aplikace technologií s minimálním množstvím mazání (MMS).

Obr. 5. Upínací program 6x6 je postaven na modulární bázi držáků pro dokončovací obrábění.

Kompletní program GM300 pro upínací techniku a příslušenství je vyráběn v českém výrobním závodě v Sulkově u Plzně. Vývoji těchto produktů je zde věnována mimořádná pozornost, protože vysoce výkonné a přesné rotační nástroje vyžadují upnutí do dostatečně tuhých precizních upínačů. Nově vybudované a moderně vybavené oddělení výzkumu a vývoje se zkušebnou má nyní vynikající technické zázemí pro inovace upínací techniky.

Dr.-Ing. František Plánička

Gühring

sekretariat@guehring.de

www.guehring.cz

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 150626
Datum: 03. 06. 2015
Rubrika: Trendy / Obrábění
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.

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
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.

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.

Nová generace tangenciálních rohových fréz

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

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.

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.

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.

Efektivní identifikace nástrojů a přenos dat

Systémový dodavatel Kelch GmbH uvádí na trh řešení Kelch QR pro kompletní, procesně spolehlivou identifikaci nástrojů, která zároveň přenáší data nástrojů do obráběcího stroje. Kelch QR je koncipováno jako jednoduché ekonomické řešení, které umožňuje podnikům zavést bez velkých dodatečných nákladů standardy Smart Factory a Průmyslu 4.0. Následující text představuje běžné metody, jako jsou tištěné etikety, postprocesor a moderní systémy, například RFID čipy a systémy pro správu nástrojů, a porovnává je s Kelch QR jako s jednoduchou a ekonomickou alternativou.

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.

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