Rychlá výměna závitníků ve vřetenu stroje

V kusové a zakázkové výrobě, jako je například výroba nástrojů a zařízení nebo výroba s převažujícím obráběním velkých dílců, jsou zásobníky strojů beznadějně zaplněné. Například po hrubování a dokončovacím frézování komplexní geometrie při tomtéž upnutí může být vyrobeno ještě velké množství závitů rozdílných velikostí, což vyžaduje nasazení mnoha nástrojů. Právě u výroby závitů je někdy zapotřebí manuálního zásahu a například na těžko přístupných místech je nutné používat i závitníky s prodlouženými stopkami.

Tuto situaci musela řešit i firma Wolf. „S našimi obrobky se pohybujeme v rozsahu hmotností od nějakých 100 kilogramů až do pěti tun, přičemž maximální hmotnost je dána nosností jeřábů v hale,“ říká Klaus Trescher a jako příklad ukazuje na tři metry dlouhý ozubený válec s vnějším průměrem asi 800 mm, určený pro tisk obalů. Klaus Trescher je vedoucí výroby této rodinné obrobny, která se kromě novovýroby zaměřuje i na opravy a renovace. Velkou roli ve firmě Wolf hraje také soustružení dílů až 6 000 mm dlouhých, stejně jako frézování a vrtání. Výroba disponuje čtyř- a pětiosými stroji od různých výrobců, v nichž mohou být upnuty obrobky až do délky 4 200 mm. Pro programování firma využívá CAM a CAD systém Topsolid.

„Pro nás je důležité provést kompletní obrobení – jak frézování, tak soustružení – v jedné operaci,“ vysvětluje Trescher, stojící právě před velkým obráběcím centrem, které dosahuje velikosti rodinného domu. Stroj značky Reiden RX 18 umožňuje frézování, soustružení a přirozeně i závitování na jedno upnutí. Na upínací desce je možné vyrábět rotační díly do průměru 2 200 mm, jakož i tvarové obrobky při tříosém i pětiosém obrábění. Dalším strojem s podobnou konfigurací je WFL M100 MillTurn pro obrábění rotačních dílů s maximální délkou až 5 500 mm a průměrem do 900 mm. „Stejně jako na všech našich ostatních CNC frézovacích centrech nasazujeme při výrobě závitů na obou těchto strojích inovativní držáky závitníků Emuge Softsynchro QuickLock.“ Tento ještě relativně nový systém umožňuje velmi rychlou manuální výměnu závitníku bez toho, aby upínač musel být vyjmut ze stroje. Závity jsou u firmy Wolf – v závislosti na konstrukci, materiálu, odvětví a požadavku zákazníka – převážně řezány, ale někdy i frézovány nebo tvářeny.

„Kromě jiných materiálů obrábíme převážně ocel. Výzvou jsou speciální oceli s vysokým obsahem chromu, niklu a wolframu. Proto klademe důraz na kvalitu nástrojů, takže při závitování již delší dobu sázíme výhradně na nástroje Emuge.“ Vedle univerzálních závitníků jsou rovněž používány nové tvářecí závitníky řady Innoform Steel-M. „Nová geometrie s větším počtem mazacích drážek, stejně jako vylepšený TiN povlak přispívají k tomu, že v oblasti tváření závitu, životnosti a jistoty procesu se úroveň výroby opět o kousek posunula,“ potvrzuje vedoucí výroby.

K vysoké kvalitě a spolehlivosti závitování v Kalchreuthu přispívají upínací pouzdra SoftSynchro s integrovaným mechanismem pro kompenzaci axiálních chyb vstupujících do procesu závitování. Nová upínací pouzdra SoftSynchro QuickLock fungují na stejném principu jako držáky SoftSynchro, ale jsou navíc doplněna o rychlovýměnný adaptér. Tělo držáku s kompenzačním mechanismem tak zůstává ve vřetenu stroje a ručně se vyměňují pouze adaptéry s předem upnutými a zaměřenými závitníky.

K dispozici jsou dva typy rychlovýměnných adaptérů: vložka EM s červeným kroužkem, která slouží pro upínání pouze určitého průměru stopky (například 8 mm pro M8, respektive M11), a adaptéry s černou šestihrannou maticí EM-Z, které jsou vybaveny ER kleštinami, do nichž lze upnout různé průměry stopek a nastavit různé délky vyložení. Nízká radiální vůle vložky a upínacího nástroje zaručuje vysokou přesnost, minimální házivost a zároveň neprostupnost nečistot do vnitřního mechanismu. „Tím snižujeme počet držáků ve stroji a nemusíme pokaždé vybírat zásobník, což je u kusové výroby nespornou výhodou,“ připomíná Michael Klügl, pracovník zákaznického centra Emuge-Franken, dvě důležité výhody systému QuickLock. Upínací pouzdro s adaptéry umožňuje upnout závitníky od M4 do M20 a je k dispozici ve všech nejběžnějších provedeních upínacích kuželů, i s univerzální stopkou Weldon.

Jak přesně to funguje u firmy Wolf, popisuje Trescher takto: „Pracovník zaměří na měřicím a seřizovacím přístroji například šest různých závitníků upnutých do rychlovýměnných adaptérů QuickLock. Při výměně závitníků nepotřebuje žádné nářadí. Závitníky ve vložkách jsou změřeny ve stejném pouzdru SoftSynchro QuickLock, jako je ve stroji. Na vytisknutém informačním štítku jsou zaznamenány informace o příslušné délce a průměru nástroje.“ Jednotlivé délky jsou poté pracovníkem zadány společně s velikostmi příslušných závitů do tabulky nástrojů stroje. Na základě požadavků v NC programu jsou přiřazena správná čísla nástrojů. „To představuje určité náklady, ale urychluje to práci,“ vysvětluje Trescher. Při obrábění se zpravidla začíná frézováním, poté následuje vrtání otvorů pod závity, a nakonec se vyrábějí všechny závity s využitím jednoho držáku a výměnného systému QuickLock. „I závitování běží velice rychle. Když je například hotov rozměr M5, jde se pracovník podívat k ovládacímu panelu, kde ho program poznámkou informuje, že další na řadu přijde rozměr M6. Takže M5 s adaptérem ven a do zásobníku držáků před strojem, adaptér se zaměřenou M6 dovnitř. V tomto duchu se pokračuje postupně u všech velikostí závitu. Jednotlivé kroky NC programu se zobrazují na displeji jeden po druhém. Pracovník vždy po zastavení programu a výměně závitníku s adaptérem potvrdí pokračování procesu.“

Proces probíhá podobně jako výměna nástroje u stroje, jenže ručně. „Takto šetříme naše zařízení i místo, především jsme ale oproti minulosti výrazně flexibilnější a rychlejší,“ říká Trescher. To se týká manuální výměny závitovacích nástrojů, stejně jako například použití prodloužení závitníků. „Jelikož stačí měřit pouze jednou, uložená délka v tabulce nástrojů se mění teprve tehdy, když vyndám nástroj z adaptéru. Pokud všechny parametry sedí, vymění se pomocí QuickLocku závitový nástroj během dvaceti sekund. Ale výměna QuickLockem je zpravidla pořád rychlejší než výměna ze zásobníku stroje.“ Časovou úsporu odhaduje vedoucí výroby okolo 20 procent. K tomu je nutné zohlednit ještě nižší pořizovací náklady za držáky. „Zatímco dříve jsem měl v zásobníku u pěti různých závitů pět SoftSynchro pouzder, dnes potřebuji pouze jedno,“ poznamenává Trescher. „Protože držák je přibližně čtyřikrát dražší než adaptér, cenová úspora se v tomto případě pohybuje okolo 75 procent.“

Skupina Emuge-Franken je téměř 100 let jedním z leaderů trhu v oblasti závitování, kalibrů a frézování. Svým zákazníkům z oblastí automobilového a leteckého průmyslu, zdravotnictví a těžkého i všeobecného strojírenství nabízí více než 40 000 katalogových nástrojů a násobně větší počet specifických zákaznických řešení vyráběných na míru.

Emuge-Franken

miroslav.kala@emugefranken.cz
www.emuge-franken.cz