Témata
Reklama

Současné upínací nářadí v procesu obrábění

Trend nabídky specializovaných výrobců upínacího nářadí v uplynulém období ukazuje, že podstatně větší pozornost se soustřeďuje na upínání řezných nástrojů.

Toto zaměření vyplývá jednak z širokého (a stále se měnícího) sortimentu řezných nástrojů z hlediska typů, rozměrů a konstrukce upínacích částí, jednak z technologických podmínek provádění obráběcích operací, tzn. využití progresivních řezných materiálů a obrábění intenzivními řeznými podmínkami s velkými úběry materiálu. Proto současné procesy obrábění vyžadují vysokou dynamickou pevnost a tuhost upnutí řezných nástrojů, i přesnost relativní polohy a funkčního posuvu nástroje vzhledem k obrobku. Představené novinky v tomto a předchozím vydání zahrnují široký sortiment upínacího nářadí od jednoduchých kleštinových pouzder, přes univerzální stavebnicové upínací systémy, až po speciální jednoúčelové upínače. Zvláštní pozornost je věnována pohonovým nástrojovým jednotkám, tzn. nabídce řezných nástrojů s vlastním elektrickým, kapalinovým nebo vzduchovým pohonem.
Význam i nároky na upínací nářadí vzrůstají v souvislosti s komplexním vývojem výrobních technologií a prostředků jejich realizace. Přímý vliv na vývoj upínacího nářadí mají zejména následující aspekty:
  • Vyšší přesnost a jakost funkčních povrchů, které zvyšují požadavky na vzájemnou polohu nástroje a obrobku, ale i na tuhost upnutí, přesnost funkčního pohybu i posuvu řezného nástroje v procesu obrábění.
  • Zpracování nových konstrukčních materiálů - především materiálů s horší obrobitelností, které vyžadují vyšší síly k upnutí obrobku a současně i vysokou dynamickou tuhost upnutí řezného nástroje, který je vystaven větším řezným silám.
  • Konstrukce obráběných součástí - zvětšuje se rozměrová a tvarová rozmanitost součástí, rozšiřuje se využívání netradičních konstrukčních prvků. Obrábění funkčních povrchů je jednoznačně podmíněno pevným upnutím součásti a volným prostorem k provedení operace, což často přináší problémy, např. s deformací součástí působením upínacích sil (např. u rozměrných prstencových nebo tenkostěnných dílců) nebo s tuhostí a přesností nástrojů pracujících s větším vyložením apod.
  • Intenzifikace procesu obrábění - moderní obráběcí stroje jsou konstruovány pro práci s vysokými rychlostmi (otáčkami), posuvy a úběry materiálu. Těmto podmínkám musí být přizpůsobeny upínací mechanismy řezných nástrojů a obrobků. V této souvislosti je třeba řešit nové problémy, např. vliv odstředivých sil na velikost upínacích sil, vyvažování rotujících upínacích přípravků apod.
  • Mimo uvedené vlivy, které v procesu obrábění často působí společně, jsou konstrukcí upínacího nářadí dlouhodobě respektovány uživatelské a provozní požadavky. Především je požadována jednoduchá konstrukce, snadná instalace, obsluha a údržba, co nejširší možnosti využití z hlediska vlastní funkce i aplikace na obráběcích strojích, unifikace základních částí upínačů přecházející k typovým řadám (rozměrovým a výkonovým) upínacího nářadí, příprava samostatných funkčních elementů upínačů, jako jsou např. přesné vodicí lišty, různé typy čelistí, upínací jednotky atd., které uživatel může využít ve vlastní konstrukci upínačů.
    Reklama
    Reklama
    Reklama

    Dva v jednom

    Samostatnou skupinu obráběcích sestav tvoří jednotky, které řezný nástroj nejen upínají, ale současně i zajišťují jeho hlavní funkční pohyb. Vesměs se jedná o zařízení, která pracují s rotačními nástroji, často s vysokou řeznou rychlostí, a jsou používána v pevném spojení s obráběcím strojem nebo s ručním ovládáním. Příkladem nového řešení obrábění v omezeném prostoru je pravoúhlá nástrojová hlava s kapalinovým pohonem, kterou nabízí firma Command Tooling Systems. Nový výrobek je určen pro obrábění dutin a vybrání až do průměru 25 mm. Rozšiřují se tak možnosti stávajících obráběcích strojů a redukují se náklady na dodatečné dokončovací operace. Umožní obrábění ve stísněném prostoru, který byl dříve považován za nedosažitelný pro CNC obrábění. Navíc může být obráběním více povrchů na jedno upnutí obrobku zlepšena i produktivita výroby. Pravoúhlá hlava je upevněna ve vřetenu stroje. Pohon hlavy obstarává hydraulický motor napojený na vysokotlaký chladicí systém stroje. Rychlost i moment otáčení nástroje v hlavě jsou vyvozeny proudem tlakové kapaliny. Pro lehké aplikace je třeba tlak na úrovni 1300 kPa, pro těžší případy obrábění 6800 kPa a více. Poněvadž pravoúhlé hlavy mají vlastní náhon (chladicí kapalinu), osa C vřetena je volná pro další funkce, což umožní obrábění více radiálních poloh při jednom seřízení. Výsledkem je snížení operačního času, zlepšení přesnosti a snížení nákladů. Kompaktní a tuhá konstrukce hlavy je vhodná i pro automatickou výměnu nástrojů. Nabízený modulární systém s řadou velikostí hlav a provedení ploch rozšiřuje flexibilitu procesu obrábění. Praxe dokumentuje přednosti představených hlav např. při frézování klínových i jiných mazacích drážek, vrtání vypouštěcích otvorů ve stěnách válců nebo obrábění několika radiálních povrchů na monolitních součástech.
    Nástroji nové generace označuje firma Air Turbine Technology Inc. řadu nástrojových jednotek ATT (Air Turbine Tools), poháněných vzduchovými turbínkami. Vysoké otáčky nástroje zlepšují proces řezání a výrazně sníží jeho cenu. Nová konstrukce odstraňuje problémy dříve používaných pohonů, jako bylo mazání, nespolehlivé převodové mechanismy, údržba apod. Výkonné jednotky ATT dodávají vysokou konstantní rychlost s otáčkami od 25 000 min-1 do 65 000 min-1, 5% volnoběhem až do maximálního výkonu 1,4 HP. Např. model 206SV, s kleštinovým pouzdrem O 6,3 mm, je při otáčkách 50 000 min-1 používán pro odstraňování otřepů, leštění, řezání nebo dokončování obrobků z kovů, plastu, dřeva nebo kamene. Vřetena jednotek jsou uložena v hybridních keramických ložiskách. Vřeteno modelu 250JS v novém trojitém ložisku je zabudováno v ocelovém tělese o průměru 19 mm, upraveném pro snadné uchopení. Konstrukce ručních jednotek redukuje chvění a hluk, vyžaduje malý tlak do řezu a neznečišťuje okolní prostředí, např. olejovou mlhou. Provoz ATT je ekonomický (malá spotřeba filtrovaného vzduchu) a nepotřebuje mazání ani údržbu.

    Upínání obrobků při obrábění

    V oblasti nářadí pro upínání obráběných součástí se pozornost soustřeďuje na rozšíření aplikačních možností klasických upínacích prvků jako jsou svěráky (ruční i mechanizované), upínky, rozpínací pouzdra, vačky apod. Stále se rozšiřuje sortiment specializovaných ustavovacích a upínacích elementů, které jsou uživateli nabízeny k využití ve vlastní konstrukci upínacích přípravků. Pro konkrétní typy obrobků a rozsah výroby jsou k dispozici speciální, často jednoúčelové upínače. Výrobci upínacího nářadí doplňují sortiment hotových výrobků i nabídkou řešení upínání konkrétního obrobku "na míru". S cílem zajistit co největší rozsah upínaní obrobků, s ohledem na jejich rozměrovou a tvarovou rozmanitost, jsou připravovány stavebnicové soupravy z ustavovacích, vodicích, upínacích a dalších dílů, pro sestavení konkrétního přípravku.
    Moderní svěráky se dvěma pracovními místy, s názvem TOOLEX DS Series 6", představila firma TE·CO Workholding Technology. Litinové těleso svěráku je vybaveno tvrdými upínacími a unášenými (opěrnými) čelistmi. Rozměr jednoho upínacího místa je 100 x 150 mm, s přesností upínacích čelistí ±0,015 mm. Ruční mechanismus zajišťuje největší posun při uvolňování 6,3 mm. Svěráky typu Toolex 4" využívají hydraulický upínací systém, který je zabudován do tělesa svěráku a nezvětšuje jeho půdorysný rozměr. Maximální upínací síla je 1,8 kN, největší celkový zdvih je 9,5 mm s mezním posuvem čelisti 4,7 mm na stranu.
    Rozpínací pouzdra ID pro upínání soustružených součástí za díru firmy Mitee-Bite jsou ukázkou široké nabídky upínacích elementů, které uživatel může využít pro vlastní konstrukci přípravků. Vnější povrch pouzder z měkké oceli se obrobí přesně na požadovaný tvar, takže lze dosáhnout souososti obrobku a pouzdra na úrovni 0,01 mm. Pouzdra jsou vyráběna pro upínání za díry v rozsahu průměrů 4,0 až 102,8 mm. Vnější upínací povrch pouzder lze postupně tvarově upravovat pro stále menší obrobky. Průměr příruby pouzdra je velmi přesný pro upnutí do desky přípravku. Vlastní upínací síla je vyvozena mechanicky nebo hydraulicky.
    Rozsáhlá je rozměrová a tvarová nabídka upínek. Např. výrobce Mitee-Bite nabízí klasické provedení upínek nazvané Pitbull, které využívají standardní šrouby se zapuštěnou hlavou. Upínky s relativně malou upínací plochou se vyznačují vysokou upínací silou ve vodorovné nebo svislé rovině. Různé provedení, např. ocelové měkké, kalené, s ostrými nebo sraženými hranami, z mosazi apod., zajistí pevné a bezpečné upnutí. Vedle těchto hotových výrobků firma nabízí i "polotovary" upínek Uniforce. V pěti velikostech jsou připraveny opěrné a upínací čelisti, jejichž tvar lze upravit podle tvaru součásti. Speciální konstrukce upínacích klínů rovnoměrně rozdělí upínací síly na obě strany. Upínací síly se pohybují v rozmezí 2,2 kN až 26,7 kN. Sortiment tvarově upravitelných upínacích elementů rozšiřuje i nabídka nové řady vaček, kterými lze upínat součásti kruhového i nepravidelného tvaru. Jedná se o polotovary, dodávané pro snadné obrábění v měkkém stavu. Každé balení je doplněno speciálním šroubem pro upnutí při obrábění potřebného tvaru. Speciální upínky představuje typ Mitte-Bite OK-VISE s klínovou upínací plochou. Utažením šroubu (O 8 až 16 mm) se upínka zvětší a přitlačením k podložce upíná obrobek. Všechny funkční povrchy upínky jsou broušené, což zajišťuje jejich snadnou a přesnou seřiditelnost. Tepelně zpracované vroubkované upínací povrchy upínek spolehlivě upevní součásti z hrubým povrchem nebo odlitky. Široká je nabídka provedení upínacích ploch, např. měkké čelisti pro upínání nepravidelných tvarů, čelisti ve tvaru V apod. Konstrukce upínek předpokládá jejich opakované použití na paletách a stolech vodorovných obráběcích strojů.

    Komponenty k upínacím přípravkům

    V nabídce samostatných součástí upínačů zastávají důležité místo lišty různého provedení a určení. K usnadnění stavby přípravků jsou určeny ustavovací lišty. Přesně broušené lišty z nízkouhlíkové oceli, opatřené otvory pro zapuštěné upevňovací šrouby, jsou nabízeny v širokém sortimentu velikostí a délek. Lišty se upínají do frézovaných drážek v desce přípravku, jejichž hloubkou lze regulovat výšku zabudované lišty. Zvýšení stability upnutí je možné dosáhnout povlakem Carbinite, který firma Mitte-Bite na objednávku aplikuje na dosedací plochy lišt. Pro magnetická sklíčidla jsou určeny speciální lišty pro upínání neželezných materiálů při broušení a frézování. Velmi přesné a relativně nízké lišty jsou vhodné pro upínání obrobků při broušení nerezavějících ocelí, mosazi, hliníku a plastů. V kombinaci s upínkami Bitbull lze zajistit dostatečně pevné upnutí železných materiálů při intenzivním úběru materiálu. Lišty lze sestavovat na požadovanou délku nejen jako upínací, ale i seřizovací nebo opěrné části přípravků.
    Reklama
    Vydání #7,8
    Kód článku: 30707
    Datum: 16. 07. 2003
    Rubrika: Výroba / Obrábění
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Prestižní ocenění Zlatá medaile

    Výjimečnost nástroje FreeTurn skupiny Ceratizit potvrdila na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu odborná porota prestižního ocenění Zlatá medaile. Ocenění za inovaci ve zpracovatelské technologii bylo společnosti uděleno za inovativní metodu technologie podélného a čelního soustružení, kdy je hrubování, dokončování a obrábění kontur realizováno pomocí jediného nástroje. Společně s progresivní obráběcí metodou High Dynamic Turning zvyšuje nástroj FreeTurn dynamičnost a efektivnost procesu soustružení.

    Brousicí centrum pro hospodárnou výrobu

    Brousicí centrum UW II F od firmy Saacke v mnoha detailech předčí očekávání svých zákazníků. Z hlediska výkonnosti, velikosti a hmotnosti se řadí mezi již zavedené typy brusek UW I F a UW I D a vytváří tak ideální podmínky pro maximální přidanou hodnotu.

    Produktivní vrtání otvorů do hliníku

    Výrobci automobilů produkují čím dále více dílů z hliníku s cílem snížit hmotnost vozidel i spotřebu paliva. S ohledem na tuto tendenci je proto jasné, že vzniká poptávka po vrtácích použitelných pro výrobu otvorů ve součástkách z hliníkových slitin. Musí být zároveň schopny zajistit vysokou produktivitu, nízké náklady na otvor, dlouhou a konzistentní životnost, vysokou opakovatelnost i bezpečnost procesů.

    Související články
    Úspora vedlejších časů

    V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Univerzální brusky pro broušení na kulato

    Úzké tolerance a obtížně obrobitelné materiály - pro hospodárnou výrobu velmi přesných válcových obrobků vertikálním, vnějším a vnitřním broušením na kulato je zapotřebí pokroková strojní technologie. Společnost Okamoto nabízí široké portfolio řešení, která vyhovují všem požadavkům průmyslové výroby. Příkladem jsou univerzální CNC brusky IGM4VSP a UGM5V, které při broušení na kulato dosahují přesností v řádu mikrometrů.

    Inovace ve srážení hran velkých ozubených kol

    Chamfer Contour Milling skýtá výrobcům velkých ozubených kol pro nákladní automobily flexibilní a hospodárný proces pro jejich stále důležitější operace zkosení hran / odstraňování otřepů.

    Automatizovaná upínací technika

    Optimalizované technologie a procesy zajišťují ve výrobních firmách stále větší produktivitu. To platí i pro centrické svěráky, které se používají například pro stacionární upínání kulatých a čtvercových obrobků na nejrůznějších obráběcích strojích.

    Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

    Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

    Řezné kapaliny zvyšují výkonnost při soustružení závitů

    Závity jsou strojně obráběné prvky, se kterými se lze běžně setkat prakticky ve všech průmyslových odvětvích. A přesto, že se soustružnické závitořezné operace využívají už celá desetiletí, stále ještě se daří dosahovat v tomto procesu pokroků, zejména pokud jde o problematické materiály, jako jsou korozivzdorné oceli, žáruvzdorné slitiny (HRSA) nebo titan. Jako příklad lze uvést vývoj soustružnických závitořezných nástrojů, které jsou opatřeny přívodem řezné kapaliny z horní i ze spodní strany, jehož kombinovaná přesnost přináší prodloužení životnosti nástroje a zvýšení kvality závitů a otevírá potenciál pro použití vyšších hodnot řezných parametrů. Tento pozitivní vliv ještě více vyniká při obrábění problematických materiálů.

    Chytré měření upínací síly

    Společnost Kelch uvede ve 3. čtvrtletí 2018 na trh novou generaci přístroje Safecontrol 4.0. Osvědčený systém měření upínací síly ve vřetenu obráběcího stroje je kompletně přepracován a poskytuje nyní uživatelům prostřednictvím vlastní aplikace maximální flexibilitu. Další výhodou je vysoká spolehlivost a v neposlední řadě moderní ergonomický design a jednoduché ovládání.

    Progres v navyšování podílu na trhu

    Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

    Nové perspektivy v obrábění titanových draků letounů

    Rostoucí využití titanu pro aplikace v leteckém průmyslu je za poslední léta velmi dobře zdokumentováno. Stejně tak se tématem diskuze a zkoumání staly i problémy spojené s efektivním, produktivním a vysoce kvalitním obráběním tohoto oblíbeného materiálu. Každá obrobna chce samozřejmě při frézování titanu optimalizovat výkonnost použité frézy, ale bez vhodných technologií a správného know-how to nemusí být až tak snadné. Díky převratnému objevu se však v současnosti začínají v této oblasti věci měnit.

    Nové nástroje z opotřebovaných nástrojů

    Není-li možné nástroje ze slinutého karbidu dále přeostřovat, zbývá většinou pouze jedna možnost – odho-dit je do šrotu. Použití nově vyvinuté metody recyklace však nyní umožňuje tyto opotřebované nástroje využít jako výchozí polotovar pro výrobu nástrojů nových.

    Proč používat strategii trochoidního frézování?

    Strategie trochoidního frézování byla na trh díky svým výhodám uvedena už před několika léty, ale přesto se často setkáváme se zákazníky, kteří používají výhradně tradiční metody obrábění. Důvodem nejsou nedostatečné možnosti strojového parku nebo absence kvalitního CAM systému pro programování. Důvodem je nejčastěji obecná neznalost této strategie frézování a konzervativní myšlení.

    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