Témata
Reklama

Upínače stopkových nástrojů

Přestože je cena upínače minimální vzhledem k ceně kompletního obráběcího stroje, jsou upínače často podceňovaným a opomíjeným, avšak důležitým a rozhodujícím spojujícím členem mezi vřetenem stroje a nástrojem. Výběr správného upínače výrazně ovlivní budoucí výsledky celého obráběcího procesu.

Nejdůležitějšími požadavky na upínač jsou: dostatečná upínací síla i při vysokých otáčkách, přesnost upnutí (obvodové házení) nástroje, jednoduchá obsluha a v neposlední řadě hodnota vyvážení upínače. Kromě toho mohou upínače plnit i ochrannou funkci například tím, že svojí konstrukcí dokážou tlumit vibrace vznikající při obráběcím procesu, a tím nejen chrání vřeteno stroje, ale také zabraňují vzniku „mikrovýlomků“ na břitu nástroje – tak prodlužují jeho životnost a ve výsledku snižují náklady na celý obráběcí proces. Vliv tlumení vibrací ve spojení s přesným upnutím je názorně vidět na grafu, který znázorňuje trvanlivost nástroje (při daných řezných parametrech) v závislosti na použitém upínači.

Upínací systémy

Požadavky zákazníka na obráběcí proces jsou obvykle jasně stanoveny a na trhu existuje mnoho různých typů upínačů, které tyto požadavky mohou splnit. Pro každou aplikaci je možné vybrat optimální upínací systém, neboť každý typ se vyznačuje odlišnými vlastnostmi a výhodami. Firma Schunk nabízí velmi široký a ucelený výrobní program přesných upínacích systémů pro stopkové nástroje, tzv. Total Tooling, který zahrnuje hydraulické upínače Tendo, polygonální upínače Tribos, univerzální upínač Sino, přesné mechanické upínače Big a tepelně smrštitelné upínače Celsio. Sortiment vhodně doplňuje systém pro vyvažování nástrojů Acuro. Součástí služeb je profesionální poradenství, jehož výsledkem bude výběr optimálního upínacího systému pro danou aplikaci.

Reklama
Reklama
Reklama
Princip polygonálního upínače Tribos: normální stav (nahoře) a stav upínače při výměně nástroje (dole)
Graf trvanlivosti nástrřoje v závislosti na použitém upínači

Hydraulické upínače Tendo

Upínače Tendo využívají zcela jiného principu upnutí nástroje než konvenční upínače. Otáčením upínacího šroubu se vytváří rovnoměrný tlak hydraulického média uvnitř upínače. Tento tlak působí na upínací pouzdro, které nástroj pevně a přesně upne. Pro upnutí menších průměrů je možné použít redukční pouzdra. Výhodami hydraulických upínačů jsou přesné upnutí nástroje s opakovatelností ≤ 0,003 mm, tlumení vibrací, jednoduché ovládání bez dalších periferních zařízení, procesní bezpečnost a odolnost vůči vnějším znečišťujícím látkám. Posledními inovacemi jsou hydraulické upínače Tendoturn pro soustružení, extrémně štíhlé upínače Tendo-LSS a krátký upínač Tendo-ES.

Řez hydraulickým upínačem Tendo

Polygonální upínače Tribos

Princip polygonálního upínání patří k těm vysoce sofistikovaným principům, které jsou však překvapivě jednoduché. Princip upínání je v řezu schematicky znázorněn na obrázku. Vlastní deformace upínače se děje pouze v oblasti pružné (elastické) deformace, při které nedochází k žádným molekulárním změnám v materiálu. Postup je tedy možno opakovat bez omezení počtu cyklů.

Upínače Tribos jsou patentovány a jsou k dispozici ve třech provedeních. Tribos-S je štíhlá verze, která se vyznačuje dosud nepřekonaným poměrem vnějšího průměru upínače k průměru nástroje a minimálním upínacím průměrem 0,3 mm. V této verzi jsou nabízena také prodloužení nástrojů Tribos-SVL. Tribos-R je robustní verze, která poskytuje větší radiální tuhost a výborné tlumení vibrací. Tribos-RM je provedení spojující výhody obou předchozích verzí a uplatní při HSC obrábění na strojích s vřetenem HSK-E. Všechna provedení mohou být použita v kombinaci s prodloužením nástrojů, což činí systém Tribos extrémně flexibilní pro složité obráběcí úlohy. Mezi výhody patří přesné upnutí nástroje (≤ 0,003 mm), extrémně štíhlá konstrukce (Tribos-S), tlumení vibrací (Tribos-R), rychlá a jednoduchá výměna nástroje bez nutnosti ochlazování, procesní bezpečnost a v neposlední řadě relativně nízké pořizovací náklady.

Univerzální upínač Sino

Princip upínání je podobný jako u hydraulických upínačů, avšak kapalné médium je nahrazeno pevnými deformačními segmenty. Upínače se vyznačují jednoduchou obsluhou, dobrou přesností upnutí, tlumením vibrací, vysokými přenášenými krouticími momenty a nepřekonatelným poměrem cena/výkon. Využití nacházejí tyto upínače nejen při obrábění kovů, ale také stále více při obrábění dřeva a plastických hmot.

Přesné mechanické upínače Big

V oblasti kleštinových upínačů nabízí firma Schunk široký sortiment pro veškeré technologické operace od těžkého frézování až po vysokorychlostní (HSC) obrábění. Mezi výhody těchto upínačů patří vysoká přesnost upnutí (až 0,003 mm při vyložení 4x D), vysoké upínací síly (krouticí moment až 3 000 Nm), dlouhá životnost, snadná manipulace a velký rozsah upínacích průměrů.

Extrémně štíhlá konstrukce – upínač Tribos-S
Upínač Tribos-R pro tlumení vibrací

Tepelně smrštitelné upínače Celsio

Základní princip tohoto systému je již velmi dlouho znám a využívá tepelné roztažnosti kovů při vysokých teplotách. Pomocí vysokofrekvenční indukční cívky se upínač velmi rychle ohřeje přesně na místě, kde se nástroj upíná. Po vsunutí nástroje se upínač musí nechat ochladit, a to buď přirozenou cestou (časově náročné), nebo nuceně (chladicí systém). Výsledkem procesu smrštění je téměř homogenní nástroj s vysokou přesností upnutí, velkými přenášenými krouticími momenty a velmi dobrým poměrem mezi radiální tuhostí a vnějším tvarem upínače.

Upínač Sino-R s pevnými deformačními segmenty

Vyvažovací systém Acuro

Díky dlouholetým zkušenostem ve vývoji a výrobě precizních upínacích systémů Schunk neustále sleduje nejnovější trendy v oblasti obrábění. Dominujícím tématem je v současnosti vysokorychlostní (HSC) obrábění. Moderní obráběcí stroje s vysokodynamickými vřeteny vyžadují jemně vyvážené upínače, neboť špatně vyvážený nebo zcela nevyvážený upínač nedodrží výrobní tolerance, poskytuje špatnou kvalitu obrobeného povrchu, zatěžuje uložení vřetena a v delším časovém horizontu může způsobit i jeho poškození. Proto se firma Schunk rozhodla doplnit sortiment nástrojových upínačů přesným vyvažovacím systémem Acuro. Tento systém nabízí rychlé a maximálně přesné vyvážení kompletního nástrojového systému. Mezi jeho další výhody patří snadná obsluha, měření nevývažku ve 2 rovinách a možnost vyvažování velkých nástrojů (max. délka 400 mm, max. průměr 350 mm).

Kleštinové upínače Big
Vyvažovací systém Acuro

Který z výše jmenovaných upínacích systémů je však nejlepší? Na takovou otázku prakticky nelze odpovědět. Správná otázka zní: Který upínací systém je pro daný obráběcí proces ten správný, čili optimální? A na tuto otázku již lze poskytnout odpověď. Ať už se při frézování, vrtání, závitování nebo vystružování zákazník nakonec rozhodne pro jakýkoliv upínací systém, u firmy Schunk má vše od jednoho dodavatele.

Ing. Pavel Ambrož

Schunk Intec

www.cz.schunk.com

pavel.ambroz@cz.schunk.com

Reklama
Související články
Příklady magnetického upínání z praxe

Jak je široké spektrum možností využití magnetické upínací technologie a jak velký je její potenciál popisuje článek od společnosti Schunk na straně XX (200614). Následující příklady z aplikací, které Schunk realizoval, tvrzení uvedená v článku Pohodlné upínání magnetem dokazují.

Nastavení upínacího tlaku zrychluje výměnu

Rychlejší tempo a maximální procesní bezpečnost při výměně nástroje slibuje stacionární čtecí systém Tribos Fixscanner firmy Schunk u přesných upínačů nástrojů Tribos pro mikroobrábění.

Hydraulické upínače pro objemové obrábění

Tendo E compact je univerzální hydraulický upínač společnosti Schunk pro objemové obrábění, vrtání, vystružování a řezání závitů.

Související články
Kompletní výměna sklíčidla pod pět minut

Razantní výměnu sklíčidla pod pět minut umožňuje patentovaný rychlovýměnný systém sklíčidel – Rota FSW firmy Schunk. Místo upevňovacích šroubů a adaptéru na tažnou trubku lze toto sklíčidlo bezpečně uvolnit a uzamknout pomocí jediné-ho upínacího šroubu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Rychlé a flexibilní upnutí rozmanitých geometrických tvarů

Ať už je to čtverec, obdélník, trojúhelník, nebo individuální obecný tvar, s prizmatickými čelistmi Pronto firmy Schunk lze rychle, flexibilně a bezpečně upnout nejrůznější geometrie. Tímto jedinečným systémem rychlovýměnných čelistí může být dodatečně vybaveno libovolné sklíčidlo pro upnutí polotovarů i opracovaných dílů, bez ohledu na výrobce a typ sklíčidla.

Zvenku štíhlá, teplem smrštitelná kontura, uvnitř chytrá hydraulická upínací tec

S hydraulickým upínačem Tendo Slim 4ax se poprvé podařilo úspěšně zkombinovat kompletní vnější geometrii tepelných upínačů podle DIN 69882-8 s výbornými vlastnostmi hydraulické upínací techniky firmy Schunk. Tím poskytuje štíhlý přesný upínač velmi dobré předpoklady pro využití v sériové výrobě, zvláště v automobilovém průmyslu.

Nástrojové upínací systémy

Trendy v obrábění jsou jednoznačné: rychleji, lépe, levněji. Aby bylo možné udržet krok s globální konkurencí, ve většině výrobních podniků se ve všech pádech skloňují slova rychlost, kvalita a náklady. Cílem je rychleji a především levněji vyrobený kvalitní produkt. Tato meta vyžaduje vysokovýkonné komponenty, obzvláště také na rozhodujícím rozhraní mezi strojem a obrobkem.

Systémový program pro razantní výměnu čelistí

Speciálně pro konvenční sklíčidla se šroubovanými čelistmi byl vyvinut rychlovýměnný systém čelistí Pronto. Snižuje čas výměny kompletní sady čelistí pod 30 sekund, což je zhruba o 95 % méně než u běžných řešení. Po úspěšné premiéře tohoto systému na konci roku 2013 je nyní k dispozici kompletní systémový program, který optimalizuje přípravný proces od skladování rychlovýměnných sad až k vlastní výměně ve stroji.

Pomocník pro automatizovanou výměnu palet

Paletový modul VERO-S NSA plus a robotická spojka VERO-S NSR byly vyvinuty speciálně pro automatizovanou výměnu palet. Oba produkty plní svoji funkci precizně, a tím zajišťují dlouhodobě stabilní proces.

Polygonální upínače nástrojů

Mnoho firem řeší často protichůdné požadavky ve výrobě: Několik tun vážící obrobky na jedné straně a přesné obrábění v řádech µ (mikronů) na straně druhé. Při výběru vhodných upínačů nástrojů by mělo být rozhodujících více parametrů: nízká obvodová házivost, tlumení vibrací, snadná obsluha a bezpečný proces, stejně jako minimální rušivé kontury. Firma Schunk vyvinula polygonální upínací techniku Tribos – inovativní upínací systém, který je vhodný pro množství přesných obráběcích úkolů.

Elektrické odjehlovací vřeteno pro roboty

Za pomoci robotů lze mnoho kroků následného zpracování provádět přesněji, rychleji a efektivněji. Pneumatické nástroje firmy Schunk jsou nyní doplněny o elektrické odjehlovací vřeteno RCE. Energeticky úsporný, nastavitelný nástroj je všestranně použitelný a poradí si se širokou škálou obrobků.

Inteligentní upínač nástrojů

Inteligentní upínač nástrojů Itendo již prokázal své kvality v řadě aplikací, ať jde o frézování, zahlubování, nebo mikroobrábění. Nyní přichází na trh jeho nástupce: Itendo2 je kompaktnější, výkonnější a nabízí podstatně více možností využití. Díky zmenšenému provedení může tento upínač nahradit standardní upínače nástrojů v poměru 1 : 1. Jeho schopnost pracovat při vyšších otáčkách se uplatní v leteckém i kosmickém průmyslu a při mikroobrábění.

Utěsněné rychlovýměnné sklíčidlo

Bezúdržbové, procesně bezpečné a přesné upínací přípravky zefektivní výrobu soustružených dílů. Lze je rychle přestavět a v případě potřeby do nich automaticky zakládat obrobky. Silové sklíčidlo Schunk Rota THW3 s rychlou výměnou čelistí a patentovaným utěsněním kromě výše uvedeného exceluje dlouhodobou vysokou procesní stabilitou, konstantními upínacími silami a dlouhými servisními intervaly.

Tajemné obráběcí věže a pyramidy

Na první pohled nenápadné, při bližším ohledání však všestrannější než jakékoliv jiné upínací zařízení. A proč jsou tyto upínací věže a pyramidy považovány za tajemné? Pravděpodobně proto, že na každém stroji mění svou „tvář“. Efektivním použitím zmnohonásobí počet obrobků v prostoru stroje, a nabízejí tak ideální podmínky k redukci prostojů a vysokou flexibilitu bezobslužných strojů – za předpokladu, že jsou vhodně zvolena upínací zařízení.

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