Témata
Reklama

Upínací systém s nulovým bodem zkracuje vedlejší časy

16. 05. 2016

Pomocí upínacího systému s nulovým bodem je možné formy po vyhrubování na frézce upnout bez velkých ztrátových časů na přesném obráběcím centru. Přitom požadavek na opakovatelnou přes-nost je pro nejnižší výšku základové desky o rozměrech 140 x 140 mm méně než 3 µm.

Když středně velký podnik plánuje své budoucí výrobky, potom je při tom zcela určitě Technische Hochschule Wildau. V laboratoři techniky plastů vznikají prototypy a minisérie malých a menších součástí z plastů dříve, než se předají do sériové výroby. U výrobců forem a nástrojů zajišťuje upínací systém s nulovým bodem od firmy AMF co možná největší flexibilitu v úzkých tolerancích upnutí obrobků. Tak je zajištěna vysoká přesnost upnutí při výměně obrobků mezi dvěma obráběcími centry.

„Když vyrábíme pro KMU prototyp nebo ověřovací sérii, nejde vždy jen o budoucí výrobek, ale mnohdy také o budoucnost podniku,“ říká Steffen Zinn z Technische Hochschule Wildau. V laboratoři techniky plastů prof. Dr. Andrea H. Foitzika vznikají například výrobky pro oblast medicíny, jakož i stomatologie nebo biotechnologie. Na vstřikovacím licím stroji Demag a na mikrovstřikovacím zařízení Babyplast vznikají prototypy nebo minisérie malých a menších součástí z termoplastů. Pro výrobu nástrojů a forem, které si zde také konstruují, mají generálkovanou frézku od firmy DMG, vybavenou skleněnými odečítacími mířítky a vysokootáčkovým vřetenem, a také mikroobráběcí centrum MMP 2522 od firmy Kern. Pomocí upínacího systému s nulovým bodem, který lze použít střídavě na obou strojích, bylo možné optimalizovat ztrátové časy. Vysoké nároky byly kladeny především na přesnost výroby.

Reklama
Reklama
Reklama

Při výrobě forem a nástrojů zajišťuje upínací systém s nulovým bodem velkou flexibilitu při malých tolerancích rozměrů.

Ze záměru se stávají prototypy a později sériové výrobky

Středně velké podniky dříve vyrobily vzorky nového výrobku a ty byly vystaveny na veletrhu. Pokud podnik dostal objednávku během nebo po veletrhu, mohl zahájit sériovou výrobu nástrojů. „Výroba prototypu nástroje a vzorku výrobku byla finančně hodně náročná a riziko neúspěchu na trhu bylo vysoké,“ říká koordinátor Zinn. „Nicméně výrobky pro medicínu byly velmi zajímavé a žádané. A náš institut získal pro praxi prospěšný projekt, takže mohl nabídnout jedno místo pro studenta.“
Aby se forma po vyhrubování na frézce bez velkých ztrátových časů upnula na mikroobráběcím centru, byl použit upínací systém s nulovým bodem, který tento předpoklad splňuje. Výška musela být co nejmenší, protože konstrukce stroje Kern Micro umožňuje celkovou výšku pouze 128 mm pro upínací systém i obrobek. Současně by měla základová deska o rozměrech 140 x 140 mm skýtat dostatek místa, aby bylo možné upnout i větší obrobky. Upínací systém musí být jednoduchý na obsluhu a jednoduše vyměnitelný mezi oběma stroji. Přitom musí být opakovatelná přesnost méně než 3 µm. Mnoho podniků sice nabízí desky o rozměrech 70 x 70 mm, ale Zinn chtěl upínat i větší obrobky a vzhledem k možnosti vzniku vibrací je nechtěl nechat přečnívat mimo oblast upnutí. Pro AMF má jen slova chvály: „Externí spolupracovník Uwe Schmeil a celý tým od AMF vystupovali společně a na naše přání dodávali řešení, která byla směrována přesně na naše potřeby.“

Ve standardní základové desce jsou umístěny čtyři upínací moduly K 10.2 s nulovým bodem s vestavnou výškou pouze 22 mm.

Ploché moduly s vysokými upínacími silami

Po vypracování obsáhlého reklamačního řádu je nový upínací systém s nulovým bodem od pod-zimu roku 2014 v provozu. Systém sestává ze standardní normalizované základové desky se čtyřmi AMF upínacími moduly K 10.2 a s nulovým bodem, který je upraven pro stroje DMG. S průměrem 112 mm působí modul K 10.2 přes velkou upínací plochu a je odolný vůči stranovým a tahovým sílám vznikajícím při obrábění. Upíná silou 25 kN a může při obrábění zachytit i vysoký klopný moment. Zákazníkům to umožňuje obrábět s vysokou přesností i při velkých silách vznikajících při obrábění. „Systém je ideální pro hrubování na frézce,“ zdůrazňuje Zinn.

S konstrukční výškou pouze 22 mm je upínací modul velmi plochý, což umožňuje vytvořit velmi tenkou základovou desku, takže při upnutí na stůl zbývá ve stroji více místa mezi ní a vřetenem. „Neznáme žádný jiný upínací systém s nulovým bodem, který by byl při stejných vlastnostech tenčí,“ tvrdí Schmeil. Moduly skýtají bezpečné, bezvibrační upnutí obrobku nebo výměnné palety pomocí AMF – Spann Nipel Technik. Referenční bod zůstane stále uprostřed a změna teploty nebo protažení materiálu se na přesnosti upnutí neprojeví.

Na základové desce je umístěna speciální deska se čtyřmi upínacími moduly K 5 s nulovým bodem.

Na základní desce je umístěna zvláštní deska se čtyřmi AMF upínacími moduly typu K 5 s nulovým bodem a na ní je přišroubován velmi nízký svěrák. Speciální deska je velmi plochá, má výšku pouze 23 mm. To je možné, protože upínací moduly K 5 mají malou výšku. Přesto vyvozují upínací sílu 13 kN při malém průměru závitu 45 mm. V kombinaci čtyř modulů tedy upínají obrobky silou 52 kN.

Konstrukční výška upínacího systému s nulovým bodem musí být co možná nejmenší, protože mikroobráběcí centrum má celkovou výšku pracovního prostoru pouze 128 mm.

Speciální desku se svěrákem můžeme nyní mezi dvěma frézkami jednoduše vyměnit. Při výměně ze stroje DMG na stroj Kern naměřil Zinn pomocí zabudovaného systému Renishaw opakovatelnou přesnost 1,3 µm. „To na nás udělalo velký dojem, je to podstatně přesnější, než jsme požadovali. Tento způsob upínání nám nyní poskytuje ještě více možností,“ těší se spolupracovník TH.

Při výměně speciální desky ze stroje DMG na stroj Kern byla naměřena opakovatelná přes-nost 1,3 µm.

Výsledky byly získány měřením mikroskopem Keyence

Když proces nebo dílčí tolerance vyžadují ještě větší přesnost a jsou-li například používány malé frézy o průměru 40 µm, je požadováno dokonce dodržení rozměrů na 1 µm. K tomu nechal Zinn vybudovat na mikroobráběcí centrum klimatizovaný prostor a před obráběním se obrobky aklimati-zují až 24 hodin. Přesnost obrobků byla po obrábění měřena mikroskopem Keyence. „Je-li nutné měřit s ještě větší přesností, můžeme použít rastrovací elektronový mikroskop,“ zdůrazňuje Zinn.

V institutu se již nyní těší na další projekt – jde o nástroje se slinutým karbidem, které výrobce součástí zhotovených vstřikovacím litím nemůže sám vyrobit. V TH Wildau již opracovávali slinutý karbid o tvrdosti 56 HRC, a dokonce 90 HRA. Zinnovi, který vyvíjí konstrukční řešení nástrojů a forem, zasvítily oči: „S našimi zkušenostmi a upínacím systémem s nulovým bodem od AMF jsme zvědaví na výsledky.“

Zdroj: Das Industriemagazin, č. 48, 2015

Reklama
Vydání #5
Kód článku: 160515
Datum: 16. 05. 2016
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.

Na cestě stát se globálním jazykem produkce

V loňském roce na veletrhu EMO se uskutečnila první "live" prezentace univerzálního rozhraní obráběcích strojů umati (universal machine tool interface), do které se na výstavě zapojilo na sedmdesát firem z deseti zemí se 110 stroji a 28 softwary. Tato inciativa vytvořit standardizované rozhraní, které uživatelům umožní snadnou a bezpečnou integraci nových strojů, softwarů a dalších zařízení do vlastních IT ekosystémů na principu plug and play, vznikla v roce 2017 pod záštitou VDW (Německá asociace výrobců obráběcích strojů). VDW nyní spojuje své síly s VDMA (Svaz německých strojírenských podniků), aby společně podporovaly šíření a používání standardů OPC UA v celém strojírenském sektoru pod značkou umati.

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
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

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.

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.

Přesnost zvyšující produktivitu

Zakoupení obráběcího centra Pama umožnilo společnosti Tajmac-ZPS zvýšit nejen její celkovou produktivitu, ale také geometrickou přesnost při výrobě důležitých komponent pro její vícevřetenové automaty.

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.

Kloubový robot uvnitř stroje

V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Vlajková loď pětiosého obrábění

Český výrobce obráběcích strojů Kovosvit MAS v letošním roce slaví úspěch se svojí high-tech produkcí, zejména s pětiosými vertikálními obráběcími centry řady MCU. Tyto stroje se daří firmě umísťovat na náročné trhy Evropské unie i jinde ve světě, cenné reference sbírají především v leteckém průmyslu.

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.

Nová generace tangenciálních rohových fréz

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

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