Témata
Reklama

Větší bezpečnost při upínání nástrojů

Letecký a kosmický průmysl staví vysoké požadavky na výrobu. Při hledání optimálního držáku nástrojů pro náročné vysokovýkonné frézování otestoval velký americký výrobce letadel mimo jiné i tepelně upínací držáky od firmy Haimer, které byly vybaveny nově vyvinutým systémem SafeLock. Revoluční systém SafeLock od firmy Haimer, kterou na českém a slovenském trhu zastupuje společnost SK Technik, překonal při testech všechna očekávání.

Frézování hraje při výrobě letadel významnou roli. Potřebné jsou formy a nástroje, které slouží k výrobě výlisků a tlakových odlitků. Kromě toho musí být výkovky, které jsou potom použity např. u podvozku, dále opracovány. Speciální materiály (hliník, titan, kompozitní materiály) způsobují stále nové problémy při obrábění. Další zvláštností leteckého průmyslu je frézování velkých montážních součástí, které se vyznačují velmi vysokým počtem otvorů. Tyto díly jsou vysoustruženy z plna, přičemž je často odebráno až 90 procent původního materiálu. Veškeré opracování musí být provedeno v nejvyšší kvalitě a s maximální přesností, za což je kromě obráběcího stroje zodpovědný také držák a daný nástroj. Výzvu představuje také opracování titanových slitin, protože zde se usiluje při nízkých otáčkách o velký úběr materiálu.

Reklama
Reklama
Reklama
Systém SafeLock firmy Haimer

Vysokovýkonné frézování

Konkurenční tlak nutí také letecký průmysl, aby dosahoval vysoké produktivity. Vysokovýkonné frézování (High Performance Cutting, HPC), při kterém je využit výkon stroje až na jeho hranici, se proto těší v tomto odvětví vysoké oblibě. Již několik let jsou na trhu speciální nástroje, které podporují tento typ obrábění. Odolávají vznikajícím vysokým krouticím momentům, třecím silám a tažným silám bez toho, aniž by se zlomily.

Přitom však vzniká nebezpečí, že se při vysokém zatížení fréza z držáku uvolní. To se přinejmenším týká držáků nástrojů, které nabízejí přesné upínání s dobrou přesností obvodového házení, jako jsou např. tepelně nebo hydraulicky upínací držáky. Jejich upínací síla je omezená a při vysokovýkonném frézování je někdy nedostačující. Jako alternativu mnozí uživatelé volí tradiční držáky Weldon s upínacím šroubem. Zde je možné libovolně zvyšovat velikost krouticího momentu, a to až do doby, než se fréza zlomí. Používání držáků Weldon má ovšem i jejich uživatelům známé nevýhody: obvodové házení, nesprávné upnutí, protože stopka v upínači potřebuje vůli, a krátkou životnost velmi drahých nástrojů v případě vysokovýkonného frézování.

Vysokovýkonné držáky Power Shrink Chuck v dlouhém a krátkém provedení

Upínač SafeLock

Další alternativy nebyly až do dnešní doby známy, což bylo výzvou pro specialisty z firmy Haimer. Ti vyvinuli řešení s názvem SafeLock, které kombinuje tepelně upínací nebo i jiné vysoce přesné držáky s tvarovými prvky. Princip je následující: na stopce frézy jsou vybroušeny šroubovité drážky, do kterých zasahují tvarové unašeče. Díky šroubovitému tvaru drážky může být nástroj zajištěn současně proti protáčení i vytažení. Unašeče jsou integrovány v upínači. Mohou být tvaru kuličky nebo také čepu. Tím je dosaženo výhod vysoké přesnosti díky tepelnému upnutí se současným spojením s tvarovým stykem. Navíc díky šroubovitému tvaru drážek může být nastavena i délka nástroje. Postup upínání je jednoduchý. Upínač se zahřeje a nástroj se otáčením zasune. Kulička nebo čepy samy nacházejí při otáčivém pohybu svou cestu v drážce. Pružina podporuje uložení nástroje bez vůle. Po několika sekundách upínač zchladne tak, že je tvarové i teplené spojení dokončeno.

Test upínače

Systém SafeLock již několikrát prokázal při intenzivních interních a externích testech svou praktickou použitelnost. Přesto největší a nejvýznamnější test byl nedávno proveden velkým americkým výrobcem letadel, a to během výroby nových součástek. Při extrémně náročném obrábění titanu se totiž uvolňovaly nástroje z upínače u všech vysoce přesných držáků nástrojů. To vedlo k velkým škodám v případě výroby drahých dílů. Alternativně použité držáky Weldon nedosahovaly požadované přesnosti ani životnosti nástroje. Z toho důvodu došlo k testování nového držáku Power Shrink Chucks firmy Haimer vybaveného systémem SafeLock.

Na vertikální portálové frézce s upínáním HSK-A 100 byl nasazen tepelně upínaný držák Power Shrink SafeLock s otvorem o průměru 32 mm a délkou 120 mm. Pro hrubování a dokončovací obrábění byl použit jeden a tentýž povlakovaný tvrdokovový nástroj s efektivní délkou břitů 83 mm. K testování byla vybrána jedna letadlová součástka vyrobená z titanové slitiny 6AL4V.

Dosažené výsledky

Na zkoušku bylo změřeno obvodové házení na špičce nástroje upnutém ve vřetenu stroje (celková délka vyložení: 171 mm). Přesnost obvodového házení byla se SafeLock držákem firmy Haimer 0,005 mm. Při použití držáku Weldon byly za stejných podmínek dosaženy hodnoty mezi 0,05 a 0,08 mm – tj. desetkrát horší než u Power Shrink SafeLock. Také uvolnění nástroje již nebylo žádným problémem: díky systému SafeLock se nástroj v průběhu celého obrábění v držáku nepohnul. Výsledky tohoto testu překonaly dokonce všechna očekávání. Životnost nástrojů se díky použití držáku SafeLock více než zdvojnásobila.

Velmi pozoruhodné rozdíly byly prokázány také u kvality povrchů. Jak u hrubování, tak u dokončovacího obrábění nebyly pozorovány při použití systému SafeLock žádné vibrace a následkem toho ani žádné stopy po chvění nástrojů – na rozdíl od držáků Weldon. Tento rozdíl byl mimo jiné také zřetelně slyšitelný. Výsledky posledního testu před oficiálním uvedením systému SafeLock na trh zdůrazňují výhody tohoto revolučního upínání nástrojů.

Možnosti rozšíření systému

Princip systému SafeLock se neomezuje pouze na tepelně upínací držáky firmy Haimer. Je možné jej integrovat stejně tak do kleštinových držáků nebo také v hydraulicky upínaných držácích. Vzhledem k tomu, že by firma Haimer chtěla tento systém patentovat jako standardní řešení v obrábění, je spolupráce s výrobci nástrojů a dalšími dodavateli držáků nástrojů v plném proudu. Jejich zkušenosti a nápady mohou vyústit v další optimalizaci systému SafeLock.

Luděk Dvořák

SK Technik

www.sktechnik.cz

dvorak@sktechnik.cz

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 81017
Datum: 08. 10. 2008
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.

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.

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.

Výsledky spolupráce akademické sféry s průmyslem

Pracovníci Ústavu výrobních strojů systémů a robotiky z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně usilují o těsné sepjetí školy s praxí, které nelze realizovat jinak než úzkou spoluprací s průmyslem. V předchozích vydáních MM Průmyslového spektra jsme avizovali, že budeme technickou veřejnost informovat o konkrétních výsledcích naší spolupráce. Zde jsou první poznatky.

Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

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