63
obrábìní a strojírenství I svaøování I nástroje I náøadí
Hydraulická sklíčidla se vyznačují nízkým házením
yd au c á s č d a
y ačuj
ý áe
provedení, musí upínač nástrojů vždy
vyhovovat konkrétním provozním požadavkům. Jednoduché upínače fréz se
stopkou Weldon jsou tuhé, snadno použitelné, dokáží přenášet vysoký krouticí
moment a zajišťují bezpečné a pevné
upnutí se silnou ochranou proti vytažení. Jsou vhodné pro náročné hrubování,
postrádají však přesnou soustřednost.
Obecně jsou z podstaty nevyvážené
a nelze je produktivně využívat při aplikacích s vysokými otáčkami.
Kleštinová sklíčidla s výměnnými kleštinami představují nejběžnější formu technologie upínání rotačních nástrojů. Nákladově efektivní provedení ER je k dispozici
v široké škále rozměrů, přičemž nabízí dostatečné sevření pro spolehlivé operace
lehčího frézování a vrtání. Vysoce přesné
kleštinové upínače ER-HP mají nízké házení (<5 µm na hrotu nástroje) a symetrickou
konstrukci, kterou lze vyvážit pro vysokorychlostní operace. K dispozici jsou i zesílené verze pro těžké obrábění. Systém ER
umožňuje rychlou výměnu a lze jej vyžívat
pro velký rozsah průměrů stopek.
Držáky pro tepelné upínání Shrinkfit nabízí velkou upínací sílu, soustřednost 3 µm
(na 3×D) a vynikající vyvážení. Jejich útlá
a jednoduchá konstrukce umožňuje dobrý
přístup i k těsným detailům součástí.
Zesílená verze umožňuje provádět střední až těžké frézování. Síla upnutí závisí
na tolerancích vnitřního průměru dutiny
a stopky nástroje. Tepelné upínání Shrinkfit vyžaduje pořízení ohřevné jednotky
a proces ohřevu a zchlazení představuje
oproti jednoduché výměně kleštin delší
dobu přípravy.
Mechanická sklíčidla pro frézování poskytují vysokou upínací sí lu a radiální
tuhost konstrukcí s více řadami jehlových ložisek. Umožňují i těžké frézování
a rychlou výměnu nástrojů, avšak házení
může být větší než u systému s kleštinami. Mechanická sklíčidla mají obecně
Tradiční upnutí kuželem přináší vysokou tuhost
ad č up ut u e e p áš yso ou tu ost
větší rozměry než ostatní typy upínačů,
což může omezovat dosah nástrojů k některým detailům dílu.
též oblíbenost upínačů, které umožňují
operace soustružení, frézování nebo vrtání na jedno upnutí.
Hydraulická sklíčidla, která využívají k vytvoření upínací síly tlaku oleje, mají méně
vnitřních prvků než mechanická sklíčidla
a ve výsledku potom poměrně štíhlejší
profil. Hydraulická sklíčidla se vyznačují
nízkým házením a jsou efektivní při vystružování, vrtání a lehkém frézování při
vysokých otáčkách vřetena, současně jsou
ale citlivá na vyšší radiální zatížení.
I když existují patentované upínací systémy, které využívají inovativním způsobem
unikátní držáky a kleštiny a umožňují dosahovat velmi působivých výsledků, musí
provoz uvážit a propočítat jejich výhodnost. Takové systémy totiž obvykle znamenají vyšší náklady a omezený výběr
nástrojů od jediného dodavatele.
Náklady a další faktory
y
y
Spojení upínače s vřetenem obráběcího
stroje je stejně důležité jako způsob, jakým je upevněn řezný nástroj. Rozhraní
vřetena a upínače nástroje určují schopnost přenosu krouticího momentu a zajišťují i přesnost vystředění. Tradiční nástrojové kužely BT, DIN a CAT jsou efektivní
u menších strojů, současně však limitují
vysokorychlostní obrábění. Verze s kuželočelním kontaktem poskytují zvýšenou
tuhost a přesnost, zejména v aplikacích
s dlouhým vyložením. K přenesení vyššího krouticího momentu je také potřebný
větší kužel. Provedení HSK-E32 například
nemůže nahradit velikost HSK-A125A při
operacích těžkého obrábění.
Výběr provedení kužele bývá často dán
regionální preferencí. Rozhraní HSK se
objevilo v Německu v polovině devadesátých let, kdy se staly populárními 5osé
stroje. Kužely CAT se používají převážně
ve Spojených státech, zatímco v Asii jsou
nejvíce rozšířené varianty BT, často ve verzi
s kontaktem kužel/čelo.
Systém HSK se často využívá pro 5osé
obrábění. Systémy PSC (polygonální
upínací systém: Capto) a KM se používají hlavně u multifunkčních strojů a jsou
nyní ISO standardem. KM a Capto jsou
rovněž systémy modulární, které umožňují sestavení specifických nástrojů v různých délkách prostřednictvím přidávání
nástavců nebo redukcí. S tím, jak se zvyšuje nasazení víceúčelových strojů, roste
d
Ač jsou vstupní náklady na hydraulický nebo mechanický typ upínače v porovnání se
sklíčidlem nebo tepelným upínačem Shrinkfit vyšší, je třeba zohlednit ještě další faktory, jako jsou náklady na ohřívací jednotku
Shrinkfit či dobu potřebnou na výměnu
nástrojů. Je také nezbytné mít individuální
upínač Shrinkfit pro každý průměr stopky
nástroje, zatímco u kleštinového systému
jednoduše stačí vyměnit kleštinu.
Výrobní provozy si musejí uvědomovat
důležitost upínačů v obráběcím systému
a pochopit, že upínače, správně zvolené
pro konkrétní obráběcí stroj, strategii a obrobek, jim pomohou zvýšit produktivitu
a snížit náklady. Výrobci nástrojů proto
nabízejí komplexní sortiment upínačů
navržených s cílem uspokojit individuální
provozní potřeby.
Budoucí vývoj základní funkce upínačů
významně přesáhne. Softwarová správa
nástrojů a RFID čipy se stávají integrální
součástí datově ovládané výroby. Pokroky
v technologii přinášejí upínače vybavené
snímači, které umožňují sledovat zatížení
v reálném čase. Na základě shromážděných
údajů lze provádět úpravy parametrů obrábění v průběhu procesu – buď obsluhou nebo dokonce automaticky prostřednictvím
umělé inteligence (AI) propojené s řídicí jednotkou stroje. Tyto a další nové technologie
ještě posílí produktivní přínos nástrojových
upínačů v rámci obráběcích operací.
www.secotools.com
w w w. t e c h n i k a a t r h . c z