Upínače pro mikroobrábění
Vysoce přesné obrábění kovů má původ v hodinářském průmyslu. Postupem času objevila možnosti mikroobrábění i další odvětví a spektrum uživatelů dnes sahá od dentální a lékařské techniky, přes optický průmysl až po výrobu zápustek a forem. Tolerance u mikroforem dnes dosahují hodnot +/- 0,003 mm a ostrost hran 0,01 mm.
Upínače používané pro mikroobrábění mají svá vlastní pravidla. Pro dosažení nejlepších výsledků by měla být maximální házivost a opakovatelná přesnost menší než 0,003 mm. Vzhledem k vysokým otáčkám vřetena se doporučuje stupeň vyvážení 2,5 při 25 000 ot.min-1. Požadované extrémní hodnoty lze dosáhnout jen použitím upínačů, které zajistí trvale perfektní obvodovou házivost nástroje. Konvenční kleštinové upínače nejsou schopny takové parametry dosáhnout, je s nimi obtížnější manipulace a musí se pravidelně čistit. Sebemenší tříska usazená uvnitř upínače může negativně ovlivnit vyvážení a způsobit opotřebení, takže s každou výměnou nástroje upínač ztrácí svou přesnost.
Geniální upínací řešení: polygon
Řešení se nabízí v podobě patentované polygonální upínací techniky firmy Schunk. Ta využívá jednoduchý upínací princip: Místo válcového upínacího otvoru mají upínače s označením TRIBOS otvor ve tvaru polygonu. Tlakem vyvozeným upínacím zařízením se otvor deformuje v elastické oblasti materiálu a tvar se změní na válec. Tento proces probíhá pod Rp 0,2 % a tak nedochází k žádným změnám struktury uvnitř materiálu. V tomto stavu může být nástroj snadno vložen nebo vyměněn a po uvolnění tlaku od zařízení se vnitřní průměr vrátí zpět do původního polygonálního tvaru a nástroj je díky zbytkovému napětí v oceli pevně upnut. Trvalou obvodovou házivostí a opakovatelnou přesností < 0,003 mm měřenou na nástroji ve vzdálenosti 2,5 x D od čela upínače a vyvážením G 2,5 při 25 000 ot. splňuje upínač nejvyšší požadavky.
Při tepelně smrštitelném upínání se chladicí kapalina odpařuje, rezidua zůstávají v upínacím prostoru a k drahému, energeticky náročnému smršťovacímu zařízení se někdy musí instalovat i systém odsávání. Polygonální upínací technika nic takového nevyžaduje.
Tepelně smrštitelné upínače ztrácí často svou přesnost, i pokud se v krátké době opakovaně zahřívají a ochlazují, zatímco u polygonální upínací technologie zůstává vysoká přesnost spolehlivě zachována i po tisících upínacích cyklech - během upínacího procesu se polygonální upínač deformuje jen radiálně, nedochází k jeho protahování v délce. Nástroje tak mohou být délkově přednastaveny s minimální tolerancí 0,01 mm - i to je velkou výhodou vůči tepelně smrštitelným upínačům, kde se při chladnutí může přednastavená délka zkrátit.
Princip upínání polygonální upínací techniky rovněž vylučuje konstrukci s pohyblivými díly, což činí přesné upínače mechanicky odolnějšími a zajišťuje dlouhodobě bezúdržbovou funkci bez opotřebení. Ve srovnání s vícedílnými upínači mají i výrazně nižší náklady na údržbu.
Rychlé přesné a levnější
Pro mikroobrábění nabízí Schunk tři verze upínačů s polygonální upínací technologií. TRIBOS-RM je mimořádně kompaktní upínač s vysokou radiální tuhostí. Byl testován pro až 80 000 ot.min-1 a upíná nástroje o průměrech 3 až 12 mm. Upínací síly umožňují vysoké řezné výkony při excelentní obvodové házivosti, která zaručuje mimořádně rovnoměrný záběr břitů a vysokou kvalitu obráběného povrchu. Další verzí je TRIBOS-Mini. S jeho využitím je dokonce často možné upustit i od použití přesných speciálních nástrojů, což přináší výrazné úspory nákladů. Umožňuje upnout nástroje se stopkou s tolerancí h6 od průměru 0,3 mm. Upínač je konstruován a testován pro otáčky do 205 000 min-1 a díky štíhlé konstrukci je možné nástroj ponořit hluboko do obrobku se zachováním vysoké přesnosti. Této přednosti využívá i prodloužení nástrojů TRIBOS-SVL Mini, které je štíhlé, dlouhé a disponuje obvodovou házivostí < 0,003 mm.
Pro TRIBOS-RM, TRIBOS-Mini a TRIBOS-SVL Mini vyvinul Schunk dvě praktická upínací zařízení pro jednoduchou, rychlou a bezpečnou výměnu nástroje. Na obou zařízeních je požadovaný tlak již nastaven, obsluha jen vloží upínač do upínacího zařízení, otočí šroub imbusovým klíčem a vymění nástroj. Celý proces trvá asi 20 s.
593
