V oboru upínačů rotačních řezných nástrojů byla na veletrhu EMO 2017 v Hannoveru prezentována řada novinek. Hydraulické upínače s velmi štíhlým tělem, zhotoveným laserovým spékáním, a odpovídající svým průřezem a možností nerušené práce v hloubce dutiny tepelně smrštitelným upínačům, nabízí již více výrobců. Patří k nim Mapal (High Torque Chuck HTC), WTE-Tools (HPH 3°Multi), Schunk (Tendo Slim 4ax) a další (obr. 1). K výhodám těchto upínačů patří i tepelná stabilita do 120 °C a více, posun upínací zóny k čelu nástroje a dobré tlumení vibrací. Upínače pro těžké operace vyrábí firma Haimer (rodina Heavy Duty Shrink), což jsou tepelně smrštitelné upínače s výrazně zesíleným pouzdrem, určené pro práci s těžkoobrobitelnými materiály. Pro obdobné účely, zejména při obrábění Ti slitin, představil Nikken nový upínač X-Treme Chuck, vyznačující se zvýšeným počtem přesně broušených upínacích válečků, a především dvojicí šroubů blokujících nástroj proti vytažení z upínače axiální složkou řezné síly (obr. 2). Podobnou ochranu nabízí rovněž již osvědčený systém SafeLockTM společnosti Haimer. Řada upínačů může být vybavena přívodem chladicí kapaliny k čelu upínače. Systém Diebold JetSleeve®2.0 přivádí řeznou kapalinu nebo směs olej- -vzduch přímo k čelu upnuté frézy prostřednictvím řady otvorů v čele „zlatého“ převlečného pouzdra JetSleeve®2.0; Venturiho efekt pomáhá udržet paprsek chladiva u povrchu nástroje a tím zvyšuje jeho vyplachovací efekt (obr. 3). Zajímavá jsou i upínací pouzdra Schunk SINO-R, která jsou v upínací části složena z oceli, barevného kovu a high-end elastomeru, vyplňujícího expanzní komoru. Tato kombinace materiálů účinně tlumí radiální vibrace a doporučuje se pro upínání závitořezných fréz. Pro upínání závitníků nabízí Emuge novou modulární řadu držáků Softsynchro®, určenou pro axiální vyrovnání stoupání závitníku se synchronizovaným vřetenem CNC stroje. Upínání obrobků Moderní rotační i stacionární upínače obrobků musejí splňovat řadu podmínek. Na prvém místě mezi ně patří bezpečné upnutí dílce v definované poloze, upnutí tenkostěnných obrobků bez deformace, schopnost snášet vysoké dynamické síly vyvolané řezným procesem nebo vznikající pohybem obrobku, musí být schopny přizpůsobit se novému obrobku v nejkratší možné době a v neposlední řadě se vyžaduje i schopnost generovat a odesílat příslušná digitální data. Jak tyto požadavky plní vybraní výrobci upínací techniky, bude ilustrováno na několika příkladech. Snížení kusového času, lepší využití pracovního prostoru stroje a prodloužení bezobslužného času jeho provozu nabízejí věžové vícemístné upínače nabízené několika výrobci. Pokračuje vývoj upínacích systémů na principu nulového bodu, zaručujících přesné polohování a rychlou výměnu obrobku; ve svém výrobním programu je má každý větší výrobce upínacího nářadí, a to včetně systémů elektricky či pneumaticky dálkově ovládaných, vybavených možností kontroly správné polohy a upnutí včetně funkce automatického čištění – např. Röhm EasyLock, Schunk Vero – S NSE3 138, Schunk Vero – S NSE mini 90 nebo Roehmheld STARK SPEEDY hydratec. Kompaktní svěrák SMW Autoblok SL ProofLine je vybaven dálkovou regulací upínací síly a integrovaným induktivním senzorem, kontrolujícím polohu upínaného dílce (obr. 4). Jeho další výhodou jsou vyměnitelné tvarové čelisti, jimž stačí výška upínací plochy dílce pouhých 3,5 mm, což zaručuje volný přístup nástrojů k dílci z pěti stran. Dálkové ovládání více funkcí těchto upínačů vytváří předpoklady k jejich zapojení do digitalizovaného provozu. Nový upínací trn Hainbuch Maxxos T211 má místo okrouhlého kužele šestiboký pyramidový tvar. V důsledku toho přenese o 150 % vyšší krouticí moment a má až o 60 % vyšší pevnost v ohybu (obr. 5). Výkon při opracování tenkostěnných nebo citlivých obrobků mohou výrazně zvýšit sklíčidlové hydraulické vyrovnávací čelisti Schunk, vybavené systémem olejových komor pro upnutí takovýchto dílců s minimálními deformacemi. Hydraulický systém navíc výrazně tlumí vzniklé vibrace a přispívá k lepší jakosti opracovaného povrchu. I při vysokých otáčkách zaručuje integrovaný systém redukce odstředivé síly minimální pokles upínací síly a významně zvyšuje bezpečnost procesu. Manipulace s obrobky Dynamicky se rozvíjející obor představují koncové hlavice a uchopovací zařízení pro průmyslové roboty, jejichž rozsáhlou nabídku předvedla firma Schunk. Příkladem může být dvouprstový paralelní chapač Schunk EGL 90 s dálkově nastavitelnou uchopovací silou, u nichž lze zdvih uchopovacích prstů, jejich rychlost a sílu sevření volně programovat (obr. 6). Kompletní řídicí a výkonná elektronika je integrována do tělesa chapače a maximální flexibilitu rozhraní nabízí Profibus, Can Bus nebo Profinet, které zajišťují rychlé a jednoduché propojení s nadřazeným řídicím systémem. NÁSTROJE A ČTVRTÁ PRŮMYSLOVÁ REVOL UCE Možnost být nositelem potřebných digitálních dat, generovat je, přijímat je a operativně reagovat na data přijatá je základním předpokladem aktivního zapojení nářadí do digitalizovaného prostředí. Požadavky na jednotlivé obory nářadí z pohledu digitalizace jsou různé, a ne všechny obory nářadí jsou z tohoto pohledu již dostatečně blízko požadované úrovni – například lze konstatovat, že v oboru upínacího nářadí, seřizovacích zařízení a úložných systémů byl učiněn větší pokrok než v oboru nářadí řezného. Předpoklady pro generování dat v reálném čase a jejich oboustranný přenos jsou u řezného nářadí naplněny pouze u některých high-tech mechatronických nástrojů Mapal, vybraných nástrojů vyvrtávacích Big Kaiser a Iscar nebo zrychlovacích hlav Iscar, kde lze měřit a ovládat nastavený rozměr, resp. otáčky. Nástroj k obrábění čela příruby ze zadní strany opatřený výklopnou čepelí (H. Bilz Autofacer) má polohu břitu hlídanou integrovaným senzorem a informace je předávána bezdrátově do přijímací stanice obráběcího stroje; lze tak regulovat i řezné parametry. Měření řezných sil a zatížení břitu v reálném čase je však teprve předmětem základního výzkumu. Institut třískového obrábění (ISF) na TU Dortmund spolu s Institutem pro výrobní techniku a kvalitu výroby (IFQ) na Uni Magdeburg vyvíjí senzorické nástroje a senzorické upínací systémy s integrovanými výkonnými členy pro upínače obrobků, využitelné pro strategie regulující řezný proces. Předmětem výzkumu jsou možnosti aktivního snižování vibrací u tenkostěnných obrobků s cílem zvýšit produktivitu při současném zlepšení obrobeného povrchu, eliminace změn rozměru v důsledku pnutí vzniklých během řezného procesu, predikce dynamického chování nástroje, obrobku a upínače během procesu a využití frézovacího nástroje s integrovaným senzorem k simulaci vibrací během práce v hloubce dutiny obrobku. Výměna digitálního signálu mezi upínačem obrobku a nadřízeným systémem a jeho využití pro řízení celého procesu se již využívá častěji. Z pohledu požadavků čtvrté průmyslové revoluce jsou však nejdále řídicí systémy úložných systémů a zařízení pro proměřování a seřizování nástrojů. Za všechny lze jmenovat seřizovací zařízení Haimer rodiny Power Clamp i4.0 pro tepelně smrštitelné upínače, schopné integrace do nadřazených sítí a komunikace s nimi, nebo úložné systémy Gühring GTMS (obr. 7) či Mapal Unibase- M, které umožňují automaticky on-line sledovat stav položek včetně jejich historie a řídit související logistiku. Petr Borovan, Hannover
