Mandrini
Da sinistra: nelle lavorazioni ad alta velocità è preferibile sostituire gli utensili in acciaio super rapido( HSS) con utensili in carburo, in diamante policristallino o CBN
Il portautensili HSK è ideale per lavorazioni rapide e precise, minimizzando vibrazioni e problemi di stabilità sile, e maggiore è l’ eccitazione delle armoniche del sistema. Questo si traduce in vibrazioni che, a loro volta, riducono la precisione di concentricità( runout) e la qualità superficiale e che, in ultima analisi, comportano dispendio di denaro, materiale e danneggiamento delle attrezzature. Simmetria ed equilibrio devono essere gli obiettivi da tenere ben presenti. Mandrini per il calettamento, mandrini idraulici e portapinze rappresentano i migliori esempi di portautensili ben bilanciati perché, per loro stessa natura, sono simmetrici. Inoltre, la loro forma è generalmente sottile: la maggior parte della massa è quindi concentrata lungo l’ asse centrale. Per contro, i portafrese con bloccaggio laterale non sono una scelta consigliabile. I mandrini per fresatura sono un’ alternativa migliore ai portafrese, essendo meglio bilanciati. Il mandrino forte serraggio MEGA Double Power Chuck di BIG DAISHOWA è progettato specificamente per supportare velocità elevate. Insieme agli altri della serie MEGA presenta tutte le superfici lavorate fino a ottenere una finitura a specchio. A velocità elevate, anche lievi anomalie nella concentricità del corpo hanno un peso. La rettifica di tutte le superfici assicura di superare questa problematica. Particolarmente vantaggiosa è anche la ghiera senza tacche dei mandrini MEGA, che assicura una superficie perfettamente cilindrica all’ esterno, a differenza della
forma esagonale o dentellata tradizionale. BIG DAISHOWA, inoltre, adotta la ISO 16084 per il bilanciamento dei suoi portautensili, così da assicurare una maggiore precisione e stabilità. Questa norma considera diverse variabili e permette un bilanciamento più pratico ed efficiente rispetto alla ISO 1940-1, tradizionalmente usata dalla maggior parte dei costruttori di utensili, in quanto inadatta a sistemi moderni specie con piccole dimensioni e alte velocità.
L’ importanza del cono del mandrino Anche il cono del mandrino è un aspetto da tenere in considerazione. Nella maggior parte dei casi, si scelgono portautensili che abbiano la stessa interfaccia del cono del mandrino macchina. Nel caso delle lavorazioni ad alta velocità è consigliato un attacco HSK. Questo tipo di cono è noto per la sua rigidità e precisione, ideale per lavorazioni rapide e precise, minimizzando vibrazioni e problemi di stabilità. A velocità elevate, la forza centrifuga fa sì che il mandrino si espanda più del portautensile a causa delle differenze di rigidità, provocando l’ affossamento dell’ utensile lungo l’ asse Z. HSK risolve questo problema garantendo un bloccaggio più stabile e accurato. L’ innovazione di HSK è dovuta al fatto che le codette entrano nel cono e si espandono verso l’ esterno per bloccarlo. Grazie a questo speciale serraggio e al corretto posizionamento del mandrino si può procedere in sicurezza a lavorare ad alta velocità. Inoltre, tutti i portautensili HSK assicurano il contatto con la flangia come standard oltre che con il cono, eliminando il problema dell’ affossamento. Se non si dispone di un attacco HSK è possibile evitare l’ affossamento dell’ asse Z utilizzando i mandrini BIG-PLUS, che prevedono il doppio contatto simultaneo tra cono e flangia anche nel caso di coni CAT o BT. Con un mandrino BIG-PLUS, inoltre, si ottengono enormi benefici in termini di rigidità. Il vantaggio di BIG- PLUS rispetto a HSK è che spesso risulta già integrato nella macchina: molti costruttori di macchine, infatti, attrezzano già le macchine con mandrini BIG-PLUS. È però importante fare affidamento su mandrini BIG-PLUS originali che solo i costruttori con licenza BIG DAISHOWA possono fabbricare.
Superare i limiti intrinseci del mandrino In alcuni casi il problema è dato dai limiti del mandrino, tuttavia esistono metodi alternativi per aumentarne la velocità: i moltiplicatori di giri hanno proprio questo scopo. Sono indicati per applicazioni che prevedono microlavorazioni ripetitive e nel caso di mandrini di maggiori dimensioni dove non sarebbe possibile aumentare la velocità facilmente. Con i moltiplicatori di giri è possibile trasfor-
98 Aprile 2025 www. techmec. it