Fresatura
D ossier mare una macchina con cono 40 o 50 in un centro di lavoro per microlavorazioni ad alta velocità senza dovere acquistare una macchina nuova. Sono disponibili in diverse varianti, ma la funzione rimane la stessa: aumentare il numero di giri e ridurre i tempi di esecuzione. I moltiplicatori di giri e le turbine ad aria sono attrezzature versatili. I primi sono da preferire in situazioni in cui l’ obiettivo è spingere fino a 20.000 giri / min. Così facendo si mantiene una trasmissione di coppia elevata, poiché è azionata meccanicamente, e si possono ancora utilizzare utensili di diametro relativamente grande. Tuttavia, alcune applicazioni richiedono velocità superiori a 100.000 giri / min; è questo il caso, per esempio, delle frese dentali. Qualsiasi sistema meccanico fonderebbe prima di raggiungere tale velocità. In questo caso è necessario introdurre un altro metodo di trasmissione della potenza, come le turbine ad aria. Queste ultime forniscono le velocità più elevate di qualsiasi altro sistema basato su ingranaggi perché utilizzano cuscinetti in ceramica per resistere all’ elevato calore causato dall’ attrito. Il sistema Air Turbine di BIG DAISHOWA, per esempio, può raggiungere agevolmente velocità fino a 120.000 giri / min.
Fresa a inserti Fullcut Mill FCR per fresatura senza bave
Aumentare la velocità in modo sicuro Velocità così elevate comportano complicazioni che vanno oltre lo sbilanciamento. Quando si usa un comparatore per misurare il runout su una barra di prova si sta misurando il runout statico, che indica la precisione dimensionale degli utensili, del portautensile e del mandrino. Quando si misurano 5 decimi di runout, entro il limite di tolleranza, a 3.000 giri non si noterebbero problemi nel foro. Tuttavia, aumentando la velocità iniziano i problemi. All’ inizio i tempi di esecuzione saranno brevi ma a un certo punto, dopo avere aumentato la velocità del mandrino, misurando i fori ci si renderà conto che sono sovradimensionati. Andando a misurare nuovamente il runout lo si troverà ancora a 5 decimi. Come è possibile? Questo succede con il runout dinamico dell’ utensile. Questo tipo di runout è causato principalmente da forze centrifughe associate a maggiori velocità del mandrino. Queste forze inerziali fanno sì che l’ utensile tenda a piegarsi rispetto al suo asse centrale, per cui sembrerà che la punta dell’ utensile sfugga verso l’ esterno durante la rotazione. È difficile da rilevare e ancora più da misurare: in genere richiede un sensore laser o una luce senza contatto. Non è rilevabile nelle lavorazioni standard, perché
Il moltiplicatore di giri Air Turbine di BIG DAISHOWA può raggiungere agevolmente velocità fino a 120.000 giri / min
le forze in causa richiedono velocità elevate, ma può rappresentare un problema anche nel caso di utensili con diametro ridotto usati nelle microlavorazioni e che tendono a piegarsi. L’ ideale è lasciare il corpo dell’ utensile il più vicino possibile al centro di rotazione e mantenere l’ utensile il più corto possibile. Per questo motivo è consigliabile aumentare la velocità quanto più piccolo è il portautensile. Non c’ è molta massa da spostare, quindi è possibile raggiungere velocità elevate in modo sicuro. I portautensili di tipo HSK-E portano questo principio all’ estremo. Oltre ad avere un attacco HSK intrinsecamente adatto a sopportare velocità elevate, questa soluzione mira a essere il più simmetrica possibile grazie all’ eliminazione di tacche e scanalature. Ciò lo rende ideale per utensili di piccolo diametro, che possono raggiungere velocità superiori a 50.000 giri. L’ unica limitazione è data dall’ utilizzo di utensili molto piccoli. Anche in questo caso, quando si tratta di portautensili, la velocità massima dipende in larga misura dal bilanciamento. Un operatore di macchina esperto conosce bene l’ importanza del bilanciamento dei portautensili e gli standard utilizzati. Col progredire della tecnologia degli utensili e della velocità è necessario cercare uno standard adeguato anche per misurare lo sbilanciamento, come appunto la già citata ISO 16084.
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