La scelta di un mandrino per tornio CNC non si limita alla semplice corrispondenza tra la denominazione del naso del mandrino e la dimensione del mandrino stesso. Il naso del mandrino, l'interfaccia del mandrino, il foro passante, il tubo di trazione, il cilindro, il metodo di bloccaggio del pezzo e la velocità di lavoro consentita devono essere valutati come un sistema completo.
Forniamo mandrini per torni CNC, sia integrati che a trasmissione a cinghia, per diverse configurazioni di macchine. In questa guida, spieghiamo come verificare la compatibilità utilizzando come esempi pratici i nostri modelli di mandrino integrato LMS e i modelli di mandrino a trasmissione a cinghia TAC e SJ-20D.
1. Quali caratteristiche devono essere compatibili in un sistema mandrino per tornio CNC?
Il mandrino di un tornio CNC non funziona come un componente isolato. Collega il sistema di azionamento, i cuscinetti, il mandrino o la pinza, il meccanismo di bloccaggio e il pezzo in lavorazione. La compatibilità deve quindi essere valutata sia dal punto di vista della macchina che del sistema di bloccaggio del pezzo.
Si consiglia di iniziare definendo il pezzo da lavorare e i requisiti di lavorazione prima di selezionare un modello di mandrino. Il diametro della barra, il peso del pezzo, la velocità del mandrino richiesta, la coppia di lavorazione, il metodo di bloccaggio e la configurazione della macchina influenzano tutti le specifiche finali.
I principali punti di compatibilità includono solitamente:
- Tipo di naso del mandrino e dimensioni di montaggio
- Interfaccia mandrino o pinza
- Dimensioni nominali del mandrino e massa ammissibile del mandrino
- Diametro interno del foro passante del mandrino e del tubo di trazione
- Requisiti del cilindro idraulico quando si utilizza un mandrino autocentrante
- Velocità del mandrino e velocità ammissibile del sistema di bloccaggio del pezzo
- Configurazione con cinghia, motore o azionamento integrato
- Condizioni di lubrificazione, raffreddamento, tenuta e installazione della macchina
Punti chiave
- Iniziate con il pezzo in lavorazione, il processo di lavorazione e il metodo di fissaggio.
- Analizzare il mandrino, il fermo, l'attuatore e la struttura della macchina come un unico sistema.
- Non selezionare un mandrino basandoti esclusivamente su velocità, potenza o dimensioni del foro passante.
2. In che modo la forma del naso del mandrino influisce sull'installazione del mandrino stesso?
Il naso del mandrino definisce il collegamento meccanico tra il mandrino e il dispositivo di bloccaggio del pezzo. Una designazione come A2-4, A2-5, A2-6 o A2-8 identifica una dimensione di interfaccia standardizzata, ma la sola designazione non è sufficiente a completare la verifica di compatibilità.
Il mandrino o l'adattatore per mandrino devono essere compatibili con le dimensioni del naso del mandrino, la disposizione di montaggio, la superficie di appoggio e la configurazione di fissaggio. Anche l'eccentricità, la concentricità e la precisione di installazione influiscono sulla qualità della lavorazione e sul carico dei cuscinetti.
Le dimensioni del naso del mandrino di tipo A, comunemente utilizzate nella progettazione di macchine utensili, sono disciplinate dalla norma ISO 702-1 . L'installazione finale deve comunque essere verificata confrontandola con i disegni e i requisiti operativi del produttore del mandrino e del sistema di bloccaggio del pezzo.
Informazioni da confermare prima dell'installazione del mandrino
- Designazione e dimensioni esatte del naso del mandrino
- Piastra di supporto del mandrino o interfaccia di montaggio diretto
- Specifiche dei bulloni di montaggio e procedura di serraggio
- Massa del mandrino, diametro e posizione del baricentro
- Velocità di funzionamento consentita del mandrino e del portautensili
- Eccentricità e concentricità richieste dopo l'assemblaggio
Punti chiave
- La corrispondenza con la designazione A2 è solo il primo controllo di compatibilità.
- Verificare le dimensioni di montaggio utilizzando i relativi disegni tecnici.
- Valutare la massa e la sporgenza del mandrino prima di approvare un adattatore.
3. La dimensione del mandrino è l'unico fattore determinante per la compatibilità?
No. La dimensione del mandrino indicata è un utile riferimento preliminare, ma non garantisce che ogni mandrino dello stesso diametro nominale possa essere montato direttamente sul mandrino principale.
Due mandrini con la stessa dimensione nominale possono avere diverse configurazioni di montaggio, massa, velocità massima, configurazione delle ganasce e requisiti di attuatore. Un mandrino più grande può ospitare un pezzo più grande o offrire una configurazione delle ganasce più ampia, ma non garantisce automaticamente una maggiore forza di serraggio.
Le prestazioni di serraggio dipendono da fattori quali la costruzione del mandrino, la pressione idraulica, la potenza del cilindro, la forza del tirante, il tipo di ganascia, la posizione della ganascia, il diametro di serraggio e la velocità del mandrino. Poiché la forza centrifuga riduce la forza di serraggio effettiva alle alte velocità, l'intero sistema di mandrino deve essere verificato per l'intervallo operativo previsto.
Punti chiave
- Il diametro nominale del mandrino non garantisce la compatibilità con il montaggio diretto.
- Un mandrino più grande non produce automaticamente una maggiore forza di serraggio.
- Utilizzare la velocità nominale più bassa applicabile per l'intero assemblaggio.
4. Il diametro del foro passante del mandrino è uguale alla capacità della barra?
Il foro passante del mandrino è l'apertura interna specificata per il mandrino stesso. La capacità utile della barra è il diametro massimo della barra che può passare attraverso l'intera macchina e il sistema di bloccaggio del pezzo in condizioni operative reali.
Questi valori possono variare perché il materiale potrebbe dover passare anche attraverso un tubo di trazione, una pinza, un foro del mandrino, un attuatore, un rivestimento di guida o un componente dell'alimentatore di barre. L'apertura effettiva più piccola diventa il diametro limite.
Percorso di alimentazione della barra da verificare
- Uscita di alimentazione della barra o canale di guida
- Collegamento del mandrino posteriore
- Alesaggio del cilindro idraulico, ove applicabile
- Diametro interno del tubo di traino, se applicabile
- Foro passante del mandrino
- Mandrino, pinza o foro di bloccaggio del pezzo
- Linea guida e spazio operativo richiesto
Il diametro nominale della barra non dovrebbe essere uguale al diametro interno del componente più piccolo, senza considerare il gioco, la rettilineità del materiale, la variabilità della barra, il design del rivestimento guida e le condizioni di rotazione. Questi fattori sono particolarmente importanti nelle applicazioni di alimentazione automatica delle barre.
Punti chiave
- Il foro passante del mandrino e la capacità utile della barra non sono specifiche intercambiabili.
- Il passaggio effettivo più piccolo controlla il limite effettivo di alimentazione della barra.
- Prevedere uno spazio libero adeguato per le variazioni della barra e le condizioni operative.
5. Confronto tra i mandrini per tornio CNC POSA LMS, TAC e SJ-20D
POSA MACHINERY CO., LTD. offre configurazioni di mandrini integrati e a trasmissione a cinghia per applicazioni di torni CNC. I modelli LMS mostrati di seguito sono dotati di mandrino integrato, mentre i modelli TAC e SJ-20D sono dotati di mandrino a trasmissione a cinghia.
La tabella seguente è intesa per un confronto preliminare dei modelli. La scelta definitiva deve basarsi su velocità, coppia, disposizione dei cuscinetti, interfaccia del mandrino, sistema di attuazione e condizioni di installazione della macchina.
| Modello | Tipo di unità | Naso a fuso | Dimensioni del mandrino indicate | Foro passante elencato |
|---|---|---|---|---|
| LMS-S20 | mandrino incorporato | Colletto | 5 pollici | Ø21 mm |
| LMS-A2-4 | mandrino incorporato | A2-4 | 5 pollici | Ø43 mm |
| LMS-A2-5 | mandrino incorporato | A2-5 | 6 pollici | Ø56 mm |
| LMS-A2-6 | mandrino incorporato | A2-6 | 8 pollici | Ø62 mm |
| TAC-10 | Mandrino con trasmissione a cinghia | A2-4 | 5 pollici | Ø36 / Ø45 mm |
| SJ-20D | Mandrino con trasmissione a cinghia | A2-5 | 6 pollici | Ø56 mm |
| TAC-20 | Mandrino con trasmissione a cinghia | A2-6 | 8 pollici | Ø66 mm |
| TAC-22 / TAC-35 | Mandrino con trasmissione a cinghia | A2-8 | 10 pollici | Ø80 / Ø86 mm |
| TAC-220 | Mandrino con trasmissione a cinghia | A2-15 | 18 pollici | Ø100 mm |
Le specifiche sono presentate come riferimenti preliminari per la selezione. Qualora vengano indicati valori alternativi, si prega di confermare la configurazione del prodotto applicabile con POSA. Le specifiche del prodotto possono essere aggiornate e la compatibilità finale deve essere verificata utilizzando i disegni approvati più recenti e i requisiti di progetto.
Mandrino integrato o mandrino con trasmissione a cinghia?
Un mandrino incorporato integra il motore nel gruppo mandrino e può supportare una configurazione di azionamento compatta con trasmissione diretta della potenza. Un mandrino con trasmissione a cinghia trasferisce la potenza da un motore esterno tramite un sistema di cinghie e pulegge e può offrire maggiore flessibilità nella scelta del motore e del rapporto di trasmissione.
Nessuna delle due configurazioni è universalmente migliore. La scelta appropriata dipende dalla velocità desiderata, dalla coppia, dal comportamento termico, dallo spazio disponibile sulla macchina, dai requisiti di manutenzione e dall'architettura complessiva della macchina.
Punti chiave
- I modelli LMS sono dotati di mandrini per tornio CNC integrati.
- TAC e SJ-20D sono mandrini per torni CNC con trasmissione a cinghia.
- Utilizzare la tabella per un confronto iniziale, non come approvazione finale dell'installazione.
6. Lista di controllo per la compatibilità del mandrino del tornio CNC prima di una richiesta di preventivo
Fornire informazioni complete sull'applicazione ci consente di esaminare la configurazione del mandrino con maggiore precisione e riduce il rischio di interfacce non compatibili durante la progettazione della macchina.
- Tipo di macchina e processo di lavorazione previsto
- Materiale del pezzo, dimensioni e peso massimo
- Intervallo di velocità del mandrino richiesto
- Coppia e ciclo di lavoro richiesti
- Marca, modello e interfaccia di montaggio del mandrino o della pinza
- Dimensione nominale del mandrino richiesta
- Designazione del naso del fuso
- Foro passante del mandrino richiesto
- Diametro della barra bersaglio e spazio operativo richiesto
- Dettagli del tubo di traino e del cilindro idraulico, ove applicabile.
- Dati del motore e configurazione dell'azionamento
- Requisiti di lubrificazione, raffreddamento e tenuta
- Disegni dello spazio di installazione della macchina e dell'interfaccia
- Requisiti di eccentricità, precisione e ispezione
Se il mandrino o l'attuatore definitivo non sono ancora stati selezionati, si prega di indicare la gamma di pezzi da lavorare e il metodo di bloccaggio previsto. Possiamo utilizzare queste informazioni nell'ambito della discussione sulle specifiche del mandrino, ma il costruttore della macchina rimane responsabile della validazione dell'intera macchina, del sistema di bloccaggio e del sistema di sicurezza.
Punti chiave
- Nella richiesta di offerta (RFQ) includi i dati relativi al pezzo in lavorazione, al sistema di fissaggio, alle prestazioni e all'installazione.
- Fornire disegni ogniqualvolta le dimensioni di montaggio o gli spazi di ingombro siano critici.
- L'approvazione finale deve riguardare l'intera macchina e il sistema di bloccaggio del pezzo.
7. Domande frequenti sulla compatibilità dei mandrini dei torni CNC
Il foro passante del mandrino del tornio CNC corrisponde alla capacità utile della barra?
No. Il foro passante è una specifica del mandrino. La capacità di barra utilizzabile è limitata dal diametro effettivo più piccolo nell'intero percorso di alimentazione della barra, compresi il tubo di trazione, l'attuatore, il mandrino o la pinza, il rivestimento della guida e l'alimentatore di barra.
È possibile installare un qualsiasi mandrino da 6 pollici su un mandrino A2-5?
Non automaticamente. L'interfaccia di montaggio del mandrino, la piastra posteriore, la disposizione dei dispositivi di fissaggio, la massa del mandrino, la velocità massima e i requisiti dell'attuatore devono essere verificati utilizzando i disegni tecnici applicabili.
Un mandrino più grande garantisce sempre una maggiore forza di serraggio?
No. La forza di serraggio dipende dal design del mandrino, dalla potenza dell'attuatore, dalla pressione idraulica, dalla forza del tirante, dalla posizione delle ganasce, dal diametro di presa e dalla velocità del mandrino. Il diametro del mandrino da solo non determina la forza di serraggio effettiva.
È possibile utilizzare un adattatore per installare un mandrino di dimensioni maggiori su un attacco mandrino più piccolo?
In alcune applicazioni, un adattatore può essere meccanicamente fattibile, ma la sua approvazione non deve basarsi esclusivamente sulle dimensioni. Massa del mandrino, sporgenza, velocità di rotazione, forza centrifuga, carico sui cuscinetti del mandrino e struttura della macchina richiedono una revisione ingegneristica completa.
Quali fattori limitano la velocità massima del gruppo mandrino e portautensili?
L'assemblaggio non deve superare la velocità nominale minima applicabile tra mandrino, mandrino portautensili, ganasce, adattatore e componenti correlati. La massa del pezzo, l'estensione delle ganasce, lo squilibrio e le condizioni di presa possono richiedere una velocità operativa inferiore.
Quali informazioni è necessario fornire quando si richiede un mandrino per tornio CNC POSA?
Fornire il tipo di macchina, il processo di lavorazione, la gamma di pezzi, la velocità e la coppia richieste, il naso del mandrino, le informazioni sul mandrino o sulla pinza, il diametro della barra target, i requisiti del foro passante, i dettagli dell'attuatore, i dati del motore e i disegni dell'interfaccia della macchina.