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ePaper created 2018-04-06, 12:51:00 | version 1.38.0
industry report _ Cad Cam ad asportare il materiale. Viene generalmente consigliato dai produttori di utensili di affronta- re la lavorazione di metalli con una velocità di rotazione tra i 4000 e i 10000 rpm, mentre per lavorazioni abrasive di ceramica o similari si con- siglia di partire da almeno 30000 fino a 50000 rpm o oltre. Non tutte le macchine utensili sono in grado di soddisfare una gamma di esigenze così ampia, ma la cosa importante, qualunque tipo di elettromandrino si decida di adottare, è di prestare particolare attenzione al sistema di raf- freddamento impiegato per disperdere il calore prodotto durante la lavorazione. Sia la rotazione che la spinta assiale e verticale, per quanto sup- portate da ottimi cuscinetti, generano comunque una notevole quantità di calore all’interno dell’e- lettromandrino che se non correttamente gestita può introdurre dannose deformazioni termiche che causano un lavoro non corretto dei cuscinet- ti, generando rotazioni eccentriche e vibrazioni che possono causare scarsa qualità della super- ficie del pezzo o anche un’insufficiente precisio- ne dimensionale, oltre a danneggiare nel tempo in modo irreparabile l’elettromandrino stesso. Gli elettromandrini di qualità superiore presentano al loro interno un sistema a circuito chiuso in cui scorre un fluido refrigerante, esattamente come avviene nei motori automobilistici: dopo aver ri- mosso il calore, esso viene dirottato verso uno scambiatore termico per mantenere la tempera- tura sempre entro livelli controllati. L’assenza di questo accessorio deve essere presa seriamente in considerazione qualora si valuti di sottoporre la macchina a un carico di lavoro medio o ele- vato, magari effettuando lavorazioni notturne non sorvegliate, perché potrebbe portare a una vita decisamente breve dell’elettromandrino, con conseguenti alti costi di manutenzione non programmata e frequenti fermi macchina, dan- neggiando la produttività della stessa. Un’ultima caratteristica importante dell’elettromandrino che offre un enorme vantaggio in termini di fles- sibilità operativa è il modo con cui viene montato e solidarizzato l’utensile. Le versioni più datate ed economiche pre- vedono che l’operatore CAM provveda perso- nalmente tramite apposite chiavi a sbloccare il mandrino, rimuovere l’utensile, posizionare il successivo e serrare nuovamente il sistema di bloccaggio. Questo metodo richiede che l’opera- tore sia costantemente presente durante tutto il ciclo di fresaggio per provvedere alla sostituzio- ne degli utensili, ma dato che i tempi di lavoro si allungano e i costi di produzione salgono ve- locemente, questa soluzione è stata praticamen- te abbandonata da tutti i produttori. Una prima soluzione alternativa, poco vantaggiosa dal pun- to di vista economico, è di creare una macchina multi mandrino, in modo da ridurre l’impegno dell’operatore a dover semplicemente sostituire gli utensili usurati o danneggiati, ma la soluzione più efficiente e anche più diffusa è che l’elettro- mandrino possa autonomamente provvedere alla sostituzione dell’utensile in modo automatizzato. Per realizzare ciò viene sfruttato un meccanismo a pinza: durante lo stato di riposo una molla spin- ge contro la pinza in modo da chiuderla e serrare l’utensile; quando è necessario procedere alla so- stituzione viene applicata una forza contraria alla spinta della molla, generalmente attraverso un pistone ad aria compressa, la pinza si apre e libe- ra l’utensile. Questo tipo di soluzione è general- mente adottato da mandrini di bassa potenza, in quanto la pinza non riesce a generare una gran- de forza di serraggio e gli utensili montabili sono un set limitato che ha in comune il diametro del gambo che deve corrispondere con il diametro della pinza. I mandrini più versatili non si colle- gano direttamente all’utensile, ma attraverso un accessorio di montaggio chiamato cono (Fig. 3). Questo supporto presenta nella parte posteriore una forma caratteristica, generalmente conica, a bassissima tolleranza che ha lo scopo di colle- garsi all’elettromandrino in modo molto preciso e stabile e ha la funzione di accoppiamento e tra- smissione del moto. I coni più raffinati presen- tano una ripetibilità di accoppiamento inferiore al micrometro. Nella parte anteriore invece è presente il sistema di serraggio dell’utensile, che può essere composto da una pinza sostituibile e quindi adattabile a moltissimi diametri utensile, oppure a calettamento, dove con uno strumen- to a induzione elettromagnetica viene espansa termicamente la zona di collegamento in modo Fig. 3_Esempio di utensili di dimensioni e caratteristiche tecniche molto differenti montati su cono per elettromandrino con cambio utensile automatizzato. Questo tipo di accessorio permette una notevole versatilità nella scelta degli strumenti lavoranti garantendo allo stesso tempo notevole precisione di montaggio. Fig. 3 28 1_2018