5 consigli per scegliere la migliore gamma di mandrini

Scopri come scegliere la giusta gamma di mandrini e assicurati che la tuaCentro di lavoro CNCo il centro di tornitura esegue un ciclo ottimizzato. #cnctechtalk

Sia che tu stia utilizzando aFresatrice CNCcon un utensile rotante a mandrino o aTornio CNCcon un pezzo in rotazione con mandrino, le macchine utensili CNC più grandi hanno più gamme di mandrini. La gamma inferiore del mandrino fornisce più potenza, mentre la gamma superiore fornisce una velocità maggiore. È importante garantire che la lavorazione venga completata entro l'intervallo di velocità del mandrino corretto per ottenere la migliore produttività. Ecco cinque consigli per scegliere la gamma giusta:
I costruttori di macchine utensili pubblicano le caratteristiche dei mandrini nei loro manuali operativi. Lì troverai il numero di giri minimo e massimo per ciascuna gamma, nonché la potenza prevista nell'intera gamma di giri.
Se non hai mai studiato questi dati importanti, probabilmente il tuo tempo di ciclo non è ottimizzato. A peggiorare le cose, potresti esercitare troppa pressione sul motore del mandrino della macchina o addirittura fermarlo. Leggere il manuale e comprendere le caratteristiche del mandrino può aiutarti a ottimizzare la produttività della tua macchina.
Esistono almeno due sistemi di cambio gamma di mandrini: uno è un sistema con un motore di azionamento del mandrino multi-avvolgimento e l'altro è un sistema con azionamento meccanico.
I primi modificano la portata elettronicamente cambiando gli avvolgimenti del motore che utilizzano. Questi cambiamenti sono quasi istantanei.
Un sistema con trasmissione meccanica di solito funziona direttamente nella gamma più alta e innesta la trasmissione in una gamma più bassa. Il cambio di gamma può richiedere alcuni secondi, soprattutto quando il mandrino deve fermarsi durante il processo.
Per il CNC, la modifica dell'intervallo del mandrino è in qualche modo trasparente, poiché la velocità del mandrino è specificata in giri al minuto e la parola S della velocità specificata farà sì che la macchina selezioni l'intervallo del mandrino pertinente. Supponiamo che la gamma a bassa velocità di una macchina sia compresa tra 20 e 1.500 giri al minuto e che la gamma ad alta velocità sia compresa tra 1.501 e 4.000 giri al minuto. Se si specifica la parola S dell'S300, la macchina selezionerà la gamma bassa. La parola S di S2000 farà sì che la macchina selezioni la gamma alta.
Innanzitutto, il programma potrebbe causare modifiche non necessarie nell'ambito degli strumenti. Per la trasmissione meccanica, ciò aumenterà il tempo del ciclo, ma potrebbe essere trascurato perché diventa evidente solo quando alcuni strumenti impiegano più tempo per essere sostituiti rispetto ad altri. L'esecuzione di strumenti che richiedono la stessa gamma in sequenza ridurrà il tempo del ciclo.
In secondo luogo, il calcolo della velocità del mandrino per operazioni di sgrossatura potenti può posizionare il mandrino all'estremità inferiore della gamma alta del mandrino, dove la potenza è limitata. Ciò eserciterà una pressione eccessiva sul sistema di azionamento del mandrino o causerà lo stallo del motore del mandrino. Un programmatore esperto ridurrà leggermente la velocità del mandrino e sceglierà la velocità più alta nella gamma bassa, dove c'è potenza sufficiente per eseguire l'operazione di lavorazione.
Per il centro di tornitura, la modifica della gamma del mandrino viene eseguita tramite il codice M e la gamma più alta solitamente si sovrappone a quella inferiore. Per un centro di tornitura con gamma a tre mandrini la marcia bassa può corrispondere a M41 e la velocità è 30-1.400 giri/min, la marcia media può corrispondere a M42 e la velocità è 40-2.800 giri/min e la marcia alta può corrispondere a M43 e la velocità è 45-4.500 giri/min.
Ciò si applica solo ai centri di tornitura e alle operazioni che utilizzano una velocità superficiale costante. Quando la velocità di superficie è costante, il CNC selezionerà continuamente la velocità (rpm) in base alla velocità di superficie specificata (piedi o m/min) e al diametro attualmente in lavorazione.
Quando si imposta la velocità di avanzamento per giro, la velocità del mandrino è inversamente proporzionale al tempo. Se è possibile raddoppiare la velocità del mandrino, il tempo richiesto per le operazioni di lavorazione correlate verrà ridotto della metà.
Una regola empirica popolare per la selezione della gamma di mandrini è la sgrossatura nella gamma bassa e la finitura nella gamma alta. Sebbene questa sia una buona regola pratica per garantire che il mandrino abbia potenza sufficiente, non funziona bene se si considera la velocità.
Considera il pezzo da lavorare con diametro di 1 pollice che deve essere tornito sgrossato e tornito finemente. La velocità consigliata dell'utensile di sgrossatura è di 500 sfm. Anche al diametro massimo (1 pollice), produrrà 1.910 giri al minuto (3,82 volte 500 diviso 1). Un diametro più piccolo richiederà una velocità maggiore. Se il programmatore sceglie la gamma bassa in base all'esperienza, il mandrino raggiungerà il limite di 1.400 giri/min. Supponendo che la potenza sia sufficiente, l'operazione di sgrossatura verrà completata più velocemente in un intervallo più alto.
Ciò vale anche solo per centri di tornitura e operazioni di sgrossatura che richiedono una velocità superficiale costante. Considerare la sgrossatura di un albero da 4 pollici di diametro con più diametri, il più piccolo dei quali è 1 pollice. Supponiamo che la velocità consigliata sia 800 sfm. A 4 pollici, la velocità richiesta è 764 giri/min. La gamma bassa fornirà la potenza richiesta.
Man mano che la sgrossatura continua, il diametro diminuisce e la velocità aumenta. A 2,125 pollici, la lavorazione ottimale deve superare i 1.400 giri al minuto, ma il mandrino raggiungerà il picco nella gamma bassa di 1.400 giri al minuto e ogni processo di sgrossatura continuo richiederà più tempo del dovuto. Sarebbe più saggio passare alla gamma media in questo momento, soprattutto se il cambio di gamma è istantaneo.
Quando il programma entra nella macchina, il tempo risparmiato saltando la preparazione della programmazione può essere facilmente perso. Si prega di seguire i passaggi seguenti per garantire il successo.
I parametri comunicano al CNC ogni dettaglio della specifica macchina utensile utilizzata e come utilizzare tutte le caratteristiche e funzioni del CNC.