Mandrinado de acabado

Las operaciones de mandrinado de precisión se llevan a cabo para completar un agujero existente y conseguir una tolerancia de agujero estrecha y un posicionamiento correcto, con un acabado superficial de gran calidad. El mecanizado se realiza con profundidades de corte pequeñas, por lo general por debajo de 0.5 mm (0.020 pulg.).

El mandrinado de un filo se utiliza para operaciones de acabado con profundidades de corte pequeñas cuando se requieren tolerancias estrechas (IT6 a IT8) o un acabado superficial de alta calidad. El diámetro de una herramienta de mandrinado de precisión se puede ajustar en micras con un mecanismo de alta precisión. El mandrinado de un solo filo puede realizarse con una herramienta de mandrinado en desbaste para acabar agujeros con tolerancias IT9 o superiores.

Mandrinado a tracción

El mandrinado a tracción se utiliza para permitir el mecanizado de un agujero con una escuadra que no puede alcanzarse desde la dirección opuesta. El mandrinado a tracción también puede utilizarse para optimizar la concentricidad de un agujero con una escuadra, puesto que el agujero completo se mecaniza desde una única posición.

Nota: asegúrese de que la herramienta de mandrinar pase a través del agujero con la escuadra y de que la parte delantera de la misma no choque con la pieza. Al realizar operaciones de mandrinado a tracción, la herramienta de mandrinar se configura para que pase por un agujero de un diámetro mínimo de DC/2 + BD1/2.

Reglaje de la herramienta para mandrinado a tracción:

• Retire el tornillo roscado de la salida superior de refrigerante y colóquelo en la salida inferior de refrigerante
• Inunde de refrigerante para obtener la posición correcta del refrigerante (en tamaños de herramienta más reducidos, el pasador roscado no puede colocarse en la salida inferior de refrigerante)
• Gire el cartucho 180°
• Use una extensión de corredera si es necesario
• Revierta la dirección de giro

Mandrinado exterior

Para obtener una tolerancia de diámetro estrecha, las operaciones de acabado exteriores pueden llevarse a cabo con una herramienta de mandrinado de precisión.

Reglaje de la herramienta para mandrinado exterior:

• Revierta la dirección de giro
• Revierta la cabeza 180°
• Considera la máxima longitud de mecanizado posible l₃ y el diámetro exterior o la herramienta para evitar la colisión

En operaciones de mecanizado exterior, la corredera y la cabeza de mandrinado de precisión girarán alrededor de la pieza y producirán unas fuerzas centrífugas elevadas. Por ello, la velocidad de corte máxima para una aplicación exterior deberá calcularse con respecto a la velocidad de corte máxima para el diámetro cuando la cabeza se ha girado 180°, lo que significa que la herramienta está configurada para mandrinado de precisión.

Ejemplo de cálculo:

• Diámetro exterior que se debe mecanizar: 80 mm (3.15 pulg.)
• Diámetro interior que podría mecanizarse (con esta posición de corredera y cabeza): 210 mm (8.27 pulg.)
  Nota: sume siempre 130 mm (5.12 pulg.) al diámetro que debe mecanizar para calcular el valor máximo de rpm con ese diámetro
• Velocidad de corte máxima para mecanizado interior (en este ejemplo para CoroBore® 825): 1200 m/min (3937 pies/min)
• 1200 m/min (3937 pies/min) a 210 mm (8.27 pulg.) de diámetro es igual a 1820 rpm. Esto significa que 1820 rpm es el máximo que se puede usar para esta posición de la cabeza y corredera
• Para mecanizado exterior, 1820 rpm corresponde a la velocidad de corte 460 m/min (1509 pies/min) a 80 mm (3.15 pulg.) de diámetro

Elección de la plaquita para operaciones de acabado

Las plaquitas de forma básica positiva son la primera elección para aplicaciones de mandrinado de precisión, puesto que proporcionan menores fuerzas de corte que las plaquitas de forma básica negativa. También hay disponible una amplia gama de geometrías de plaquita.

El ángulo de posición para mandrinado de precisión debe ser de al menos 90° (ángulo de inclinación de 0°) para minimizar las fuerzas de corte radiales y evitar vibraciones.

La mayoría de las herramientas de mandrinado de precisión de Sandvik Coromant tienen un ángulo de posición de 92° (ángulo de inclinación de -2°), para permitir mecanizar escuadras y agujeros ciegos sin empañar el filo completo.

Averigüe más sobre cómo elegir la plaquita de torneado correcta.

Fuerzas de corte en mandrinado de acabado

Cuando la herramienta está en corte, una parte radial y tangencial de la fuerza de corte tratará de alejar la herramienta de la pieza. La fuerza tangencial forzará la herramienta hacia abajo a la vez que la alejará de la línea central. Al hacerlo, se reducirá el ángulo de incidencia de la herramienta.

Cualquier desviación radial significa la reducción de la profundidad de corte y el espesor de la viruta, lo que puede resultar en tendencia a la vibración.

El equilibrio en mandrinado de acabado

El desequilibrio, provocado por una herramienta asimétrica o una excentricidad grande, genera una fuerza que actúa en la herramienta de mandrinar. En la mayoría de las aplicaciones, la fuerza generada por el desequilibrio es insignificante en comparación con las fuerzas de corte.

A alta velocidad, especialmente con voladizos largos, el desequilibrio puede provocar vibraciones y afectará a la calidad del agujero.

Desviación de la herramienta

El volumen del elemento tangencial y el elemento radial de la fuerza de corte se ve afectado por la profundidad de corte, el radio de punta y el ángulo de posición.

La desviación en dirección radial afecta al diámetro del agujero mecanizado. La desviación tangencial afecta al filo de la plaquita debido a la desviación hacia abajo y en dirección opuesta a la línea central. Siga nuestras recomendaciones para compensar la desviación radial. Las herramientas de mandrinado de precisión de Sandvik Coromant están equipadas con un mecanismo de ajuste que permite configurar el diámetro con un margen de 2 μm (0.0787 μpulg.).

Eje X: Profundidad de corte

Eje Y: Desviación

Línea roja: Desviación tangencial

Línea azul: Desviación radial

Lista de comprobación de la aplicación para mandrinado de precisión

• Seleccione el tamaño de acoplamiento o el diámetro de barra más grande posible
• Garantice un control de la viruta adecuado. Si la viruta es corta/dura puede provocar vibración y si es larga puede deteriorar el acabado superficial y causar la rotura de la plaquita
• Elija el voladizo más corto posible, use barras de mandrinar antivibratorias para voladizos superiores a cuatro veces el tamaño del acoplamiento
• Un radio de punta de la plaquita grande (RE) mejorará la seguridad del proceso y el acabado superficial, pero podría generar vibraciones. No se recomienda usar un radio de punta superior a 0.4 mm (0.016 pulg.). Se recomienda usar un radio de punta de 0.2 mm (0.008 pulg.) al emplear barras de mandrinar para diámetros pequeños
• Las plaquitas con recubrimiento fino o sin recubrimiento suelen generar menores fuerzas de corte que las plaquitas de recubrimiento grueso. Esto es pecialmente importante cuando la relación entre la longitud y el diámetro de la herramienta es grande.
• Un filo agudo mejora, por lo general, la calidad del agujero al minimizarse la tendencia a la vibración
• Una geometría con un rompevirutas abierto puede ser muy ventajosa
• Elija una plaquita de corte ligero para generar un buen acabado superficial (no recomendado en condiciones inestables o voladizos largos)
• Un empañe insuficiente del filo puede aumentar la vibración debido a la fricción durante el corte
• Un empañe excesivo del filo (gran profundidad de corte y/o avance) puede aumentar la vibración por la desviación de la herramienta
• En determinadas operaciones puede considerarse una calidad de plaquita con un mayor nivel de tenacidad dado que puede hacer frente a cualquier riesgo derivado del atasco de viruta o la tendencia a la vibración
• Cuando sea necesario producir agujeros de tolerancia estrecha, verifique siempre el ajuste final después de medir el diámetro del agujero con la herramienta todavía montada en el husillo de la máquina. Esto permite compensar cualquier error de alineación entre el útil de pre-reglaje y el husillo de la máquina-herramienta, una desviación radial o un desgaste de la plaquita
• Asegúrese de fijar correctamente la sujeción de la herramienta de mandrinar y la pieza
• Utilice refrigerante para mejorar la evacuación de la viruta, la vida útil de la herramienta y la geometría del agujero
• Sistema modular para diámetros pequeños Un mango cónico permitirá crear un agujero más recto en voladizos largos, independientemente de qué portapinzas se utilice. Se deberá optar por un mango cónico enterizo de metal duro para voladizos de hasta 6 veces el diámetroPara un mango cilíndrico, la mejor rectitud la proporcionan, por lo general, los voladizos cortosElija mangos de metal pesado para obtener la mejor estabilidad posible y una tendencia a la vibración reducida en voladizos cortosElija portapinzas hidráulicos de gran precisión para la máxima estabilidad y seguridad de la producción

Consulte también la sección Cómo aplicar mandrinado para ver recomendaciones generales.

Consulte las siguientes instrucciones para encontrar el par recomendado.