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May 26, 2023

Il portautensili giusto per il lavoro

Tool holders play a critical role in connecting elements maximizing machining

I portautensili svolgono un ruolo fondamentale nel collegare gli elementi massimizzando le prestazioni di lavorazione, tuttavia sono disponibili diversi stili e quello più adatto dipenderà dall'operazione. Considera le caratteristiche chiave in quanto differenzieranno un portautensili standard da uno che rappresenta la scelta giusta per una lavorazione precisa e ad alta velocità. Selezionando un portautensili ad alta velocità che garantisca costantemente un funzionamento sicuro e di alta qualità, le officine meccaniche dovrebbero concentrarsi su equilibrio, contatto conico e precisione. Alan Miller, direttore tecnico pressoUtensili di precisione BIG Kaiser, spiega perché questi tre aspetti sono le massime priorità per i produttori di dispositivi medici e rivela i risultati ottenibili da ciascuno.

Per un'elevata precisione di lavorazione, il cono deve essere prodotto con tolleranze estremamente strette affinché il portautensile possa essere posizionato accuratamente all'interno del mandrino per fornire una connessione rigida per i carichi assiali e radiali. La buona ripetibilità all'interno e all'esterno della macchina mantiene la coerenza. I requisiti necessari dipenderanno dal tipo di portautensile utilizzato: stili HSK, CAT/BT e Polygon.

Gli HSK sono coni a gambo cavo – i tipi disponibili includono A, E ed F – e offrono rigidità radiale e precisione ad alta velocità. Questo tipo di cono è molto più corto (25 mm, 32 mm, 40 mm, 50 mm, 63 mm, 80 mm, 100 mm e 125 mm) e include un meccanismo interno per la connessione radiale e assiale.

"Poiché si tratta di un cono cavo ed è piccolo, la selezione del materiale è estremamente importante", afferma Miller. "HSK viene bloccato da dita che raggiungono l'interno di quell'anima cava e tirano e allungano il cono nuovamente nel mandrino. Lo spessore della parete è molto piccolo ed è davvero fondamentale avere un grado di acciaio di altissima qualità, motivo per cui utilizziamo la matrice acciaio per le rastremazioni molto piccole."

Un'altra considerazione importante per i tipi HSK è la finitura delle caratteristiche di bloccaggio dopo il trattamento termico. Poiché le dita raggiungono l'interno e afferrano un elemento all'interno del cono cavo, assicurarsi che sia finito dopo il trattamento termico garantisce che sia nella posizione corretta in modo da ottenere una ripetibilità più accurata nel mandrino.

Stile CAT e BT i comuni portautensili con cono ripido hanno uno stile conico più tradizionale. Entrambi hanno un rapporto di conicità 7:24 e richiedono una manopola di ritenzione o un perno di trazione per fissare il supporto all'interno del mandrino della macchina. Mentre la macchina afferra e tira, il mandrino si espande per garantire il contatto conico. Con le dimensioni maggiori e la forma conica del mandrino, il cono si aprirà man mano che la velocità aumenterà in modo significativo. Quando il mandrino si apre, la forza dell'unità di bloccaggio attira il portautensili più in profondità nel mandrino, provocando una perdita di precisione del portautensile.

Per risolvere questo problema, il sistema mandrino BIG-Plus di BIG Kaiser consente al gambo di entrare in contatto contemporaneamente con il cono del mandrino e la faccia del mandrino, consentendo una maggiore rigidità dell'utensile grazie al diametro di contatto maggiore della faccia della flangia del portautensile. Il contatto frontale più ampio, combinato con il contatto conico, lavora insieme per resistere alla deflessione.

Tipi di conicità poligonale mettere in contatto la faccia e il cono del mandrino della macchina e il portautensile, garantendo un'elevata ripetibilità. Il design poligonale consente inoltre l'autocentraggio per migliorare la precisione. Tuttavia, questi tipi sono più difficili da rettificare a causa della pendenza, quindi è necessaria una macchina di fascia alta per ottenere la precisione.

Con l'aumento della velocità del mandrino, diventa più importante ottenere il necessario bilanciamento del portautensile. I portautensili bilanciati consentono agli utenti di operare alle massime velocità del mandrino e velocità di avanzamento massimizzando al tempo stesso la durata dell'utensile, la finitura superficiale e la durata del mandrino. Il bilanciamento garantisce che il tagliente della fresa si impegni costantemente con il materiale per evitare vibrazioni e scarsa qualità della finitura superficiale.

"Per equilibrio, stiamo parlando di carichi laterali generati da quella massa sbilanciata che corre ad alta velocità", spiega Miller. "Quindi, ciò può avere influenze sui cuscinetti del mandrino della macchina utensile sulle prestazioni di taglio effettive sul lato business dell'utensile da taglio. È molto importante considerarlo, ed esiste un nuovo standard ISO sul bilanciamento dei portautensili che è stato rilasciato nel 2017 per ulteriormente aiutare gli utenti a soddisfare i requisiti."