Mandrinado de acabado

El mandrinado de precisión se realiza para finalizar un agujero ya existente, logrando así una tolerancia ajustada y un correcto posicionamiento, junto con un acabado superficial de alta calidad. El mecanizado se efectúa con pequeñas profundidades de corte, que suelen ser inferiores a 0.5 mm (0.020 pulg.).

El mandrinado de un filo se emplea para operaciones de acabado con pequeñas profundidades de corte, especialmente cuando se necesitan tolerancias ajustadas (IT6 a IT8) o un acabado superficial de alta calidad. El diámetro de una herramienta de mandrinado de precisión puede ser ajustado en micras mediante un mecanismo de gran exactitud. El mandrinado de un solo filo puede llevarse a cabo con una herramienta de mandrinado en desbaste para remachar agujeros con tolerancias IT9 o más amplias.

Mandrinado a tracción

El mandrinado a tracción se emplea para permitir el mecanizado de un agujero con una escuadra que resulta inaccesible desde el lado contrario. El mandrinado a tracción también sirve para mejorar la concentricidad de un agujero con una escuadra, ya que el agujero se mecaniza completamente desde una sola ubicación.

Importante: verifique que la herramienta de mandrinar pueda atravesar el agujero junto con la escuadra y asegúrese de que la punta de la herramienta no impacte contra la pieza. Para las operaciones de mandrinado por tracción, la herramienta debe configurarse para pasar a través de un agujero con 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 lograr una tolerancia de diámetro ajustada, las operaciones de acabado en exteriores pueden realizarse mediante 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

Durante el mecanizado exterior, la corredera y la cabeza de mandrinado de precisión giran alrededor de la pieza, generando fuerzas centrífugas significativas. Por consiguiente, la velocidad de corte máxima para una aplicación exterior debe determinarse considerando la velocidad de corte máxima para el diámetro cuando la cabeza ha girado 180°, es decir, cuando 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 opción preferida para aplicaciones de mandrinado de alta precisión, ya que generan menores fuerzas de corte en comparación con las plaquitas de forma básica negativa. Además, existe una extensa variedad de geometrías disponibles.

Para minimizar las fuerzas de corte radiales y prevenir vibraciones, el ángulo de posición para mandrinado de precisión debe ser de por lo menos 90° (ángulo de inclinación de 0°).

La mayoría de los útiles de mandrinado de precisión de Sandvik Coromant presentan un ángulo de posición de 92° (ángulo de inclinación de -2°) para facilitar el mecanizado de escuadras y agujeros ciegos, evitando el desfilado del filo de corte.

Descubra cómo seleccionar la plaquita de torneado adecuada.

Fuerzas de corte en mandrinado de acabado

Durante el proceso de corte, los componentes radial y tangencial de la fuerza de corte intentarán desplazar la herramienta lejos de la pieza. La fuerza tangencial empujará la herramienta hacia abajo y simultáneamente la alejará del eje central.

Toda desviación radial implica una disminución en la profundidad de corte y el grosor de la viruta, lo que puede provocar una mayor propensión a la vibración.

El equilibrio en mandrinado de acabado

Un desequilibrio, causado por una herramienta asimétrica o una gran excentricidad, produce una fuerza que afecta a la herramienta de mandrinar. En la mayoría de los casos, la fuerza causada por el desequilibrio es mínima en comparación con las fuerzas de corte.

Cuando se trabaja a gran velocidad, sobre todo con voladizos extensos, el desequilibrio puede generar vibraciones que comprometerán la calidad del agujero.

Desviación de la herramienta

La profundidad de corte, el radio de punta y el ángulo de posición influyen en el volumen del componente tangencial y el componente radial de la fuerza de corte.

La variación en la dirección radial influye en el diámetro del agujero mecanizado. La variación tangencial afecta al filo de la herramienta, debido a la desviación hacia abajo y en la dirección opuesta al centro. Observe nuestras indicaciones para compensar la desviación radial. Los mandrinales de precisión de Sandvik Coromant incorporan un sistema de ajuste que permite definir el diámetro con una tolerancia de 2 μm.

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

Para obtener recomendaciones generales, revise también la sección sobre la aplicación de mandrinado.

Siga las siguientes indicaciones para determinar el par recomendado.