Sistemi di serraggio - OERTLI Werkzeuge AG
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05/2012<br />
<strong>Sistemi</strong> <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong><br />
Il sistema <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> ottimale per singoli impieghi - panoramica.<br />
Di Thomas Oertli<br />
Il migliore sistema <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> in assoluto non esiste.Tuttavia noi siamo in grado <strong>di</strong> offrire il<br />
sistema <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> ottimale e quin<strong>di</strong> migliore per ogni impiego, ogni utensile e ogni lavorazione.<br />
Per questo motivo non pren<strong>di</strong>amo in considerazione soltanto un unico tipo <strong>di</strong> sistema <strong>di</strong><br />
<strong>serraggio</strong>, bensì vogliamo definire ogni volta, per ciascun singolo caso, il sistema <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong><br />
che possa garantire i migliori risultati per una determinata lavorazione.<br />
La scelta del sistema <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> ottimale per l'utensile deve tener conto <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi aspetti:<br />
truciolatura, precisione <strong>di</strong>mensionale, qualità superficiale, tempi <strong>di</strong> lavorazione, usura dell'utensile<br />
e quin<strong>di</strong>, infine, la qualità del pezzo finito e i costi della sua produzione. Il sistema <strong>di</strong><br />
<strong>serraggio</strong>, quin<strong>di</strong>, influisce in modo significativo sulla durata degli utensili e sulle sollecitazioni<br />
che subisce il mandrino della macchina.<br />
Mandrino a pinze<br />
L'impiego <strong>di</strong> mandrini a pinze è ampiamente <strong>di</strong>ffuso nel settore della lavorazione del legno. Il<br />
vantaggio che essi presentano è dato dalla grande flessibilità d'impiego, poiché si possono<br />
utilizzare molti tipi <strong>di</strong> pinze <strong>di</strong>verse. L'ampia gamma delle loro applicazioni può essere poi ancora<br />
più estesa grazie al campo <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> variabile delle pinze.<br />
Funzionamento e facilità d'uso<br />
Serrando il dado <strong>di</strong> bloccaggio della pinza, il mandrino si blocca intorno agli utensili che restano<br />
quin<strong>di</strong> bloccati nel mandrino a pinza me<strong>di</strong>ante accoppiamento <strong>di</strong> forza. Poiché nel <strong>serraggio</strong><br />
il mandrino a pinza subisce una deformazione elastica è possibile serrare anche gambi<br />
con <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong> tolleranza maggiori. L'ampio campo <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong>, che può giungere fino a 1<br />
mm, provoca tuttavia una rotazione concentrica non proprio perfetta, con il risultato corrispondente<br />
<strong>di</strong> una bassa qualità del bilanciamento. Per questo motivo raccoman<strong>di</strong>amo <strong>di</strong> utilizzare il<br />
campo <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> possibile <strong>di</strong> un mandrino soltanto per la misura <strong>di</strong> 0,1 mm e in caso contrario<br />
<strong>di</strong> selezionare il mandrino adatto per il <strong>di</strong>ametro <strong>di</strong> ciascun gambo.<br />
Figura 1+2: Mandrino a pinze<br />
In sintesi:<br />
Il mandrino a pinza è un buon mandrino per utensili semplici ai quali non si richiedono particolari<br />
prestazioni riguardo alla rotazione concentrica e alla capacità <strong>di</strong> truciolatura. Quando però<br />
il livello delle prestazioni e della precisione <strong>di</strong> lavorazione deve essere più elevato il principio<br />
<strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> del mandrino a pinza mostra i suoi limiti a causa del sistema <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> meccanico.<br />
Riguardo alla forza <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong>, l'utensile non viene bloccato in modo ottimale, ne' tantomeno<br />
con grande precisione. Per questo motivo, durante la lavorazione l'utensile e il man-<br />
CNC-Info_052012_<strong>Sistemi</strong> <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong>_I.doc 1
drino subiscono l'azione <strong>di</strong> alcune forze. L'utensile non ruota in modo preciso e questo comporta<br />
non solo un'alta sollecitazione - e quin<strong>di</strong> un'elevata usura del mandrino e dell'utensile -<br />
ma anche una minore qualità del risultato del processo <strong>di</strong> lavorazione.<br />
Facilità d'uso:<br />
Prestazione:<br />
Investimento:<br />
Mandrino a espansione: SINO e idromeccanico<br />
Eccellenti caratteristiche <strong>di</strong> smorzamento<br />
Le vibrazioni prodotte dal processo <strong>di</strong> lavorazione influiscono sulla durata dell'utensile e del<br />
mandrino della macchina. La particolare struttura dei mandrini SINO e idromeccanico consente<br />
<strong>di</strong> ridurre queste oscillazioni. Lo smorzamento delle vibrazioni non solo riduce le microscheggiature<br />
sul tagliente dell'utensile ma al contempo aumenta la silenziosità <strong>di</strong> funzionamento<br />
della macchina. Il risultato sono una maggiore durata dell'utensile, un minore logoramento<br />
del mandrino della macchina e, aspetto più evidente, una migliore qualità superficiale<br />
del pezzo.<br />
Precisione <strong>di</strong> rotazione concentrica<br />
L'eccellente precisione <strong>di</strong> rotazione concentrica e <strong>di</strong> ripetizione nel mandrino idromeccanico e<br />
SINO si attesta a < 0.005 mm.<br />
Mandrino SINO e idromeccanico a confronto<br />
I mandrini SINO e idromeccanico forniscono prestazioni <strong>di</strong> alto livello molto simili e si collocano<br />
in una stessa fascia <strong>di</strong> prezzo. Essi si <strong>di</strong>fferenziano, tuttavia, per struttura tecnica e facilità<br />
d'uso. Il mandrino SINO necessità <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo <strong>di</strong> montaggio per montare le frese sul<br />
mandrino, mentre per montare il mandrino idromeccanico è sufficiente una semplice chiave a<br />
T.<br />
Mandrino SINO<br />
Il mandrino SINO è composto da un'interfaccia lato macchina, <strong>di</strong> norma HSK 63F, e da una<br />
bussola <strong>di</strong> espansione integrata nel mandrino. La camera della bussola è riempita <strong>di</strong> un materiale<br />
elastico che funge da mezzo <strong>di</strong> pressione.<br />
Funzionamento e facilità d'uso<br />
Per il montaggio gli utensili devono essere bloccati in un blocco <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong>, il sistema <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong><br />
viene poi allentato con una chiave a dente e si inseriscono gli utensili. Stringendo la<br />
ghiera in senso assiale si esercita la pressione necessaria sulla bussola a espansione e si<br />
blocca l'utensile. Nella fase <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> la ghiera viene<br />
stretta fino alla battuta e così si ottiene una copertura<br />
liscia. La copertura liscia della ghiera conferisce ancora<br />
più rigi<strong>di</strong>tà all'intero sistema e quin<strong>di</strong> anche la stabilità<br />
del sistema aumenta, con il risultato <strong>di</strong> un'elevata forza <strong>di</strong><br />
<strong>serraggio</strong> e <strong>di</strong> un'eccellente precisione <strong>di</strong> rotazione concentrica.<br />
Sezione del mandrino SINO<br />
In sintesi:<br />
Il mandrino SINO è adatto al <strong>serraggio</strong> <strong>di</strong>retto <strong>di</strong> utensili a gambo con gambi cilindrici dal <strong>di</strong>ametro<br />
<strong>di</strong> 12, 16, 20 e 25 mm. Per misure interme<strong>di</strong>e (<strong>di</strong>ametro del gambo da 3 fino a 20 mm) è<br />
CNC-Info_052012_<strong>Sistemi</strong> <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong>_I.doc 2
possibile inserire delle bussole interme<strong>di</strong>e. Queste bussole interme<strong>di</strong>e, però, influiscono sulla<br />
qualità del <strong>serraggio</strong> e riducono l'alta precisione del mandrino.<br />
Facilità d'uso:<br />
Prestazione:<br />
Investimento:<br />
Mandrino idromeccanico<br />
Il mandrino idromeccanico è un mandrino universale per il <strong>serraggio</strong> <strong>di</strong> precisione <strong>di</strong> utensili<br />
con gambo cilindrico. Al suo interno si trova un olio idraulico racchiuso in un'intercape<strong>di</strong>ne<br />
circolare intorno al foro.<br />
Funzionamento e facilità d'uso<br />
Utilizzando una chiave esagonale a impugnatura trasversale l'olio idraulico viene compresso<br />
da un sistema <strong>di</strong> bloccaggio idraulico (vite <strong>di</strong> pressione, perno <strong>di</strong> pressione, guarnizione). La<br />
pressione così esercitata crea una deformazione uniforme della bussola a espansione, grazie<br />
alla quale gli utensili vengono bloccati per una rotazione<br />
concentrica ad alta precisione.<br />
Grazie alla struttura chiusa la bussola idraulica non necessita<br />
<strong>di</strong> manutenzione e può essere utilizzata imme<strong>di</strong>atamente<br />
senza l'impiego <strong>di</strong> strumenti o <strong>di</strong> apparecchi per il montaggio<br />
dell'utensile. Ruotando la chiave a T fino ad una battuta fissa,<br />
la valvola esercita una pressione e gli utensili vengono<br />
serrati e centrati in pochi secon<strong>di</strong>. Per smontare l'utensile<br />
ruotare la vite in senso inverso per alcuni giri. Così facendo<br />
la pressione <strong>di</strong>minuisce e l'utensile può essere rimosso.<br />
Sezione mandrino idromeccanico<br />
In sintesi:<br />
Il mandrino idromeccanico è adatto al <strong>serraggio</strong> <strong>di</strong>retto e <strong>di</strong> precisione <strong>di</strong> utensili a gambo,<br />
con gambi cilindrici del <strong>di</strong>ametro <strong>di</strong> 12, 16, 20 e 25 mm. Per misure interme<strong>di</strong>e (<strong>di</strong>ametro del<br />
gambo da 3 fino a 20 mm) è possibile inserire le bussole interme<strong>di</strong>e del mandrino SINO. Queste<br />
bussole interme<strong>di</strong>e, però, influiscono sulla qualità del <strong>serraggio</strong> e riducono l'alta precisione<br />
del mandrino idromeccanico e pertanto non sono raccomandabili .<br />
Per serrare ed estrarre l'utensile basta una semplice chiave a T e non occorre esercitare una<br />
grande forza, quin<strong>di</strong> non è necessario alcun <strong>di</strong>spositivo <strong>di</strong> montaggio. In questo modo si può<br />
sostituire l'utensile in pochi secon<strong>di</strong> e con molta facilità.<br />
Facilità d'uso:<br />
Prestazione:<br />
Investimento:<br />
Calettamento<br />
I mandrini a calettamento sono particolarmente sottili e non presentano parti meccaniche o<br />
mobili <strong>di</strong> nessun tipo. Utilizzando prolunghe e riduttori è possibile assemblare in modo modulare<br />
<strong>di</strong>versi profili del mandrino che consentono <strong>di</strong> realizzare così le rispettive fresature nei<br />
punti <strong>di</strong> un utensile <strong>di</strong>fficilmente accessibili.<br />
CNC-Info_052012_<strong>Sistemi</strong> <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong>_I.doc 3
Mandrino a calettamento termico<br />
Il mandrino a calettamento termico spicca per l'elevata precisione <strong>di</strong> rotazione<br />
concentrica, un ottimale accoppiamento <strong>di</strong> forza tra utensile e aggancio,<br />
il peso ridotto al minimo e la sua forma sottile.<br />
Funzionamento e facilità d'uso<br />
Nell'apparecchio a calettamento termico il mandrino viene riscaldato.<br />
grazie alla <strong>di</strong>latazione ra<strong>di</strong>ale l'utensile può essere inserito. Il successivo<br />
processo <strong>di</strong> raffreddamento del mandrino e la conseguente contrazione<br />
ra<strong>di</strong>ale fino a tornare allo stato normale consentono <strong>di</strong> serrare saldamente<br />
l'utensile. Poiché durante la contrazione il materiale subisce una deformazione<br />
esclusivamente elastica e quin<strong>di</strong> ritorna ogni volta alla sua<br />
forma originale, il processo <strong>di</strong> calettamento può essere ripetuto infinite<br />
volte.<br />
Mandrino a calettamento<br />
termico<br />
In sintesi:<br />
Il mandrino a calettamento termico è adatto per il <strong>serraggio</strong> <strong>di</strong> alta precisione <strong>di</strong> utensili con<br />
gambo cilindrico. Per i casi in cui si richiedono massima precisione e prestazioni elevate oppure<br />
se è necessario l'impiego modulare <strong>di</strong> prolunghe e riduttori e c'è la <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> eseguire<br />
il processo <strong>di</strong> calettatura con un proprio apparecchio o presso il proprio fornitore <strong>di</strong> strumentazione<br />
<strong>OERTLI</strong> possiede nella sua sede <strong>di</strong> Höri le attrezzature più all'avanguar<strong>di</strong>a e se necessario<br />
si fa carico della sostituzione dell'utensile.<br />
Facilità d'uso:<br />
Prestazione:<br />
Investimento:<br />
Calettamento forzato<br />
Il sistema <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> TRIBOS si basa sul principio del calettamento forzato. Esso possiede i<br />
requisiti giusti per lavori <strong>di</strong> truciolatura all'interno o su zone dell'utensile <strong>di</strong>fficilmente accessibili,<br />
per le quali non possono essere più utilizzati i tra<strong>di</strong>zionali sistemi <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong>.<br />
Funzionamento e facilità d'uso<br />
La tecnica <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> TRIBOS sfrutta la tensione interna dell'acciaio. Il foro <strong>di</strong> aggancio <strong>di</strong><br />
forma poligonale viene opportunamente deformato e assume una forma cilindrica. A questo<br />
punto è possibile inserire gli utensili. Riducendo la pressione, l'utensile viene bloccato tramite<br />
accoppiamento <strong>di</strong> forza me<strong>di</strong>ante la tensione interna dell'acciaio. Per il montaggio è necessario<br />
un <strong>di</strong>spositivo <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> particolare.<br />
Sezione del sistema <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> TRIBOS<br />
CNC-Info_052012_<strong>Sistemi</strong> <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong>_I.doc 4
In sintesi:<br />
Il sistema <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> TRIBOS è proposto da <strong>OERTLI</strong> solo <strong>di</strong>etro richiesta specifica del cliente.<br />
Le sue prestazioni sono <strong>di</strong> livello inferiore rispetto a quelle del mandrino SINO e idromeccanico<br />
e a confronto con essi il sistema offre solo pochissimi vantaggi.<br />
Facilità d'uso:<br />
Prestazione:<br />
Investimento:<br />
Profon<strong>di</strong>tà minima <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong><br />
Su tutti gli utensili CNC della OERTL la profon<strong>di</strong>tà minima<br />
<strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> è in<strong>di</strong>cata in etichetta con il simbolo K. Attenzione!<br />
La profon<strong>di</strong>tà minima <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> in<strong>di</strong>cata sul gambo<br />
è conforme alle in<strong>di</strong>cazioni europee sulla sicurezza e<br />
non in<strong>di</strong>ca la profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> <strong>serraggio</strong> ottimale, bensì quella<br />
minima! La procedura corretta prevede <strong>di</strong> inserire<br />
il gambo in profon<strong>di</strong>tà nel mandrino, per quanto possibile,<br />
e <strong>di</strong> verificare che l'utensile fuoriesca dal mandrino il meno<br />
possibile.<br />
Figura 1<br />
Figura 2<br />
Figura 1: secondo norma (non ottimale)<br />
Figura 2: <strong>serraggio</strong> ottimale (ottimale!)<br />
Figura 3: <strong>serraggio</strong> troppo profondo (non ottimale)<br />
Figura 3<br />
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