Seleção de mandril

Mandris são utilizados para segurar ferramentas com hastes cilíndricas. Existem muitos estilos de mandris e a seleção do mandril varia de acordo com:

• Aplicação: fresa de topo, broca, macho, alargador
• Material da peça e tolerância
• Produção: alto volume ou mista
• Refrigeração: ausente, emulsão, MQL – interna ou externa

Comparativo de mandris

Na tabela abaixo você pode observar um comparativo entre diferentes estilos de mandris, que pode ajudá-lo a fazer a melhor seleção de mandris.

Haste cilíndrica

A haste cilíndrica é fixada de forma uniforme e é usada para melhor precisão do batimento radial para fresamento, furação e alargamento. Sem planos ou travamento, ela tem limites de torque e força axial antes que a haste se mova no suporte.

Mandril hidráulico

A membrana hidráulica proporciona alta força de fixação e precisão de batimento radial. É muito fácil manusear sem a necessidade de equipamentos adicionais. Podem ser usadas pinças, o que reduz o número de mandris necessários e permite refrigeração através da ferramenta (furação) ou das pinças (fresamento).

Mandril com fixação por contração

O furo do mandril é um pouco menor que o diâmetro da haste, o mandril é aquecido até expandir para a troca da ferramenta. Devido à expansão térmica entre o suporte e a haste da ferramenta, os mandris com fixação térmica são usados principalmente para ferramentas rotativas inteiriças de metal duro. É necessário um equipamento de aquecimento para trocar as ferramentas e cada mandril é único para um diâmetro de haste e refrigeração. Isso torna a fixação térmica mais adequada para a produção que conte com o axílio de uma sala de preparação de ferramentas para a troca da ferramenta.

A fixação térmica proporciona boa acessibilidade e alta precisão de batimento radial, com força de fixação média a alta.

Mandril porta-pinça ER (DIN6499)

A precisão de batimento radial e a força de fixação não são tão boas quanto a dos mandris hidráulicos ou fixação térmica. Porém, a excelente flexibilidade com o uso de pinças torna o mandril porta-pinça ER um mandril de uso geral econômico para aplicações de furação e fresamento leve. A troca de ferramentas pode ser feita na máquina com um acessório. Use uma chave de torque para garantir que o mandril não fique muito apertado, o que reduz a precisão e danifica o mandril.

Haste com plano

Uma haste com plano é usada para aplicações que exigem alto torque e que a segurança de torque é mais crítica que a precisão do batimento radial.

Adaptador de broca para haste ISO9766

O adaptador de broca é adequado para operações de furação de médio a grande porte. O plano está ao longo de toda a haste, já que a broca tem apenas forças axiais de compressão (a extração não é um risco), mas possui um contato de face axial com o adaptador para melhor estabilidade. O adaptador da broca difere do adaptador Weldon porque a face do adaptador é retificada e a haste é mais longa para melhor estabilidade.

Adaptador Weldon para haste DIN 6535-HB

O adaptador Weldon ou “fresamento” era o mandril tradicional usado em aplicações de fresamento. Os planos curtos fornecem resistência ao torque e segurança contra extração. Porém, o lado negativo do Weldon é a precisão do batimento radial que é um fator importante para o desempenho da ferramenta de fresamento. Cada vez mais, esse tipo de mandril está sendo substituído pelo mandril hidráulico ou térmico.

Acoplamento modular roscado

A interface de acoplamento modular roscado oferece muitos benefícios para fresamento e mandrilamento. Para máquinas menores, a eliminação da necessidade de um mandril permite comprimentos de calibração menores o que reduz a vibração drasticamente. Para longos balanços, o formato e o material da haste podem ser otimizados mais facilmente em comparação às ferramentas inteiriças.

Para o fresamento, as ferramentas inteiriças de metal duro mais longas são uma opção cara e quando apenas a extremidade for usada, os custos da ferramenta podem ser reduzidos de forma significativa.

Adaptadores de interface da máquina

Usados principalmente para fusos de máquinas pequenas e médias (HSK40/50/63 - cone acentuado ISO 30, 40 - C3/C4/C5/C6). Todos os outros mandris formam o comprimento na montagem. Reduz o comprimento da linha de calibração abaixo de três vezes o diâmetro da flange de contato para reduzir a vibração e aumentar a produtividade.

Cilíndrico – aço/inteiriço de metal duro

O comprimento da haste é selecionado para proporcionar o melhor comprimento de balanço a partir do mandril. O aço é usado até 3×D e o metal duro até 8×D.

Cônico – aço/inteiriço de metal duro

O formato cônico tem um grande impacto na estabilidade. O formato cônico deve sempre ser usado onde a folga permitir e para usinagem em 5 eixos. Substituir as fresas cônicas inteiriças de metal duro tem um grande impacto nos custos da ferramenta. O formato cônico está disponível em hastes cilíndricas, bem como em Coromant Capto® para aços.

Hastes G reduzidas – metal pesado

A vibração maior que três vezes o diâmetro da haste é sempre um problema. Otimizar o comprimento de balanço para o mínimo necessário faz diferença. As hastes G redizidas são 0,3 mm (0,012 pol.) menores que o diâmetro de corte e usadas em combinação com pinças dedicadas para mandris hidráulicos, o comprimento da haste pode ser facilmente modificado. A área de aplicação é de 3 a 6 vezes o diâmetro da haste.

Haste cilíndrica com arraste quadrado para rosqueamento com machos

Os adaptadores para macho são desenhados para operações com rosqueamento com machos em máquinas equipadas com troca automática da ferramenta. A construção voltada para puxar e pressionar compensam as diferenças entre o avanço do fuso e o passo da rosca. Mesmo diferenças micrométricas entre o avanço calculado e o passo real do macho podem levar a forças de avanço extremamente altas nas flanges do macho e ao aumento da pressão de corte. Ao rosquear com um macho, com uma haste cilíndrica quadrada, é importante usar um adaptador para macho com o mesmo tamanho da haste/do quadrado.

Mandris para rosqueamento sincronizado

Os mandris para rosqueamento sincronizado com macho CoroChuck® 970 são baseados em um microcompensador, que alinha os desvios radiais e axiais. As forças de avanço são reduzidas nos flancos do macho, resultando em melhor acabamento superficial e vida útil da ferramenta mais longa. Os mandris para rosqueamento sincronizado com macho usam as pinças ER com arraste quadrado. Não é recomendado usar uma pinça sem o quadrado devido ao alto torque que fará o macho girar na pinça se não for usado.

Troca rápida

Para adaptadores de macho troca rápida, é importante usar o adaptador para macho com o tamanho certo, senão o risco de quebra do macho é alto, assim como a tolerância ruim na rosca acabada.

Para obter melhores resultados das máquinas que não são equipadas com rosqueamento sincronizado para macho, as recomendações a seguir devem ser observadas:

• Programe o avanço da máquina 10% mais baixo que o valor teórico (rpm do passo da rosca). Isso permite que o macho corte precisamente no passo
• Reduza a profundidade do rosqueamento em 10% para evitar que o macho quebre
• Quando rosquear furos profundos em materiais macios como o alumínio, por exemplo, o avanço e a profundidade devem ser reduzidos em 3-5%

Seleção/recomendação de mandril