Mandriladora

Archivo:Vertikalbearbeitungszentrum Hermle C 30 U.jpg

Centro de mecanizado.

Se denomina mandrinadora a una máquina herramienta que se utiliza básicamente para el mecanizado de agujeros de piezas cúbicas cuando es necesario que estos agujeros tengan una tolerancia muy estrecha y una calidad de mecanizado buena. La necesidad de tener que conseguir estas tolerancias tan estrechas hacen que la mandrinadora exija una gran pericia y experiencia a los operarios que la manejan.

Básicamente este tipo de máquinas está compuesto por una bancada donde hay una mesa giratoria para fijar las piezas que se van a mecanizar, y una columna vertical por la que se desplaza el cabezal motorizado que hace girar al husillo portaherramientas donde se sujetan las barrinas de mandrinar.

Las mandrinadoras son máquinas que están quedando obsoletas y están siendo sustituidas por modernos Centros de Mecanizado donde es posible mecanizar casi de forma completa una pieza cúbica que lleve distintos tipos de mecanizado y sea mecanizada por varias caras, gracias al almacén de herramientas que llevan incorporados y al programa de ordenador que permite conseguir todos los mecanizados requeridos.

En cuanto a la herramienta de mandrinar tiene unas connotaciones especiales, de una parte tiene que ser lo más robusta posible, para evitar vibraciones y de otra tiene que tener un mecanismo de ajuste muy preciso para poder conseguir la tolerancia precisa del agujero, donde a veces es necesario conseguir tolerancias IT7 e incluso IT6.

Elección de las herramientas para mandrinar

Portaherramientas de mandrinar.

En las mandrinadoras y centros de mecanizado, debido al alto coste que tiene el tiempo de mecanizado, es de vital importancia hacer una selección adecuada de las herramientas que permita realizar los mecanizados en el menor tiempo posible y en condiciones de precisión y calidad requeridos.

Factores de selección para operaciones de mandrinar

• Diseño y limitaciones de la pieza. Tamaño, tolerancias, tendencia a vibraciones, sistemas de sujeción, acabado superficial. Etc.

• Operaciones de mandrinado a realizar: Exteriores o interiores, ranurados, desbaste, acabados, etc.

• Estabilidad y condiciones de mecanizado: Cortes intermitente, voladizo de la pieza, forma y estado de la pieza, estado, potencia y accionamiento de la máquina, etc.

• Disponibilidad y selección del tipo de máquina: Posibilidad de automatizar el mecanizado, poder realizar varias operaciones de forma simultánea, serie de piezas a mecanizar, calidad y cantidad del refrigerante, etc.

• Material de la pieza: Dureza, estado, resistencia, maquinabilidad, barra, fundición, forja, mecanizado en seco o con refrigerante, etc.

• Disponibilidad de herramientas: Calidad de las herramientas, sistema de sujeción de la herramienta, acceso al distribuidor de herramientas, servicio técnico de herramientas, asesoramiento técnico.

• Aspectos económicos del mecanizado: Optimización del mecanizado, duración de la herramienta, precio de la herramienta, precio del tiempo de mecanizado

Aspectos especiales de las herramientas para mandrinar:

Se debe seleccionar el mayor diámetro de la barra posible y asegurarse una buena evacuación de la viruta. Seleccionar el menor voladizo posible de la barra. Seleccionar herramientas de la mayor tenacidad posible

Cuando se madrinan piezas cúbicas, éstas se fija en la mesa de trabajo de la máquina, y lo que gira es la herramienta de mandrinar que va sujeta en el husillo de la máquina, y donde se le imprime la velocidad adecuada de acuerdo con las caraceterísticas del material, y el material constituyente de la herramienta y el avance axial adecuado.

Fundamentos tecnológicos del mandrinado

En el mandrinado hay seis parámetros clave:

• 1.Velocidad de corte. $~(V_{c})$ Se define como la velocidad lineal en la periferia de la herramienta que está mecanizando. Su elección viene determinada por el material de la herramienta, el tipo de material de la pieza y las características de la máquina. Una velocidad alta de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. La velocidad de corte se expresa en metros/minuto

• 2.Velocidad de rotación de la herramienta, $~(N)$ normalmente expresada en revoluciones por minuto. Se calcula a partir de la velocidad de corte y del diámetro mayor de la pasada que se está mecanizando.

• 3.Avance $~(F)$, definido como la velocidad de penetración de la herramienta en el material. Se puede expresar de dos maneras: bien como milímetros de penetración por revolución de la pieza, o bien como milímetros de penetración por minuto de trabajo.

• 4 Profundidad de pasada: Es la distancia radial que abarca una herramienta en su fase de trabajo. Depende de las características de la pieza y de la potencia de la máquina.

• 5 Potencia de la máquina: Está expresada en kW, y es la que limita las condiciones generales del mecanizado, cuando no está limitado por otros factores.

• 6 Tiempo de mandrinado $~(T)$. Es el tiempo que tarda la herramienta en efectuar una pasada.

Estos parámetros están relacionados por las fórmulas siguientes:

$V_{c}\ \mathrm {(m/minuto)} \ =\ {\frac {N\ \mathrm {(rpm)} \ \times \ 3,14\ \times \ \mathrm {Di{\acute {a}}metro\ (mm)} }{1000}}$

$F\ \mathrm {(mm/minuto)} \ =\ N\ \mathrm {(rpm)} \ \times F\ \mathrm {(mm/revoluci{\acute {o}}n)}$

$T\ \mathrm {(minutos)} \ =\ {\frac {\mathrm {Longitud\ de\ pasada\ (mm)} }{F\ \mathrm {(mm/minuto)} }}$

Generalmente, la velocidad de corte óptima de cada herramienta y el avance de la misma vienen indicados en el catálogo del fabricante de la herramienta o, en su defecto, en los prontuarios técnicos de mecanizado.

Fuentes

• Luque Marmol, Isidoro (2008). Apuntes de Fabricación Automatizada. Gijón-Asturias: Escuela universitaria de ingenieria tecnica industrial. 

• Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo. ISBN 84-9732-428-5. 

• Sandvik Coromant (2006). Guía Técnica de Mecanizado. AB Sandvik Coromant 2005.10. 

• Larburu Arrizabalaga, Nicolás (2004). Máquinas. Prontuario. Técnicas máquinas herramientas. Madrid: Thomson Editores. ISBN 84-283-1968-5. 

• Cruz Teruel, Francisco (2005). Control numérico y programación. Marcombo, Ediciones técnicas. ISBN 84-267-1359-9. 

Enlaces externos

Museo de máquina-heramienta. Historia de las mandrinadoras

Descripción de la mandrinadora universal