La struttura del mandrino della fresatrice CNC di precisione rinforzata ha un design ad alta rigidità?

Essendo un'apparecchiatura importante nel moderno settore manifatturiero, la struttura del mandrino delle fresatrici CNC influisce direttamente sull'efficienza di taglio, sulla precisione di lavorazione e sulla stabilità dell'intera macchina. Con l'applicazione diffusa della lavorazione di materiali ad alta durezza e di forme complesse del pezzo, sia la struttura del mandrino del rafforzamento della fresatrice CNC di precisione ha un design ad alta rigidità è diventata una considerazione importante per gli utenti al momento della scelta.

Importanza della rigidità del fuso
La rigidità del mandrino si riferisce alla capacità del sistema del mandrino di resistere alla deformazione sotto l'azione di carichi esterni. Nel processo di lavorazione ad alta velocità e carico elevato, se la rigidità del mandrino è insufficiente, è facile causare vibrazioni, offset dell'utensile e aumento della ruvidità superficiale del pezzo. Pertanto, nel contesto del perseguimento di una produzione ad alta precisione ed elevata stabilità, il rafforzamento della rigidità del mandrino è diventato una direzione chiave per la ricerca e lo sviluppo delle apparecchiature.

Elementi costitutivi della rigidezza del fuso
La rigidità del mandrino è solitamente composta dai seguenti aspetti: uno è la struttura geometrica e la resistenza del materiale del corpo del mandrino; il secondo è la disposizione e la rigidezza di contatto del sistema di supporto dei cuscinetti; il terzo è la precisione di assemblaggio ed il controllo del precarico; il quarto è la stabilità del sistema di raffreddamento e lubrificazione per sopprimere la deformazione termica. Questi fattori determinano congiuntamente le prestazioni del mandrino nella lavorazione ad alta velocità.

Progettazione strutturale del fuso ad alta rigidità
Nella progettazione del mandrino delle fresatrici CNC di precisione rinforzate, viene solitamente adottata una disposizione del supporto del cuscinetto multipunto del corpo cavo del mandrino. In termini di selezione dei cuscinetti, vengono utilizzati cuscinetti a sfere a contatto obliquo ad alta rigidità o cuscinetti a rulli cilindrici e la capacità di carico antieccentrica complessiva viene migliorata configurando doppi cuscinetti o strutture di supporto anteriori e posteriori. Inoltre, all'interno del mandrino sono spesso progettati dispositivi di carico precompresso e tubi di circolazione di raffreddamento a temperatura costante per rallentare l'espansione strutturale causata dall'aumento della temperatura.

L'influenza della selezione del materiale sulla rigidità
La maggior parte dei materiali del corpo del mandrino sono acciaio legato o acciaio al cromo-molibdeno ad alta resistenza e la durezza superficiale viene migliorata da processi come tempra e rinvenimento o cementazione e tempra. In applicazioni speciali, alcuni modelli di fascia alta utilizzano anche cuscinetti in ceramica o mandrini in lega di titanio per migliorare ulteriormente la rigidità del sistema e le capacità di riduzione delle vibrazioni. In termini di selezione del materiale, è necessario considerare sia la resistenza che la stabilità termica e le prestazioni di lavorazione.

Configurazione del cuscinetto e metodo di supporto
Essendo un componente importante della rigidità del mandrino, la configurazione strutturale dei cuscinetti ha una grande influenza sulle prestazioni. Le configurazioni comuni includono gruppi di cuscinetti simmetrici anteriori e posteriori (come la disposizione di tipo O), cuscinetti principali di grande diametro e strutture di precarico combinate. Questo tipo di design può controllare efficacemente l'eccentricità radiale e lo spostamento assiale del mandrino durante il funzionamento ad alta velocità e migliorare la precisione e la durata della lavorazione.

Progetto di stabilità termica
Poiché il mandrino continuerà a generare calore durante il funzionamento, la dilatazione termica è il fattore chiave che causa la deformazione del mandrino. Le strutture dei mandrini ad alta rigidità sono generalmente dotate di un sistema di raffreddamento a circolazione forzata, che utilizza il raffreddamento ad olio o ad acqua per controllare l'aumento della temperatura del mandrino. Allo stesso tempo, il sensore di temperatura è combinato per controllare l'efficienza del raffreddamento in tempo reale, riducendo così l'impatto della deformazione termica sulla precisione della lavorazione.

Miglioramento delle prestazioni di lavorazione mediante mandrino rigido
La struttura del mandrino ad alta rigidità aiuta a migliorare la capacità di carico della forza di taglio, in modo che l'attrezzatura possa adattarsi alla lavorazione di taglio pesante ad alta velocità. Inoltre, la sua stabilità migliora anche la ripetibilità della precisione di lavorazione, il che è di grande importanza in aree sensibili agli errori dimensionali come la lavorazione degli stampi e la produzione di componenti aeronautici. Per le applicazioni con requisiti elevati di qualità della superficie del pezzo, i mandrini ad alta rigidità possono ridurre la generazione di segni di vibrazione e di lavorazione.

Tabella comparativa dei parametri strutturali tipici

Manutenzione strutturale e stabilità a lungo termine
Sebbene la struttura rinforzata del mandrino abbia un'elevata precisione di lavorazione, richiede anche un sistema di lubrificazione stabile e controlli regolari di calibrazione per mantenerne la rigidità. Gli operatori devono sostituire regolarmente i mezzi lubrificanti e controllare lo stato dei cuscinetti in base ai requisiti dei produttori di apparecchiature e prevenire problemi di vibrazioni attraverso il rilevamento del bilanciamento dinamico del mandrino. Inoltre, il mantenimento di un ambiente di officina a temperatura costante favorisce anche la stabilità termica del sistema mandrino.

Collaborazione con il sistema del centro di lavoro
Il mandrino ad alta rigidità non funziona in modo isolato e le sue prestazioni devono essere collegate al sistema CNC, al sistema di azionamento dell'avanzamento e al sistema di fissaggio. Sotto il controllo del servosistema, il mandrino ad alta rigidità può rispondere con precisione alle istruzioni e ottenere un'elaborazione efficiente del percorso. Sotto il controllo del collegamento multiasse, la sua capacità anti-deformazione è particolarmente critica per mantenere la traiettoria dell'utensile.

Analisi degli scenari di applicazione del mercato
La struttura rinforzata del fuso è particolarmente adatta per la produzione di stampi ad alta velocità, il taglio di parti in lega di titanio per l'aviazione, la lavorazione di parti di precisione di apparecchiature mediche e altri campi. In queste occasioni, la forza di taglio è elevata e il tempo di lavorazione è lungo, il che impone requisiti più elevati alla stabilità del sistema mandrino. Alcuni produttori di fresatrici CNC sviluppano anche soluzioni personalizzate con mandrini rigidi per adattarsi alle diverse condizioni di lavoro in risposta alle esigenze del settore.

Suggerimenti per l'acquisto degli utenti
Quando si sceglie una fresatrice CNC di precisione rinforzata, è necessario innanzitutto controllare i parametri tecnici del sistema del mandrino, incluso il materiale del mandrino, la configurazione dei cuscinetti, la velocità massima, il controllo dell'eccentricità radiale, ecc. Gli utenti possono anche valutare la rigidità e la stabilità del mandrino attraverso test di prova effettivi per determinare se è adatto alle esigenze di lavorazione dei propri prodotti.