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Per ottenere la migliore finitura superficiale, i componenti delle macchine utensili, come mandrini, ingranaggi, valvole di controllo idrauliche, parti di cuscinetti a rulli e altri componenti di alta precisione, devono funzionare tutti perfettamente. Se sono necessarie superfici ultraprecise con finitura a specchio, le macchine devono essere dotate anche di strumenti specializzati.

Superfici ultra precise Quando si acquistano nuove macchine utensili, il prezzo di acquisto e l'utilizzabilità a lungo termine sono spesso cruciali. Esistono standard minimi in cui la qualità della lavorazione, la disponibilità e la durata della macchina non sono al centro dell'attenzione.

Tuttavia, con le attrezzature di base non è possibile ottenere superfici ultraprecise. Componenti di lavorazione specializzati, come mandrini portamola con motore idrostatico e mandrini portapezzi, devono essere adattati o esternalizzati.

Migliori superfici con elevata concentricità

Durante la molatura, le migliori finiture superficiali si ottengono se le punte delle particelle abrasive ruotano in un cerchio assolutamente fedele sia durante la ravvivatura che durante la molatura.

Per raggiungere questo obiettivo è necessaria una concentricità nell'ordine di 0,1 µm, con elevata rigidità, perfetto bilanciamento e eccellente smorzamento. Questa prestazione non può essere raggiunta con i tradizionali mandrini con cuscinetti a rulli. L'errore di concentricità dei mandrini dei cuscinetti a rulli varia in un intervallo compreso tra 2 e 5 µm; in rari casi 1 µm. Inoltre, questi vengono smorzati solo in misura limitata. Con l'aumentare del periodo di utilizzo, la qualità della concentricità dei tradizionali mandrini con cuscinetti a rulli si deteriora.

Con i mandrini portamola idrostatici ad alta precisione della Hyprostatik Schönfeld GmbH (Göppingen) sono garantite concentricità < 0,1 µm nell'intero intervallo di velocità.

Per questo motivo, i cuscinetti idrostatici dei mandrini hanno uno smorzamento circa 100 volte maggiore rispetto ai mandrini dei cuscinetti a rulli. Per ottenere parametri di smorzamento ottimizzati, Hyprostatik Schönfeld lavora con un software proprietario.

Cuscinetti del mandrino finemente bilanciati I cuscinetti del mandrino sono bilanciati molto finemente, con una qualità di bilanciamento di G 0,1. La qualità di equilibratura più bassa secondo DIN ISO 1940 è G 0,4.

Inoltre, poiché la sospensione del mandrino non è smorzata, la flessibilità radiale è molto bassa, il che significa che lo smorzamento ottimale dei cuscinetti idrostatici ha il massimo effetto.

Regolatori di flusso progressivi contro capillari

I capillari controllati dal flusso laminare controllano i flussi di olio nelle tasche dei componenti idrostatici. Ciò riduce il flusso dell'olio in una tasca sempre più sollecitata, il che porta ad una bassa rigidità dei componenti idrostatici con capillari.

Per correggere questo problema, Hyprostatik Schönfeld ha sviluppato un regolatore di flusso progressivo (regolatore di flusso PM), che viene utilizzato al posto dei capillari. Il controller fornisce un aumento progressivo del flusso di olio con una crescente rigidità dell'interstizio delle tasche.

Poiché le tasche vengono destressate, il flusso di olio viene ridotto di conseguenza. Rispetto ai capillari, il controller raggiunge rigidità da 3 a 6 volte superiori.

Inoltre, le prestazioni di pompaggio e di attrito dei cuscinetti idrostatici sotto carichi statici e dinamici sono inferiori a quelle possibili con mandrini comparabili con capillari come elementi di controllo.

I mandrini Hyprostatik possono essere sottoposti a carichi elevati anche a velocità molto elevateIl regolatore di flusso PM previene errori geometrici dovuti al calore, poiché i cuscinetti si riscaldano solo leggermente anche a velocità molto elevate.

Il vantaggio più significativo dei mandrini Hyprostatik dell'azienda di Schönfeld è che possono essere sottoposti a sollecitazioni illimitate anche a velocità molto elevate. I cuscinetti per mandrini Hyprostatik si distinguono nettamente dai cuscinetti per mandrini idrostatici alternativi per la loro capacità di carico, rigidità, smorzamento e possibili velocità massime.

I cuscinetti del mandrino possono essere sottoposti a carichi elevati anche a velocità molto elevateLa differenza tra capillari e controller FV diventa evidente con i cuscinetti del mandrino che ruotano ad alta velocità.