Aplicações de dispositivos de mudança rápida (PDF)
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Um corpo esbelto que mantém a rigidez, de modo que é possível alcançar peças de pequeno diâmetro sem que o dispositivo se torne o fator limitativo. O casquilho de aperto e o tirante formam um único conjunto — tanto o aperto como a abertura são acionados pelo tirante, e é isso que permite construir o mandril suficientemente esbelto para trabalhos com grande balanço.
| Repetibilidade | inferior a 0.01 mm |
|---|---|
| Aperto | Elevada força de aperto radial com mecanismo de tração axial, de modo que a peça fica encostada à face de apoio |
| Vibração | O casquilho de aperto vulcanizado com borracha amortece a vibração da maquinagem |
| Evacuação de apara | Canais de lavagem integrados entre a peça e o casquilho de aperto |
| Máquinas habituais | Retificadoras de engrenagens — a interface é fabricada para a máquina que indicar |
Quando a peça permite o aperto frontal através de um furo profundo, a rigidez do aperto melhora substancialmente e, com ela, a estabilidade da retificação.
| Gama de aperto | de ø20 a ø120 mm cobertos por cinco tamanhos de mandril |
|---|---|
| Concentricidade | inferior a 0.01 mm |
| Mudança | 1 minuto no sistema de mudança rápida, repetibilidade 0.003 mm |
| Acionamento | Cilindro hidráulico normalizado, manual ou automático |
| Blocos de posicionamento | Três faces de montagem para diferentes preparações |
| Casquilhos | Casquilhos de aperto de precisão normalizados em stock; permutáveis com os dispositivos de mandril de torneamento |
Cinco tamanhos de mandril a cobrir de ø20 a ø120 mm é aqui o ponto prático — é o que mantém baixo o número de dispositivos no armário quando a variedade de peças muda.
A expansão hidráulica assenta na lei de Pascal: a pressão aplicada a um fluido incompressível e vedado é transmitida de forma uniforme, pelo que o elemento elástico de expansão se deforma uniformemente nos 360° completos. O resultado é que o posicionamento e o aperto acontecem no mesmo movimento, no furo ou no veio.
| Pressão de aperto | até 100 MPa, ajustável |
|---|---|
| Repetibilidade | ≤ 0.003 mm |
| Contacto | Contacto superficial contínuo em 360°; força de aperto uniforme, deformação mínima |
| Sistema hidráulico | Meio interno totalmente vedado, independente da alimentação exterior |
| Peça mais pequena | diâmetros até 5 mm mantendo a rigidez e a precisão |
| Flexibilidade de tamanhos | Os casquilhos redutores e os casquilhos de aperto estriados cobrem vários tamanhos de peça num só dispositivo |
A expansão máxima de um mandril hidráulico é cerca de 0.3% do diâmetro de aperto. A necessidade é a soma de três fatores — a tolerância da peça, a folga do ajustamento e a expansão necessária para transmitir o binário com segurança. O catálogo desenvolve o cálculo para uma haste de ø25 H8:
| Contribuição | Condição | Valor |
|---|---|---|
| Tolerância de projeto da peça | ø25 H8 | 0.033 mm |
| Folga entre a peça e o mandril | aperto manual | 0.010 mm |
| Expansão para a transmissão segura do binário | retificação | 0.030 mm |
| Expansão necessária do mandril | 0.073 mm |
0.3% de 25 mm são 0.075 mm, pelo que esta peça fica dentro da gama — que é exatamente a verificação que tem de ser feita antes de se projetar um mandril.
| Manual, sem ferramenta auxiliar | Mandris de verificação, em que a precisão de posicionamento importa mais do que a força |
|---|---|
| Manual com ferramenta auxiliar | O método corrente no arranque de apara — maior força de aperto para a estabilidade da maquinagem |
| Automático | Acionamento mecânico, pneumático, hidráulico ou eletromagnético do êmbolo de aperto; máquinas semiautomáticas e totalmente automáticas |
| Assistido por pressão externa | Um mecanismo de pressão externa aciona o êmbolo, de modo que vários dispositivos apertam ao mesmo tempo em posições diferentes |
| Totalmente fechado | Corpo e casquilho de aperto montados de forma permanente como uma única unidade |
|---|---|
| Aberto | Corpo e casquilho de aperto separáveis, pelo que a manutenção é simples |
| Força de apoio axial | Apoio introduzido ao longo do eixo — habitual em dispositivos de placa com bloqueio axial |
| Força de apoio radial | Apoio introduzido a partir do diâmetro exterior — dispositivos de mandril ou de placa |
| Força de aperto central | Aplicada pelo centro, diretamente sobre a secção do mandril — dispositivos do tipo mandril |
| Dispositivo expansível para estriado interior | Cabeça de aperto dentro de um casquilho de grandes dimensões para força e posicionamento estáveis. Peças até ø400 mm de diâmetro exterior. Construído para a mortasagem de estriados interiores através do furo, otimizado para máquinas verticais. |
|---|---|
| Mandril para talhagem por fresa-mãe | O binário de aperto provém da expansão radial; a força, do cilindro da máquina e do tirante. O ressalto de apoio posiciona e aperta numa só ação, pelo que não é necessário um aperto axial separado. As ranhuras de óleo ou um revestimento resistente ao desgaste aumentam a capacidade de binário em diâmetros pequenos. |
| Dispositivo multipeça para retificação de engrenagens | As peças são carregadas e ajustadas numa estação de preparação externa e depois o mandril e as peças seguem juntos para a máquina. Interface cónica para a árvore, retificada a 0.003 mm de batimento. |
| Mandril para carga automatizada | Uma extremidade fica permanentemente na árvore e a força de aperto provém do cilindro da máquina. Um mecanismo interno aciona um perno excêntrico junto à posição de aperto para que um robô possa carregar com precisão; um casquilho de guia no contraponto empurra a peça até ao encosto. |
| Mandril para estriados e furos de precisão | Duas posições de aperto independentes e casquilho dentado para estriados interiores, incluindo engrenagens helicoidais. Duplo centro mais casquilho elástico, aperto radial manual. Batimento 0.005 mm. |
| Mandril hidráulico com conversão de pressão | Montado num dispositivo de mudança rápida, centrado pelo casquilho sobre a flange de base e com a pressão fornecida pela máquina. Mudando o casquilho de transição muda-se o diâmetro da peça. Batimento até 0.003 mm. |
| Aperto manual de grandes dimensões | Diâmetro de aperto até 400 mm, força de aperto radial até 200 kN, com ferramentas de montagem e desmontagem da placa. |
Se estes dispositivos mantêm os seus valores, é pelo controlo do processo e não por um único pormenor engenhoso. A Mongtec trabalha com centros de maquinagem de 5 eixos japoneses e alemães, com carga e descarga robotizadas, inspeção em linha e gestão de ferramentas, numa oficina totalmente fechada, com temperatura controlada e isenta de pó, com extração centralizada de névoa de óleo. Os centros de grande curso admitem peças até cerca de 1 metro de diâmetro.
O tratamento térmico é feito internamente — têmpera em vácuo, têmpera por indução de alta frequência, brasagem em vácuo, revenido em vácuo, cementação e tratamento criogénico — a par de oxidação negra, niquelagem, decapagem por jato de areia e granalhagem para as peças de aço.
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