Comprender el Cabezal de Mandrinado (Boring Head) de una Fresadora

Un cabezal de mandrinado típico para fresadora no trae barras de mandrinado ni gnomos. Las barras son los cortadores reales montados en el cabezal. La parte plateada se desplaza adelante/atrás sobre la cola de milano para cambiar la distancia de corte de la barra desde el centro. Así se ajusta el diámetro. El pomo ajusta este tamaño girando el tornillo pequeño. Finalmente, tres tornillos Allen bajo los tornillos de bloqueo de la barra mayor fijan la cola de milano, manteniéndola firme al cortar.

¿Por Qué Usar Cabezal de Mandrinado?

En CNC estamos acostumbrados a taladrar, escariar o interpolar orificios. ¿Cuándo aparece el cabezal de mandrinado? Respuesta: suele usarse para orificios grandes cuando tolerancias son estrechas. Hay límite en precisión de orificio por interpolación con fresa de extremo. Problema: retroceso (backlash) y errores de posicionamiento. Tenemos artículo sobre minimizar errores de interpolación para rara vez necesitar mandrinadora, pero si tolerancias son lo bastante estrechas, la necesitará.

Otra razón: mejorar acabado superficial de la pared. Ejemplo típico: mecanizado de alojamiento de cojinete (bearing pocket).

Servicio de Mandrinado CNC y Cabezal de Mandrinado

Poco ensayo-error ajustando profundidad de corte a tolerancia del orificio. Esto hace caro el uso de barras de mandrinado; asegúrese de maximizar precisión de interpolación para minimizar necesidad de barra. Donde hay necesidad, hay alternativas.

El Mandrinado no es Solo para Orificios

El cabezal también sirve para torneado de precisión de diámetro exterior (OD) en un cubo (hub) con la misma facilidad que para diámetro interior (ID). Punta del cortador hacia dentro para mecanizar el cubo. Puede necesitar invertir sentido de rotación para rendimiento esperado. En video, husillo gira antihorario. Con calibradores y micrómetros digitales, ¿por qué no cabezal digital? Big Kaiser y otros lo hacen.

Cabezal digital permite ajuste rápido y fácil de diámetro. Algunos incluyen comunicación inalámbrica. Algunos son motorizados: se comandan a tamaño específico vía G-code (eje "U") o mando a distancia.

Cabezales de Mandrinado con Auto-balanceo

Aunque contrapesos pueden equilibrar el cabezal para mayores RPM (ver Consejos de Barras de Mandrinado), cabezales sofisticados tienen auto-balanceo.

Antaño, en era de mecanizado manual, cabezales automáticos eran reyes. Contenían mecanismos que extendían ligeramente el cuchillo cada rotación. Los sofisticados creaban orificios cónicos. Marcas como Wohlhaupter y Tree asociadas a estas maravillas mecánicas. Aún existen, pero rara vez se necesitan en CNC: es fácil interpolar orificio, engrosarlo y usar cabezal básico para pasada final de limpieza.

Barras de Mandrinado y Accesorios

Muchas empresas fabrican herramientas sustitutas de barras de mandrinado para aumentar rigidez.

Avances y Velocidades en Mandrinado

Avances y velocidades de mandrinado son iguales a los de torneado. El cortador no sabe si está en torno como herramienta de torneado exterior, barra de mandrinado ID, o en fresadora en cabezal de torneado OD/ID.

Consejos para Cabezal de Mandrinado

Equilibre su cabezal para mayores RPM y productividad. Cabezales convencionales son bestias desequilibradas a altas RPM. Criterio: limitarlos a 1000-1500 RPM. Otros diseños permiten más; G-Wizard no conoce límites de su cabezal específico: el mecánico debe considerarlo según el cabezal que tenga.

Corte por Vibración para Mandrinado de Precisión

Gran consejo de Criterion para reducir vibración: asegure que profundidad de corte > radio del cortador. Tiene sentido y aplica también en torneado. Explicación:

Fuerzas de corte cuando inserto corta menos que radio: fuerzas empujan inserto fuera de incisión. Con corte más profundo, más flechas estabilizan fuerzas, no todas intentan sacar el revestimiento y saltar el corte. Resultado: mejor acabado y menos chatter. Necesidad de aumentar profundidad de corte en esta situación: uno de los muchos casos contraintuitivos en mecanizado.