Sbilanciatura statica. Piano 1. Corpo rotante. Lato A. Asse di rotazione. Lato B. Sovrappeso. Oscillazione

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Aurelio Abbate
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1 CNCINFO Marzo 2012 La qualità della bilanciatura Cause, effetti della sbilanciatura ed una corretta bilanciatura di Thomas Oertli I moderni processi di lavorazione pongono particolari richieste alla bilanciatura e alla precisione degli utensili. Una buona qualità di bilanciatura provvede alla massima velocità di rotazione anche a giri molto alti e garantisce in questo modo i migliori risultati di lavorazione. Inoltre con u- tensili bilanciati ottimamente si riducono le oscillazioni e si protegge l albero della macchina. Nella letteratura specializzata sull argomento sbilanciatura si parla molto spesso di rotori. In senso figurato si può paragonare l espressione rotore con una testa a piallare cilindrica. Per i nostri prodotti questa espressione può essere sostituita con utensile o gruppo di utensili. Cause della sbilanciatura Costruzione asimmetrica del porta utensile: Per es. vite di fissaggio nel cono Weldon, valvola di aspirazione di un cannotto Hydro. Suddivisione asimmetrica delle misure in seguito a tolleranze di produzione/montaggio: Per es. taglienti mancanti o difettosi, tasselli con pesi diversi Errore nel montaggio di un corpo fresa Per es. Foratura nella fresa non corretta, mozzi non paralleli Errore di rotazione: Per es. Errore di rotazione dell albero fresa o del porta utensile (albero motore) Errore di rotazione dell albero motore Per es. magazzinaggio dell albero motore. In utensili smontati le tolleranze del sistema di fissaggio Per es. tolleranza tra il foro e l albero fresa, errore della pinza di fissaggio etc. Effetti della sbilanciatura La sbilanciatura produce oscillazioni / vibrazioni Peggiore qualità di superficie Limitazione del massimo numero di giri Oscillazioni, che nella macchina interferiscono con un altro albero Danni all albero o al motore Usura dei taglienti più elevata Formazione di ruggine nelle posizioni di taglio CNC-INFO_032012_qualità della bilanciatura_i.doc 1

Una buona qualità di bilanciatura provvede alla massima velocità di rotazione anche a giri molto alti e garantisce in questo modo i migliori risultati di lavorazione.

2 Sbilanciatura statica Piano 1 Si ha una sbilanciatura statica quando il centro di gravità del corpo rotante non è sulla stessa linea dell asse di rotazione del corpo. Una causa è che il peso del corpo non è suddiviso uniformemente sull asse, ma su un lato e il piano è più pesante che sull altro (Es. 1: sovrappeso sul lato B). La rotazione del corpo non è come un cerchio uniforme, ma come un ovale. Asse del corpo Un altra causa è che l asse del corpo rotante non concorda con l asse di rotazione (vedi es.: l asse del corpo sta sopra l asse di rotazione, perché tra il mandrino e l attacco c è gioco. Le oscillazioni si lasciano eliminare con la bilanciatura in entrambi i casi su un piano. Esempio: una fresa lunga in un mandrino Weldon di regola ha una sbilanciatura statica, poiché l asse della fresa non concorda con l asse di rotazione, ma è spostata parallelamente all asse di rotazione. Esempio: se si fissa un peso su una gomma di bicicletta, la ruota fa fracasso ad ogni giro, poiché il centro di gravità non sta più sull asse della ruota. CNC-INFO_032012_qualità della bilanciatura_i.doc 2

La rotazione del corpo non è come un cerchio uniforme, ma come un ovale. Asse del corpo Un altra causa è che l asse del corpo rotante non concorda con l asse di rotazione (vedi es.

3 Sbilanciatura dinamica Piano 1 Piano 2 Asse di Si hanno le sbilanciature dinamiche quando il centro di gravità del corpo rotante rimane in posizione di riposo, ma l asse del corpo barcolla. Ciò dipende dal fatto che su entrambi i lati (lato A e B) e su entrambi i piani regna un soprappeso e così alla fine dell asse si formano oscillazioni circolari. Questa sbilanciatura si può eliminare solo con una bilanciatura dinamica nei due piani. Bilanciare nei due piani ha senso soprattutto con utensili lunghi e asimmetrici. Asse del corpo Asse di Esempio: una fresa lunga in un mandrino di regola ha una sbilanciatura dinamica, poiché l asse della fresa non concorda con l asse di rotazione del mandrino. CNC-INFO_032012_qualità della bilanciatura_i.doc 3

Questa sbilanciatura si può eliminare solo con una bilanciatura dinamica nei due piani. Bilanciare nei due piani ha senso soprattutto con utensili lunghi e asimmetrici.

4 La compensazione della sbilanciatura Forze parzialmente sbilanciate e oscillazioni che disturbano si mettono da parte nel momento della bilanciatura. La sbilanciatura nella realtà pratica non può essere compensata completamente. Rimane sempre una certa sbilanciatura. Quindi vale: bilanciatura = ridurre gli effetti della sbilanciatura. La qualità della bilanciatura La precisione di una bilanciatura viene indicata con la qualità G. La qualità di bilanciatura vale sempre per un certo numero di giri dell utensile. Si calcola la sbilanciatura restante ammessa dalla qualità di bilanciatura, dal numero di giri e dal peso dell utensile. Una qualità di bilanciatura significativa è oltrepassata non appena l errore di giro dell albero della macchina o la precisione nel cambio utensili distrugga nuovamente la qualità di bilanciatura. Esempio: l errore nel cambio del cono HSK è 0,002 mm. Perchè la bilanciatura è così importante? Durata Magazzino, sospensioni, alloggiamenti e fondamenta si usurano fortemente a causa di oscillazioni sbilanciate e l usura aumenta. I prodotti con parti non bilanciate hanno spesso una durata minore. A causa della sbilanciatura si riduce la durata dei taglienti. Sicurezza A causa delle oscillazioni si può ridurre la chiusura di attrito delle viti fino a quando si allentano le sedi dei coltellini. A causa della vibrazione si disturbano gli interruttori elettrici sulle macchine, i cavi idraulici si possono rompere negli allacciamenti. La sbilanciatura può ridurre notevolmente la sicurezza di lavoro di una macchina uomo e macchina sono a rischio. Come bilancia OERTLI? In un gruppo di frese si bilancia ogni singola fresa, esclusa la superiore e l inferiore. La sbilanciatura restante viene corretta nel gruppo montato sulla fresa superiore e quella inferiore. Quindi non si può cambiare la fresa superiore e quella inferiore senza bilanciare nuovamente il gruppo; si deve bilanciare nuovamente il gruppo completo o ridurre il numero di giri del 30%. Piano 1 Piano 2 correzione correzione CNC-INFO_032012_qualità della bilanciatura_i.doc 4

La qualità della bilanciatura La precisione di una bilanciatura viene indicata con la qualità G. La qualità di bilanciatura vale sempre per un certo numero di giri dell utensile.

5 Noi consigliamo di far bilanciare gli utensili periodicamente. Nella nostra sede di Höri offriamo un servizio veloce e professionale per la bilanciatura di utensili e gruppi di frese. Per domande e richieste di chiarimento rivolgetevi al nostro Responsabile di prodotto Thomas Oertli. CNC-INFO_032012_qualità della bilanciatura_i.doc 5

bilanciatura di utensili e gruppi di frese.

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