Gioco Assiale Mandrino

Sezione dedicata alla meccanica delle CNC e delle macchine tradizionali.
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Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Junior73 » martedì 21 gennaio 2020, 19:27

Salve a tutti,
come già accennato in altro Thread tempo or sono mi sono accorto che il mandrino ha un gioco assiale misurato con comparatore di un decimo (erroneamente avevo riportato 2mm) nel caso in cui viene a mancare la "molla " esterna al cuscinetto superiore che viene pressata dalla "ghiera" che si vede in foto.
Sembra che il carico assiale gravi sui cuscinetti superiori e non su quelli inferiori. Ora non so se sia un errore di montaggio oppure qualcosa di lento o ancora una cosa voluta da parte dei cinesi. Il mandrino pur avendo lavorato molto va ancora bene , anche se leggermente più rumoroso .

Avevo una mezza idea di sostenere questo carico assiale aggiungendo un ulteriore cuscinetto sopra, rifacendo la ghiera e togliendo completamente se necessario la ventola bianca che avevo fatto più grande (mettendone una elettrica).
Il cuscinetto superiore ha un diametro interno di 15mm , esterno di 32 e per l'altezza penso 9mm. Ci sono circa 6,5 mm disponibili per la sede esterna e circa 3,5mm sul perno centrale.

Che cuscinetto aggiungere tenendo conto dell'alto numero di giri? Il carico comunque sarebbe modesto in quanto il mandrino non è adatto a forature per la bassa coppia ai bassi giri.

Saluti
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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Fiveaxis » martedì 21 gennaio 2020, 20:28

Se ho capito bene: il gioco lo trovi nel momento in cui manca il rasamento elastico (molla) e...Per quale motivo dovrebbe venire a mancare il rasamento? :-k
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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Junior73 » martedì 21 gennaio 2020, 20:59

Pensi sia un funzionamento normale Five o è un errore di montaggio/tolleranze etc da parte dei cinesi?

Mi sembra che la molla precarichi i cuscinetti superiori. Se manca la molla il perno sale di un decimo per poi fermarsi. Ma chi subisce il carico a questo punto ,quelli inferiori? Il perno centrale fa una sorta di scatto per poi fermarsi bruscamente.
La mia idea era di sostenere il carico assiale (o parte di esso) tramite un altro cuscinetto . Un cuscinetto facilmente sostituibile quindi in caso di usura. Il mandrino andrà sulla seconda cnc lavorando probabilmente di meno a 3 assi e forse più spesso con il 4 asse. Potrei forse osare un pò di più con i carichi assiali su alluminio (senza esagerare )dal momento che sulla seconda cnc non posso montare il trapano a bassi giri per le forature a ciclo fisso.

Pensi sia una via percorribile? Se ti viene in mente una qualche soluzione...

Saluti

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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Fiveaxis » martedì 21 gennaio 2020, 21:32

Non so rispondere perchè non so come è fatto il mandrino. :D

Presumo che quel mandrino abbia la configurazione come quello nell'immagine. (Se fosse così) I cuscinetti inferiori vengono precaricati con una ghiera che agisce sull'anello interno dei cuscinetti inferiori. Quello superiore, invece, è precaricato tramite una molla (oppure un rasamento elastico come nel tuo caso.).
Il fatto che l'albero abbia gioco assiale è sintomo che i cuscinetti non sono precaricati e questo, lavorandoci, porterà ad una precoce usura degli stessi.
Agisci sulla ghiera avvitandola dando un minimo di precarico. Tuttavia non sapendo che filetto ha la ghiera, non sapendo che cuscinetti ci sono sotto...E' duretta dare consigli al buio: si rischia di dire stupidate!

In ogni caso, anche aggiungendo un cuscinetto come intendi fare, il carico assiale sui cuscinetti frontali non cambierebbe: in altre parole, non credo che serva a qualcosa! :mrgreen:




Elettromandrino 3 cusc sezione (SKF).JPG
Immagine tratta dal catalogo SKF
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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da hellfire39 » martedì 21 gennaio 2020, 21:35

Se i cuscinetti sono angolari, si usa precaricare i cuscinetti con la molla. E non ha senso verificare il gioco senza.
I manuali dei cuscinetti riportano vari casi d'uso in questa configurazione.

Vedi ad es.
https://www.schaeffler.us/remotemedien/ ... _de_en.pdf

a pagina 17 "elastic adjustment"

edit: aggiungo
https://www.skf.com/group/products/bear ... index.html
https://www.ntn.co.jp/jimtof2004/eng/pd ... -e-022.pdf

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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Fiveaxis » martedì 21 gennaio 2020, 21:40

Di solito (*), i cusinetti inferiori non sono precaricati con una molla ma tramite una ghiera!

SOLO il cuscinetto (o la coppia di cuscinetti) superiori vengono precaricati con una molla!

(*) i mandrini cinesi non so come siano fatti
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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Junior73 » martedì 21 gennaio 2020, 21:51

Non ho idea di come sia fatto internamente. Non riesco ad afferrare sta cosa del gioco ed il carico sui cuscinetti inferiori. Voglio dire attualmente (con molla) chi sostiene il carico assiale tra i cuscinetti inferiori e superiori(dovrebbero essere 4)?
In altre parole premendo virtualmente il perno verso il basso (da sopra) i cuscinetti inferiori sarebbero scarichi da carichi assiali ?

Guardando l'immagine che hai postato ci sono due ghiere (superiore ed inferiore) ma su questo non c'è nessuna ghiera superiore e la molla è spinta sulla parte esterna del cuscinetto superiore dalla "piastra" (non mi viene il nome!!! :) sotto la ventola.

Saluti

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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da hellfire39 » martedì 21 gennaio 2020, 22:32

Il fatto è che se hai due cuscinetti angolari agli estremi di un albero è difficile precaricarli in maniera corretta "a mano". Se li precarichi poco, avranno gioco, se li precarichi troppo, avranno attrito eccessivo.

Lo scopo della molla è quello di consentire un margine e compensare espansioni termiche.

Se ci sono, dallo stesso lato, due cuscinetti angolari messi ad O o a X, questi possono essere messi faccia contro faccia e stretti con una ghiera.

Infatti come dice five, il lato della molla dovrebbe essere l'opposto al lato fresa.
Qui a casa non ho il portatile altrimenti cercherei qualche immagine. Qualche settimana fa, un collega mi fece vedere un vecchio manuale della Fag che aveva molte configurazioni per frese, torni, ecc. E molte avevano più di due cuscinetti.

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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Junior73 » martedì 21 gennaio 2020, 22:56

Mi viene da pensare Hell che semplicemente i cinesi non hanno precaricato correttamente (o precaricato poco) i cuscinetti inferiori con la loro ghiera inferiore.

- In pratica con la molla superiore che schiaccia verso il basso i cuscinetti il carico assiale viene preso interamente da quelli superiori.


-Senza molla nessun cuscinetto subisce il carico assiale poichè il perno sale di un decimo. Una volta salito inizia a caricare il cuscinetto inferiore.

Da questa teoria ho pensato che mettendo un ulteriore cuscinetto assiale sul perno centrale che preme il perno verso il basso agganciandosi ai fori della piastra tonda , il cuscinetto stesso si farebbe carico di ogni tipo di carico assiale. Il precarico sarebbe possibile proprio utilizzando le viti della piastra tonda . Il cuscinetto dovrebbe avere un diametro interno di 12mm (devo controllare meglio) in modo da inserirsi nel perno della ventola. Domani lo disegno in 3d tanto per chiarire

Non so se sono riuscito a spiegarmi.....vado a nanna che domattina devo partire presto !! :cry:


EDIT il perno della ventola è da 10mm sono andato a controllare sul disegno della ventola stessa!!Meglio andare a dormire!! :mrgreen:

Saluti
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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Junior73 » giovedì 23 gennaio 2020, 11:07

Rieccomi con una bozza del disegno . Ho ipotizzato l'uso di un cuscinetto 10x26x8 tanto per mettere qualcosa. In pratica rifaccio la piastra tonda che attualmente si occupa di precaricare i cuscinetti superiori (15x32x9) attraverso la molla sulla parte esterna . Una sede per il cuscinetto 10x26x8 (in rosso nella immagine capovolta)il cui precarico esterno continua ad essere svolto dalle 4 viti di fissaggio sulla parte in alluminio del mandrino.

Quale cuscinetto metto che abbia diametro interno 10 in modo da inserirlo sul perno della ventola? Per l'esterno si può arrivare fino a 40mm circa mentre non ci sono limiti per l'altezza.

E' il caso di usare comunque una molla per precaricarlo come hanno fatto i cinesi?

Saluti
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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Fiveaxis » giovedì 23 gennaio 2020, 11:24

Junior73
Se ho capito bene, non sai come è fatto il mandrino ma ritieni che mettendo un cuscinetto così a caso li sopra si risolva il gioco assiale?
A me pare un modo di procedere un po' bizzarro.
Comunque il mandrino è tuo fanne quello che vuoi...per quanto mi riguarda, "Lo puoi anche buttare giù dal campanile" (un "mandrinicidio" mi spiacerebbe ma non potrei impedirlo! :lol:).
Io, non sapendo come è fatto, dopo averti dato qualche indicazione generica: alzo le braccia e mi arrendo... :roll:
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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Junior73 » giovedì 23 gennaio 2020, 11:45

Allora non dico di risolvere il carico assiale ma di cercare di trasferirlo ad un cuscinetto esterno in modo da scaricare quelli superiori e inferiori interni al mandrino. In questo modo posso cambiarlo, controllarlo più facilmente, decidere quale qualità usare etc .
Per me attualmente il carico assiale è solo sui cuscinetti superiori quando vengono chiaramente precaricati con la molla che spinge (attraverso il cuscinetto, il perno verso il basso. Quando arriva il carico assiale il perno tende a salire verso l'alto caricando sia le sfere del cuscinetto superiore sia in parte la molla (se c'è ancora spazio e forza di movimento all'interno della stessa). In caso di carico violento come un urto sul piano di lavoro Z (cosa avvenuta almeno 3-4volte le mio caso #-o )la pressione dovrebbe arrivare alle sfere ed alla molla . Non ci dovrebbe essere un movimento assiale del perno verso l'alto superiore ad un decimo e questo esclude carichi sui cuscinetti inferiori.

Non vedo grossi problemi nel provare Fives. Come detto sostituisco la ventola meccanica con una elettrica così nel caso di pause (G4) estive con il forte caldo il mandrino si raffredda prima .

IL problema è scegliere un cuscinetto idoneo al carico (comunque sempre modesto) ed anche all'alto numero di giri. Faccio riferimento ai cuscinetti superiori ?

Per la molla Five il precarico viene stabilito da quanto viene schiacciata o per meglio dire lo spazio in mm occupato sotto pressione? Questo spazio posso facilmente ricavarlo.


Saluti

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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Fiveaxis » giovedì 23 gennaio 2020, 12:07

Il fatto tu dica che, siccome l'albero sale, il carico assiale si scarica sul cuscinetto superiore, è un'affermazione fatta a caso, senza conoscere l'architettura del mandrino.
Tu dai per scontato che il pacco dei cuscinetti inferiori salga tutto assieme...E se invece fosse solo l'albero a salire (magari assieme agli anelli interni dei cuscinetti :shock: )? Ogni volta che esso sale, crea dei micro-urti contro i cuscinetti inferiori danneggiandoli irreparabilmente in breve tempo.

Dai retta a me: se vuoi fare un lavoro fatto bene e trovare una vera soluzione risolutiva, smonta quel mandrino! :wink:
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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Junior73 » giovedì 23 gennaio 2020, 12:26

Se non c'è la molla l'albero sale di un decimo. Fa uno scatto e poi termina la corsa. Da sopra sale l'interno del cuscinetto superiore ed in misura minore l'esterno dove poggia la molla. L'ho misurato con il calibro rispetto alla parte in alluminio fissa del mandrino.
Se non metto la molla i cuscinetti superiori non dovrebbero subire un carico assiale ma solo radiale. Devo sempre tenere sempre il perno verso il basso chiaramente.
Se lo smonto Five (a parte il fatto che lo rompo) non credo di risolvere il problema. O meglio il mandrino così funziona bene . Non voglio dare carichi assiali ai cuscinetti inferiori registrando (magari in maniera errata) la ghiera. Se si rovinano poi conviene prendere un mandrino nuovo con quello che costano i cuscinetti in ceramica. Forse è proprio questo modo di funzionare che lo ha fatto durare tutto questo tempo. Ho sempre cercato di evitargli carichi assiali (anche su alluminio ) ma ha lavorato molto e sono partito sempre a 3000 giri per qualche minuto poi via a 18mila con temperature ben sotto i 10 gradi in inverno (altro che warm up). Pensa che ad un certo punto in inverno ho trovato i collet er20 come arruginiti :shock: invece era condensa sporca che arrivava dal'interno del perno del mandrino!!

Se i cuscinetti superiori non sono precaricati possono funzionare in maniera errata?

saluti

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Re: Gioco Assiale Mandrino

Messaggio da Fiveaxis » giovedì 23 gennaio 2020, 12:41

Ribadisco: ma se non sai come è fatto, come puoi supporre che mettendo un cuscinetto in alto tutto si risolve? Se stai tirando ad indovinare va benissimo ma a questo punto non saprei cosa consigliarti.

Comunque smontare quei mandrini non è un'impresa assurda inoltre hai affermato che è diventato più rumoroso ultimamente...
Smontandolo faresti un'esperienza e impareresti qualcosa e-soprattutto- a quel punto potresti individuare il problema e risolverlo per bene, magari anche sotituendo i cuscinetti...A scopo accademico non per convenienza economica. :D
Aggiungo, hai detto tu che quel mandrino ha lavorato molto: "te lo sei goduto" come si dice...Buttati è morbido! :)

PS: ma quella ghiera che si intravede appoggiata all'anello interno del cuscinetto come è fissata? Con grani? Avvitata?
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