La corsa del mandrino nel tornio: perché è così importante?

Nella scelta di un tornio, spesso si analizzano innanzitutto la potenza del motore, la lunghezza di tornitura, il diametro di tornitura sopra il bancale e la gamma di velocità di rotazione. Tuttavia, un parametro altrettanto importante è la corsa del mandrino del tornio. Da essa dipende il diametro della barra, del tubo o del semilavorato che può essere fatto passare attraverso il mandrino della macchina.

Ciò riveste grande importanza nella produzione in serie, nella lavorazione di elementi ricavati da barre lunghe e nella realizzazione di boccole, alberi, assi, perni, raccordi e parti filettate. Una corsa troppo ridotta può limitare le capacità del tornio, anche se gli altri parametri della macchina sembrano adeguati.

Che cos’è il passaggio del mandrino del tornio?

La corsa del mandrino è il diametro del foro situato all’interno del mandrino. Grazie a questo foro, il materiale può essere fatto passare attraverso la testa del mandrino ed estratto davanti al mandrino solo per la lunghezza necessaria.

Se il diametro interno è, ad esempio, di 52 mm, ciò non significa che qualsiasi barra del diametro di 52 mm possa essere lavorata senza difficoltà. In pratica, è consigliabile lasciare un piccolo margine. È inoltre necessario verificare che il materiale non sia ostacolato dal mandrino, dal manicotto di serraggio, dall’alimentatore di barre o da altri elementi del sistema di serraggio.

Pertanto, il diametro del mandrino, il passaggio del mandrino e il tipo di mandrino utilizzato dovrebbero essere analizzati congiuntamente. Solo allora è possibile valutare realisticamente con quali diametri del materiale la macchina potrà lavorare comodamente.

Perché un passaggio maggiore è vantaggioso?

Un ampio passaggio consente di lavorare barre lunghe senza doverle prima tagliare in semilavorati corti. Il materiale viene fatto passare attraverso il mandrino, fissato nel mandrino e fatto avanzare solo nella misura necessaria per la realizzazione di un determinato pezzo.

Al termine del ciclo, il pezzo può essere tagliato, la barra spostata e si può iniziare l’operazione successiva. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa nella produzione di:

• boccole e anelli,
• alberi e assi,
• perni,
• raccordi,
• elementi filettati,
• parti prodotte in serie da barre.

In presenza di un numero elevato di pezzi, un passaggio maggiore può ridurre il tempo necessario per la preparazione del materiale, il fissaggio delle singole sezioni e la regolazione della macchina. L’operatore non deve caricare ogni volta un semilavorato separato, il che migliora l’organizzazione del lavoro e riduce il numero di operazioni ausiliarie.

Passaggio del mandrino e diametro di tornitura

La corsa del mandrino e il diametro di tornitura non sono la stessa cosa. La corsa del mandrino indica il diametro massimo del materiale che può passare attraverso il mandrino. Il diametro di tornitura sopra il basamento, invece, indica la dimensione massima del pezzo che può ruotare sopra le guide del tornio.

Ad esempio, un tornio può avere un diametro di tornitura sopra il banco pari a 520 mm, ma la sua apertura del mandrino può essere solo di 80 mm. Ciò significa che la macchina può lavorare un pezzo di grandi dimensioni fissato nel mandrino, ma non può far passare attraverso il mandrino una barra di diametro superiore al diametro massimo consentito.

Un ampio diametro di tornitura non implica quindi automaticamente un ampio passaggio del mandrino. Quando si lavora con alberi, tubi e barre, questo parametro deve sempre essere verificato separatamente.

Passaggio del mandrino e produzione in serie

Nella produzione da barra, l’apertura del mandrino influisce direttamente sulla produttività. Se il materiale entra nel mandrino, l’operatore può lavorare su un tratto più lungo della barra e realizzare pezzi successivi senza dover preparare semilavorati separati.

Nei torni CNC questo parametro è ancora più importante. La macchina può essere abbinata a un alimentatore di barre che sposta automaticamente il materiale verso i cicli successivi. Questa soluzione riduce i tempi di fermo macchina e consente di sfruttare al meglio il potenziale del tornio.

In questo caso, tuttavia, è necessario verificare l’intero percorso di alimentazione del materiale. A costituire un limite può essere non solo la corsa del mandrino, ma anche il mandrino, il manicotto di serraggio, il tubo di guida, il tipo di alimentatore e il metodo di fissaggio della barra.

Passaggio del mandrino nella lavorazione di tubi e boccole

Un passaggio maggiore è utile non solo nella produzione da barre piene. È importante anche durante la lavorazione di tubi, manicotti e elementi lunghi con diametro esterno maggiore. Il materiale può essere inserito più in profondità nella macchina, rendendo così la parte sporgente più corta e più facile da stabilizzare.

Nel caso di pezzi lunghi, ciò riduce il rischio di vibrazioni, battiture e deviazioni assiali. Facilita inoltre la spianatura delle estremità, la tornitura esterna, l’alesatura, la smussatura e la preparazione del pezzo per la filettatura o l’ulteriore assemblaggio.

Una maggiore apertura è sempre migliore?

Non si dovrebbe scegliere un tornio basandosi esclusivamente sulla corsa del mandrino. Sono importanti anche la potenza del motore, la rigidità della struttura, la lunghezza di tornitura, il diametro di tornitura sopra il bancale, il range di giri espresso in giri/min e le attrezzature disponibili.

Un diametro interno maggiore offre tuttavia una maggiore versatilità. Si tratta inoltre di un parametro che, una volta acquistata la macchina, è praticamente impossibile aumentare. Se l’azienda attualmente lavora barre con un diametro di 40–50 mm, vale la pena considerare un tornio con un certo margine di capacità, anziché un modello scelto esattamente in base alle esigenze attuali.

Un buon approccio consiste nell’analizzare gli ordini tipici e i pezzi che potrebbero presentarsi in futuro. Un passaggio troppo ridotto diventerà rapidamente un limite, soprattutto se l’azienda prevede di espandere la produzione a partire da barre o di lavorare diametri maggiori del materiale.

A cosa prestare attenzione prima dell’acquisto?

Prima di scegliere un tornio, è bene verificare non solo il diametro passante indicato nel catalogo, ma anche i limiti pratici derivanti dall’attrezzatura. Sono importanti:

• il diametro effettivo del materiale che passa attraverso il mandrino,
• il tipo di mandrino o boccola di serraggio,
• la possibilità di integrazione con un alimentatore di barre,
• il diametro di tornitura sopra il bancale e sopra il supporto,
• la lunghezza di tornitura,
• intervallo di velocità di rotazione,
• rigidità della macchina in presenza di diametri maggiori del materiale.

È inoltre opportuno considerare le modalità di alimentazione del materiale lungo e la protezione della barra che sporge dalla macchina. Ciò vale in particolare per la lavorazione in serie, in cui la stabilità e la sicurezza del processo sono importanti tanto quanto la possibilità stessa di far passare il materiale attraverso il mandrino.

Riepilogo

L’apertura del mandrino del tornio è uno dei parametri chiave quando si lavora con barre, tubi ed elementi lunghi. Un’apertura del mandrino più ampia consente di lavorare materiali di diametro maggiore, facilita la produzione in serie e può ridurre i tempi di preparazione dei pezzi successivi.

Prima dell’acquisto è quindi opportuno verificare non solo la potenza, la lunghezza di tornitura e la gamma di velocità di rotazione, ma anche l’apertura del mandrino, il diametro del mandrino e i limiti derivanti dal mandrino e dagli accessori. Un tornio ben scelto garantirà maggiore flessibilità e consentirà di eseguire una gamma più ampia di commesse senza raggiungere rapidamente i limiti delle capacità della macchina.