Las modernas máquinas-herramientas de la actualidad son capaces de trabajar dentro de tolerancias de fabricación que hace pocos años eran solo un sueño. Tolerancias dentro varias milésimas de milímetro son estándar en muchos sectores de construcción de máquinas. Los útiles de amarre hidráulico marca Könidorn (R) ofrecen un amarre de la pieza con máxima precisión de concentricidad y capaz de soportar altos pares de giro. Además son útiles sencillos de utilizar, de desgaste mínimo y muy resistentes a la suciedad, todo ello con de un costo de adquisición y mantenimiento razonables.
Útiles de Amarre Hidráulico de Precisión KOENIG mtm
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DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO
Datos Generales
Los mandrinos de precisión Königdorn® son mandrinos de amarre por expansión o contracción y de alta precisión fabricados por la empresa alemana
WILHELM KÖNIG en Wertheim.
La característica fundamental de estos medios de amarre es que se trata de un sistema de amarre cerrado basado en un circuito hidráulico y por tanto
sin componentes mecánicos susceptibles de desgaste. El medio hidráulico es puesto bajo presión mediante un embolo (émbolo de amarre) que es
a su vez accionado manualmente o automáticamente desde una máquina.
La presión hidráulica es transmitida directamente al casquillo de amarre sin mecánica intermedia. El casquillo cerrado estanco
es dilatado por su zona elástica.
Se produce de esta manera una expansión (o contracción) del diámetro de amarre en torno a un 0,3%.
Debido a esta tolerancia máxima, las piezas solo pueden amarrarse mediante estos mandrinos por una superficie que haya sido convenientemente mecanizada.
Adicionalmente el casquillo elástico de amarre mejora errores de forma radiales de las piezas en su superficie de amarre.
Por estas razones y por la gran variedad de aplicaciones posibles son los mandrinos Königdorn® fabricaciones a medida que se ajustan con exactitud a la especificidad de cada cliente.
Todo esto implica pueden obtenerse precisiones de concentricidad según los casos de aplicación de hasta 0,002 mm, y en casos especiales incluso superiores.
Esta precisión hace que los mandrinos de Königdorn® sean ideales para su utilización en los departamentos de medición o comprobación dimensional.
El casquillo de amarre es dilatado hidráulicamente sobre la totalidad de la superficie de amarre requerida.
Este sistema de amarre posibilita transmitir altos pares de giro, por lo que los mandrinos Königdorn® son aptos para prácticamente todo tipo de
cometidos de mecanizado
Tipos Constructivos
Los mandrinos Königdorn® pueden ser construidos como un sistema abierto o cerrado.
Sistema abierto significa que el casquillo y el cuerpo principal están construidos de forma desmontable de tal manera que en caso de desgaste o daño se puede sustituir el casquillo de amarre.
En un sistema cerrado el casquillo de amarre y el cuerpo principal están montados firmemente.
Según su aplicación puede recomendarse la configuración más adecuada que asegure las ventajas del mandrino Königdorn®.
Puntos de activación de la presión hidráulica
La activación de la fuerza de amarre de los mandrinos Königdorn® puede realizarse desde diferentes puntos en el mandrino.
Ejemplos:
Axialmente desde el centro del eje o axialmente desplazado del centro
Radialmente desde el diámetro exterior
Todo ello independientemente de si se trata de un mandrino Königdorn® de amarre por expansión o por contracción.
Generación de la fuerza de amarre
Medios de accionamiento
Los mandrinos Königdorn® pueden ser accionados de diferentes formas:
Manualmente sin herramienta
De utilidad para mandrinos para la realización de mediciones o controles.
Se requieren presiones de amarre muy pequeñas.
Manualmente con herramienta
Este es el método más habitual, cuando se requiere de presiones de amarre elevadas para operaciones de mecanizado.
Amarre accionado mediante máquina
la presión de amarre se genera mediante la tracción o presión del émbolo de amarre que es accionado de manera mecánica, neumática, hidráulica o electromagnética.
Mediante este método de amarre se permite una utilización de la tecnología de los mandrinos Königdorn® en maquinas herramienta semi o completamente automáticas.
Otra posibilidad añadida es la generación de la presión hidráulica de manera externa, es decir, a través de un émbolo principal pueden ser accionados un grupo de mandrinos montados sobre un utillaje adecuado a ese fin.
Otros Datos
La práctica ha demostrado que en algún tipo de construcciones de Königdorn® tiene sentido limitar la fuerza hidráulica de amarre, bien para evitar
un daño en la pieza o para evitar un daño en el mismo mandrino.
Para estos casos se integra en el mandrino un émbolo adicional de regulación, mediante el cual puede ajustarse la fuerza de amarre.
Para cometidos en los que es necesario cubrir con el mandrino una mayor gama de diámetros de amarre pueden ofrecerse diseños opcionales en los cuales el casquillo de amarre está fabricado de un material de alta elasticidad.
Como protección contra desgastes excesivos puede cubrirse el mandrino de amarre con un casquillo ranurado.
Con este método pueden amarrarse piezas con una mayor tolerancia – ajuste a partir de IT9 – y un recorrido de amarre de hasta 1% sobre el diámetro de amarre. Se alcanzarán precisiones de concentricidad de aprox. 0,01 mm.
Garantizamos una resistencia al desgaste de los mandrinos Königdorn® y una alta vida útil mediante la selección y el procesamiento de materiales de alto valor.
Otras ventajas y rentabilidades de los mandrinos Königdorn®.
Se trata de sistemas cerrados de amarre que no se ven afectados en absoluto por la suciedad.
El circuito hidráulico accionado de manera manual o mediante una máquina ofrece una rápida respuesta, lográndose reducidos tiempos de cambio de pieza.
Mediante un método de amarre diseñado específicamente para el cometido aseguramos un amarre cuidadoso que evita la lesión de las piezas o herramientas amarradas.
Así mismo son utilizados con éxito los mandrinos Königdorn® en trabajos de montaje en los que existen exigencias de alta precisión.
Símbolos y colores de planos en los siguientes ejemplos de aplicaciones:
- AZUL CLARO = mandrino Königdorn®
- AZUL OSCURO = mandrino Königdorn®, seccionado
- AMARILLO = cámara de expansión mandrino
- ROJO = Pieza a amarrar, parcialmente seccionada
- VERDE = Componente de máquina ajeno al mandrino
Opciones y Accesorios
Control electrónico de la presión de amarre sobre mandrinos y platos de amarre Königdorn® mediante el aparato mtm de control de presión dms 1
¿Cual es la razón para un control de presión de amarre?
Por un lado, la expansión de un sistema de amarre Königdorn® se encuentra en un rango de hasta max. 0,3% del diámetro de amarre.
Por otro, partimos del principio de que todo sistema de amarre tiene una presión de amarre donde el amarre es óptimo. Esto es de gran importancia en sistemas de amarre con activación manual, donde la presión de amarre que se produce puede fácilmente ser superior o inferior a la óptima.
Ambas situaciones pueden dar lugar a situaciones de riesgo:
Si la presión de amarre es inferior a la óptima, puede desplazarse la pieza sobre el mandrino axial o radialmente, dando lugar en el peor de los casos a una pérdida de la pieza o de la herramienta durante el proceso de mecanizado.
Si la presión es elevada puede dar lugar a deformaciones en piezas sensibles con errores dimensionales posteriores. Por tanto no puede garantizarse sin un control de presión que la calidad de fabricación sea constante manteniendo constantes el resto de condiciones.
Para mejorar el control de presión de amarre se ha desarrollado por mtm un sistema electrónico que garantiza una misma presión de amarre en cada atada. Adicionalmente protegemos de lesiones las caras herramientas y utillajes que se suelen utilizar en estos niveles de precisión de fabricación.
Funcionamiento del sistema
El útil Königdorn® esta provisto de un sensor de presión. El aparato dms1 se conecta al útil mediante contactores magnéticos no sensibles a la suciedad ni aceites. Al accionar manualmente el tornillo de amarre del útil Königdorn® se obtiene directamente una lectura en unidades de bar en el aparato medidor.
De esta manera podemos controlar en todo momento la presión de amarre ejercida.
En sistemas de amarre automatizado podemos ajustar valores máximo y mínimos de presión en el aparato. Mediante una conexión a la máquina el control de ésta recibirá una señal en caso de superar o no alcanzar los valores ajustados.
El rango de regulación se encuentra entre 0 y 1000 bar.
Consúltenos acerca del control de presión, estaremos encantados de asesorarles.
Ranurado de la superficie de amarre
Este ranurado helicoidal facilita la evacuación del aceite mejorando así la calidad del amarre y permite un incremento en el par de giro
necesario para determinados procesos de mecanizado.
Recubrimientos
Para incrementar la vida útil de los útiles Königdorn®.
Para incrementar mediante los recubrimientos adecuados el par de giro aplicable.
Dispositivo de relleno automático
Mediante el montaje de este dispositivo puede eliminarse el rellenado manual en sistemas de amarre automatizado, asegurando de esta manera un óptimo funcionamiento de estos útiles.
Indicador de nivel de aceite
Mediante un pasador indicador en el útil Königdorn® puede reconocer en todo momento el operario si el útil esta bajo presión (en uso) o sin presión. Así mismo un marcaje en ese pasador indica si es necesario rellenar el nivel de aceite
Ilustraciones:
- Útil sin presión
- Útil bajo presión de amarre
- Necesario rellenar el nivel de aceite
EJEMPLOS DE APLICACIÓN
Tallado con Fresa Madre
En el ejemplo de mandrino Königdorn® de la ilustración que vemos se obtiene la totalidad del par de apriete requerido sobre la pieza exclusivamente a través de la expansión radial del mandrino.
Para diámetros de amarre muy pequeños mejoramos los pares de apriete necesarios con la ayuda de una ranura espiral de desahogo sobre la superficie de amarre para la evacuación del aceite de corte.
La generación de la fuerza de amarre se obtiene del cilindro hidráulico del mandrino y un tirante compresor en máquina.
El mismo mandrino se amarra simultáneamente al contrapunto que actúa como estabilizador y centraje del mandrino.
En este caso no se requiere de un amarre de tipo axial.
Otro tipo de mandrino Königdorn® para tallados con fresa madre son los mandrinos con función de centraje de la pieza.
- Se realiza un inicial amarre mediante una campana de apoyo que posiciona la pieza contra una base de manera perpendicular al eje de amarre.
- El perno de tracción diseñado en un extremo del mandrino ayuda a la realización de este movimiento inicial.
- Mediante una fijación pendular del anillo de apoyo pueden compensarse errores de planitud de la pieza.
- La fuerza hidráulica de amarre se genera mediante un tirante compresor del lado del contrapunto. Con la ayuda de un tornillo dosificador podemos ajustar la expansión adecuada.
Rectificado de Engranajes
Mandrino Königdorn® para el amarre en paquete de ruedas dentadas para el rectificado de su dentado:
Previamente y fuera de máquina las ruedas son alineadas mediante un utillaje y amarradas al mandrino Königdorn®.
La generación de la fuerza de amarre se realiza desde un tornillo lateral en el mandrino de manera manual o mediante un destornillador eléctrico o neumático. Se obtienen precisiones de concentricidad de máx. 0,003 mm de error.
Un indicador de consumo permite al operario comprobar el estado de funcionamiento del mandrino así como su estado de desgaste, sin necesidad de utilizar otros medios. Con ello aseguramos enormemente la seguridad de funcionamiento.
Amarre de pieza y muela de diamantado en el mismo mandrino Königdorn®
En esta combinación de mandrino/plato de amarre Königdorn® se amarra la pieza dentada por su maza por su diámetro exterior y simultáneamente se amarra la rueda de diamantado.
Opcionalmente puede trabajar el mandrino apoyado sobre un contrapunto. Pueden lograrse concentricidades de 0,002 mm.
Mandrino hidráulico Königdorn® con apoyo de pieza, casquillo tope de pieza y amarre de rueda de diamantado.
La rueda de diamantado y el casquillo tope para la pieza son amarrados manualmente. La fuerza de amarre de pieza se genera desde el émbolo accionado hidráulicamente desde la máquina.
Se integra un control adicional de presión de amarre que eleva la seguridad de funcionamiento de este sistema de amarre.
Concentricidad 0,002 mm.
Amarre de piezas con diámetro interior liso o dentado
Mandrino Königdorn® con 2 áreas de amarre expansivo y casquillo de amarre con dentado exterior para el calado y amarre de piezas que deben ser rectificadas en su dentado exterior inclinado.
Mediante sus dos áreas de amarre se obtiene un centraje óptimo sobre la completa altura de la pieza.
El mandrino se amarra entre punta y pinza, activación manual del amarre desde un punto lateral.
Concentricidad 0,005 mm.
Platos de amarre hidráulico Königdorn® para piezas tipo eje
Tratándose de ejes dentados es habitual utilizar el asiento de cojinete como zona de amarre.
Las piezas se colocan manualmente sobre unas cunas de carga. En el extremo del contrapunto se despliega una caña y empuja y introduce el extremo de la pieza dentro del alojamiento del plato.
La fuerza de amarre se obtiene de la hidráulica de la máquina a través de una acometida lateral en el plato.
Un multiplicador de presión en el plato de amarre asegura la presión de amarre necesaria.
Bruñido de dentados (Coronado®)
Amarre de pieza para proceso CORONADO – CORONIEREN®
En este novedoso proceso de mecanizado también son utilizados los sistemas de amarre Königdorn®.
Los medios de amarre tienen aquí extremos requerimientos debido a las altas fuerzas de corte implicadas. En este proceso de mecanizado se exigen para un amarre Königdorn® altas concentricidades, transmisión de altos pares de giro y una estabilidad óptima.
- El Königdorn® es montado directamente al husillo de pieza y es activado mediante la hidráulica de la máquina. El multiplicador de presión integrado en este mandrino genera la presión de amarre requerida.
- Para asegurar la transmisión del par de giro que exige este proceso se completa el amarre con un contrapunto de campana que adicionalmente presiona la pieza contra su tope.
Mediante un indicador de consumo se incrementa la seguridad de funcionamiento de la máquina y el mandrino.
Concentricidad 0,003 mm.
Rectificado de Sinfines y Rotores de Compresores
Mandrino de amarre hidráulico para el rectificado de sinfines.
En este ejemplo de utilización de amarres Königdorn® se amarra un sinfín con dos diferentes diámetros interiores y una cara de apoyo.
El mandrino Königdorn® está montado al husillo de máquina y se acciona mediante un pistón desde máquina.
Con esta configuración es posible diseñar una carga automatizada de piezas.
Mandrino de amarre hidráulico para el rectificado de sinfines
En este caso se amarra la pieza al mandrino fuera de máquina. Mediante un atornillador eléctrico o neumático podría obtenerse una cierta automatización del accionamiento del amarre.
Dentro de máquina se monta el mandrino por un extremo al plato de amarre de máquina y por el otro extremo a la punta de contrapunto.
Concentricidad 0,003 mm.
Plato de amarre hidráulico Königdorn® para el rectificado de rotores para compresores de aire o técnicas de refrigeración
El plato de amarre Königdorn® va montado al husillo de máquina.
Mediante unos pistones previstos en máquina en la brida de montaje se activan los émbolos de amarre.
Mediante un contrapunto controlado puede diseñarse una carga / descarga automática de las piezas.
Afeitado de Dentados
Amarre de piezas dentadas para el afeitado
Las exigencias más estrictas sobre dentados afeitados requieren con más frecuencia la utilización de mandrinos hidráulicos.
El mandrino Königdorn® de la ilustración es amarrado a máquina entre puntas.
- Las grandes superficies de apoyo garantizan un ajuste firme de la pieza, en sentidos axial y radial.
- La fuerza de amarre axial se inicia y genera desde el contrapunto, produciendose un amarre simultáneamente axial y radial.
Concentricidad: 0,005 mm
Tratándose de máquinas con carga descarga automática las 2 semipartes del madrino están montadas en ambos extremos del husillo de máquina. La aproximación automática de estos extremos realiza un amarre simultáneo en sentidos radial y axial sin holguras.
Concentricidad: 0,003 mm
EJEMPLOS DE APLICACIÓN
Mortajado
El mandrino Königdorn® sujeta la herramienta-rueda cortadora mediante un sistema de amarre hidráulico axial y radial.
- La rueda cortadora es centrada con gran precisión mediante el casquillo de amarre.
Concentricidad: 0,002 mm
- A través de una fuerza hidráulica de sentido axial se sujeta axialmente con gran rigidez la rueda cortadora.
Este tipo de amarres se utilizan como regla general para dentados exteriores. - El acoplamiento a máquina se realiza mediante un terminal de amarre de alta precisión.
Plato de amarre Königdorn montado sobre la mesa de una máquina cortadora de dentados marca Lorenz.
La fuerza de amarre se genera desde la máquina.
Mediante la utilización de casquillos intermedios puede cubrirse un rango de diámetros de 15 – 35 mm.
Las piezas resultan amarradas con alta precisión de concentricidad, siendo posible adicionalmente incorporar un sistema de carga-descarga automatizados.
Concentricidad: 0,005 mm.
Rectificado cilíndrico
Amarre interior y exterior de la pieza
Para el rectificado del agujero central de una biela se amarra la pieza a un eje excéntrico.
La fuerza de amarre se obtiene desde la hidráulica de la máquina.
Concentricidad: 0,003 mm
Este mandrino fue diseñado para el rectificado exterior cilíndrico sobre máquinas rectificadoras tangenciales de exteriores posibilitando el mecanizado de tanto las superficies planas como los radios en la misma atada.
Torneado
Amarre de piezas mediante ratios de expansión de hasta un 1% sobre el diámetro de amarre
Mandrino Königdorn® para el amarre de una pieza cuyo contorno exterior debe ser completamente mecanizado por torno. La zona de amarre consta de 2 cámaras de expansión; el amarre se activa desde la hidráulica de la máquina.
Amarre de pieza en el torneado en duro
Amarre de pieza para el refrentado en duro de piezas con exigencia de alta precisión de planitud.
El amarre es activado mediante la neumática de la máquina.
Utillaje de centrado y amarre
Utillaje combinado para centraje y amarre de un portasatélites
Utillaje Königdorn® para un centro de mecanizado vertical de alta precisión para el taladrado y mandrinado de un portasatélites.
La pieza resulta centrada dentro del plato de amarre Königdorn® en un diámetro de ajuste y amarrada por 2 pisadores hidráulicos giratorios.
El alineamiento del portasatélites se realiza respecto a un agujero premecanizado.
Fabricación de Herramientas
Mandrinos Königdorn® para la fabricación de fresas madre
Las fresas madre son amarradas sobre el mandrino Königdorn® y éste a su vez entre puntas en la máquina.
Este sistema se utiliza para la fabricación de fresas madre en su rectificado, destalonado rectificado, reafilado y comprobación.
Concentricidad: 0,002 mm
Mandrino Königdorn® para el rectificado de fresas madre sobre una máquina Klingelnberg de rectificado de fresas madre.
Las fresas madre son amarradas al mandrino con alta precisión y sin holgura. El amarre actúa axialmente y se realiza manualmente.
Concentricidad hasta 0,003 mm.
Metrología
Platos de amarre y mandrinos Königdorn® para máquinas de medición de dentados
Gracias a la precisa fabricación de los mandrinos Königdorn® es ideal la utilización de éstos en procesos de control de calidad.
Ejemplo de medición de dentado exterior sobre una máquina automática de medición de flancos de dientes.
El mandrino Königdorn® esta montado a la máquina y es activado automáticamente mediante un cilindro neumático.
Es posible una carga-descarga automatizada.
Concentricidad: 0,003 mm
Ejemplo de mandrino Königdorn® para la medición de un dentado exterior sobre una máquina de medición de flancos de dientes.
El mandrino es sujetado entre puntas en la máquina de medición. El amarre se activa manualmente desde un punto lateral.
El material de que esta construido el mandrino es un metal de aleación ligera resultando así más cómoda su manipulación por el usuario.
El casquillo de amarre y los alojamientos de puntas están fabricados en acero de herramienta con una alta resistencia al desgaste.
Concentricidad: 0,003 mm
Ejemplo de aplicación de Königdorn® plato de amarre como plato base en una máquina de medición de flancos de dentados.
A este plato se amarran puntas de centrado que se utilizan a su vez para el amarre de mandrinos tipo Königdorn® para la medición de piezas.
Este plato base cumple una concentricidad de 0,001 – 0,002 mm y se activa su amarre de una manera rápida y sencilla con una palanca lateral.
Ejemplo de utillaje de medición Königdorn® para el amarre de grandes piezas con mandrino con 2 cámaras expansivas de amarre.
El mandrino se monta sobre una jaula de bolas que permite una concentricidad de 0,005 mm.
La generación de la fuerza de amarre se realiza manualmente.
Se realiza una medición de la concentricidad radial y axial de todas las superficies mecanizadas.
Equilibrado
Amarre de piezas con mandrinos Königdorn ® para su equilibrado
Mandrinos Königdorn® para el equilibrado dinámico.
Estos mandrinos pueden ser fabricados a elección del cliente en aluminio con casquillos expansivos de acero para mantener un peso ligero del mandrino.
La polea que debe ser equilibrada tiene un amarre adicional en sentido axial mediante un anillo roscado que presiona a la polea contra su fondo tope.
Concentricidad 0,003 mm
Plato de amarre Königdorn® montado a la mesa motorizada de una máquina de equilibrado.
El amarre es activado manualmente. La pieza es amarrada con una alta precisión de concentricidad y sin holguras.
Por razones de peso el cuerpo principal de plato esta fabricado en aluminio con casquillos y bridas de montaje en acero de herramienta.
Con este tipo de sistemas de amarre pueden ser amarrados con alta concentricidad piezas con paredes de espesor reducido e inestables.
Equipamiento para Primer Equipo
Königdorn ® en el amarre de la herramienta
Husillo de rectificado; husillo del diamantador
En el ejemplo siguiente vemos el extremo de un husillo de rectificado. El diámetro de amarre para la muela de rectificado garantiza una concentricidad de 0,002 mm respecto a los diámetros de rodadura.
Se fabrican husillos similares para las terminales de amarre de muelas de diamantado.