Mandrinadora: componentes, tipos y operaciones de mecanizado de precisión

Introducción y Definición de la Mandrinadora

La Mandrinadora es una máquina herramienta fundamental en la Tecnología Industrial. Consiste en una operación de ensanchamiento cilíndrico de un agujero preexistente, utilizando la barra de mandrinar. Su objetivo principal es realizar agujeros con gran precisión y concentricidad.

Movimientos Característicos de la Máquina

La pieza se mecaniza en una mesa de trabajo que puede moverse en el plano horizontal y girar respecto al eje de la mesa. Los movimientos principales son:

• Movimiento de Corte (Vc): Generado por la rotación de la mesa o del husillo.
• Movimiento de Avance (f): Generado por el desplazamiento axial.
• Movimiento de Profundidad de Pasada (Ap): Generado por la penetración radial de la herramienta.

Componentes Principales de la Mandrinadora

Las mandrinadoras están compuestas por varias partes esenciales que garantizan su funcionamiento y precisión:

• Base o Bancada: Posee una forma prismática. En uno de sus extremos (generalmente a la derecha) se apoya la columna. En la parte superior lleva las guías planas por donde se desplaza el carro longitudinal y la luneta.
• Columna: Se apoya y fija en un extremo de la bancada. En su cara anterior se encuentran las guías para el cabezal.
• Cabezal: Es una caja cerrada que se desliza a lo largo de las guías de la columna. Contiene el husillo y los engranajes. Permite cuatro modos de operación:
  1. Girar solo el eje principal.
  2. Girar solo el plato.
  3. Girar ambos solidariamente (a la misma velocidad).
  4. Girar ambos independientemente a velocidades diferentes.
• Eje Principal (Husillo o Mandril): Es el componente más importante del cabezal. Contiene un eje deslizante central apoyado en rodamientos de rodillos de gran precisión. Posee un acoplamiento cónico para la fijación de herramientas.
• Carros: Incluyen un carro longitudinal (que se mueve de forma manual o automática), un carro transversal (apoyado en el longitudinal) y una mesa fija o giratoria, provista de ranuras en “T” para la fijación de piezas.
• Luneta de Apoyos (Contrasoporte): Es un soporte de apoyo para la barra de mandrinar, utilizado cuando esta no puede trabajar en voladizo. Se apoya en la bancada y se desplaza mediante un volante o manivela. Incorpora un cojinete que sirve de punto de apoyo.

Clasificación de las Mandrinadoras

Las mandrinadoras se clasifican según la movilidad de sus componentes, adaptándose a diferentes tamaños y pesos de piezas:

Mandrinadora de Cabezal Fijo

En este tipo, el mandril solamente recibe el movimiento de rotación. La mesa está montada sobre una ménsula que proporciona los movimientos en los tres ejes (X, Y, Z). Es ideal para piezas no muy pesadas.

Mandrinadora de Cabezal Desplazable Verticalmente

Una vez colocada la pieza sobre la mesa, la barra de mandrinar se puede centrar deslizando el cabezal y la porta-luneta a lo largo de las guías de los dos montantes. La mesa se desplaza longitudinal y transversalmente. Se utiliza para piezas medianas.

Mandrinadora de Montantes Desplazables o Corredizos

Diseñada para piezas pesadas y difíciles de manipular, en las que la mesa es fija. Los montantes pueden deslizar sobre una base muy robusta. El husillo de trabajo y su contrasoporte van soportados por dos columnas verticales, guiadas cada una por una bancada especial. Permite un gran desplazamiento transversal.

Mandrinadora Universal

La mesa del carro es giratoria, lo que permite que la barra de mandrinar pueda ocupar cualquier posición en el espacio, ofreciendo gran versatilidad.

Herramientas Específicas de Mandrinado

Barra de Mandrinar

Es una pieza cilíndrica alargada utilizada para realizar mandrinados con el apoyo de la luneta. Sus extremos encajan en la nariz del husillo y el otro en el cojinete de la luneta. Se colocan una o varias cuchillas para realizar el mecanizado de los agujeros, consiguiendo una gran concentricidad.

Plato de Mandrinar

Es un dispositivo útil para mecanizados combinados con el husillo principal, empleado habitualmente en grandes mandrinadoras. El mandrinado al aire se utiliza para realizar grandes diámetros y refrentados de piezas voluminosas. El plato tiene un movimiento de rotación sobre su eje y un desplazamiento radial.