MACCHINE UTENSILI
DOSSIER
progettare 383
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SETTEMBRE
2014
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Tuttavia, la massa ridotta degli e-
lementi volventi genera una mino-
re forza centrifuga delle sfere e,
quindi, l’attrito e la produzione di
calore vengono limitati. La forza
centrifuga delle sfere è ridotta in
caso di velocità elevate e le solleci-
tazioni interne sono inferiori, perciò
è possibile raggiungere velocità di
3 milioni dmN con lubrificazione
aria/olio.
Condizioni per le performance
Prestazioni di questo livello sono
possibili grazie al sostanziale con-
tributo delle migliori condizioni di
contatto degli elementi volventi
all’interno del cuscinetto.
Queste garantiscono una minore
produzione di calore e riducono
le temperature di esercizio che si
possono ottenere con la versione
standard di un cuscinetto a sfere
a contatto obliquo. Sicuramente,
la riduzione dell’attrito e il raffred-
damento più efficiente aumentano
l’affidabilità di un cuscinetto, un
vantaggio ancora più importante
grazie all’integrazione di un singolo
spallamento per garantire una mi-
gliore distribuzione del lubrificante
nel cuscinetto.
La serie Robust offre agli utilizzatori
un’ampia gamma di opzioni per mi-
gliorare la configurazione standard.
Questi cuscinetti possono essere
dotati di sfere in ceramica (nitruro
di silicio) oppure possono essere
realizzati con anelli in acciaio SHX,
un nuovo materiale sviluppato da
NSK. SHX è stato realizzato grazie
a materiali speciali di proprietà
esclusiva e ad un innovativo trat-
tamento termico.
Questo materiale garantisce pre-
stazioni ad altissime velocità e una
durata a fatica estesa, per questo
è particolarmente indicato per i
mandrini delle macchine utensili,
che raggiungono velocità molto
elevate con un apporto minimo
di lubrificante. La sua resistenza
termica è quasi uguale a quella
dell’acciaio M50, un materiale am-
piamente utilizzato per i cuscinetti
dei motori a reazione, mentre la
resistenza all’usura e al grippaggio
e la durata definiscono nuovi stan-
dard per il settore.
Per lo sviluppo di materiali per cu-
scinetti ad altissima velocità sono
state utilizzate anche alternative
per la costruzione di gabbie. La
versione standard prevede l’uso
di una gabbia in resina fenolica,
mentre in caso di specifiche parti-
colari si consiglia l’utilizzo di una
gabbia in poliammide. Per presta-
zioni elevate, dove si richiedono ve-
locità superiori a 2,5 milioni dmN,
è disponibile la gabbia Peek che
garantisce un’eccellente resistenza
termica.
Il design del cuscinetto per appli-
cazioni caratterizzate da velocità
così elevate deve garantire una lu-
brificazione adatta per offrire livelli
elevati in termini di prestazioni e
durata. Alcune applicazioni richie-
dono una lubrificazione a getto
d’olio e ciò significa che il design
della macchina utensile deve inte-
grare tale sistema, oltre alla quan-
tità di olio necessaria, garantendo
un’adeguata capacità di filtraggio.
Un’alternativa è rappresentata dal-
la lubrificazione aria-olio, un meto-
do che permette di applicare olio
lubrificante sotto forma di spray
nebulizzato da aria compressa.
Questo metodo richiede una mac-
china utensile dal design meno
complesso, utilizzando una minore
quantità di olio. Inoltre, il design
del cuscinetto è semplificato dato
che non vi è la necessità di integra-
re fori di lubrificazione all’interno
degli anelli.
Cuscinetti garantiti
Il range garantito è il più completo
tra quelli forniti da un singolo pro-
duttore ed è stato ottenuto grazie
all’attività di Ricerca e Sviluppo
del Centro Tecnologico Europeo
(ETC) di NSK, tra le strutture più
avanzate di questo tipo in Europa.
L’ETC effettua test approfonditi sui
cuscinetti a sfere a contatto obliquo
con nuovi tipi di grasso e con lu-
brificazione aria-olio. Lo scopo di
questi test è quello di stabilire come
le proprietà fisiche dei lubrificanti
possano influire sulle prestazioni
del cuscinetto.
La necessità di effettuare frequenti
cambi utensile sui macchinari mo-
derni, come nei centri di lavoro,
richiede l’ottimizzazione dei tempi
di produzione che si può ottenere
non solo attraverso l’aumento della
velocità del mandrino ma anche
attraverso accelerazioni e decele-
razioni più rapide.
Tuttavia, durante le fasi di accelera-
zione e decelerazione rapida, i cu-
scinetti per mandrini sono soggetti
a condizioni severe di carico. Que-
ste sono generate dai cambiamenti
drastici nell’ambiente di esercizio
dovuti al calore del motore, al raf-
freddamento dell’alloggiamento e
ad altri fattori.
La soluzione di NSK a questi pro-
blemi è rappresentata dai cuscinetti
della serie Robust, progettati per
mandrini ad altissima velocità. La
serie Robust di cuscinetti ad altissi-
ma velocità utilizza un numero mag-
giore di sfere di diametro inferiore
come elementi volventi, questo ga-
rantisce velocità di rotazione del
20% più elevate rispetto ai design
standard. La serie Robust ha dimen-
sioni esterne identiche rispetto ai
cuscinetti a sfere a contatto obliquo
standard e, di conseguenza, garan-
tisce la massima interscambiabilità.
