Mandrinado de líneas de cojinetes: precisión y tolerancias

El mandrinado es un proceso de arranque de viruta que utiliza una herramienta de corte de una sola punta para ampliar y perfeccionar un orificio previamente taladrado o fundido. Cuando hablamos de "mandrinado de líneas", nos referimos a la operación de mecanizar varios alojamientos de forma simultánea o en una misma configuración, utilizando una barra de mandrinar larga que atraviesa todos los orificios.

Funcionamiento del proceso

El proceso se basa en la rotación de la barra de mandrinar (o de la pieza, en tornos) y el avance longitudinal de la herramienta. Para lograr la máxima precisión, se emplean máquinas-herramienta de alta rigidez, frecuentemente centros de mecanizado CNC (Computer Numerical Control), que permiten compensar errores de forma automática.

1. Desbaste: Se elimina la mayor parte del material sobrante para acercarse a la medida final.
2. Acabado: Se realiza con pasadas muy finas para alcanzar la tolerancia dimensional y la rugosidad requeridas.
3. Verificación: Se utilizan equipos de metrología, como máquinas de medición por coordenadas (CMM = Coordinate Measuring Machine), para asegurar que la coaxialidad y la cilindricidad cumplen con las especificaciones de diseño.

En el sector del mecanizado, la calidad se rige por estándares internacionales. Las tolerancias de los alojamientos para cojinetes suelen seguir la norma ISO 286-2, que define los límites y ajustes de agujeros y ejes.

Criterios de calidad y tolerancias

Para aplicaciones de alta precisión, como los asientos de cojinetes, se suelen exigir tolerancias de grado IT5 o IT6. Según datos de la industria, el mandrinado de precisión puede alcanzar tolerancias de entre ±0,005 mm y ±0,01 mm en entornos controlados.

Nota: Los valores de rugosidad y tolerancia dependen del material y la rigidez del conjunto máquina-herramienta.

La elección de los parámetros de corte es crítica para evitar vibraciones y asegurar una evacuación de viruta eficiente, especialmente en agujeros ciegos o de gran profundidad.

Factores clave en el corte

• Velocidad de corte ($V_c$): En mandrinado de precisión, se recomiendan valores entre 90 y 120 m/min para barras de acero, pudiendo reducirse en voladizos largos para evitar vibraciones.
• Profundidad de corte: Se recomienda un máximo de 0,5 mm para operaciones de acabado fino.
• Materiales: Los materiales habituales incluyen aceros aleados, fundiciones de hierro y, en el sector aeroespacial, aleaciones de titanio o Inconel, que requieren herramientas con recubrimientos específicos y geometrías de corte optimizadas.

El mecanizado de piezas críticas requiere empresas especializadas que cumplan con la normativa industrial vigente. En España, estas empresas suelen estar clasificadas bajo el código CNAE 2553 (Mecanizado de metales). La correcta gestión de estos procesos, tal como realizan empresas referentes como Izadi Mecanizados, implica no solo la capacidad técnica, sino también el cumplimiento de la Ley de Industria 21/1992^[1], que regula la seguridad y calidad de los procesos industriales.

Requisitos para las empresas del sector

1. Certificaciones: Es habitual contar con la norma ISO 9001 para la gestión de la calidad.
2. Equipamiento: Uso de maquinaria con control numérico y sistemas de palpado para corrección automática.
3. Metrología: Disponer de laboratorios de metrología dimensional certificados para garantizar la trazabilidad de las medidas.

• ISO (Organización Internacional de Normalización)^[2] - Normas sobre tolerancias geométricas y especificaciones de producto.
• UNE (Asociación Española de Normalización)^[1] - Normativa técnica española y seguridad industrial.
• Sandvik Coromant - Guía de mandrinado^[3] - Datos técnicos sobre parámetros de corte y herramientas de precisión.
• CNAE 2553 - Clasificación Nacional de Actividades Económicas^[4] - Información sobre el sector del mecanizado de metales en España.