Dentatrici a controllo numerico
- 1. Panoramica
- 2. Tipi principali di ingranaggi
- 3. Metodi comuni di taglio della dentatura
- 4. Dentatrici a controllo numerico
1. Panoramica
Gli ingranaggi sono stati fatti a mano dall'antichità fino al XVIII secolo, quando in Europa si diffuse la meccanizzazione con l'introduzione di orologi e altre macchine. Durante la Rivoluzione Industriale, vennero sviluppate rapidamente macchine dedicate alla costruzione di ingranaggi.
Nella costruzione di ingranaggi, i cilindri in acciaio vengono prima tagliati in piastre circolari, che vengono poi lavorate in pezzi grezzi (piastre forate senza denti) prima di subire i processi di dentatura (taglio dei denti), tempra (trattamento termico) e rettifica delle superfici e dei denti. Oggi, ogni processo utilizza una macchina a controllo numerico, ad esempio una dentatrice a creatore (macchina per il taglio dei denti). Queste dentatrici consentono agli operatori di regolare facilmente la velocità di taglio e di specificare il numero di denti degli ingranaggi.
Negli ultimi anni, si stanno diffondendo macchine composite basate su torni. Queste macchine composite possono completare processi che vanno dalla brocciatura (lavorazione della superficie interna del foro) e dalla fresatura (taglio) alla dentatura a creatore, minimizzando i riattrezzaggi e consentendo una maggiore efficienza nella produzione di ingranaggi.
2. Tipi principali di ingranaggi
Gli ingranaggi sono di varie forme e dimensioni e tutti hanno bisogno di macchine dedicate per la lavorazione. Possono essere a grandi linee suddivisi in ingranaggi cilindrici e conici, con macchine specializzate per ogni tipo.
Vi sono poi gli ingranaggi elicoidali, che hanno denti a spirale; i sistemi a cremagliera e pignone, che trasformano il moto rotatorio in moto lineare e gli ingranaggi a vite senza fine che hanno lo scopo di trasferire il moto tra due assi a 90 gradi.
- A
- Pignone
- B
- Cremagliera
- C
- Vite senza fine
- D
- Ruota elicoidale
3. Metodi comuni di taglio della dentatura
I metodi più comuni di taglio della dentatura (creatore) sono il taglio indiretto o generazione per inviluppo e il taglio diretto con utensile di forma.
Con il taglio indiretto, o generazione per inviluppo, la fresa a cremagliera viene spinta contro il disco che diventerà un ingranaggio, tagliando lungo la circonferenza del disco. Anche se questo metodo permette di produrre ingranaggi di alta precisione, ha lo svantaggio di avere dei costi elevati. Le parti di precisione possono poi essere rifinite mediante rettifica o levigatura dopo che i denti sono stati tagliati. Il metodo del taglio indiretto, o generazione per inviluppo, è ampiamente adottato nel taglio degli ingranaggi e la dentatrice a creatore è la macchina usata più comunemente.
Il metodo del taglio diretto con utensile di forma, invece, usa una macchina fresatrice dotata di un utensile da taglio della stessa forma delle scanalature dell'ingranaggio desiderato. Questo metodo consente la produzione in serie di ingranaggi senza la necessità di macchine di produzione dedicate.
Altri metodi di fabbricazione di ingranaggi includono la sagomatura per la produzione di ingranaggi conici e processi di formatura plastica come la forgiatura.
Immagine di taglio della dentatura con il metodo indiretto, o generazione per inviluppo
- A
- Dentatore
- B
- Direzione di corsa dei denti
Immagine di taglio della dentatura con il metodo del taglio diretto con utensile di forma
Ogni scanalatura viene tagliata
utilizzando un inserto speciale fissato alla fresatrice
4. Dentatrici a controllo numerico
Tra le numerose macchine dentatrici a controllo numerico, quella a creatore è una delle più utilizzate e trova largo impiego nell'industria automobilistica. La ricerca della precisione e dell'efficienza produttiva ha portato allo sviluppo di numerosi modelli, potenziando ulteriormente la produzione di ingranaggi.
Altre macchine dentatrici a controllo numerico sono le macchine sagomatrici, che possono ottenere un taglio di precisione dei denti; le rettificatrici, che rettificano gli ingranaggi temprati; le macchine levigatrici, che levigano la superficie degli ingranaggi dopo la tempra e le macchine per la rasatura, che eseguono la rifinitura. Tutte queste macchine sono utilizzate per produrre ingranaggi di precisione.
