La fresatura degli ingranaggi
by Fabio Sada 2002

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10 Qualcosa in piu': primo taglio con superfici piane

 


L'esecuzione del primo taglio di sgrossatura puo' giovarsi dell'uso di fresa a disco a spessore sottile in luogo di una fresa biconica a piena penetrazione, utilizzando un centro di lavoro invece di una macchina dentatrice Sgrossatura dal pieno con fresa sottile: vista in pianta. (fig.33A) Sgrossatura dal pieno con fresa sottile: composizione utensile. (fig.34U) .


Facendo temporaneamente riferimento alle tecniche tradizionali, sia le dentatrici a creatore, sia i centri di lavoro con tavola rotante e testa inclinabile possono montare delle frese biconiche a inserti, con taglienti lungo le generatrici, disposte in centro pezzo e dotate di moto relativo elicoidale rispetto al pezzo.

In questa condizione il gruppo utensile-mandrino-testa risulta penalizzato dalla nesessita' di evitare interferenza con il cilindro di troncatura esterno, che si dispone con un notevole ingombro specialmente nel caso di ruote dentate di notevole diametro.

Si tratta inoltre di un tipo di lavorazione caratterizzata da una non razionale utilizzazione dei taglienti, in termini di moto relativo di taglio e variabilita' della velocita' di taglio lungo il profilo.


Se si considera il metodo di sfaccettatura discreta, il centro di lavoro consente in piu' di operare anche con frese a disco su piani comunque tangenti all'evolvente, a pezzo fermo.

Qualora l'angolo di elica e la lunghezza di fascia siano ridotti, cosi' come qualora il numero di denti sia elevato, la asimmetria nella distribuzione del sovrametallo nelle sezioni estreme risulta contenuta ed e' comunque possibile frazionare la lavorazione fino ad ottenere una variabilita' considerata soddisfacente.

Dal punto di vista geometrico, la fresa percorre esattamente il fianco di una cremagliera coniugata virtuale, con il pezzo disposto in modo che il piano contenente tale fianco risulti parallelo all'asse macchina Z ovvero al piano frontale della fresa orientata.

Poiche' nel caso di ingranaggi elicoidali tale cremagliera coniugata ha un contatto simmetrico solo su un unico livello assiale (ad esempio in mezzaria della fascia dentata), all'allontanarsi da tale livello la costanza di orientamento della cremagliera coniugata si traduce in una variabilita' di orientamento del piano tangente rispetto all'asse del vano dente, che ha direzione variabile al variare del livello assiale.

Questa variabilita' di orientamento rispetta comunque la legge di rotolamento e produce quindi superfici comunque esattamente tangenti seppur su punti diversi del profilo.

Il vantaggio insito in questo metodo consiste nella possibilita' di posizionare l'utensile lateralmente per cui l'ingombro della testa orientata e del mandrino portafresa risulta meno vincolante.

A cio' si somma la possibilita' di utilizzare utensili normalizzati, di agire con un moto di taglio piu' razionale, di operare con utensili di diametro ridotto con beneficio sulla coppia motrice e sulle sollecitazioni dei componenti.

Inoltre, soprattutto nel caso di dentature diritte o poco inclinate, e' possibile decidere su quale punto del profilo eseguire il taglio tangente, in modo da mediare convenientemente i valori di sovrametallo massimi al piede e in testa: l'adozione di frese biconiche con angolo pari all'angolo di pressione produce generalmente un eccesso di sovrametallo in testa quando si abbiano forte spostamento di profilo o ridotto numero di denti.

L'effetto combinato della lavorazione su entrambi i fianchi comporta, per moduli elevati o ridotti spessori di utensile, la rimozione di un monolite a sezione triangolare al quale corrisponde un volume di materiale asportato senza formazione di truciolo, con evidente vantaggio sui consumi di energia, inserti e lubrorefrigerante.



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