INGRANAGGI

INGRANAGGI (XIX, p. 301)

Costruzione degli ingranaggi (p. 306). - La tecnica moderna è orientata in modo essenziale verso l'aumento della capacità produttiva l'er rispondere alle richieste delle industrie di serie e di massa. Di conseguenza hanno trovato particolare sviluppo e diffusione, specie per i piccoli diametri, i metodi di taglio che meglio consentono di ridurre la durata del processo lavorativo. La maggior parte dei sistemi adottati si possono ricondurre al taglio per inviluppo con impiego di utensili che riproducono, in tutto o in parte, una ruota delle serie (ruota cilindrica o conica, e, in particolare, dentiera o ruota piatta), o di una fresa elicoidale cilindrica o troncoconica; le forme costruttive delle dentatrici e le condizioni di impiego risultano modificate in relazione alla necessità di ridurre i tempi di lavorazione.

La fig. 1 riproduce, ad esempio, la parte caratteristica di una dentatrice operante secondo il processo Fellow; l'utensile è dotato del solo moto di lavoro (spostamento verticale alternativo), mentre al pezzo lavorato, oltre ai varî movimenti necessarî per il corretto funzionamento della macchina nel caso di taglio di denti sia diritti sia elicoidali, è attribuito il moto generatore del profilo (rotolamento della periferia primitiva della ruota tagliata sulla primitiva della ruota utensile). L'utensile è suddiviso in settori, opportunamente intervallati, in modo da poter compiere, in una rivoluzione completa del pezzo, successivamente le operazioni di sgrossatura, taglio e finitura. La macchina è a funzionamento continuo ed a mandrini multipli in modo che lo stesso utensile taglia, in fasi diverse di lavorazione, contemporaneamente cinque ruote. Su un sesto mandrino, in corrispondenza di un settore non dentato dell'utensile, si provvede a smorzare l'ingranaggio tagliato e a montare il nuovo pezzo da lavorare.

Altro esempio è dato da una macchina a mandrini multipli (fino ad 8) utilizzante frese elicoidali in carburi speciali e ad alta velocità di taglio (1800 giri al minuto), sulla quale si possono contemporaneamente ed indipendentemente tagliare altrettante ruote dentate, anche di caratteristiche diverse.

La natura della produzione di serie e di massa ha consentito la diffusione di macchine per il taglio diretto rinunciando alla possibilità di impiego di uno stesso utensile per tagliare ruote dello stesso modulo, ma di diametro differente. Così alcune dentatrici per imboccamenti interni operano come spinatrici (brocciatrici) effettuando il taglio diretto e contemporaneo di tutti i denti con un utensile di forma (broccia). A questo stesso tipo di macchina può riferirsi la dentatrice per esterni che consente il taglio contemporaneo di tutta la periferia della ruota. Gli utensili di forma, tutti eguali e riproducenti la sezione del cavo fra due denti, sono sostenuti rigidamente, ed in numero corrispondente a quello dei denti della ruota da tagliare, sulla testa porta-utensili (fig. 4). Il moto alterno di lavoro è attribuito al pezzo che si sposta verticalmente. Gli utensili, che si allontanano radialmente durante la corsa a vuoto del pezzo, si spostano concordemente verso il centro dell'assegnato avanzamento prima di ogni corsa di lavoro. La ruota risulta completamente tagliata su tutta la periferia al termine del ciclo lavorativo.

La necessità di una elevata precisione del profilo nelle costruzioni meccaniche moderne, conseguenza delle elevate velocità di impiego e della richiesta silenziosità dei ruotismi, ha portato all'impiego di macchine raschiatrici aventi lo scopo di asportare dalla superficie dei denti le tracce lasciate dagli utensili di taglio. Su queste macchine l'ingranaggio viene fatto lavorare accoppiato con un utensile che riproduce una ruota della serie (a denti diritti od elicoidali) con i denti solcati da scanalature trasversali (fig. 3). L'utensile è inoltre dotato di un moto alternativo longitudinale parallelamente all'asse del rocchetto da raschiare.

Nel campo delle rettificatrici per ingranaggi, le ricerche sulva influenza dello stato superficiale sull'usura delle superfici a contatto in moto relativo sembrano sconsigliare l'impiego di metodi di lavoro che lasciano tracce incrociate.

La tendenza, anche in questo campo, all'aumento della produzione risulta particolarmente visibile nella macchina (fig. 2) che adotta un processo di lavoro paragonabile a quello di taglio con fresa madre mediante l'impiego di una mola elicoidale.