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Titolo: Ingranaggi & Co. Lezione N° 4.

Ingranaggi & Co. Corso breve per bricoleurs.
 4° ed  ultima puntata..
( Dove si spiega che anche cento anni fà sapevano fare benissimo
 gli ingranaggi, e come  un fai da tè un po' evoluto oltre che
masochista  li può peraltro fare a tutt' oggi anche lui medesimo).
Nel precedente messaggio abbiamo visto quali siano i varii metodi
per la costruzione delle ruote dentate, soffermandoci in particolare
sul taglio dei denti ricavati per asportazione di truciolo alle macchine
utensili.
Ricordo i due sistemi principali :
- taglio diretto, con frese di forma a modulo
- taglio indiretto, con utensile creatore
Il taglio diretto  si fà con fresatrici universali, attrezzate con la fresa-
utensile appropriata per modulo, montando la ruota da tagliare sulla
testa a dividere che sarà stata programmata per un numero di divisioni
pari al numero dei denti da tagliare.
Questo sistema richiede parecchio tempo di lavoro, perchè i denti
devono essere tagliati uno alla volta, ruotando di un passo alla volta
in successione la testa a dividere per presentare all' utensile
una nuova parte di ruota da tagliare.
Per contro, il tempo di attrezzamento della fresatrice è minimo, e quindi
questo tipo di taglio si presta bene per piccole serie di ingranaggi, o
magari per un pezzo solo, qualora ad esempio sia impossibile reperire
un ricambio da commercio od un rapporto di riduzione specialissimo.
Il taglio indiretto (nel quale si ha un movimento di rotazione continua
sia della ruota da tagliare sia dell' utensile creatore) si pratica con
fresatrici particolarmente evolute o meglio ancora con macchine
specifiche, chiamate dentatrici.
Queste possono utilizzare sia il tipico utensile-creatore, che
assomiglia ad una vite con degli intagli radiali, il quale girando premuto
sulla periferia della ruota da tagliare intaglia in successione i denti,
sia un utensile-ruota (metodo Fellows) che opera penetrando
assialmente nella ruota, cioè "limando" uno per uno i denti.
In ogni caso, se gli ingranaggi sono di pregio, una volta tagliati vanno
rettificati con apposite macchine a mole abrasive, o perlomeno
"sbarbati" per togliere le bave di lavorazione.
La sbarbatura viene fatta facendo girare la ruota appena tagliata
impegnando un utensile abrasivo che ha una dentatura di pari
modulo.
Di dentatrici ve ne sono in commercio gamme di tipi e grandezze
sterminate, in relazione al prodotto che devono realizzare,
ed anche al volume dello stesso.
Se si pensa ad esempio alle migliaia di autovetture che, solo in Italia,
vengono costruite ogni giorno, ed a quanti ingranaggi contiene
un semplice cambio di velocità, si ha un' idea della potenzialità che
devono avere le macchine per produrre decine di milioni di ingranaggi
ogni anno.
Per contro, oltre tali enormi serie tutte uguali di piccoli componenti,
l' industria deve produrre anche trasmissioni per grandi potenze, come
i treni di riduzione per laminatoi o cartiere, oppure le riduzioni di
velocità per gli alberi motore delle navi, con potenze che possono
arrivare a decine di migliaia di HP, ed ancora le sofisticatissime scatole
di riduzione per le trasmissioni di moto degli elicotteri, ed altro ancora.
E' facile capire quindi quale sia la gamma delle dentatrici che devono
soddisfare tali esigenze !
Tra le più conosciute marche di dentatrici, le tedesche Maag e Reinecker,
e l' americana Gleason.
Anche se avevo promesso di parlare solo di ingranaggi a denti diritti,
colgo l' occasione per segnalare tra le più difficili dentature da tagliare
quelle con denti a cuspide, e le ruote coniche con denti a spirale
di tipo ipoide.
Le prime sono adottate sugli ingranaggi dei riduttori di grande potenza,
e sono costituite da denti ciascuno dei quali è formato da due porzioni
di dente a taglio elicoidale, di cui uno destro ed uno sinistro, uniti a
metà dell' ingranaggio da un raccordo a cuspide. In questa maniera gli
ingranaggi non generano spinte assiali (come succede negli ingranaggi
elicoidali semplici), e viene meno la necessità di adottare dispositivi
reggispinta che assorbono potenza.
Le ruote coniche con denti a spirale di tipo ipoide, invece, sono oggi
universalmente adottate nella tecnica automobilistica per la riduzione
finale negli assali posteriori e nei differenziali. E' veramente una
trasmissione raffinatissima, robusta, silenziosa ed esente da vibrazioni.
Peraltro la sua progettazione risale ai primi dell' 800, e già agli inizi
del secolo scorso la Gleason tagliava, con apposite dentatrici, ruote
coniche a denti curvi ipoidi.
Ecco perchè nel sottotitolo ho detto che anche cento anni fà gli
ingranaggi li sapevano fare molto bene.
Per concludere queste brevi note sugli ingranaggi, vediamo come
gli stessi possano essere costruiti nell' ambito del fai da te.
Ecco la ricetta completa, comprensiva, come spiegano sui libri di cucina,
della lista completa degli ingredienti e con avvertenza che il piatto
è di media difficoltà e richiede un paio d' ore per preparare la
pietanza completa.
Procuratevi, o rendetevi disponibile :
-Un tornio per metalli, di misura sufficiente a tornire la ruota da dentare
-Un trapano-fresa, anche piccolo (quelli di importazione cinese, tipo
  Valex, per intenderci)
-Una testa a dividere, od apparecchio divisore qualsivoglia
-Un gruppo di frese modulari con il valore di modulo scelto
  ( acquistate sulle bancarelle dei Polacchi non costeranno più
  di 50-60.000 lire a gruppo, e vi basteranno 3 gruppi con i moduli
  1, 2 e 3 per tagliare tutti gli ingranaggi per quasi ogni applicazione)
-Una fettina di tondo del materiale scelto per realizzare l' ingranaggio,
  recuperata da qualche parte o fatta tagliare nello spessore che serve
  al momento dell' acquisto in un magazzino di semilavorati metallici
-Utensili per tornio, calibro a corsoio, lime a taglio dolce q. b.
Preparate al tornio la ruota da dentare, montando la stessa
sull' autocentrante attrezzato con i morsetti rovesci.
Sfacciate una superficie (eventualmente con i ribassi di alleggerimento
se previsti, girate il tondo e sfacciate la seconda superficie, portando
a misura lo spessore della ruota.
Eseguite a misura il foro centrale. Se nel medesimo andrà montato
un cuscinetto a sfere, porre molta attenzione alla relativa tolleranza
di montaggio.
Preparate una spina conica sulla quale investire con interferenza la
ruota, montare il tutto tra le punte del tornio e tornire il diametro
esterno. Tracciare, graffiando con la punta di un utensile, una
circonferenza corrispondente al diametro di base della dentatura
(ricordate come si calcola, vero ?).
Montare sulla tavola di lavoro del trapano-fresa la testa a dividere
con l' asse orizzontale. Fissare sul mandrino della testa a dividere
la spina portante la ruota da tagliare, preferibilmente supportando
la spina stessa con la contropunta a corredo del divisore all' altra
estremità. Predisporre la testa a dividere per il numero di divisioni
pari al numero dei denti da tagliare.
Portare il piano mediano della fresa alla stessa altezza dell' asse
della spina porta ruota da tagliare.
Accostare la fresa alla ruota, e, spostando la tavola longitudinale,
incidere leggermente il primo vano sulla ruota.
Ruotare il divisore di un passo, e ripetere l' operazione.
Fare così il giro della ruota, ritornando sulla traccia del primo vano.
Sarete così sicuri di poter ben tagliare in successione tutti i vani,
creando così i denti.
La traccia che avevate realizzato al tornio sul diametro di base vi
aiuterà a tagliare tutti gli incavi alla medesima profondità.
Tagliato l' ingranaggio, smontatelo dal trapano-fresa e rifinite a
mano con una limetta per togliere le bave.
Come ultima cosa, valutate in piena libertà di coscienza
se non era meglio andare al cinema !
Buoni lavori.
                 Paul
P.S.: se il film in alternativa al lavoro è "Pearl Harbour", vi
        assicuro che è meglio tagliare ingranaggi !

   1, 2 e 3 ...
anche se tardivi, tutti i miei ringraziamenti per le tue dritte,
preziosissime. Bravo !
E a proposito di bancarelle, č un po' che non ne vedo in giro...
Qualcuno sa dove - in Piemonte - bazzicano ancora i venditori di meccanica
dell'Est ?
O qualcuno ha da rivendere gruppi di frese, modulo 1 e 2 ?
grazie. Saluti a tutti
carlo


per quel poco che ne so, sono frese a disco (tipo minisegacircolare) il cui
set completo è di 7-8 (?), tutte simili ma con profilo leggermente diverso a
seconda del diametro dell'ingranaggio cioè del n. di denti da creare.
non so cosa intendi per "stozza"....
ciao
carlo

non so cosa intendi per "stozza"....
Stozzatrice....hai presente quella macchina per fare ad esempio tagli di
chiavetta per interni?(una specie di ghigliottina alternativa)
Con appositi utensili e con una tavola rotante e tanta pazienza e possibile
fare degli ingranaggi.
Solamente ingranaggi a denti diritti.
ciao
pao

 chiavetta per interni?
ah, ecco... la conoscevo col nome di "brocciatrice" e "broccia" l'utensile.
Se non mi hanno male informato. (Ma le sole che ho visto erano macchine
grosse.)
grazie ciao
carlo

 carlo
Stozzatrice e brocciatrice non sono esattamente la stessa cosa.
Semplificando, la stozzatrice lavora in modo analogo a quello di una
pialla.
Lo slittone portautensile si muove in avanti e indietro, ad ogni corsa
del portautensile asporta un truciolo da una superficie piana, lo
slittone torna indietro, poi l'utensile viene spostato dello spessore
di un truciolo e si riparte per un'altra corsa.
Sempre semplificando, la brocciatrice esegue una sola corsa, durante
la quale tira attraverso un foro iniziale l'utensile (la broccia) che
è costituito da tanti taglienti, uno messo dopo l'altro, come in una
sega, ma al contrario della sega ogni dente è un poco più alto del
precedente, in modo tale che mentre un dente sta asportando un
truciolo, il dente successivo ne sta asportando contemporaneamente un
altro dove il primo dente era appena passato.
Per dare un contributo spero interessante: se si tratta di realizzare
una sede interna per una linguetta con molta pazienza si può usare un
tornio, evitando accuratamente di metterlo in moto.
Mandrino sulla velocità più bassa (non vale se si ha trasmissione a
cinghia, nel caso occorrerà tenerlo fermo in qualche altra maniera),
moto di "va e vieni" dato manualmente col volantino del carrino,
altezza dell'utensile aumentata ad ogni passata col portautensile
(obbligatoriamente di tipo regolabile!), e tanta pazienza.
Buon lavoro.
Francesco

 tornio, ....
buona questa! non ci ero arrivato
ottima dritta
grazie ancora
carlo

ottima dritta
Per il poco che conosco,il tornio parallelo e una macchina molto versatile.
Permette di fare diversi lavori(anche se i tempi molto piu ampi),senza
dipendere da nessuno.
E una macchina ,almeno per me,molto complessa dove nulla puo essere dato per
scontato.
Addirittura il tornio l'ho adoperato come fresatrice,per fare dei solchi su
un blocchetto di rame(un dissipatore per acqua)
ciao
pao

 ottima dritta
eh si... proprio buona....  e io che stavo rimuginando su  un
"fatt'apposta" a questo scopo.... grazie davvero :-)))
A proposito dei polacchi io devo  lanciare un grido di allarme.... sono
ormai mesi che qui` a perugia capitano solo venditori di cineserie..... di
utensili ed affini neanche l'ombra...... ahime`
ciao max

 (obbligatoriamente di tipo regolabile!), e tanta pazienza....
Francesco,
tornando a ringraziare per l'illuminazione, ho trovato più semplice montare
l'utensile col tagliente verso un lato anzichè in alto, così non cambio
l'altezza dell'utensile ma uso il normale spostamento trasversale del
carrello per regolare la profondità del taglio.
Mi hai aperto una finestra nuova sull'uso del tornio...
ciao
carlo

 un blocchetto di rame...
fissando il blocchetto da fresare sul carrello portautensile, immagino...?
Tu che sai: per filettare, pochi giri, normalmente si gira il mandrino a
mano ? è così che si fa ?perché anche alla mia velocità più bassa (200g/m),
mi andrebbe subito in battuta...
grazie
carlo

 carlo
Se devi eseguire filettature standard con maschi o con filiere i
movimenti devono essere dati a mano anche se si usa il tornio per
mantenere gli utensili in asse col pezzo.
Per filetture non standard, a quelle velocità puoi:
- montare l'utensile nella posizione normale, ma sottosopra;
- oppure montare l'utensile oltre il pezzo (ovvero seguendo l'ordine
operatore-pezzo-utensile, anziché quello normale
operatore-utensile-pezzo);
- e far girare il mandrino al contrario.
In questo modo l'utensile taglia allontanandosi dal mandrino.
Se occorre sostenere il pezzo, si ricorre ad una lunetta.
Ciao.
Francesco

mi andrebbe subito in battuta...
Segui i consigli di francesco,per il resto di ti consiglerei di montare un
variatore di velocita(un inverter).
200 RPM mi sembrano davvero tanti per filettare.
Ma se 200 e la velocita minima la maxima a quanto arriva?
Ad esempio il mio tornio ha un'escursione da 20 a 620 RPM...piu ancora una
piccola escursione supplementare data dal variatore di velocita.
ciao
pao

 carrello per regolare la profondità del taglio.
Più semplice, più preciso e non occorre il portautensile regolabile
(che i torni più piccoli di solito non hanno).
Grazie a te per il miglioramento del metodo (e credo di poterlo dire
anche a nome di "Massimo Marinelli").
Francesco

 In questo modo l'utensile taglia allontanandosi dal mandrino.
ahhh... soluzione semplice ed elegante.
grazie per la tua esperienza
carlo


il mio (piccolo ma buono, Emco compact 5, austria)  da 200 a 2400
però non ho mai usato la velocità più alta, mi sembra eccessiva
ciao
carlo

però non ho mai usato la velocità più alta, mi sembra eccessiva
Non me intendo molto,ma mi sembrano velocita piu tipiche ad un tornio da
legno.
Forse velocita piu consone per materiali teneri(come materiali
plastici,oppure le leghe di rame e zinco),e con utensili al Widia.
ciao
pao

 anche a nome di "Massimo Marinelli").
sicuro!! (non e` un caso che spesso chiamo Carlo maestro :-)))
A proposito di filettature, mi hanno passato una dritta che se non conoscete gia`, credo vi piacera`
proprio, come e` piaciuta a me.
Si tratta di inclinare il carrellino del tornio, in senso orario, di un angolo pari a quello tipico
del pane della filettatura ad es. per le metriche 60^, ora agendo sul porta utensili lo si ruota in
senso antiorario dello stesso angolo, in modo da riportare l'utensile perpendicolare al pezzo da
filettare.
La filettatura avverra` in modo standard, tranne che per l'avanzamento dell'utensile, infatti lo
spostamento del carrellino, non produrra un avanzamento perpendicolare dei taglienti ma una
traslazione degli stessi, in maniera che uno solo (il sinistro) vada a mordere il pezzo ed asportare
materiale, mentre il destro non lavorera` per nulla, naturalmente se i profili e gli angoli sono
giusti, in compenso la filettatura ne trarra` gran giovamento risultando piu` lucida e finita che con
il metodo tradizionale.
Propedeutica a questa tecnica risulta l'affilatura asimmetrica degli utensili filettatori.
buoni filetti max

 buoni filetti max
it.hobby.barbecue ?

 it.hobby.barbecue ?
:-)))))))
ciao max


max, perfetto, sei stato chiarissimo.
grazie
carlo