Dopo la dentatura di sgrossatura, la finitura degli ingranaggi è un’operazione che può essere eseguita con più tecniche che hanno caratteristiche diverse, sia come costi sia come risultati ottenibili. La scelta tra i vari metodi non è sempre facile.
Un quadro d’insieme
Per i tecnici metodisti la scelta della finitura di un ingranaggio è un problema complesso; si devono considerare molti elementi tra cui:
1. tipologia degli ingranaggi e quantità da eseguire;
2. livello della qualità richiesta;
3. livello degli investimenti possibili;
4. layout delle linee di produzione ed in particolare se completamente o parzialmente automatiche;
5. cadenze delle linee di produzione.
Se i primi tre punti si possono facilmente capire, gli ultimi due, che sono interconnessi, richiedono qualche riflessione.
Il concetto principale è che tutte le macchine di una linea di produzione dovrebbero avere lo stesso tempo ciclo, specie se sono collegate con caricatori completamente automatici.
È perfettamente inutile che qualche macchina della linea abbia tempi ciclo brevi, mentre le altre macchine lavorino con tempi più lunghi. Se una macchina finisce il pezzo prima, essa deve comunque restare ferma per adeguarsi al flusso dei pezzi. D’altra parte, se una macchina ha un ciclo lungo rallenta tutta la linea.
Se però le varie macchine di una linea sono a caricamento manuale o semiautomatico, i tempi ciclo delle varie macchine sono più flessibili nel senso che possono essere gestiti con vari metodi, per esempio adottando opportuni magazzini di accumulo tra una macchina e l’altra.
Fatte queste brevi considerazioni, il tecnico deve capire quale è lo stato dell’arte delle varie macchine da scegliere e se si parla appunto di finitura degli ingranaggi le scelte possibili sono tante perché è un settore che negli ultimi anni è stato oggetto di un grande sviluppo.
Se, per esempio, si considera il metodo classico di finitura di ingranaggi eseguiti in grande serie – cioè la rasatura – sono ormai decenni che si ipotizza la sua scomparsa, ma gli anni passano senza che nel mercato mondiale si noti un ridimensionamento della produzione dei coltelli rasatori.
Si sono affermati già da molti anni nuovi metodi di finitura degli ingranaggi, ma essi non sono riusciti a intaccare in modo significativo la diffusione della rasatura.
Certo, si parla qui di un mercato globale, che include nuovi soggetti forse meno esigenti riguardo precisioni e silenziosità delle trasmissioni, ma anche nel nostro vecchio continente la finitura con il coltello rasatore è ancora molto presente.
Sembra quindi opportuno fare alcune riflessioni su queste importanti operazioni che sono fondamentali nella produzione di ingranaggi cilindrici, solo per fare una panoramica sui vari metodi e per capire in quale labirinto di soluzioni tecniche il metodista debba districarsi
La finitura degli ingranaggi può essere eseguita in vari modi, i principali dei quali sono:
• direttamente in dentatura con il creatore;
• con la rasatura;
• con la rettifica;
• con la levigatura (Honing);
• con i creatori Skiving.
Negli anni recenti, tutti questi metodi sono stati oggetto di notevoli progressi tecnici che hanno coinvolto le macchine e gli utensili. Le macchine si sono perfezionate grazie a una migliore elettronica che consente interpolazioni più veloci e la gestione di molti più assi, con precisioni maggiori rispetto il passato. Anche la meccanica si è perfezionata con la realizzazione di nuove strutture che hanno consentito una riduzione delle vibrazioni e deformazioni.
Gli utensili, infine, si sono fortemente evoluti con l’introduzione di nuovi materiali, come ad esempio acciai superlegati, carburi sinterizzati con granulometrie superfini e con abrasivi più performanti.
Va ricordato poi un grande progresso nella formulazione dei lubrorefrigeranti, con l’introduzione degli esteri di origine vegetale che hanno un più alto potere lubrificante e un più alto punto di infiammabilità.
Ma vediamo ora quali sono i punti qualificanti e i punti di debolezza dei vari sistemi di finitura.
