Tecnica di fresatura di filetti Frese a filettare e rullare plus: GF-plus GSF-plus BGF-plus Frese a filettare e rullare Innovazione nel procedimento di filettatura Frese a filettare e rullare Innovazione nel procedimento di filettatura GF-plus La fresa a filettare e rullare brevettata da EMUGE è un utensile che permette di usare un procedimento innovativo per la produzione di filetti. Le funzioni della fresatura di filetti e della deformazione di filetti sono combinate in un utensile solo. Il procedimento di lavorazione corrisponde a quello già conosciuto della fresa a filettare, ma il risultato ottenuto è un filetto tagliato sul nocciolo e sul fianco e deformato sul fondo del filetto. Tecnica di fresatura di filetti La fresa a filettare e rullare offre i vantaggi della fresatura, combinata alla resistenza della deformazione di filetti. Il campo d’impiego è molto più ampio, consente di realizzare filettature con passo molto grosso e di lavorare su materiali dove fino ad ora non era stato possibile con la filettatura per deformazione classica. NUOVO: • Effetto positivo sulla resistenza a fatica del filetto. • Filetto parzialmente deformato senza “cavità” nella zona del nocciolo del filetto. • Filettatura utile fino a circa 0,5 x passo dalla fine del filetto alla fine del preforo. • Lavorazione diretta dei fori conici di fusione. • Lavorazione completa di un filetto su foro cieco parzialmente deformato inclusa preforatura e svasatura in materiali a truciolo corto. 1 Tecnica di fresatura di filetti GF-plus Le frese a filettare e rullare hanno sulla circonferenza della parte utile un tagliente e un dente a rullare alternati su ogni dente (illustrazioni 1a e 1b). Descrizione della fresa a filettare e rullare La caratteristica particolare è la differenza della realizzazione del profilo del filetto separata in due fasi (illustrazione 2). La sovrapposizione di entrambi i profili ottenuta dall’utensile realizza il profilo completo (illustrazione 3). Profilo del dente di fresatura Dente a rullare Scanalatura Profilo del dente di deformazione Tagliente Illustrazione 2 Illustrazione 1a Profilo tagliato (giallo) Dente a rullare Fianco del profilo fresato (nero) Tagliente Fondo del filetto per deformazione (rosso) Scanalatura Illustrazione 1b Illustrazione 3 Il principio di funzionamento della fresa a filettare e rullare è applicabile in diversi tipi d’utensili. La fresa a filettare e rullare in metallo duro integrale è la versione di base (GF-plus, illustrazione 4). Altre versioni possibili sono per esempio: la fresa a filettare e rullare con svasatura (GSF-plus, illustrazione 5) e la fresa a forare, filettare e rullare (BGF-plus, illustrazione 6). GF-plus Ill. 4 2 GSF-plus Ill. 5 BGF-plus Ill. 6 Descrizione del procedimento di lavorazione della fresa a filettare e rullare Il movimento della fresa a filettare e rullare corrisponde a quello di una fresa a filettare classica. Il controllo numerico CNC con interpolazione 3D combina la rotazione ed il movimento assiale della fresa. GF-plus Tecnica di fresatura di filetti Nella posizione 1 la fresa a filettare e rullare non è ancora ingranata. Profilo tagliato della fresa a filettare e rullare (giallo) La particolarità del procedimento della fresa a filettare e rullare consiste nella sequenza della parte tagliente e poi del dente a rullare che successivamente realizzano il profilo completo del filetto. Nel piano di sezione A-A sono visualizzate le quattro posizioni di lavoro principali dell’utensile nel materiale. Il movimento combinato (illustrazione 9) rappresenta il movimento della c irconferenza dell’utensile nelle posizioni 1, 2, 3 e 4. Diametro di foratura (grigio) Profilo nominale del filetto (nero) 1: Utensile non ancora ingranato 2: Dente di deformazione in materiale completo 3: Dente di deformazione e tagliente parzialmente ingranati 4: Utensile completamente ingranato La posizione 2 mostra il dente di deformazione entrato nel materiale. Profilo di deformazione della fresa a filettare e rullare A Nella posizione 3 il dente di deformazione ed il tagliente sono ingranati nel materiale. A Utensile Movimento Diametro esterno del filetto Diametro del nocciolo Profilo di deformazione della fresa a filettare e rullare Profilo di fresatura della fresa a filettare e rullare Ingranaggio, dolce, di ogni dente Illustrazione 9 La posizione 4 mostra l’utensile completamente ingranato nel profilo del filetto. 3 Tecnica di fresatura di filetti GF-plus Filettatura realizzata mediante la fresa a filettare e rullare La filettatura del pezzo da lavorare è deformata per circa ¼ e poi fresata per circa ¾ (illustrazione 10). Ne risultano una struttura di superficie fresata nel fianco del filetto ed il raggio esterno deformato nel fondo del filetto. Struttura rinforzata da tensioni di compressione Sezione trasversale del profilo fresato Illustrazione 10 Nella zona del fondo del filetto si può riconoscere la deformazione del materiale con orientamento della struttura tangenziale al raggio (illustrazione 11). Illustrazione 11 Il diametro del nocciolo è prodotto, come nella filettatura tagliata tradizionale, mediante l’utensile di preforatura. Si può notare che nonostante la finitura del filetto per deformazione non c’è l’effetto “cavità” sul nocciolo (illustrazione 12). Illustrazione 12 4 Superficie irrobustita e liscia Sezione trasversale del profilo deformato GF-plus Vantaggi della fresa a filettare e rullare Tecnica di fresatura di filetti Informazioni generali: • Il procedimento di taglio e deformazione (Cut&Form) della filettatura è combinato in un utensile solo. Il raggio esterno e la parte superiore del fianco sono deformati nel fondo del filetto del pezzo da lavorare. Questo porta ad una maggiore resistenza a fatica del filetto. • Nonostante la deformazione il nocciolo del filetto è tagliato. Non viene prodotta nessuna “cavità” nella zona del nocciolo del filetto. • Nel pezzo da lavorare il filetto incompleto è di solo 0,5 x passo del filetto. • La lavorazione di fori di fusione conici è possibile in una sola operazione. • Con lo stesso passo più diametri e tolleranze sono realizzabili. È raccomandato lavorare in discordanza. • La gestione e la programmazione corrispondono a quelle di una fresa standard. • Non c’è nessun rischio di sovradeformazione. Variazioni del diametro del nocciolo oppure cambiamenti della lubrificazione non hanno tante consequenze. • Il raddoppiamento del numero degli elementi effettivi dell’utensile porta a: - Lo stress sul dente di fresatura viene ridotto (è proprio lì che si manifesta la maggiore usura). - La deformazione di solamente una parte del filetto mediante il dente di deformazione non porta ad eccessivi sforzi sul dente stesso. • Tutti i vantaggi delle frese a filettare standard sono anche validi per le frese a filettare e rullare, e tutte le modifiche sono anche realizzabili (vedi catalogo degli utensili 131 pagine 318-319). • Eventuali effetti termici sul componente sono evitati grazie a temperature di processo relativamente basse. • La combinazione di utensili è possibile in caso d’impiego di una fresa a filettare e di un maschio a rullare nella stessa dimensione. • Un utensile per filettature di foro cieco e foro passante. • Non è necessaria un’altra misura della punta elicoidale perchè il diametro del nocciolo corrisponde al diametro della maschiatura. Frese specifiche: • Con la fresa a filettare e rullare con svasatura (GSF-plus) è possibile realizzare le due operazioni con un solo utensile. • Con la fresa a forare, svasare e filettare (BGF-plus) è possibile realizzare con un utensile solo, la lavorazione completa di una filettatura di foro cieco. Ciò permette di ottenere direttamente, nella lavorazione di materiali di alluminio e ghisa grigia, un foro cieco combinando i vantaggi della fresa a forare, svasare e filettare e la resistenza della filettatura per deformazione. 5 Tecnica di fresatura di filetti GF-plus Parametri raccomandati per le frese a filettare e rullare Campo d’impiego – Gruppi di materiali 1 1.1 Tipo di materiale Resistenza a trazione 1.11 1.12 1.13 Acciai Acciai estrusi a freddo, Ferro dolce magnetico Acciai alta velocità, Acciai da costruzione generali Acciai alta velocità, Acciai da costruzione, Acciai legati, Fusione d’acciaio Acciai da cementazione, Acciai da bonifica, Acciai da nitrurazione, Acciai per lavorazioni a freddo Acciai da bonifica, Acciai da nitrurazione, Acciai per lavorazioni a caldo, Acciai temprati fino a 44 HRC, Acciai per lavorazioni a freddo Acciai temprati > 44 - 55 HRC Acciai temprati > 55 - 60 HRC Acciai temprati > 60 - 63 HRC Acciai temprati > 63 - 66 HRC Acciai inossidabili, Acciai resistenti agli acidi, Acciai resistenti al calore Acciai inossidabili, resistenti agli acidi/al calore Acciai inossidabili, resistenti agli acidi/al calore Acciai speciali 2 2.1 Ghise Ghise 2.2 Ghise con grafite nodulare 2.3 Ghise con grafite vermicolare 2.4 Ghise malleabili 2.5 3 3.1 3.2 3.6 3.7 4 4.1 4.2 4.3 5 5.1 Ghise in conchiglia fino a 400 HB Rame, Leghe di rame, Bronzo, Ottone Rame puro e rame poco legato ≤ 500 N/mm2 Leghe rame-zinco (ottone, truciolo lungo) Leghe rame-zinco (ottone, truciolo corto) Leghe rame-alluminio (alubronzo, truciolo lungo) Leghe rame-stagno (bronzo, truciolo lungo) Leghe rame-stagno (bronzo, truciolo corto) Leghe di rame speciali fino a Q18 Leghe di rame speciali oltre Q18 Leghe di nichel/cobalto Leghe di nichel/cobalto resistenti al calore ≤ 850 N/mm2 Leghe di nichel/cobalto resistenti a altissime temp. 850 - 1400 N/mm2 Leghe di nichel/cobalto resistenti a altissime temp. > 1400 N/mm2 Leghe di alluminio Leghe di alluminio malleabili 5.2 5.3 Leghe fuse di alluminio con Si ≤ 5% Leghe fuse di alluminio con 5% < Si ≤ 12% 5.4 6 6.1 6.2 7 7.1 Leghe fuse di alluminio con 12% < Si ≤ 17% Leghe di magnesio Leghe di magnesio malleabili Leghe per getti di magnesio Titanio, Leghe di titanio Titanio puro, Leghe di titanio Leghe di titanio Materie plastiche Materie plastiche termoindurenti (truciolo corto) Resine termoplastiche (truciolo lungo) Resine epossidiche Materiali per usi speciali Grafite Leghe tungsteno-rame 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 3.3 3.4 3.5 7.2 8 8.1 8.2 8.3 9 9.1 9.2 6 ≤ 400 N/mm2 ≤ 600 N/mm2 ≤ 850 N/mm2 ≤ 1100 N/mm2 ≤ 1400 N/mm2 ≤ 850 N/mm2 ≤ 1100 N/mm2 ≤ 1400 N/mm2 ≤ 1400 N/mm2 GF plus GSF plus BGF plus 120-220 HB 220-270 HB 400 N/mm2 700-1050 N/mm2 220 HB 230 HB 360-420 N/mm2 580-650 N/mm2 - 400 HB Esempi di materiali Q-St37-3 R-Fe80 9SMnPb28 St37-2 St70-2 GS-25CrMo4 16MnCr5 Ck45 100Cr6 42CrMo4V X30WCrV5-3 X38CrMoV5-3 X155CrVMo12-1 55NiCrMoV6 45WCrV7 X155CrVMo12-1 X210CrW12 X10NiCrAlTi32-20 [INCOLOY800] X12CrNiTi18-9 X6CrNiMoTi17-12-2 X45SiCr4 X5NiCrTi26-15 FerroTiC Hardox500 1.0123 1.1014 1.0718 1.0037 1.0070 1.7218 1.7131 1.1191 1.3505 1.7225 1.2567 1.2367 1.2379 1.2713 1.2542 1.2379 1.2436 1.4876 1.4878 1.4571 1.4704 1.4980 GG 20 GG 30 GGG 40 GGG 70 GGV (80% Perlit) GGV (100% Perlit) GTW 40 GTS 65 0.6020 0.6030 0.7040 0.7070 E-Cu CuZn40 [Ms60] CuZn37 [Ms63] CuZn39Pb2 [Ms58] CuAl10Ni 2.0060 2.0360 2.0321 2.0380 2.0966 250-350 N/mm2 340-490 N/mm2 310-550 N/mm2 380-500 N/mm2 500-800 N/mm2 GCuSn5ZnPb [Rg5] GCuSn7ZnPb [Rg7] Ampco16 Ampco20 2.1096 2.1090 150-300 N/mm2 150-300 N/mm2 630 N/mm2 600 N/mm2 NiCu30Fe [MONEL400] NiCr19NbMo [INCONEL718] Haynes 25 (L605) 2.4360 2.4668 420-610 N/mm2 850-1190 N/mm2 1550-2000 N/mm2 Al 99,5 [F13] AlCuMg1 [F39] G-AlMg3 GD-AlSi9Cu3 GD-AlSi12 G-AlSi17Cu4 3.0255 3.1325 3.3541 3.2163 3.2582 100-250 N/mm2 300-500 N/mm2 130-190 N/mm2 240-310 N/mm2 220-300 N/mm2 180-250 N/mm2 MgAl6 GMgAl9Zn1 3.5662 3.5912 300-500 N/mm2 300-500 N/mm2 3.7055 3.7164 3.7185 700 N/mm2 700-900 N/mm2 900-1250 N/mm2 Ti3 [Ti99.4] TiAl6V4 900 - 1250 N/mm2 TiAl4Mo4Sn2 ≤ 900 N/mm2 BAKELIT HOSTALEN CFK / GFK / AFK C-8000 W-Cu 80/20 0.8040 0.8165 ZBGF plus Gigant plus in prova Gruppo di mat. = appropriato in prova = molto appropriato 500-700 N/mm2 340-470 N/mm2 700-900 N/mm2 650-950 N/mm2 500-700 N/mm2 600-800 N/mm2 700-900 N/mm2 1200-1400 N/mm2 1100 N/mm2 900-1100 N/mm2 900-1100 N/mm2 47-52 HRC 56-57 HRC 60-63 HRC 63-64 HRC 610-850 N/mm2 500-700 N/mm2 500-730 N/mm2 900-1100 N/mm2 1200 N/mm2 800-900 N/mm2 1300-1400 N/mm2 110 N/mm2 80 N/mm2 800-1500 N/mm2 60 N/mm2 230-250 HV GF-plus Frese a filettare e rullare disponibili ex stock GF-plusFrese a filettare e rullare in metallo duro integrale Tecnica di fresatura di filetti con gambo cilindrico DIN 6535 HA e lubrorefrigerazione interna – IKZ con scanalature elicoidali destre M Filettatura ISO metrica DIN 13 øD ø d1 ø d2 Z l3 l2 60° P l1 per filettature interne P mm ø Dmin. mm ø d1 mm ø d2 I1 I2 I3 Z 1.0 14 10 10 70 16 40 1.5 14 10 10 70 16 40 Articolo nr. TICN 4 GF1A5816.9512 4 GF1A5816.9514 • • GSF-plusFrese a filettare e rullare in metallo duro integrale con gambo cilindrico DIN 6535 HA e lubrorefrigerazione interna – IKZ con svasatura, con scanalature elicoidali destre 2xD M Filettatura grossa ISO metrica DIN 13 2xD x ø d1 ø d2 Z øD l2 Dettaglio “x” lS l3 45° (l2) 60° P ø dS ø d1 l1 per filettature interne ø D1 mm P mm I1 I2 I3 ø d1 1 62 12.5 36 8 1.25 74 16.9 10 1.5 80 20.26 M 6 Articolo nr. TICN 3 GF3357A6.0060 17.75 3 GF3357A6.0080 21.27 3 GF3357A6.0100 • • • ø d2 ø dS IS Z 4.7 8 6.3 13.2 40 6.38 10 8.3 45 8.05 12 10.3 Utensili speciali per prove Diametri a partire da M6, passo da 1,0 mm fino a 1,5 mm. Profondità fino a circa 2 x D. Con le ZBGF-plus e le Gigant-plus sono anche possibili profondità filettate superiori. ZBGF-plus Gigant-plus 7 Tecnica di fresatura di filetti Questionario tecnico: Fresa a filettare e rullare Ditta: . .......................................................................................................................................... Dimensioni: ............................................................................................................................. ......................................................................................................................................................... Esecuzione: ............................................................................................................................ Contatto: .................................................................................................................................. Nr. articolo: ............................................................................................................................. Tel.: . ............................................................................................................................................. Progetto: .................................................................................................................................. Fax: .............................................................................................................................................. E-mail: ........................................................................................................................................ Denominazione del pezzo: ........................................................................................... Nr. ident.: ................................................................................................................................. Materiale del pezzo: . ........................................................................................................ Resistenza/Durezza: . ....................................................................................................... Condizioni d’impiego: Tipo di macchina: . ............................................................................................................. Serraggio del mandrino: ................................................................................................ Comando: ............................................................................................................................... Forma del preforo/del perno: ..................................................................................... Orizzontale Verticale Lubrorefrigerante: ............................................................................................................... Serraggio dell’utensile: ................................................................................................... Pressione: . ..................................................... Lubrorefrigerazione interna Velocità di taglio vc: .......................................................................................... m/min Valori d’avanzamento: fz: ............................................................................ mm Numero di giri n: . .................................................................................................. min-1 fs: ............................................................................ mm Durata: .................................................................................... (Numero di filettature) fb: ............................................................................ mm Il cliente già fresa filetti: Risultato/Indicazioni speciali: . .................................................................................... Dimensioni: ............................................................................................................................. ......................................................................................................................................................... Fabbricante: ........................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... Da eseguire: ............................................................................................................................................................................................................................................................................................ .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Schizzo: Compilato da: ....................................................................................................................... 8 Data/Firma: ............................................................................................................................. EMUGE Präzisionswerkzeuge GmbH AUSTRIA Pummerinplatz 2 · 4490 St. Florian Tel. +43-7224-80001 · Fax +43-7224-80004 EMUGE-FRANKEN (Malaysia) SDN BHD MALAYSIA EMUGE-FRANKEN Ferramentas de Precisão Ltda. BRAZIL Av. Dom Pedro II, 288 – 11º Andar · Bairro Jardim - Santo André São Paulo Brasil - CEP 09080-000 Tel. +55-11-4432-2811 · Fax +55-11-4436-3896 EMUGE Corp. MEXICO EMUGE-FRANKEN B.V. BELGIUM Handelsstraat 28 · 6851EH Huissen · NETHERLANDS Tel. +31-26-3259020 · Fax +31-26-3255219 CANADA NETHERLANDS CHINA NORWAY CZECH REPUBLIC POLAND DENMARK PORTUGAL FINLAND ROMANIA FRANCE SERBIA GREAT BRITAIN Lubovníková 19 · 84107 Bratislava SLOVAK REPUBLIC Tel. +421-2-6453-6635 · Fax +421-2-6453-6636 EMUGE-FRANKEN tehnika d.o.o. SLOVENIA EFT Szerszámok és Technológiák Magyarország Kft. HUNGARY Gyár u. 2 · 2040 Budaörs Tel. +36-23-500041 · Fax +36-23-500462 INDIA SOUTH AFRICA ITALY SPAIN JAPAN SWEDEN LUXEMBOURG Hagalundsvägen 43 · 70230 Örebro Tel. +46-19-245000 · Fax +46-19-245005 RIWAG Präzisionswerkzeuge AG SWITZERLAND Dirk Gerson Otto Gässelweg 16a · 64572 Büttelborn · GERMANY Tel. +49-6152-910330 · Fax +49-6152-910331 Calle Fructuós Gelabert, 2-4 4º 1ª · 08970 Sant Joan Despí (Barcelona) Tel. +34-93-4774690 · Fax +34-93-3738765 EMUGE FRANKEN AB EMUGE-FRANKEN K. K. Nakamachidai 1-32-10-403 · Tsuzuki-ku Yokohamashi, 224-0041 Tel. +81-45-9457831 · Fax +81-45-9457832 2, Tandela House, Cnr. 12th Ave. & De Wet Street · 1610 Edenvale Tel. +27-11-452-8510/1/2/3/4 · Fax +27-11-452-8087 EMUGE-FRANKEN, S.L. EMUGE-FRANKEN S. r. l. Via Carnevali, 116 · 20158 Milano Tel. +39-02-39324402 · Fax +39-02-39317407 Streliška ul. 25 · 1000 Ljubljana Tel. +386-1-4301040 · Fax +386-1-2314051 EMUGE S.A. (Pty.) Ltd. EMUGE India Plot No.: 92 & 128, Kondhanpur, Taluka: Haveli · District Pune-412 205 Tel. +91-20-24384941 · Fax +91-20-24384028 Adi Endre ul.77 · 24400 Senta Tel. +381-24-817000 · Fax +381-24-817000 EMUGE-FRANKEN nástroje spol. s.r.o. EMUGE U.K. Limited 2 Claire Court, Rawmarsh Road · Rotherham S60 1RU Tel. +44-1709-364494 · Fax +44-1709-364540 Str. Tulcea, Nr. 24/3 · 400594 Cluj-Napoca Tel. +40-264-597600 · Fax +40-264-597600 EMUGE-FRANKEN Tooling Service d.o.o. EMUGE SARL 2, Bd de la Libération · 93284 Saint Denis Cedex Tel. +33-1-55872222 · Fax +33-1-55872229 Av. António Augusto de Aguiar, nº 108 - 8º andar · 1050-019 Lisboa Tel. +351-213146314 · Fax +351-213526092 EMUGE-FRANKEN Tools Romania SRL Emuge-Franken AB Södra Esplanaden 24 · 00130 Helsinki Tel. +35-8-207415740 · Fax +35-8-207415749 ul. Chłopickiego 50 · 04-275 Warszawa Tel. +48-22-8796730 · Fax +48-22-8796760 EMUGE-FRANKEN EMUGE-FRANKEN AB Toldbodgade 18, 5.sal · 1253 København K Tel. +45-70-257220 · Fax +45-70-257221 Nedre Åsemulvegen 6 · 6018 Ålesund Tel. +47-70169870 · Fax +47-70169872 EMUGE-FRANKEN Technik EMUGE-FRANKEN servisní centrum, s.r.o. Molákova 8 · 62800 Brno-Líšeň Tel. +420-5-44423261 · Fax +420-5-44233798 Handelsstraat 28 · 6851EH Huissen Tel. +31-26-3259020 · Fax +31-26-3255219 Emuge Franken Teknik AS EMUGE-FRANKEN Precision Tools (Suzhou) Co. Ltd. No. 728 Fengting Avenue · Weiting Town Suzhou Industrial Park · 215122 Suzhou Tel. +86-512-62860560 · Fax +86-512-62860561 1800 Century Drive · West Boylston, MA 01583-2121 · USA Tel. +1-508-595-3600, +1-800-323-3013 · Fax +1-508-595-3650 EMUGE-FRANKEN B.V. 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