Walter AG
Derendinger Straße 53, 72072 Tübingen Postfach 2049, 72010 Tübingen Germania www.walter-tools.com Manuale prodotti
Filettatura
_ FILETTATURA CON WALTER PROTOTYP
Walter Italia s.r.l.
Via Volta, s.n.c.,
22071 Cadorago - CO, Italia
+39 031 926-111, [email protected]
Walter (Schweiz) AG
Solothurn, Svizzera
+41 (0) 32 617 40 72, [email protected]
Printed in Germany 632 4004 (11/2012) IT
Precisa, sicura,
economica
INDICE
Filettatura
2
Indice
4
Introduzione generale all'argomento
8
Programma
9
12 Rullatura
13 Fresatura a filettare
Maschiatura
14 Informazioni sui prodotti
14 Maschiatura
28 Rullatura
34 Fresatura a filettare
40 Selezione utensili
40 Maschiatura
44 Rullatura
46 Fresatura a filettare
48 Informazioni tecniche
48 Informazioni generali
74 Maschiatura
94 Rullatura
101 Fresatura a filettare
112 Supplemento
Indice
Indice alfabetico delle voci
Pagina
Incollamento di saldatura . . . . . . . 93
Angoli e caratteristiche
Maschiatura . . . . . . . . . . . . . . . 81
Comparazione dei dati delle geometrie
Maschiatura . . . . . . . . . . . 82 - 83
Comparazione dei processi . . 48 - 49
Controllo del truciolo
Maschiatura . . . . . . . . . . . . . . . 90
Pagina
Pagina
Regolazione della coppia
Maschiatura e rullatura . . 118 - 119
Mezzi di serraggio . . . . . . . . . . . . . 64
Programmazione dell'avanzamento Maschiatura . . . . . . . . . . . . . . . 87
Ripartizione del taglio
Fresatura a filettare . . . 104 - 105
Protodyn® Eco LM . . . . . . . . . . 12, 30
Rivestimenti . . . . . . . . . . . . . . 52 - 55
Rullatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Modifiche
Fresatura a filettare . . . . . . . . 109
Maschiatura . . . . . . . . . . . 88 - 89
Rullatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Protodyn® Eco Plus . . . . . . . . . . . . 28
Protodyn® HSC . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Nozioni fondamentali sui processi
Fresatura a filettare . . . . 101 - 105
Rullatura . . . . . . . . . . . . . . 94 - 95
Protodyn® Plus . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Protodyn® S Eco Inox . . . . . . . . 12, 31
Diametri di preforatura
Fresatura a filettare . . . . 114 - 115
Informazioni generali . . . . . . . . 70
Maschiatura . . . . . . . . . . 114 - 115
Rullatura . . . . 70 - 71, 96 - 97, 116
Paradur® Eco CI . . . . . . . . . . . . . 10, 18
Protodyn® S Eco Plus . . . . . . . 12, 28
Paradur® Eco Plus . . . . . . . . 9, 14 - 15
Protodyn® S HSC . . . . . . . . . . . 12, 33
Paradur® HSC . . . . . . . . . . . . . . . 11, 27
Protodyn® S Plus . . . . . . . . . . . 12, 29
Distorsione del profilo . . . . . . . . . 106
Paradur® HT . . . . . . . . . . . . . . . . 10, 19
Protodyn® S Synchrospeed . . . 12, 32
Forme di imbocchi Maschiatura . . . . . . . . . . . . . . . 76
Paradur® Synchrospeed . . . 9, 16 - 17
Prototex® Eco HT . . . . . . . . . 9, 14 - 15
Paradur® Ti Plus . . . . . . . . 11, 24 - 25
Prototex® HSC . . . . . . . . . . . . . 11, 26
Paradur® X∙pert M . . . . . . 10, 22 - 23
Prototex® Synchrospeed . . . 9, 16 - 17
Paradur® X∙pert P . . . . . . . 10, 20 - 21
Prototex® TiNi Plus . . . . . 11, 24 - 25
Particolarità Maschiatura . . . . . . . . . . . 84 - 85
Prototex® X∙pert M . . . . . 10, 22 - 23
Rprg. (raggio di programmazione)
Fresatura a filettare . . . . . . . . 108
Sezioni di truciolo
Maschiatura . . . . . . . . . . . . 77 - 78
Sfasamento assiale del taglio
Maschiatura . . . . . . . . . . . . 87, 91
Sfasamento del taglio
Maschiatura . . . . . . . . . . . . 86, 91
Tabella comparativa delle durezze . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Tipologie principali
Maschiatura . . . . . . . . . . . . 74 -75
TMC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13, 34 - 35
Formule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Foro di maschiatura
Fresatura a filettare . . . . 114 - 115
Informazioni generali . . . . . . . . 70
Maschiatura . . . . . . . . . . 114 - 115
Rullatura . . . . . . . . 71, 96 - 97, 116
Pagina
Programmazione CNC
Fresatura a filettare . . . . 107 - 108
Nomenclatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Correzione dell'avanzamento
Fresatura a filettare . . . . . . . . 103
Lubrificazione
minimale . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 - 63
TMD . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13, 38 - 39
TME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
TMG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13, 35
Prototex® X∙pert P . . . . . . 10, 20 - 21
Forze
Maschiatura . . . . . . . . . . . 86 - 87
Indurimento delle zone marginali . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Lavorazione a secco
Fresatura a filettare . . . . . . 59, 63
TMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13, 36 - 37
Posizioni di tolleranza . . . . . . . . . . 50
Raggruppamento degli utensili . . . . 8
Problemi e soluzioni
Fresatura a filettare . . . . 110 - 111
Maschiatura . . . . . . . . . . . 90 - 92
Rullatura . . . . . . . . . . . . . 99 - 100
Procedura di taglio
Maschiatura . . . . . . . . . . . 79 - 80
TMO HRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13, 37
Refrigerazione e lubrificazione . . . . . . . . . . . . . . 56 - 57
Fresatura a filettare . . . . . . . . . 59
Maschiatura . . . . . . . . . . . . . . . 58
Rullatura . . . . . . . . . . . . . . 60 - 61
Walter GPS
. . . . . . . . 5, 102 - 103, 107 - 108, 111
Lavorazione sincrona . . . . . . . 68 - 69
2
3
Introduzione
Tecnologie, tendenze e innovazioni
nella filettatura
Esistono vari processi per realizzare una
filettatura. Nel presente manuale, ci
concentreremo sulla maschiatura, sulla
rullatura e sulla fresatura a filettare
con utensili Walter Prototyp. Inoltre, il
manuale illustrerà informazioni tecniche di
validità generale riguardo a tali processi.
Per la realizzazione di filettature interne,
la maschiatura è a tutt'oggi il processo
maggiormente utilizzato. Nella progettazione degli utensili, gli aspetti cruciali
sono la sicurezza di processo, la qualità
e i costi di realizzazione per filettatura. Abbiamo quindi compiuto grandi sforzi
negli ambiti della macrogeometria e
della microgeometria, come anche nei
rivestimenti, per assicurare un'elevata
sicurezza di processo anche in condizioni
sfavorevoli. L'impiego dei nostri utensili
ad alte prestazioni delle serie Ecospeed e
Synchrospeed consente di ridurre drasticamente i costi per filettatura. Tali costi
possono essere ulteriormente contenuti
impiegando utensili in metallo duro integrale. La nostra linea HSC definisce nuovi
standard, anche per gli acciai.
Tali utensili rappresentano la migliore
soluzione nella produzione di grande serie,
ad esempio nell'industria di produzione viti
e dadi o in quella automobilistica.
Negli ultimi vent'anni, la rullatura ha
visto uno sviluppo impetuoso nell'ambito
della filettatura interna. Se in precedenza,
per l'impiego di questi utensili, occorreva
generalmente l'olio come lubrorefrigerante, oggi, grazie all'evoluzione mirata della
geometria dei taglienti preformati e del
rivestimento, è possibile rullare praticamente tutti i materiali lavorabili con tale
processo (inclusi gli acciai inossidabili) con
un'emulsione al 5%, con qualsiasi centro di
lavoro. In tale ambito, la resistenza statica
e soprattutto dinamica della filettatura
rullata è persino ulteriormente aumentata,
grazie all'impiego delle emulsioni.
Nella rullatura, il ruolo del metallo duro
come materiale da taglio è ormai consolidato. Attualmente, con la nostra linea
Protodyn® HSC, raggiungiamo valori di
assoluta eccellenza.
Per quanto riguarda la sicurezza di processo e la qualità di filettatura, la fresatura a filettare occupa indiscutibilmente
il primo posto. Oltre ai classici processi di
fresatura, di recente è andata affermandosi la cosiddetta “fresatura a filettare
orbitale”. Essa consente agli utilizzatori,
per la prima volta, di realizzare filettature
interne molto profonde (ad es. 3 x DN) e
di dimensioni molto piccole al contempo
(ad es. M1,6) anche in materiali impegnativi, in assoluta sicurezza di processo.
Per concludere, ancora un consiglio: per
scegliere il processo ottimale, utilizzate il
nostro nuovo software Walter GPS, erede
dell'apprezzato CCS. Con questo strumento potrete comparare direttamente tutti i
vari processi di realizzazione, optando poi
per l'alternativa più economica.
La rullatura è sovente il metodo più
economico per realizzare una filettatura
interna. Ciò, naturalmente, a condizione
che il processo sia consentito per il componente del caso.
4
5
Introduzione
Processi più produttivi
con Walter Prototyp
Oggigiorno è pressoché impossibile trasferire sulle spalle dei clienti l'aumento dei
costi di produzione, in forma di maggiori
costi unitari. Ciò vale tanto per i beni di
consumo, quanto per quelli d'investimento.
Le aziende di successo colmano tali gap di
rendimento con un coerente incremento
della produttività nella produzione.
Da costruttori di utensili di precisione per
l'asportazione del truciolo, possiamo dare
un grande contributo al quadro generale:
se, da un lato, i costi utensili incidono
soltanto sul 3% dei costi di lavorazione
totali, il tempo di lavorazione, con il 30%
dei costi di asportazione del truciolo,
rappresenta un aspetto decisivo.
In altri termini, gli efficienti utensili di
asportazione Walter Prototyp consentono
di ridurre nettamente i costi di lavorazione. Un incremento dei parametri di taglio
comporta risparmi enormi. Poiché, quindi,
il prezzo dell'utensile influisce in modo
quasi trascurabile sui costi di lavorazione
totali, gli utensili del marchio Walter
Prototyp non vanno valutati soltanto
con tale parametro, ma considerando
l'eccezionale incremento di produttività
e, quindi, le potenzialità di risparmio per i
nostri clienti.
Per tale ragione, noi di Walter Prototyp
stiamo introducendo a tappe forzate
nel nostro assortimento di utensili la
lavorazione HSC (High Speed Cutting)
con utensili in metallo duro integrale. Ciò
consente, ad esempio nella lavorazione
di acciai bassolegati, velocità di taglio
fino a 50 m/min: un risultato notevole per
la filettatura! Ai clienti particolarmente
esigenti, che puntano alla massima
produttività, Walter Prototyp offre, oltre
alla linea HSC, utensili espressamente
concepiti per la lavorazione sincrona.
La lubrificazione minimale (MMS) è un
ulteriore fattore di riduzione dei costi di
asportazione del truciolo, come mostra
il grafico di seguito. Anche in tale caso,
Walter Prototyp offre ai propri clienti
rivestimenti appositamente adattati.
Riassumendo in breve: se i puri costi utensili incidono soltanto per il 3% sui costi di
produzione effettivi, l'utensile influisce in
maniera decisiva sul restante 97%.
Lasciate che i nostri esperti vi mostrino
quali risparmi potrete ottenere nella
vostra produzione con gli utensili Walter Prototyp.
Applicazioni di lavorazione a confronto
3%
Utensile
Tempo di lavorazione:
risparmio fino all'80%
grazie alla maggiore velocità di taglio
(ad es. impiegando utensili in metallo
duro integrale della linea HSC)
30%
Tempi di fermo macchine:
risparmio ca. 50%
grazie al minore effetto matassa (ad
es. impiegando Paradur® Eco Plus)
Refrigerante:
risparmio fino al 10%
grazie alla lubrificazione minimale
(MMS) (ad es. impiegando Paradur® Eco CI). Ulteriori vantaggi,
quali ad esempio l'ecosostenibilità,
non sono quantificati in questa sede.
7%
16%
25%
Cambio utensili:
risparmio ca. 50%
grazie alla maggiore vita utensile (ad es. impiegando Paradur® HT)
Altro:
risparmio ca. 25%
(determinato ad es. dalle minori
spese di magazzino e di logistica,
grazie all'ampio ambito d'impiego
della famiglia Synchrospeed)
19%
Fino al
45%
% utensile tradizionale
% con Walter Prototyp
di risparmio
totale
6
7
Programma
Programma
Utensile di filettatura Walter Prototyp –
Nomenclatura/Raggruppamento degli utensili
Maschi a tagliare per applicazioni universali
Prototex®…
Paradur®…
Paradur®…
Maschi a tagliare con
imbocco corretto
Maschi a tagliare con
scanalature a elica
destra
Utensili a scanalatura
rettilinea
Rullatura
Fresatura a filettare**
Protodyn®…
Protodyn® S …
TM …
Maschi a rullare senza
canalini di lubrificazione
Maschi a rullare con
canalini di lubrificazione
TM = Thread Mill…
P
M
K
N
S
H
O
Acciaio
Acciaio inossidabile
Ghisa
Metalli non ferrosi
Materiali di difficile
lavorabilità
Materiali duri
Altro
Profondità del filetto
Descrizione del tipo
Lavorazione
Maschiatura*
Pagina del manuale
Gruppo materiale pezzo da lavorare
14
+
15
DL
3,5 x DN C C C C C C C C
14
+
15
GL
3 x DN
Prototex® Synchrospeed
−−Lavorazione sincrona
−−Applicazione universale
−−Tolleranza del codolo h6
16
+
17
DL 3,0 x DN C C C C C C C C C C
C
Paradur® Synchrospeed
−−Lavorazione sincrona
−−Applicazione universale
−−Tolleranza del codolo h6
16
+
17
GL 2,5 x DN C C C C C C
C
Prototex® Eco HT
−−Applicazione universale
−−Per lavorazione ad umido
e ­lavorazione MMS
Paradur® Eco Plus
−−Applicazione universale
−−Per lavorazione ad umido
e ­lavorazione MMS
−−Erede dell'apprezzato Paradur® Eco HT
CC
CC
CC
C
C
C
C
C
C
C
* Eccezioni per la maschiatura:
−− Paradur® N con imbocco di forma D e Paradur® Combi: utensili a spirale per la realizzazione di
filettature passanti
−− Paradur® HT, Paradur® GG e Paradur® Engine: utensili a scanalatura rettilinea per lavorazione a foro
cieco (nei materiali dalle buone caratteristiche di rottura del truciolo)
−− Maschi a tagliare NPT/NPTF: utensili a spirale destra per lavorazione a foro cieco e passante
** Eccezioni per la fresatura a filettare:
−− TME (Thread Mill External): utensile per la realizzazione di filettature esterne
8
GL = lavorazione a foro cieco
DL = lavorazione a foro passante
C C Applicazione
C
principale
Altre applicazioni
9
Programma
Prototex® X·pert M
−−Per acciai inossidabili e ad altissima resistenza
Paradur® X·pert M
−−Per acciai inossidabili e ad altissima resistenza
10
H
O
P
M
K
N
S
Acciaio inossidabile
Materiali di difficile
lavorabilità
Materiali duri
Altro
Acciaio
Acciaio inossidabile
Ghisa
Metalli non ferrosi
Materiali di difficile
lavorabilità
GL
+
DL
3 x DN
CC
CC
CC
19
GL 3,5 x DN C C
CC
C
C
20
+
21
DL
20
+
21
3 x DN
CC
C
GL 3,5 x DN C C
22
+
23
DL
22
+
23
GL 2,5 x DN
3 x DN
C
C
CC
C
CC
C
Prototex® TiNi Plus
−−Per la lavorazione di leghe a base
di Ti e Ni ad alta resistenza e
tendenti all'inceppamento, con emulsione
24
+
25
DL
2 x DN
CC
Paradur® Ti Plus
−−Per la lavorazione di leghe a base
di Ti ad alta resistenza e tendenti
all'inceppamento, con emulsione
24
+
25
GL
2 x DN
CC
26
DL
2 x DN
CC
CC
27
GL
2 x DN
CC
CC
Prototex® HSC
−−Per acciai ad altissima e ad alta
resistenza
−−Tolleranza del codolo h6
−− È necessaria la lubrificazione interna
−−Metallo duro integrale
Pagina del manuale
18
Descrizione del tipo
H
O
Altro
S
Materiali duri
N
Acciaio
Profondità del filetto
K
Profondità del filetto
Paradur® X·pert P
−−Per materiali di resistenza
­medio-bassa
M
Lavorazione
Prototex® X·pert P
−−Per materiali di resistenza
­medio-bassa
Gruppo materiale pezzo da lavorare
P
Metalli non ferrosi
Paradur® HT
−−Per acciai di resistenza medio-alta e materiali a truciolo corto
−− È necessaria la lubrificazione interna
Gruppo materiale pezzo da lavorare
Ghisa
Paradur® Eco CI
−−Per materiali a truciolo corto
−−Per lavorazione ad umido
e ­lavorazione MMS
Lavorazione
Descrizione del tipo
Pagina del manuale
Maschi a tagliare per
applicazioni speciali
C
Paradur® HSC
−−Per acciai ad altissima e ad alta
resistenza fino a 55 HRC
−−Tolleranza del codolo h6
−− È necessaria la lubrificazione interna
−−Metallo duro integrale
GL = lavorazione a foro cieco
DL = lavorazione a foro passante
CC
C C Applicazione
C
principale
Altre applicazioni
11
S
H
O
P
M
K
Ghisa
Metalli non ferrosi
Materiali di difficile
lavorabilità
Materiali duri
Altro
GL
+ 3,5 x DN
DL
32
Protodyn® S Synchrospeed*
−−Per applicazioni universali
−−Lavorazione sincrona
−−Tolleranza del codolo h6
Protodyn® S HSC*
−−Per velocità di rullatura elevate
−−Tolleranza del codolo h6
−−Metallo duro integrale
33
CC
CC
CC
C
C
GL
+ 3,5 x DN C C
DL
CC
CC
C
GL 3,5 x DN C C
C
* Versione con canalini di lubrificazione, identificata con S
12
C
Fresa a filettare orbitale TMO
−−Per filetti di piccole dimensioni e
profondi in applicazioni universali
Fresa a filettare orbitale TMO HRC
−−Per filetti di piccole dimensioni e profondi nei materiali duri fino a 65 HRC
Fresa a forare/a filettare TMD
−−Per la lavorazione dell'alluminio e della ghisa grigia
CC
C
Fresa a filettare TME 20
−−Per la filettatura esterna
GL = lavorazione a foro cieco
DL = lavorazione a foro passante
Materiali di difficile
lavorabilità
31
C
C
Metalli non ferrosi
Protodyn® S Eco Inox*
−−Specifico per la lavorazione di
acciai inossidabili, con emulsione
2 x DN
CC
Fresa a filettare TMG
−−Senza svasatura
−−Per applicazioni universali
Ghisa
30
CC
C
O
Acciaio inossidabile
Protodyn® Eco LM
−−Per materiali teneri e tendenti alla lubrificazione
GL
+
DL
Protodyn® S Plus*
−−Per applicazioni universali
CC
H
Acciaio
29
GL
+ 3,5 x DN C C
DL
CC
Fresa a filettare TMC
−−Con svasatura per applicazioni
universali
S
Lavorazione
GL
+ 3,5 x DN C C
DL
Descrizione del tipo
N
Altro
N
Materiali duri
K
Profondità del filetto
M
34
+
35
GL
+
DL
CC
CC CC
CC
CC
C
35
GL
1,5 x DN
CC
+
2 x DN
DL
CC CC
CC
CC
C
36
+
37
GL
+
DL
2 x DN
3 x DN
CC
CC CC
CC
CC
C
37
GL
+
DL
2 x DN
CC
38
+
39
GL
+
DL
2 x DN
–
Filetto esterno
28
Gruppo materiale pezzo da lavorare
P
Pagina del manuale
Protodyn® S Eco Plus*
−−Per applicazioni universali
−−Maggiore performance rispetto a Protodyn® S Plus
−−Per lavorazione ad umido
e ­lavorazione MMS
Lavorazione
Descrizione del tipo
Gruppo materiale pezzo da lavorare
Acciaio inossidabile
Frese a filettare
Acciaio
Maschi a rullare
Profondità del filetto
Programma
Pagina del manuale
Programma
2 x DN
2 x DN
C
CC
C
CC CC
CC
CC CC
CC
CC
C
C C Applicazione
C
principale
Altre applicazioni
13
Informazioni sui prodotti – Maschiatura
Gli high-tech
Imbocco corretto forma B
Rivestimento THL (oppure TiN)
HSS-E-PM
3,5 x DN
P
M
K
N
S
CC
CC
CC
CC
C
H
O
C
Varianti: senza IK, con KR*
Prototex® Eco HT
Tipo: E2021342
L'utensile
−−Maschio a tagliare universale ad alte
prestazioni
−−Il rivestimento in materiale duro riduce
al minimo formazione del tagliente di
riporto e garantisce un'elevata vita
utensile
L'applicazione
−−Impiego nei materiali a truciolo lungo e
corto a partire da ca. 200 N/mm² fino
a ca. 1300 N/mm² di resistenza alla
trazione
−−Adatto per la lavorazione sincrona e per
l'impiego in adattatori di compensazione
Prototex® Eco HT:
−−Lo speciale imbocco corretto di forma
B garantisce un'elevata sicurezza di
processo
I vantaggi per voi
−−Riduzione del numero di utensili
necessari, grazie all'ampio ambito
d'impiego
−−Maggiore produttività, grazie all'elevata velocità di taglio e all'elevata
vita utensile
−−Speciale geometria per processi
sicuri, anche nei materiali teneri
−−Possibilità di lavorazione MMS
Paradur® Eco Plus:
−−Ridotta tendenza alle scheggiature,
grazie allo specifico imbocco corretto.
−−Filettatura quasi fino al fondo del foro
con la variante con imbocco di forma E
Angolo di elica 45° con imbocco forma C o E
HSS-E-PM
3 x DN
Rivestimento THL (oppure TiN)
P
M
K
N
S
CC
CC
CC
C
C
H
O
C
Varianti: senza IK, con KA, con KR*
Paradur® Eco Plus
Tipo: EP2051312
*IK =adduzione interna del refrigerante
KA =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale
KR =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale
14
15
Informazioni sui prodotti – Maschiatura
Resistente all'usura, impiego universale
HSS-E a durezza incrementata
L'utensile
−−Elevato valore di spoglia dei fianchi e
sezione filettata corta, per massime
velocità di taglio
−−Tolleranza del codolo h6 (ad es. per
l'utilizzo in mandrini a calettamento)
−−Diametro del codolo adattato per
mandrini a calettamento standard Rivestimento TiN (oppure THL)
Superficie di
serraggio Weldon
3,5 x DN
Imbocco corretto forma B
P
M
K
N
S
CC
CC
CC
CC
CC
Prototex® Synchrospeed Angolo di elica 40° con imbocco forma C
H
O
C
Tipo: S2021305
Particolarità del
Paradur® Synchrospeed:
−−Variante con rivestimento TiN/vap:
Scanalature vaporizzate, per una
perfetta formazione del truciolo e
un'evacuazione del truciolo ottimale;
rivestimento TiN, per una maggiore
resistenza all'usura
−−Lubrificazione interna con uscita assiale
nel programma standard
Consiglio pratico:
Per la lavorazione sincrona è
generalmente consigliabile l'impiego
di mandrini con compensazione
minima (ad es. Protoflex C) (vantaggi:
maggiore vita utensile e maggiore
sicurezza di processo).
HSS-E a durezza incrementata
L'applicazione
−−Impiego su macchine utensili con
mandrino sincronizzato (non adatto per adattatori di compensazione o
dispositivi di taglio)
−−Impiego universale in tutti i materiali
a truciolo lungo e corto
Prototex® Synchrospeed:
−−Impiego fino a ca. 1400 N/mm²
Paradur® Synchrospeed:
−−Impiego fino a ca. 1300 N/mm²
I vantaggi per voi
−−Maggiore produttività, grazie all'elevata velocità di taglio e all'elevata
vita utensile
−−Riduzione dei costi utensili, grazie
all'impiego universale nei materiali
a truciolo corto e lungo
−−Eccellente superficie del filetto,
grazie ai taglienti molto affilati
−−Lo sfasamento del taglio è escluso,
grazie alla lavorazione sincrona
Superficie di
serraggio Weldon
2,5 x DN
Rivestimento Tin/vap (oppure THL)
P
M
K
N
S
CC
CC
CC
C
C
H
O
C
Varianti: senza IK, con KA*
Paradur® Synchrospeed
Tipo: S2051305
*IK =adduzione interna del refrigerante
KA =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale
KR =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale
16
17
Informazioni sui prodotti – Maschiatura
Informazioni sui prodotti – Maschiatura
Massima velocità
nei materiali a truciolo corto
Tempi ciclo brevi e rottura del truciolo ottimale
Imbocco forma C
Rivestimento TiCN (oppure nid)
Imbocco forma C o E
HSS-E-PM
HSS-E
3 x DN
Elevato valore di
spoglia dei fianchi
e angolo di spoglia
superiore ridotto
P
M
K
N
CC
CC
S
3,5 x DN
H
Rivestimento in TiN
O
CC
Lubrificazione interna assiale
Varianti: senza IK, con KA, con KR*
Paradur® Eco CI
L'utensile
−−Innovativo trattamento termico
Xtra·treat, per la migliore resistenza
all'usura nella lavorazione di materiali
abrasivi, a truciolo corto
−−Il maggior numero di scanalature riduce
il carico sul tagliente e genera trucioli
corti
−−Posizione di tolleranza 6HX, per la
massima vita utensile
−−Versioni con uscite refrigerante assiali
o radiali, per un evacuazione del truciolo
ottimale con filettature a foro cieco e
passanti profonde
L'applicazione
−−Lavorazione a foro cieco e passante nei
materiali a truciolo corto
−−ISO K: prevalentemente per materiali
GJL (GG); nei materiali GJS (GGG) con
profondità del filetto fino a max. 2 x DN;
ghisa vermicolare (quale ad es. GJV450)
−−ISO N: Leghe a base di Mg e leghe
abrasive a base di AlSi con contenuto di Si > 12%
18
Tipo: E2031416
I vantaggi per voi
−−Minori costi di produzione per filettatura, grazie all'elevata velocità di
taglio e all'elevata vita utensile
−−Comportamento all'usura uniforme,
con conseguente assoluta sicurezza
di processo
−−Riduzione dei costi utensili, grazie alla
possibilità di impiego per lavorazione
a foro cieco e passante
−−Possibilità di lavorazione MMS
P
CC
M
K
N
CC
C
S
H
O
C
KA indispensabile*
Paradur® HT
L'utensile
−−La geometria di taglio genera trucioli
corti anche nei materiali a truciolo
lungo
−−La lubrificazione interna assiale e le
scanalature rettilinee consentono
un'evacuazione ottimale del truciolo,
rotto in lunghezza ridotta
−−Maggiore spoglia dei fianchi, per
­maggiori velocità di taglio
−−Versioni lunghe con scanalature a
lunghezza maggiorata nel programma
standard
L'applicazione
−−Lavorazione a foro cieco nei materiali
a truciolo lungo e corto
−−ISO P: acciai con 600 - 1.400 N/mm² di
resistenza alla trazione,
−−ISO K: ghisa grigia (GGG)
−−ISO N: leghe a base di AlSi con contenuto di Si > 12%, leghe a base di Cu e Mg
Tipo: 2031115
I vantaggi per voi
−−Maggiore velocità di taglio e maggiore vita utensile rispetto ai convenzionali maschi a tagliare per lavorazioni
a foro cieco
−−Assenza di matasse, con conseguente riduzione dei fermi macchine
−−Massima sicurezza di processo
anche con filetti profondi
−−Programma standard con grandi
dimensioni
−−Ambiti d'impiego tipici:
• Industria automobilistica (alberi a
camme, alberi a gomiti, bielle)
• Filetti di grandi dimensioni (industria
meccanica generale, alberi riduttori,
carter ecc.)
*IK =adduzione interna del refrigerante
KA =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale
KR =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale
19
Informazioni sui prodotti – Maschiatura
Programma esteso e grande economicità
Rivestimento TiN (oppure utensili non
trattati o TiCN)
L'utensile
−−Ridotto angolo di spoglia inferiore sui
fianchi, con conseguente assenza di
sfasamento del taglio nei materiali
teneri
Prototex® X∙pert P
−−Varianti con numero di scanalature
ridotto nel programma standard
HSS-E
3 x DN
P
Imbocco corretto forma B
M
K
CC
N
S
H
C
Prototex® X∙pert P O
C
Tipo: P2031005
Paradur® X∙pert P
−−ISO P: Acciaio < 1000 N/mm², preferibilmente nei materiali a truciolo lungo
−−ISO N: leghe a base di AlSi con contenuto di Si da 0,5 a 12%
Rivestimento TiN (oppure non trattato)
I vantaggi per voi
−−Soluzione economica per lotti
medio-piccoli
−−Elevata flessibilità e tempi di consegna brevi, grazie al completo programma standard (molteplici profili
di filettatura, dimensioni e tolleranze
disponibili a magazzino)
−−Filettatura con eccellente qualità di
finitura superficiale, grazie all'ampio
angolo di spoglia superiore
HSS-E
3,5 x DN
Angolo di elica 45° con imbocco forma C
Paradur® X∙pert P 20
Paradur® X∙pert P
−−Scanalature lunghe per filetti profondi
−−L'imbocco corretto impedisce le scheggiature
L'applicazione
Prototex® X∙pert P
−−ISO P:
• Variante con 3 scanalature: < 1000 N/mm² di resistenza alla
trazione
• Variante con 2 scanalature: < 700 N/mm² di resistenza alla
trazione (disponibile fino alla dimensione M6)
−−ISO N: leghe a base di AlSi con contenuto di Si da 0,5 a 12%
−−La versione con numero di scanalature
ridotto, grazie alla migliore formazione
del truciolo, è ideale per materiali teneri
a truciolo lungo (ottimale per la lavorazione di acciai dolci da costruzione,
quali ad es. St37) P
CC
M
K
N
C
S
H
O
C
Tipo: P2051905
21
Informazioni sui prodotti – Maschiatura
Sicurezza di processo negli acciai inossidabili
L'utensile
−−Il nocciolo maggiorato garantisce una
filettatura conforme e sbavature sicure
durante la filettatura, importanti
soprattutto per la lavorazione di materiali inossidabili
−−Maggiore angolo di spoglia inferiore sui
fianchi, per la lavorazione lavorazione di
materiali tendenti all'inceppamento
Rivestimento TiCN
(oppure TiN, vap)
HSS-E
Particolarità del Paradur® X∙pert M:
−−Sezione di guida smussata, per evitare
scheggiature
3 x DN
Imbocco corretto forma B
P
M
C
CC
K
N
Prototex® X∙pert M S
H
O
Tipo: M2021306
L'applicazione
−−ISO M: acciai inossidabili da 350 a
1200 N/mm²
−−ISO P: ideale per acciai da 700 a 1200 N/mm²
I vantaggi per voi
−−Elevata sicurezza di processo nei
materiali a truciolo lungo e tendenti
all'inceppamento
−−Soluzione economica per lotti
medio-piccoli
−−Elevata flessibilità e tempi di consegna brevi, grazie al completo programma standard (molteplici profili
di filettatura, dimensioni e tolleranze
disponibili a magazzino)
−−Minore numero di utensili necessari,
grazie alla possibilità di impiego nei
materiali ISO M e ISO P
Rivestimento TiCN (oppure TiN, vap)
HSS-E
2,5 x DN
Angolo di elica 40° con imbocco forma C
Paradur® X∙pert M 22
P
M
C
CC
K
N
S
H
O
Tipo: M2051306
23
Informazioni sui prodotti – Maschiatura
Potente nel titanio ad alta resistenza
L'utensile
−−Geometria concepita espressamente
per la lavorazione di materiali ISO S con
emulsione
−−Angolo di spoglia inferiore sui fianchi
molto ampio, per ridurre l'attrito nei
materiali tendenti all'inceppamento
−−Armonizzato per la lavorazione di
materiali duri, grazie al ridotto angolo di spoglia superiore
−−Il rivestimento ACN resistente all'usura
ed esente da titanio riduce l'affinità di
saldatura
Rivestimento ACN
HSS-E-PM
2 x DN
Diametro del nocciolo maggiorato
P
M
K
N
S
H
O
CC
Imbocco corretto forma B
Prototex® TiNi Plus Tipo: 2021763
L'applicazione
−−Applicazioni nel settore aerospaziale
e nell'industria medicale
−−Specifico per leghe di titanio ad alta
resistenza e tendenti all'inceppamento,
da 700 a 1400 N/mm² di resistenza alla
trazione
Prototex® TiNi Plus
−−Utilizzabile anche nelle leghe di nichel
I vantaggi per voi
−−Spesso la lavorazione è possibile con
emulsione anziché con olio
−−Elevata sicurezza di processo, grazie
alla grande stabilità dell'utensile
−−Elevata vita utensile, grazie all'innovativo rivestimento in materiale duro
ed ai taglienti stabili
−−Eccellente qualità di filettatura
Rivestimento ACN
HSS-E-PM
2 x DN
Diametro del nocciolo maggiorato
Angolo di elica 15° con imbocco forma C
Paradur® Ti Plus 24
P
M
K
N
S
H
O
CC
Tipo: 2041663
25
Informazioni sui prodotti – Maschiatura
Elevata vita utensile e massime velocità
Canalini di
­lubrificazione sul codolo
Angolo di elica 15° con
speciale geometria di imbocco forma C
Rivestimento in TiCN
Imbocco corretto ottimizzato forma B
Speciale metallo duro in micrograna
Speciale metallo duro in micrograna
2 x DN
Rivestimento in TiCN
P
CC
M
K
N
S
2 x DN
H
O
CC
Lubrificazione interna assiale
IK tramite canalini sul codolo*
Prototex HSC
®
L'utensile
−−Speciale metallo duro integrale con
elevata resistenza all'usura e grande
tenacità al contempo
−−Maggiore vita utensile, grazie al maggior
numero di scanalature
−−Tolleranza del codolo h6 (ad es. per
l'utilizzo in mandrini a calettamento)
L'applicazione
−−ISO P: acciai da ca. 700 a 1400 N/mm²
di resistenza alla trazione
−−ISO K: prevalentemente materiali GJS
(GGG)
−−Produzione di grande serie con l'obiettivo di costi per filettatura ridotti al
minimo
−−Produttori di grande serie concentrati
sull'incremento di produttività
P
Tipo: 8021006
I vantaggi per voi
−−Costi di produzione ridotti al minimo
e massima produttività, grazie alla
velocità di taglio fino a 3 volte
superiore rispetto ai maschi a
tagliare HSS-E
−−Utilizzo delle macchine ottimale,
grazie all'elevata vita utensile
Presupposti:
−−Lubrificazione interna
−−Condizioni di impiego stabili
−−Centri di lavoro moderni o impianti
transfer moderni
−− Per gli utensili in metallo duro sono
generalmente consigliabili la lavorazione sincrona e l'impiego di mandrini con compensazione minima (ad es. Protoflex C): ciò, infatti,incrementa la
vita utensile e la sicurezza di processo)
CC
M
K
CC
Paradur HSC
L'applicazione
−−ISO P/H: acciai a partire da ca. 700 N/mm² bis 55 HRC
−−ISO K: ghise quali ad es.: GGG40,
GJV450, ADI800
−−Produzione di grande serie con l'obiettivo di costi per filettatura ridotti al
minimo
−−Produttori di grande serie concentrati
sull'incremento di produttività
S
H
O
CC
KA indispensabile*
Tipo: 8041056
®
L'utensile
−−Speciale geometria di imbocco e angolo
di elica ridotto, per rompere i trucioli in
lunghezza anche nei materiali a truciolo
lungo
−−Tolleranza del codolo h6 (ad es. per
l'utilizzo in mandrini a calettamento)
N
I vantaggi per voi
−−Costi di produzione ridotti al minimo
e massima produttività, grazie alla
velocità di taglio fino a 3 volte
superiore rispetto ai maschi a
tagliare HSS-E
−−Riduzione dei cambi utensili e
conseguente utilizzo ottimale delle
macchine, grazie all'elevata vita
utensile
−−Elevata sicurezza di processo, grazie
alla perfetta rottura del truciolo
Presupposti:
Vedere Prototex® HSC, pagina 26
*IK =adduzione interna del refrigerante
KA =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale
KR =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale
26
27
Informazioni sui prodotti – Rullatura
Informazioni sui prodotti – Rullatura
Il maschio a rullare high-tech
Costi utensili ridotti e buona performance
Rivestimento TiN (oppure TiCN)
Imbocco forma C o E
Innovativa geometria di imbocco forma C
Forma poligonale ottimizzata
HSS-E
Rivestimento in TiN
Forma poligonale ottimizzata
HSS-E
Superficie vaporizzata
Protodyn S Eco Plus
®
Protodyn Eco Plus
®
P
M
CC
CC
K
N
S
CC
C
Varianti: senza IK, con KR*
CC
C
CC
Varianti: senza IK, con KA*
Protodyn® S Eco Plus L'utensile
−−Rivestimento TiN di nuova concezione
e vaporizzazione supplementare, per la
massima vita utensile e assenza di
saldature fredde
−−L'innovativa geometria di imbocco
assicura un migliore comportamento
all'ingresso e all'usura
−−Lo speciale trattamento termico e la
forma poligonale ottimizzata consentono una maggiore vita utensile, grazie
all'attrito ridotto (importante per la
lavorazione MMS)
−−Versioni con lubrificazione interna radiale, per profondità del filetto elevate, nel programma standard
C
H
O
3,5 x DN
P
Protodyn® S Plus C C
Protodyn® Plus C C
3 x DN
Tipo: EP2061745
I vantaggi per voi
−−Riduzione dei cambi utensili, utilizzo
ottimale delle macchine e maggiore
produttività, grazie alle elevate
velocità di rullatura e all'elevata vita
utensile
−−Riduzione dei costi del lubrorefrigerante, grazie alla possibilità di
lavorazione MMS
−−Maggiore performance rispetto a
Protodyn® S Plus
N
S
CC
M
K
CC
C
3,5 x DN
C
CC
C
3 x DN
Protodyn® S Plus
L'utensile
−−Innovativa geometria di imbocco, per un
migliore comportamento all'ingresso e
resistenza all'usura uniforme
−−Forma poligonale ottimizzata, per un
attrito ridotto e una maggiore durata
utensile
H
O
Tipo: DP2061705
I vantaggi per voi
−−Prezzo di acquisto inferiore (ma con
minore performance) rispetto a
Protodyn® S Eco Plus
−−Riduzione del numero di utensili
necessari, grazie all'impiego universale in un'ampia gamma di materiali
L'applicazione
−−Impiego universale in tutti i materiali
rullabili fino a ca. 1200 N/mm²
L'applicazione
−−Maschio a rullare universale ad alte
prestazioni, per l'impiego in tutti i
materiali rullabili fino a ca. 1200 N/mm²
−−Variante con rivestimento TiCN specifico per la lavorazione acciai al carbonio
e di leghe di alluminio abrasive
*IK =adduzione interna del refrigerante
KA =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale
KR =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale
28
29
Informazioni sui prodotti – Rullatura
Informazioni sui prodotti – Rullatura
Una soluzione potente per materiali teneri
Lo specialista per la lavorazione di materiali inossidabili
Speciale geometria poligonale
Rivestimento CrN
HSS-E
HSS-E
2 x DN
P
Imbocco forma C
Protodyn® Eco LM L'utensile
−−Rivestimento CrN esente da titanio
Nota:
Per le filettature > 2 x DN è consigliabile usare canalini di lubrificazione,
cosa fattibile in breve tempo con
un'operazione di modifica.
L'applicazione
−−Per materiali a truciolo lungo, teneri e
tendenti alla lubrificazione
−−Da ca. 200 a 700 N/mm² di resistenza
alla trazione
−−ISO N: leghe a base di AlSi con contenuto di Si fino al 12% e leghe di rame a
truciolo lungo
−−ISO S: leghe a base di Ti fino a ca. 1100 N/mm² (impiegando olio Heavy
Duty)
−−Soluzione potente in condizioni di
lubrificazione modeste, in cui TiN o TiCN
tendono ad incollare.
−−Adatto per MMS
30
C
M
K
N
S
CC
CC
3,5 x DN
Rivestimento in TiN
H
O
Tipo: E2061604
I vantaggi per voi
−−Maggiore sicurezza di processo e
maggiore vita utensile, grazie alla
minima tendenza all'incollamento.
−−Possibilità di lavorazione di leghe di
alluminio per lavorazione plastica e di leghe per getti di alluminio con
emulsione anziché olio
Imbocco forma C
Protodyn® S Eco Inox L'utensile
−−La speciale geometria poligonale
consente la lavorazione di acciai
­inossidabili con emulsione
L'applicazione
−−Lavorazione di acciai inossidabili con
emulsione
P
M
C
CC
K
N
S
C
C
H
O
Tipo: E2061305
I vantaggi per voi
−−Riduzione del tempo di lavorazione
con materiali inossidabili, grazie
all'assenza di interventi manuali nel
processo di lavorazione
−−Nessun collasso dell'emulsione,
grazie all'assenza di infiltrazioni di
olio esterno
Nota:
Con maschi a rullare tradizionali, gli
acciai inossidabili possono essere
lavorati esclusivamente con olio;
tuttavia, i centri di lavoro possono generalmente funzionare con emulsioni.
Per la rullatura le macchine andrebbero arrestate, in modo da riempire
manualmente con olio la filettatura.
Oltre al maggiore tempo di lavorazione, vi è rischio che l'emulsione collassi
a seguito dell'apporto di olio.
−−Possibilità di impiego in tutti i materiali
rullabili; la performance è tuttavia
inferiore rispetto ai maschi a rullare
universali
31
Informazioni sui prodotti – Rullatura
Informazioni sui prodotti – Rullatura
Potenza in sincronia e impiego universale
Elevata vita utensile e massime velocità
Innovativa geometria di
imbocco di forma C o E
Rivestimento TiN
(oppure TiCN)
Rivestimento in TiCN
Forma poligonale ottimizzata
Metallo duro in micrograna,
tenace e resistente all'usura
Superficie di
serraggio Weldon
HSS-E
3,5 x DN
Protodyn S HSC
®
Imbocco forma C
P
M
CC
CC
K
N
S
CC
C
H
O
Protodyn® HSC
Varianti: senza IK, con KR*
Protodyn® S Synchrospeed L'utensile
−−Sezione filettata corta, per un attrito
ridotto e velocità di rullatura elevate
−−Varianti con lubrificazione interna
radiale, per profondità del filetto
elevate, nel programma standard
−−Tolleranza del codolo h6 (ad es. per
l'utilizzo in mandrini a calettamento)
L'applicazione
−−Impiego su macchine utensili con
mandrino sincronizzato; non adatto per
adattatori di compensazione o dispositivi di taglio
−−Impiego universale praticamente in
tutti i materiali rullabili fino a ca.
1200 N/mm²
−−Adatto per MMS
−−È generalmente consigliabile l'impiego
di mandrini con compensazione minima
(ad es. Protoflex C) (vantaggi: maggiore
vita utensile e maggiore sicurezza di
processo)
Tipo: S2061305
I vantaggi per voi
−−Elevata produttività, grazie alle
elevate velocità di rullatura
−−Riduzione dei costi di tenuta a
magazzino, grazie all'impiego universale
−−Possibilità di impiegare mandrini
semplici e robusti, senza meccanismo di compensazione
P
M
CC
C
K
N
S
CC
C
H
4 x DN
CC
C
3 x DN
Varianti: con KA*
CC
C
Varianti: senza IK*
Protodyn® S HSC
L'utensile
−−La forma poligonale ottimizzata riduce
l'attrito ed aumenta la durata utensile
−−Nuova geometria di imbocco, per un
andamento dell'usura uniforme
−−Tolleranza del codolo h6 (ad es. per
l'utilizzo in mandrini a calettamento)
Protodyn® S HSC:
−−Canalini di lubrificazione e adduzione
assiale del refrigerante per filettature
a foro cieco profonde, fino a 4 x DN
O
Tipo: HP8061716
I vantaggi per voi
−−Massima produttività, grazie alle
maggiori velocità di rullatura
−−Riduzione dei cambi utensili, grazie
all'elevatissima vita utensile
−−Interessante rapporto prezzo/
prestazioni nella produzione di
grande serie
−−Sfruttamento ottimale della profondità di foratura, grazie all'utensile
privo di punta
L'applicazione
−−ISO P: Acciaio fino a 1200 N/mm² di
resistenza alla trazione
−−ISO M: materiali inossidabili fino a
1000 N/mm² di resistenza alla trazione
(preferibilmente con olio)
−−ISO N: leghe a base di AlSi con contenuto di Si fino al 12% e leghe a base di Ni
con resistenza alla trazione inferiore a
900 N/mm²
*IK =adduzione interna del refrigerante
KA =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale
KR =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale
32
33
Informazioni sui prodotti – Fresatura a filettare
Utensile con svasatore
Svasatore a 90°
Rivestimento TiCN
oppure non trattato
Metallo duro in micrograna,
tenace e resistente all'usura
2 x DN
P
M
K
N
S
CC
CC
CC
CC
CC
H
O
C
Varianti: senza IK, con KA (a partire dalla
dimensione M4)*
Fresa a filettare in metallo duro integrale TMC - Thread Mill Countersink
L'utensile
−−Fresa a filettare in metallo duro integrale
con gradino svasato
−−Precisione di concentricità < 10 µm, per
un'eccellente qualità di filettatura e
un'elevata vita utensile
Nota:
Qualora non occorra lo svasatore, è
consigliabile l'impiego di frese a
filettare della famiglia TMG. Il loro
campo di applicazione coincide con
quello della famiglia TMC. Il programma
standard delle frese a filettare TMC
inizia dalla dimensioni M3; la dimensione minore della famiglia TMG è M6.
Tipo: H5055016
La strategia:
Fresatura a filettare TMC
180°
360°
180°
L'applicazione
−−Applicazioni universali in un'ampia gamma
di materiali, fino a ca. 1500 N/mm²
resistenza alla trazione e 48 HRC
I vantaggi per voi
−−Elevata vita utensile ed elevati
parametri di taglio, grazie al miglioramento del substrato
−−Ottima silenziosità e taglio dolce,
grazie alla geometria ottimizzata
1. Posizionamento
sopra il foro di
maschiatura
2. Lavorazione a
tuffo e smussatura assiale
3. Ritiro alla
profondità del
filetto
4. Lavorazione a
tuffo radiale
nel filetto a
180°/passo ¼
5. Realizzazione
del filetto
mediante elica a 360°
6. Spira di uscita
a 180° al centro
7. Riposizionamento
dell'utensile
in posizione
iniziale
*IK =adduzione interna del refrigerante
KA =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale
KR =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale
34
35
Informazioni sui prodotti – Fresatura a filettare
Massima sicurezza di processo
nei filetti di piccolissime dimensioni
Elevato diametro del codolo
Metallo duro in micrograna,
tenace e resistente all'usura
Variante per 2 x DN e
­variante per 3 x DN nel
programma standard
Rivestimento TiCN (oppure non trattato)
P
M
K
N
S
CC
CC
CC
CC
CC
H
O
C
Varianti: senza IK, con KA (a partire dalla
dimensione M5)*
Fresa a filettare TMO - Thread Mill Orbital
L'utensile
−−Spoglia tagliente corta, angolo di elica
ridotto e angolo di spoglia superiore
positivo, per forze ridotte e un taglio
dolce
−−Diametro del codolo elevato, per un
impiego senza vibrazioni anche con
sporgenze elevate
−−Stabile struttura di base con diametro
del nocciolo maggiorato
L'applicazione
−−Impiego universale in un'ampia gamma
di materiali fino a 1500 N/mm² di
resistenza alla trazione e 48 HRC
−−Eccellenti caratteristiche di lavorazione
anche con materiali ad altissima resistenza e tendenti all'inceppamento
(ad es. acciai inossidabili ad alta resistenza e leghe a base di Ti)
Nota:
Le frese a filettare orbitali sono disponibili anche nella versione TMO HRC. Tali utensili sono concepiti espressamente per
la lavorazione di materiali temprati e ad alta resistenza.
Ambito d'impiego primario: Acciai temprati fino a 65 HRC,
acciai ed acciai legati da 1400 a 1600 N/mm²
P
M
CC
K
N
S
H
O
C
CC
C
Tipo: H5087016
I vantaggi per voi
−−Elevata vita utensile, grazie all'innovativa strategia di fresatura
−−Sicurezza di processo nella realizzazione di filetti profondi e di piccole
dimensioni (ad es. profondità M1,6,
3 x DN)
−−Impiego vantaggioso dove gli utensili
tradizionali mostrano i loro limiti:
• Lavorazione materiali di difficile
lavorabilità, quali ad es. Inconel
• Realizzazione di filetti profondi
• Rimedio per i casi in cui le frese
a filettare convenzionali, a causa
della filettatura conica (multipla),
richiederebbero ripartizioni radiali
del taglio
La strategia:
1. Posizionamento
sopra il foro di
maschiatura
Fresatura a filettare orbitale TMO
2. Introduzione
fino alla
profondità del filetto
3. Lavorazione a
tuffo radiale nel filetto a
180°/passo ¼
4. Realizzazione
del filetto mediante elica
5. Riposizionamento
dell'utensile
in posizione
iniziale
*IK =adduzione interna del refrigerante
KA =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale
KR =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale
36
37
Informazioni sui prodotti – Fresatura a filettare
Foratura, svasatura e filettatura in un colpo solo
Svasatore 90°
Speciale geometria di
taglio a tre taglienti
Metallo duro in micrograna,
tenace e resistente all'usura
2 x DN
P
Angolo di elica 27°
Tre fori per il refrigerante
M
K
NHC
TAX
N
S
H
O
CC
CC
IK indispensabile*
Fresa a forare/a filettare in metallo duro integrale TMD - Thread Mill Drill
L'utensile
−−Fresa a forare/a filettare in metallo
duro integrale
−−lunghezza di taglio e svasatore armonizzati per profondità del filetto 2 x DN
−−Rivestimento TAX per materiali ISO K
−−Rivestimento NHC per materiali ISO N
L'applicazione
−−ISO K: Ghise quali ad es. GG25 (i materiali GGG sono lavorabili solo in casi
eccezionali. In alcuni casi, la lavorazione
di tali materiali è possibile con un
utensile speciale a due taglienti).
−−ISO N: Ghisa-alluminio con contenuto
di Si a partire da 7%; Leghe a base di
Mg e Cu a truciolo corto
−−Lavorazione diretta di fori di maschiatura già fusi
Tipo: H5075018
I vantaggi per voi
−−Maggiore economicità con meno di
8 filetti dello stesso tipo per componente rispetto agli utensili convenzionali**
−−Incremento della produttività, grazie
alla riduzione dei tempi di processo
fino al 50%
−−Risparmio di posizioni nel caricatore
utensili
−−Posizionamento di precisione del foro
di maschiatura e del filetto
** Il vantaggio di tale soluzione può variare in
base al tempo fra le asportazioni di truciolo
La strategia:
1. Posizionamento
sopra il foro di
maschiatura
Consiglio pratico:
L'impiego della TMD è consigliabile
anche quando un singolo filetto
presenti specifiche diverse da tutti
gli altri filetti del componente.
Esempio: 13 filetti per componente,
12 dei quali M8, 1 con filettatura M6.
Anziché utilizzare una punta per fori
di maschiatura e un utensile di
filettatura, tale filettatura è realizzabile più economicamente con la TMD.
Fresatura a forare/a filettare TMD con gradino svasato
2. Preforatura,
foratura, svasatura del foro
di maschiatura
ed asportazione del truciolo
3. Traslazione
in posizione
iniziale del ciclo
di fresatura a
filettare
180°
360°
4. Lavorazione a
tuffo radiale
nel filetto a
180°/passo ¼
5. Realizzazione
del filetto in
controrotazione
mediante elica
a 360°
180°
6. Spira di uscita
a 180° al centro
7. Riposizionamento
dell'utensile
in posizione
iniziale
*IK =adduzione interna del refrigerante
KA =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale
KR =adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale
38
39
Selezione utensili – Maschiatura
Selezione utensili – Maschiatura
Maschi a tagliare universali
per lavorazioni a foro cieco
Maschi a tagliare universali
per lavorazioni a foro passante
Prototex® Eco HT (3,5 x DN)
Paradur® Eco Plus (3 x DN)
P
P
Prototex® Synchrospeed* (3 x DN)
Paradur Synchrospeed* (2,5 x DN)
®
Prototex® Eco HT (3,5 x DN)
Paradur® Eco Plus (3 x DN)
M
M
Prototex® Synchrospeed* (3 x DN)
Paradur Synchrospeed* (2,5 x DN)
®
Prototex® Eco HT
(3,5 x DN)
Paradur® Eco Plus
(3 x DN)
K
K
Prototex® Synchrospeed* (3 x DN)
Paradur® Synchrospeed* (2,5 x DN)
Prototex® Eco HT
(3,5 x DN)
Paradur® Eco Plus
(3 x DN)
N
N
Prototex®
Synchrospeed*
Paradur®
Synchrospeed*
(3 x DN)
(2,5 x DN)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0
200
400
600
Resistenza alla trazione [N/mm²]
Materiale da taglio HSS-E oppure HSS-E-PM
40
* Solo per lavorazione sincrona
800
1000
1200
1400
1600
Resistenza alla trazione [N/mm²]
Materiale da taglio HSS-E oppure HSS-E-PM
* Solo per lavorazione sincrona
41
Selezione utensili – Maschiatura
Selezione utensili – Maschiatura
Maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco,
per applicazioni speciali
Maschi a tagliare per lavorazioni a foro passante,
per applicazioni speciali
Paradur® HSC* (2 x DN)
Prototex® HSC* (2 x DN)
P
Paradur® HT* (3 x DN)
Prototex® X·pert P (3 x DN)
P
Prototex® X·pert M
(3 x DN)
Paradur® X·pert P (3,5 x DN)
Paradur® X·pert M
(2,5 x DN)
M
M
Prototex® X·pert M (3 x DN)
Paradur® X·pert M (2,5 x DN)
Prototex® HSC*
(2 x DN)
Paradur® HSC*
(2 x DN)
Prototex® X·pert P
(3 x DN)
K
Paradur® HT*
(3,5 x DN)
K
Paradur® Eco CI*** (3 x DN)
Paradur® Eco CI** (3 x DN)
Paradur® Eco CI***
(3 x DN)
N
Paradur® Eco CI**
(3 x DN)
Prototex® X·pert P
(3 x DN)
N
Paradur® WLM
(3 x DN)
S
S
0
Paradur® Ti Plus (2 x DN)
0
200
400
600
800
1000
1200
Prototex® TiNi Plus (2 x DN)
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Resistenza alla trazione [N/mm²]
1400
1600
Resistenza alla trazione [N/mm²]
42
Materiale da taglio metallo duro integrale
* È necessaria la lubrificazione interna
Materiale da taglio metallo duro integrale
Materiale da taglio HSS-E oppure HSS-E-PM
** Solo per materiali a truciolo corto; è consigliabile la lubrificazione interna
Materiale da taglio HSS-E oppure HSS-E-PM
* È necessaria la lubrificazione interna
*** Solo per materiali a truciolo corto
43
Selezione utensili – Rullatura
Maschi a rullare
Profondità del filetto
Protodyn
Eco LM
Tipo
C C Applicazione
principale
C Altre applicazioni
Protodyn S Protodyn S Protodyn® S Protodyn® S Protodyn®S
Plus
Eco Plus
Eco Inox Synchro­speed
HSC
®
®
30
29
28
31
32
33
CC
CC
CC
C
CC
C
CC
CC
CC
C
CC
C
CC
CC
C
CC
CC
C
C
C
C
CC
Resistenza alla
trazione Rm
N/mm2
Informazioni sui prodotti: pagina
3,5 x DN
®
Durezza Brinell HB
Gruppo materiale
2,0 x DN
Acciaio non legato e acciaio
­bassolegato
ricotto (bonificato)
Acciaio da taglio
bonificato
bonificato
bonificato
210
220
300
380
430
700
750
1010
1280
1480
Acciaio altolegato ed acciaio
per utensili altolegato
ricotto
temprato e rinvenuto
temprato e rinvenuto
200
300
400
670
1010
1360
CC
CC
C
CC
C
CC
CC
C
CC
CC
Acciaio inossidabile
ferritico / martensitico, ricotto
martensitico, bonificato
200
330
670
1110
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
M
Acciaio inossidabile
austenitico, Duplex
austenitico, termoindurito (PH)
CC
CC
CC
CC
C
C
C
C
C
K
ferritica, perlitica
Leghe di alluminio per lavorazione
plastica
non termoindurenti
termoindurenti, termoindurite
780
1010
–
–
–
–
340
CC
Ghisa grigia
Ghisa a grafite sferoidale
GGV (CGI)
230
300
245
365
200
30
100
CC
CC
CC
C
CC
CC
CC
CC
CC
C
CC
CC
Leghe per getti in alluminio
≤ 12% Si
> 12% Si
310
450
250
340
310
380
1010
CC
CC
CC
C
CC
CC
CC
C
C
C
C
C
CC
CC
C
CC
CC
Suddivisione dei principali materiali
Materiale da lavorare
P
N
S
Rame e leghe di rame
(bronzo/ottone)
non legato, rame elettrolitico
Ottone, bronzo, bronzo per getti
Leghe a base di Cu, a truciolo corto
ad alta resistenza, Ampco
90
130
70
100
90
110
300
Leghe resistenti al calore
Base Fe
Base Ni oppure base Co
Base Ni oppure base Co
280
250
350
940
840
1080
Leghe di titanio
Titanio puro
Leghe α e β, termoindurite
Leghe β
200
375
410
300
300
670
1260
1400
1010
1010
Leghe al magnesio
Leghe al tungsteno
Leghe al molibdeno
44
CC
CC
CC
45
Selezione utensili – Fresatura a filettare
Frese a filettare
1,5 x DN
2,0 x DN
Profondità del filetto
Tipo
C C Applicazione
principale
Altre applicazioni
TMG
TMC
TMO HRC
TMD
TMO
35
34
37
38
36
Resistenza alla
trazione Rm
N/mm2
Informazioni sui prodotti: pagina
Durezza Brinell HB
Gruppo materiale
C
2,0 x DN
3,0 x DN
2,0 x DN
ricotto (bonificato)
Acciaio da taglio
bonificato
bonificato
bonificato
210
220
300
380
430
700
750
1010
1280
1480
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
Acciaio altolegato ed acciaio
per utensili altolegato
ricotto
temprato e rinvenuto
temprato e rinvenuto
200
300
400
670
1010
1360
CC
CC
CC
CC
CC
CC
Acciaio inossidabile
ferritico / martensitico, ricotto
martensitico, bonificato
200
330
670
1110
CC
CC
CC
CC
M
Acciaio inossidabile
austenitico, Duplex
austenitico, termoindurito (PH)
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
K
ferritica, perlitica
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
Leghe di alluminio per lavorazione
plastica
non termoindurenti
termoindurenti, termoindurite
780
1010
–
–
–
–
340
CC
Ghisa grigia
Ghisa a grafite sferoidale
GGV (CGI)
230
300
245
365
200
30
100
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
Leghe per getti in alluminio
≤ 12% Si
> 12% Si
310
450
250
340
310
380
1010
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
non legato, rame elettrolitico
Ottone, bronzo, bronzo per getti
Leghe a base di Cu, a truciolo corto
ad alta resistenza, Ampco
90
130
70
100
90
110
300
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
Base Fe
Base Ni oppure base Co
Base Ni oppure base Co
280
250
350
940
840
1080
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
200
375
410
300
300
50 HRC
55 HRC
60 HRC
670
1260
1400
1010
1010
-
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
C
CC
CC
CC
C
CC
Suddivisione dei principali materiali
Materiale da lavorare
Acciaio non legato e acciaio
­bassolegato
P
N
Leghe al magnesio
Rame e leghe di rame
(bronzo/ottone)
Leghe resistenti al calore
S
Leghe di titanio
Leghe al tungsteno
Leghe al molibdeno
H
46
Acciaio temprato
Titanio puro
Leghe α e β, termoindurite
Leghe β
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
C
CC
CC
CC
CC
CC
CC
CC
47
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Comparazione dei processi di filettatura
Svantaggi
−− Nessun particolare requisito per la
macchina
−− Possibilità di lavorare quasi tutti i
materiali lavorabili ad asportazione di
truciolo
−− L'evacuazione del truciolo risulta spesso
impegnativa, richiede diversi utensili e
apposite modifiche (soprattutto per
filettature a foro cieco nei materiali a
truciolo lungo)
−− Minore stabilità dell'utensile a causa
delle scanalature; maggiore rischio di
rottura
−− Rischio di scarti in caso di rottura
dell'utensile
−− Il processo può reagire sensibilmente alle
variazioni di caratteristiche nel materiale
del pezzo determinate dai lotti
−− Maggiore rischio di fermo macchine
causato da matassa
−− Elevata sicurezza di processo
• Assenza di trucioli e quindi di
problemi nella loro evacuazione: vi è
quindi sicurezza di processo anche
nel realizzare filetti profondi
• Ridotto rischio di rottura, grazie alla
stabilità degli utensili
−− Maggiore vita utensile rispetto alla
maschiatura
−− Impiego degli utensili molto versatile
−− Lavorazione a foro cieco e a foro
passante con un solo utensile
−− Rischio di scarti in caso di rottura
dell'utensile
−− Ambito d'impiego limitato da dilatazione
alla rottura, resistenza alla trazione e
passo del filetto
−− La minore tolleranza del foro di maschiatura aumenta i costi di produzione; è
quindi fondamentale una comparazione
di economicità con la maschiatura
−− Impiego non consentito nel settore
alimentare, nell'industria medicale ed
aeronautica
−− Elevata sicurezza di processo
• Nessun rischio di matassa
• Assenza di scarti in caso di rottura
dell'utensile
• Coppia ridotta anche in caso di
grandi dimensioni
• Ingressi ed uscite obliqui non
rappresentano un problema
• Possibilità di lavorare componenti a pareti sottili, grazie alle ridotte
pressioni di taglio
−− Costi utensili elevati rispetto ai maschi a
tagliare e a rullare HSS-E
−− È indispensabile una macchina CNC 3D
−− Programmazione più laboriosa
−− Nella produzione di grande serie, la
fresatura a filettare è spesso meno
economica rispetto alla maschiatura e
alla rullatura
Profondità del filetto
Costi utensile
Maschiatura
–
+
–
–
–
+
Rullatura
+
+
+
++
+
++
++
–
++
+
+
–
Fresatura a
filettare
48
Durata utensile
−− Ridotto carico sul mandrino, grazie al
movimento uniforme
−− Eccellente superficie del filetto
Universalità/ flessibilità
−− Elevata flessibilità
• Impiego universale degli utensili nei
materiali più svariati
• Un solo utensile per lavorazione a
foro cieco e a foro passante
• Possibilità di realizzare filetti di
dimensioni diverse (a parità di
passo) con un solo utensile
• Possibilità di realizzare qualsiasi
posizione di tolleranza con un solo
utensile
• Possibilità di lavorazione a filetto
singolo o multiplo, con filettatura
destra o sinistra, con un solo
utensile
Velocità di
lavorazione
−− Elevata qualità di filettatura
• Maggiore resistenza statica e dinamica del filetto, grazie all'incrudimento
• Eccellente superficie del filetto, con
ridotto grado di rugosità
Sicurezza di processo
Fresatura a filettare
Rullatura
Maschiatura
Vantaggi
– Riferimento
+ Valore maggiore rispetto al riferimento
++ Valore nettamente maggiore rispetto al riferimento
Dimensioni di lotto
tipiche
Da piccole a molto grandi
Da piccole a molto grandi
Da piccole a medie
49
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Posizioni di tolleranza dei maschi a tagliare e a rullare
La posizione di tolleranza della filettatura
interna realizzata non dipende soltanto
dalle misure dell'utensile, ma anche dal
materiale e dalle condizioni di lavorazione.
In alcuni casi è vantaggioso scegliere
misure differenti dalla norma. Tale tolleranza viene indicata da un'apposita “X”
posta dopo la classe di tolleranza (ad es.
6HX anziché 6H). Occorre tenere presente
che tali posizioni X variano da costruttore
a costruttore, basandosi esclusivamente
su norme di stabilimento.
Walter Prototyp realizza in posizione X i
maschi a tagliare per materiali tenaci per
contrastare le caratteristiche di ritorno
elastico dei materiali. Per i maschi a
tagliare Walter Prototyp, ciò si traduce
nell'innalzamento delle misure di mezza
posizione di tolleranza. La famiglia di
prodotti X∙pert M, concepita per acciai
inossidabili, viene quindi realizzata in
posizione X. I maschi a tagliare per leghe
di titanio e di nichel ad alta resistenza
vengono calcolati in posizione X per la
stessa ragione.
Se si lavorano materiali abrasivi quali ad
esempio la ghisa grigia e lo sfasamento
del taglio non rappresenta un problema,
anche in tale caso è consigliabile produrre
gli utensili in posizione X. La tolleranza in
posizione X incrementa la vita utensile:
occorre, infatti, un tempo maggiore prima
che l'utensile sia talmente usurato da non
poter più inserire il lato passa del calibro
di filettatura. Per tale ragione, ad esempio, anche il maschio a tagliare Paradur®
Eco CI viene prodotto proprio in tale
posizione di tolleranza.
La classe di tolleranza dell'utensile (ad es.
4H) corrisponde al campo di tolleranza
della madrevite per la quale l'utensile è
concepito. Tali utensili, tuttavia, consentono di ottenere anche altri campi di
tolleranza, come mostra la tabella di
seguito.
I maschi a rullare vengono realizzati
esclusivamente in posizione X, poiché,
durante la rullatura, il materiale ha un
ritorno elastico maggiore rispetto alla
maschiatura a tagliare. Le posizioni X per
maschi a rullare sono diverse da quelle
dei maschi a tagliare, ma ciò non influisce sulla tolleranza della madrevite da
realizzare, come risulta dalla tabella di
seguito.
A = T x f con f =
Classe di tolleranza utensile
50
Nel maschio a tagliare, i rivestimenti
applicati successivamente sulla madrevite
andranno compensati con un apposito
sovrametallo. Tale sovrametallo si può
calcolare con la seguente formula:
A rappresenta il sovrametallo da stabilire,
T lo spessore del rivestimento applicato
successivamente; α indica l'angolo dei
fianchi.
Campo di tolleranza
ottenibile per la
madrevite
Campo di tolleranza
ottenibile per la
madrevite
Esempio:
Filettatura metrica, strato di rivestimento galvanico da 25 µm di spessore
Con angolo dei fianchi di 60°, risulta:
ne consegue
A = 0,025 mm x 4 = 0,1 mm
Qualora vada ottenuto un normale
attacco filettato, andrà quindi scelto
un utensile della classe di tolleranza
6H + 0,1.
Nota:
Nella fresatura a filettare, con un solo
utensile è possibile ottenere qualsiasi
posizione di tolleranza: tali posizioni
vengono infatti definite dalla programmazione.
Applicazione tecnica
Denominazione DIN per
maschi a tagliare
Norma di stabilimento per
maschi a tagliare e a rullare
ISO1/4H
4HX
4H
5H
–
–
–
Attacco filettato a gioco ridotto
ISO2/6H
6HX
4G
5G
6H
–
–
Attacco filettato normale
ISO3/6G
6GX
–
–
6G
7H
8H
Attacco filettato a gioco ampio
7G
7GX
–
–
–
7G
8G
Previene le deformazioni nel trattamento termico
51
Informazioni tecniche – Informazioni generali
non trattato
vap
– Fori ciechi molto profondi
negli acciai dolci
– Impiego in caso di
problemi di evacuazione
del truciolo
– Soprattutto per materiali
inossidabili
– Nei materiali teneri,
tenaci e tendenti agli
accumuli in fase di
saldatura
– Per filettature a foro
cieco molto profonde
– Minore rapporto vc/
durata utensile rispetto
agli utensili rivestiti
– Trucioli ad avvolgimento
stretto
– Migliora l'aderenza del
lubrorefrigerante, riducendo quindi gli accumuli in
fase di saldatura
– Minore rapporto vc/
durata utensile rispetto
agli utensili rivestiti
–Migliore evacuazione del
truciolo
nid (nit + vap)
TiN
TiCN
THL
– DL: acciaio bis 1200 N/mm²,
lavorazione della ghisa e
dell'alluminio;
– GL: solo per materiali a
truciolo corto (GG, leghe a
base di AlSi > 7% Si, C70);
acciai ad alto contenuto di
perlite;
– Non adatto per materiali
inossidabili e tendenti
all'inceppamento
– Acciai bassolegati
– Materiali inossidabili
– Adatto per leghe a base di Ni
– Acciai legati e non legati
– Materiali abrasivi quali ghisa
grigia, leghe a base di AlSi
(> 5% Si), leghe a base di
rame-bronzo.
– Rivestimento universale per
GFR fino a 48 HRC
– Adatto per leghe a base di Ni
– Acciai generici e soprattutto
acciai inossidabili
– Fori ciechi profondi
– Lavorazione MMS
– GJS (GGG)
– Maggiore vita utensile,
grazie alla maggiore
durezza superficiale
– Aumento progressivo
della fragilità
– Nitrato e vaporizzato
– Rivestimento universale
– Adatto per numerosi
materiali
– Non adatto per leghe a base
di Ti
– Resistente all'usura rispetto
a materiali abrasivi
– Indicato per utensili in
metallo duro integrale
– Non adatto per leghe a base
di Ti
– Migliore formazione del
truciolo rispetto a TiN e TiCN
– Tendenza agli accumuli in
fase di saldatura nei
materiali contenenti
manganese
ACN
TAX
Diamante
CRN
NHC
DLC
– Maschiatura di leghe a
base di Al e Cu
– Rullatura di leghe a base
di Ti
−− Lavorazione di acciai
tendenti alla lubrificazione
– Metalli non ferrosi (leghe
a base di Cu, ottone,
bronzo e Ti)
– Leghe a base di AlSi con
contenuto di Si fino al
12%
– Leghe a base di Al
tendenti alla lubrificazione
– Leghe a base di Ti
– Leghe a base di Ni
– Applicazione universale nella
fresatura a filettare
– Adatto anche per acciai
temprati e lavorazione HSC
– Materiali abrasivi quali leghe
a base di AlSi con contenuto
> 12%
– Riduce le saldature
– Riduce la formazione del
tagliente di riporto
– Resistente all'usura da
abrasione
– Possibilità di impiegare
taglianti affilati, grazie al
rivestimento sottile
– Alcuni casi consentono
sensibili incrementi della
vita utensile
– Nessuna affinità con le
leghe di titanio, grazie al
rivestimento esente da
titanio
– Elevata resistenza alle alte
temperature
– Rivestimento universale
– Resistente all'usura da
abrasione
Aspetto
Caratteristiche
Ambiti d'impiego
primari
Aspetto
Caratteristiche
Ambiti d'impiego primari
Rivestimenti e trattamenti termici
GL = lavorazione a foro cieco
DL = lavorazione a foro passante
52
53
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Rivestimenti e trattamenti termici
Resistenza alla t­ razione
da media ad elevata
Resistenza alla trazione da bassa a media
Materiale
Resistenza
alla trazione
da bassa
a molto
elevata
X
X
X
X
X
X
M
X
X
X
X
X
X
K
X
X
X
X
X
X
X
X
P
N
X
Resistenza alla trazione
da bassa ad elevata
X
X
X
X
X
X
X
S
X
X
H
Trattamento termico
non trattato
vap
TiN
CrN
Maschiatura
X
X
X
X
X
X
X
X
Rullatura
NHC
Fresatura a filettare
X
Fresatura a forare/
a filettare
X
DLC
X
Diamante
X
nid
ACN
TiCN
THL
X
X
X
X
TAX
X
X
X
X
X
X
Scelta del rivestimento per la rullatura
Materiale
TiN
TiCN
Ferro magnetico dolce
CC
C
Acciaio da costruzioni
CC
C
C
CC
Acciaio legato
CC
C
Acciaio bonificato
CC
C
Acciaio inossidabile
C
CC
Austenitico
C
CC
Ferritico, martensitico, Duplex
C
CC
Resistente alle alte temperature
C
CC
Acciaio al carbonio
Al/Mg non legato
CC
C
Al, legato, Si < 0,5%
C
CC
Al, legato, Si < 0,5% … 10%
C
CC
Al, legato, Si > 10%
C
CC
CC
54
Applicazione consigliata C Applicazione possibile
55
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Solitamente, a tale riguardo si parla di
“refrigerante”, sebbene nella maschiatura
a tagliare e soprattutto nella rullatura la
lubrificazione sia più importante della
refrigerazione. Nell'adduzione del refrigerante, si distingue fra i due seguenti
metodi:
−−Adduzione esterna del refrigerante
−−Adduzione esterna del refrigerante
tramite uscite parallele all'asse
dell'adattatore
−−Adduzione “interna” del refrigerante
tramite canalini sul codolo
−−Adduzione interna del refrigerante (= IK)
con uscita refrigerante assiale (= KA)
−−Adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale (= KR)
L'adduzione esterna del refrigerante è il
metodo più diffuso ed è efficace nella
maggior parte dei casi. Nella lavorazione
verticale di filettature a foro cieco, il foro
di maschiatura si riempie con refrigerante
(salvo diametri di foratura molto piccoli), a
vantaggio del processo di maschiatura.
Per le filettature passanti, il foro di
maschiatura può anche non riempirsi:
nella maschiatura, infatti, i trucioli vengono convogliati nella direzione di avanzamento, mentre nella rullatura non si
formano trucioli: il refrigerante può quindi
giungere fino all'imbocco anche nei filetti
più profondi. Il getto di refrigerante andrà
regolato il più possibile parallelamente
all'asse dell'utensile.
L'adduzione esterna può causare problemi
nella lavorazione filetti profondi con
mandrino in posizione orizzontale. In tale
caso, non sempre il refrigerante potrà
raggiungere il tagliente. Nella maschiatura
a foro cieco, il deflusso dei trucioli ostacola
ulteriormente l'adduzione del refrigerante.
L'adduzione parallela all'asse tramite
canalini di refrigerazione sul codolo porta
consistenti vantaggi, poiché il refrigerante
raggiunge sempre in modo affidabile il
tagliente, indipendentemente dalla
lunghezza dell'utensile. Andrà soltanto
tenuto presente che, aumentando il
numero di giri, il refrigerante verrà proiettato all'esterno in direzione radiale,
qualora la sua pressione sia troppo bassa.
L'adduzione interna del refrigerante
garantisce che il refrigerante raggiunga
costantemente il tagliente, assicurando
quindi una refrigerazione e una lubrificazione ottimale del tagliente; tale metodo,
inoltre, coadiuva l'evacuazione del truciolo, laddove necessario.
Gruppo
materiale
Refrigerazione e lubrificazione
Materiale
Rullatura
Fresatura
a filettare
Acciaio
Emulsione 5%
Emulsione 5-10%
Emulsione/MMS/
aria di soffiaggio
Acciaio
850-1200 N/mm²
Emulsione 5-10%
Emulsione 10%,
oppure olio
(Protofluid)
Emulsione/MMS/
aria di soffiaggio
Acciaio
1200-1400 N/mm²
Emulsione 10%,
oppure olio
(Protofluid)
Emulsione 10%,
oppure olio (Protofluid
o Hardcut 525)
Emulsione/MMS/
aria di soffiaggio
Acciaio
1400-1600 N/mm²
corrispondente a
44-49 HRC
Olio (Protofluid o
Hardcut 525)
Di norma, la
rullatura non è
possibile
Emulsione/MMS/
aria di soffiaggio
Acciaio inossidabile
Emulsione 5-10%
oppure olio
(Protofluid)
Olio (Protofluid)
[emulsione 5-10%
possibile soltanto
con utensili speciali
(Protodyn® S Eco
Inox)]
Emulsione
Ghisa grigia GG
Emulsione 5%
La rullatura non è
possibile
Emulsione/MMS/
aria di soffiaggio
Ghisa a grafite
sferoidale GGG
Emulsione 5%
Emulsione 10%
Emulsione/MMS/
aria di soffiaggio
Alluminio fino a
max. 12% Si
Emulsione 5-10%
Emulsione 5-15%
Emulsione/MMS/
aria di soffiaggio
Alluminio superiore
a 12% Si
Emulsione 5-10%
Emulsione 5-10%
Rullatura
consigliabile soltanto
in casi eccezionali
Emulsione/MMS/
aria di soffiaggio
Magnesio
Olio (Protofluid)
A temperatura
ambiente, la rullatura
non è possibile
A secco
Rame
Emulsione 5-10%
Emulsione 5-10%
Emulsione/MMS/
aria di soffiaggio
Leghe di titanio
Emulsione 10%,
oppure olio (Protofluid
o Hardcut 525)
Olio (Hardcut 525)
Emulsione
Leghe di nichel
Emulsione 10%,
oppure olio (Protofluid
o Hardcut 525)
Olio (Protofluid o
Hardcut 525)
Emulsione
H
Acciaio >49 HRC
Olio (Hardcut 525)
possibile solo con
utensili in metallo
duro
La rullatura non è
possibile
A secco/MMS
O
Materiali plastici
Emulsione 5%
Tramite rullatura
non si ottengono
filettature uniformi
Emulsione/MMS P
M
K
N
S
56
Maschiatura
a tagliare
57
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Refrigerazione e lubrificazione – Maschiatura
Refrigerazione e lubrificazione – Fresatura a filettare
Nella maschiatura a foro cieco si
distingue fra due casi:
Per la fresatura a filettare andrà generalmente preferita la lavorazione ad
umido; essa, tuttavia, andrà impiegata
soltanto quando sia garantita una
refrigerazione uniforme. Altrimenti, gli
shock termici che verrebbero a crearsi
favorirebbero le microfessurazioni, causa
a loro volta di scheggiature, che ridurrebbero la vita utensile. Nella lavorazione ad
umido con adduzione esterna del lubrorefrigerante, spesso non è possibile
garantire una refrigerazione uniforme.
Nella fresatura a filettare, la lavorazione
a secco con aria compressa è generalmente possibile, ma a possibile discapito
della vita utensile.
Caso 1: trucioli corti
I migliori risultati in termini di performance e sicurezza di processo si ottengono
quando sia possibile rompere i trucioli in
lunghezza ridotta. Tali trucioli, essendo
corti, potranno quindi essere rimossi dalla
filettatura dal passaggio del refrigerante.
Per rompere i trucioli in lunghezza ridotta,
la soluzione migliore sono i maschi a
tagliare a scanalatura rettilinea (ad es.
Paradur® HT). Per le filettature a foro
cieco è consigliabile KA.
Nota:
Realizzando filettature a foro cieco
nei materiali a truciolo lungo senza IK,
i trucioli si accumuleranno sul fondo
del foro. Se la distanza di sicurezza è
insufficiente, l'utensile scorrerà sui
trucioli, con conseguente rischio di
rottura.
Caso 2: Trucioli lunghi
(impossibilità di rottura dei trucioli)
Con acciai al di sotto dei 1000 N/mm², o
anche, generalmente, con acciai inossidabili ed altri materiali ad alta tenacità, non è
solitamente possibile rompere il truciolo in
lunghezza ridotta. In tali casi, il truciolo
andrà evacuato mediante utensili elicoidali. Qualora sia presente una lubrificazione
interna, il refrigerante coadiuverà la sola
evacuazione del truciolo. In alcuni casi è
possibile lavorare con maschi a tagliare a
spirale meno accentuata, a vantaggio della
vita utensile.
58
In linea generale, per la lavorazione a foro
cieco sarà generalmente consigliabile
impiegare un utensile con uscita refrigerante assiale. Per una soluzione ottimale,
andrà impiegata emulsione. Poiché
l'utensile viene completamente circondato dal fluido, non vi è rischio di shock
termici; inoltre, il getto di refrigerante
coadiuva l'evacuazione del truciolo,
garantendo un processo sicuro. In alternativa, questa lavorazione consente
anche l'adduzione interna di aria compressa o la lubrificazione minimale
(MMS); tali metodi, tuttavia, ridurranno la
vita utensile. Realizzare filettature a foro
cieco con adduzione esterna di emulsione
non è consigliabile, poiché, in alcuni casi, i
trucioli si accumulano nel foro di maschiatura, influendo negativamente sulla
vita utensile. Inoltre, l'adduzione esterna
di lubrorefrigerante comporta un maggiore rischio di shock termici.
Per realizzare filettature passanti sono
consigliabili l'adduzione esterna di
emulsione, la lubrificazione minimale
(MMS) o, in alternativa, l'aria compressa.
In tale caso, tuttavia, la lavorazione ad
umido potrebbe talvolta essere problematica, poiché l'adduzione esterna del
refrigerante non garantisce sempre una
refrigerazione uniforme dell'utensile.
Soprattutto con filetti di piccole dimensioni vi è rischio che il refrigerante in
adduzione esterna non possa penetrare
del tutto nel piccolo foro, non garantendo, quindi, una refrigerazione uniforme
dell'utensile.
Nota:
Nella fresatura a filettare, l'assenza di
refrigerazione crea minori problemi
rispetto ad una refrigerazione sporadica.
59
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Refrigerazione e lubrificazione – Rullatura
Nella rullatura, la refrigerazione e soprattutto la lubrificazione sono aspetti cruciali. Se la lubrificazione è insufficiente, la qualità superficiale del filetto ne risentirà nettamente, come queste immagini dimostrano:
Superficie squamata in caso di
lubrificazione insufficiente;
rimedio: canalini di lubrificazione
Superficie liscia con lubrificazione a regola d'arte
Occorre distinguere fra due tipi fondamentali di utensili: maschio a rullare con
canalini di lubrificazione e maschio a rullare senza canalini di lubrificazione.
I diversi campi di applicazione vengono illustrati di seguito.
Senza canalini di
lubrificazione
Il campo di impiego degli utensili senza
canalini di lubrificazione è limitato a:
−−Punzoni per lamiera
−−Filettature passanti fino a 1,5 x DN
(poiché il refrigerante non può accumularsi nel foro di maschiatura)
−−Filettature a foro cieco con lavorazione
verticale (per filettature a foro cieco
molto profonde è consigliabile KA)
60
Per il dimensionamento dell'utensile, occorrerà distinguere fra quattro casi diversi:
Con canalini di
lubrificazione
I canalini di lubrificazione assicurano una
lubrificazione uniforme anche nella zona
inferiore di filetti profondi: per tale
ragione, i maschi a rullare con canalini di
lubrificazione consentono un impiego più
versatile. Impiegando canalini di lubrificazione, le filettature passanti fino a ca.
3,5 x DN, sono realizzabili anche senza IK.
Lavorazione verticale a foro cieco
Non sono necessari canalini di lubrificazione, né adduzione interna del refrigerante; è sufficiente l'adduzione esterna
del refrigerante (per filettature molto
profonde è consigliabile KA).
Lavorazione verticale a foro passante
(> 1,5 x DN)
Sono necessari canalini di lubrificazione;
l'adduzione interna del refrigerante non
occorre. Tramite i canalini di lubrificazione,
il lubrorefrigerante in adduzione esterna
può raggiungere i taglienti preformati
(per filettature molto profonde è consigliabile KR).
Lavorazione
orizzontale a foro cieco
Sono necessari canalini di lubrificazione e l'adduzione interna del refrigerante. È
sufficiente l'uscita assiale del refrigerante.
Lavorazione
orizzontale a foro passante
Sono necessari canalini di lubrificazione.
È consigliabile l'adduzione interna del
refrigerante con uscita radiale.
61
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Lubrificazione minimale
Nella produzione ad asportazione di
truciolo, i lubrorefrigeranti vengono
impiegati per ridurre l'usura degli utensili,
per sottrarre calore dal pezzo da lavorare
e dalla macchina e per coadiuvare la
rottura e l'evacuazione del truciolo.
Inoltre, il pezzo da lavorare, l'utensile e i
fissaggi vengono così liberati dai residui di
trucioli. Presupposti importanti, nell'insieme, per una produzione efficiente, economica e priva di intoppi.
I costi di acquisto, cura e smaltimento dei
lubrorefrigeranti, tuttavia, sono in costante aumento; inoltre, la sfavorevole ecosostenibilità di tali fluidi e i conseguenti
rischi per la salute degli operatori vengono
considerati con occhio sempre più critico.
Come già illustrato a pagina 7, i costi del
lubrorefrigerante incidono per il 16% circa
sui costi di produzione totali. Ridurre il
consumo di lubrificanti è quindi un aspetto molto importante, per ragioni economiche ed ecologiche, per aziende di successo e sostenibili.
Tale obiettivo è realizzabile impiegando la
lubrificazione minimale (MMS). Nella
lavorazione MMS, all'aria compressa viene
addizionata una piccola quantità di
lubrificante ad alta efficienza. Tale
lubrificante, nonostante i ridotti dosaggi
(ca. 5-50 ml/h), consente di impedire gli
accumuli in fase di saldatura con materiali
altamente aderenti. Inoltre, la lavorazione
MMS, riducendo l'attrito, permette di
ridurre la temperatura di processo.
Nel caso più semplice, l'adduzione del
lubrificante avviene dall'esterno. Tale
metodologia è implementabile a costi
convenienti in macchine preesistenti;
tuttavia, con filetti a partire da 1,5 x DN
di profondità, essa mostra i propri limiti.
L'adduzione del lubrificante tramite il
mandrino è una soluzione vantaggiosa,
che andrebbe considerata per l'acquisto
di nuove macchine.
62
Nel progettare gli utensili andranno
considerati i diversi requisiti richiesti dalla
lavorazione MMS: ad esempio, gli utensili
andranno concepiti in modo da sviluppare
il minor calore possibile durante la lavorazione: andranno pertanto evitati angoli di
spoglia superiori ridotti o, a maggior
ragione, negativi. Anche la geometria
andrà strutturata in modo da ottenere
una sicura evacuazione del truciolo anche
senza l'effetto coadiuvante di un lubrorefrigerante. Nella lavorazione MMS è
soprattutto il rivestimento a giocare un
ruolo cruciale: il rivestimento in materiale
duro, infatti, svolge in gran parte il compito della lubrificazione. Inoltre, il rivestimento è preposto a ridurre l'attrito e
all'isolamento termico dell'utensile.
Con profondità del filetto > 1,5 x DN, la
lavorazione MMS presuppone un'adduzione interna del refrigerante con uscite
radiali. Inoltre, i canalini del refrigerante
andranno concepiti nell'utensile in modo
da evitare segregazioni della miscela
olio-aria.
Per la lavorazione MMS, Walter consiglia il
rivestimento THL, sviluppato espressamente per i maschi a tagliare. Nell'assortimento standard, tale rivestimento è disponibile per gli utensili Paradur® Eco Plus
(erede dell'apprezzato Paradur® Eco HT),
Prototex® Eco HT, nonché per Paradur® e
Prototex® Synchrospeed. Il rivestimento
THL è dotato di uno strato di rivestimento
lubrificante, che anche con MMS assicura
buone condizioni di attrito, impedendo
inoltre che si formino taglienti di riporto.
Per l'intera vita utensile, il rivestimento
viene costantemente levigato.
I vantaggi per voi
Lavorazione MMS con utensili
Walter Prototyp:
−−Riduzione dei costi di produzione e
miglioramento della concorrenzialità
−−Riduzione dei costi per lubrorefrigerante, manutenzione e smaltimento
−−Riduzione dei costi energetici
−−Assenza di rischi per la salute dei
collaboratori
−−In molti casi, l'efficienza non è
inferiore rispetto alla lavorazione ad
umido
−−I componenti con struttura a vasca
non si riempiono di lubrorefrigerante
−−Pulizia dei componenti meno gravosa
Materiali adatti
per la lavorazione MMS
– Acciai non legati o basso legati; acciaio fuso < 1000 N/mm²
– Ghisa grigia
– Ottone
– Leghe a base di AlSi
– Leghe di rame
Nota:
Nella fresatura a filettare, a differenza
della maschiatura e rullatura, la
lavorazione a secco è generalmente
possibile, ma a possibile discapito
della vita utensile. Con la lavorazione a
secco è consigliabile impiegare aria di
soffiaggio, per coadiuvare l'evacuazione del truciolo. Nella fresatura a
filettare, la lavorazione MMS è spesso
vantaggiosa rispetto alla lavorazione
ad umido, poiché l'utensile non è
esposto a shock termici.
Materiali non adatti
per la lavorazione MMS
– Acciai ad alta resistenza e altolegati
– Leghe a base di Ti e Ni
– Acciai inossidabili
Nota:
−−Nella fresatura a filettare, la lavorazione MMS è possibile anche per materiali ad
alta resistenza e temprati.
−−Nella pratica potranno presentarsi casi non corrispondenti alla suddivisione sopra
riportata.
Nel caso della rullatura, le famiglie adatte
per la lubrificazione minimale sono
Protodyn® Eco Plus, Eco LM e Synchrospeed.
63
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Sistemi di serraggio
I mandrini per maschi, denominati anche
“attacchi utensile”, sono l'elemento di
raccordo fra mandrino e utensile.
Compiti attacco utensile nella maschiatura e nella rullatura:
−−Trasmissione della coppia
−−Eventuale compensazione, assiale o
radiale, delle differenze fra posizione
del mandrino e posizione nominale
dell'utensile
Compiti dell'attacco utensile nella
fresatura a filettare:
−−Trasmissione della coppia
−−Riduzione al minimo della deriva
dell'utensile (l'adattatore deve essere
rigido rispetto alle forze assiali)
−−Ammortizzazione delle vibrazioni
Principali tipi di attacchi utensile
per maschi a tagliare e a rullare
Compiti di carattere generale:
−−Erogazione del lubrorefrigerante dal
mandrino all'utensile
−−Protezione del supporto mandrino in
caso di rottura dell'utensile
−−Protezione dell'utensile dalla rottura
(ottenibile soltanto limitatamente)
Riguardo all'interazione fra mandrino e
avanzamento, nella maschiatura e nella
rullatura l'aspetto decisivo è come e con
quale esattezza il numero di giri del mandrino e la velocità di avanzamento siano
o non siano reciprocamente armonizzati
(sincronizzati).
Nota:
Per la fresatura a filettare sono
utilizzabili tutti i tipi più comuni di
mandrini di fresatura. Per la maschiatura e la rullatura esistono invece
adattatori speciali, trattati di seguito.
Mandrino a cambio rapido con
­compensazione assiale
Vantaggi:
−−Impiego su macchine sincronizzate
e non sincronizzate
−−Compensazione di scostamenti di
posizione assiali e radiali
−−Struttura robusta
Svantaggi:
−−Tecnologia più complessa rispetto agli
adattatori rigidi
−−Nessuna protezione dallo sfasamento
del taglio, poiché l'utensile deve avere
guida autonoma
I mandrini a cambio rapido sono disponibili nel programma di prodotti standard
Walter.
Mandrino sincronizzato con
­compensazione minima
Vantaggi:
−−Compensazione delle forze assiali, con
conseguente netto incremento della
durata utensile
−−Combinazione dei vantaggi degli adattatori rigidi con quelli degli adattatori di
compensazione
Svantaggi:
−−Costi di acquisto maggiori rispetto agli
adattatori rigidi
−−Impiego possibile soltanto su macchine
utensili sincronizzate
I mandrini sincronizzati con compensazione minima sono disponibili nel programma
di prodotti standard Walter.
64
65
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Principali tipi di attacchi utensile
per maschi a tagliare e a rullare
Dispositivo di maschiatura a tagliare
Vantaggi:
−−Impiego su macchine sincronizzate e non
sincronizzate
−−Minore sollecitazione del mandrino, poiché
l'inversione del senso di rotazione viene
effettuata dall'adattatore stesso
−−Tempi di ciclo brevissimi, poiché il mandrino
non deve essere accelerato o rallentato; tale
soluzione è quindi interessante soprattutto
per la produzione di grande serie
Svantaggi:
−−Tecnologia complessa
−−Costi di manutenzione elevati
−−È necessario un supporto dinamometrico
−−Costi di acquisto elevati
Mandrino a calettamento, adattatore portapinze
rigido, adattatore Weldon (da sinistra a destra)
Vantaggi:
−−Struttura semplice, conveniente e robusta
−−Mandrino a calettamento: precisione di
­concentricità molto elevata
Svantaggi:
−−Utilizzabile soltanto su macchine utensili
­sincronizzate
−−Le differenze di passo minime comportano forze
assiali che agiscono sui fianchi dell'utensile, riducendo la vita dell'utensile stesso
Mandrini a calettamento, adattatori portapinze e adattatori Weldon sono disponibili nel
programma di prodotti standard Walter.
66
67
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Lavorazione sincrona
per maschiatura e rullatura
Al fine di ridurre i tempi di processo nella
maschiatura e nella rullatura, vengono
utilizzati numeri di giri e velocità di taglio
(HSC = High Speed Cutting) sempre
maggiori. Soprattutto per ottenere
elevate velocità di taglio, è consigliabile la
lavorazione sincrona.
I maschi a tagliare sincroni possono essere
fissati sia in comuni adattatori Weldon, sia
in adattatori portapinze (possibilmente
con trascinamento quadrato). Entrambi
i mezzi di serraggio, tuttavia, hanno il
difetto di non poter compensare le forze
assiali che si presentino.
Il presupposto per la maschiatura sincrona è una macchina che sincronizzi il
movimento rotatorio del mandrino principale e il movimento di avanzamento.
L'utensile di filettatura non viene guidato
autonomamente dalla propria geometria,
bensì viene comandato soltanto dall'avanzamento e dal numero di giri del mandrino
della macchina. La maggior parte dei
moderni centri di lavoro sono adatti per la
lavorazione sincrona.
Un'alternativa migliore è il mandrino per
maschi Protoflex C con compensazione
minima. Protoflex C è un mandrino per
maschi destinato ai centri di lavorazione
con comando sincrono, che garantisce
una compensazione minima definita con
precisione ed è armonizzato per la geometria degli utensili Synchrospeed.
Qual è la particolarità di
Protoflex C?
A differenza dei mandrini per maschiatura
sincrona convenzionali, Protoflex C si basa
su un componente flessibile realizzato con
precisione (“Flexor”), dall'elevata durezza
elastica, che compensa le microdifferenze
di posizione in direzione radiale ed assiale.
Il microcompensatore brevettato è prodotto in una lega speciale sviluppata per
la NASA e si distingue per l'elevata vita
utensile e per l'assenza di manutenzione.
Al posto di questo componente, i comuni
mandrini sincroni reperibili sul mercato
utilizzano componenti in plastica, che
con il tempo perdono la loro flessibilità e
non possono quindi più assicurare questa
microcompensazione.
Le forze di compressione sui fianchi del
maschio a tagliare vengono notevolmente
ridotte utilizzando il mandrino Protoflex C,
che consente:
−−maggiore sicurezza di processo, grazie
al minore rischio di rottura, in particolare per i maschi di dimensioni ridotte
−−maggiore vita degli utensili di filettatura, grazie al minore attrito
−−una migliore qualità superficiale sui
fianchi del filetto
Per i clienti, l'impiego del mandrino per
maschi Protoflex C si traduce in massima
produttività e, al contempo, in una riduzione dei costi utensili, nella maschiatura
come nella rullatura.
In linea generale, tutti i maschi a tagliare
e a rullare sono utilizzabili per la lavorazione sincrona; tuttavia, Walter Prototyp
offre utensili espressamente concepiti
per la lavorazione sincrona, nella linea
denominata Synchrospeed. Gli utensili di
tale gruppo sono caratterizzati dall'angolo
di spoglia inferiore sui fianchi estremamente ampio e da una sezione filettata
extra-corta. Gli utensili della famiglia
Synchrospeed sono utilizzabili esclusivamente per la lavorazione sincrona; gli
utensili della famiglia Eco, invece, consentono ottimi risultati sia in lavorazione
sincrona, sia in quella convenzionale.
Mandrino per maschiatura sincrona Protoflex C
68
Flexor con compensazione minima
69
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Avvertenze per il foro di maschiatura
Profondità
del filetto
Profondità di
foratura
Profondità di foratura
Profondità del foro di maschiatura
Profondità di foratura ≥ profondità utile del filetto (+ lunghezza di imbocco) + distanza
di sicurezza
Profondità
del filetto
Nota:
Il diametro consigliato per il foro di maschiatura è riportato
sul codolo dei maschi a rullare Walter Prototyp.
Imbocco
Distanza di sicurezza (~ 2 filetti)
Maschiatura e
rullatura
Nota:
La punta eventualmente presente
sull'utensile di filettatura andrà considerata nel calcolare la profondità
necessaria del foro di maschiatura. In tale ottica, occorre distinguere fra
punta piena e punta a gradini. Le frese
a filettare, rispetto a maschi a tagliare Emulsione
e a rullare, non presentano zona di
imbocco, né punta, consentendo quindi
filettature quasi fino al fondo del foro.
Nel processo di fresatura, lo sfasamento del taglio è escluso: pertanto, non
occorre ulteriore distanza di sicurezza
in direzione assiale.
Diametro del foro di maschiatura nella maschiatura
e nella fresatura a filettare
Formula empirica:
Diametro di foratura = diametro nominale - passo
Esempio per dimensione M10
Diametro di foratura = 10,0 mm – 1,5 mm = 8,5 mm
Diametro del foro di maschiatura nella rullatura
Formula empirica:
Diametro di foratura = diametro nominale – f x passo
−−Tolleranza 6H: f = 0,45
−−Tolleranza 6G: f = 0,42
Esempio per dimensione M10
Diametro di foratura = 10,0 mm – 0,45 x 1,5 mm = 9,325 mm = 9,33 mm
70
Avvertenze specifiche per la rullatura
Nello scegliere l'utensile di foratura, andranno inoltre considerate le tolleranze consentite per il foro di maschiatura, riportate
nella tabella di seguito, per garantire un processo di rullatura
sicuro e un'adeguata vita utensile.
Passo del filetto
Tolleranza diametro di preforatura
≤ 0,3 mm
± 0,01 mm
da > 0,3 mm a < 0,5 mm
± 0,02 mm
da ≥ 0,5 mm a < 1 mm
± 0,03 mm
≥ 1 mm
± 0,05 mm
A causa di tali tolleranze, più ristrette rispetto alla rispetto a
maschiatura a tagliare, la rullatura non sempre risulta più
economica della maschiatura.
Consiglio pratico:
Il diametro di nocciolo del filetto viene a
crearsi, nella rullatura, durante il processo di rullatura: esso, pertanto, varia in
base al comportamento reologico del
materiale. Al contrario, nella maschiatura e nella fresatura a filettare, il diametro di nocciolo è già determinato dal foro di maschiatura. Dopo la rullatura, è
pertanto indispensabile controllare con
un calibro il diametro di nocciolo della
filettatura. Le tolleranze del diametro di
nocciolo per filettatura interna sono
riportate a pagina 116.
Nota:
Il programma di prodotti Walter Titex è armonizzato sui diametri di preforatura per
maschiatura e rullatura.
71
Informazioni tecniche – Informazioni generali
Indurimento delle zone marginali
Spesso, la filettatura viene considerata
come un processo a sé stante; tuttavia,
tale approccio non è consigliabile, poiché
l'operazione di foratura precedente
influisce in modo determinante sulla
successiva filettatura.
Durante la foratura del foro di maschiatura, sulla zona marginale del materiale del
pezzo agiscono vari influssi, meccanici e
termici. Le due microfotografie di seguito
illustrano le variazioni strutturali risultanti:
0,025 mm
Punta nuova: zona marginale pressoché invariata
Punta usurata: influsso sulla zona marginale
Nel caso di una punta usurata, la durezza
della zona marginale è nettamente
maggiore rispetto a quella di un utensile
nuovo. Anche l'impiego di parametri di
taglio elevati nella foratura comporta un
indurimento della zona marginale. Sebbene tale indurimento si presenti soltanto
su una distanza molto breve dalla superficie del foro, ciò riduce comunque nettamente la vita dell'utensile di filettatura
(cfr. esempio di seguito).
In sintesi:
−−La vita dell'utensile di filettatura si
riduce all'aumentare della durezza
della zona marginale.
−−La durezza della zona marginale
aumenta proporzionalmente all'usura
dell'utensile di foratura, oppure in
caso di parametri di taglio elevati o
di taglienti non affilati.
Esempio: materiale C70, diametro di foratura 8,5 mm, profondità di foratura 24,5 mm
Punta usurata
Punta nuova
Durezza zona marginale
450 HV
280 HV
Larghezza zona marginale
0,065 mm
≈0
Durata utensile maschio a tagliare
70 filetti
> 350 filetti
Consiglio pratico:
In caso di problemi di vita utensile,
oltre al processo di filettatura andranno considerati anche il processo
di foratura precedente e l'utensile di
foratura stesso.
72
Informazioni tecniche – Maschiatura
Tipologie principali
Foro cieco
Foro passante
Materiali a truciolo corto
I maschi a tagliare a scanalatura rettilinea non
convogliano il truciolo: essi sono pertanto
utilizzabili soltanto per materiali a truciolo corto
o per filettature corte.
Nota:
In assenza di lubrificazione interna, i
trucioli si accumuleranno nel fondo del
foro. Se la distanza di sicurezza è insufficiente, l'utensile potrà scorrere sui trucioli,
con conseguente rottura.
Se il maschio a tagliare è dotato di adduzione
assiale del refrigerante, con utensili a scanalatura rettilinea saranno possibili anche filetti più
profondi, poiché il passaggio del refrigerante
rimuoverà i trucioli in senso contrario all'avanzamento. Occorrerà, tuttavia, che i trucioli vengano rotti in lunghezza ridotta (ad es.: Paradur®
HT, profondità del filetto fino a 3,5 x DN).
Materiali a truciolo lungo
I maschi a tagliare con imbocco corretto
convogliano il truciolo in avanti, nella direzione di avanzamento.
I maschi a tagliare con imbocco corretto
rappresentano la migliore soluzione per
realizzare filettature passanti nei materiali a truciolo lungo.
Rispetto agli utensili a spirale, i maschi a
tagliare a scanalatura rettilinea presentano una
maggiore vita utensile.
Alcuni utensili a scanalatura rettilinea sono
utilizzabili anche per fori passanti nei materiali
con buone caratteristiche di rottura del truciolo
(ad es. Paradur® Eco CI).
Materiali a truciolo lungo
I maschi a tagliare con elica destra convogliano il
truciolo in direzione del codolo. Quanto più
tenace o a truciolo lungo è il materiale da lavorare, e quanto più profonda è la filettatura, tanto
maggiore sarà l'angolo di spirale necessario.
74
I maschi a tagliare con elica sinistra
(come anche quelli con imbocco corretto)
convogliano il truciolo in avanti, nella direzione
di avanzamento.
Gli utensili con elica sinistra sono consigliabili
soltanto laddove un imbocco corretto non
garantisca una sicura evacuazione del truciolo.
Esempio di utensile: Paradur® N dei tipi 20411
e 20461
75
Informazioni tecniche – Maschiatura
Informazioni tecniche – Maschiatura
Forme di imbocchi in conformità con DIN 2197
Sezioni di truciolo
Nota bene:
−−Imbocchi di lunghezza maggiore incrementano la vita utensile
−−Imbocchi di lunghezza maggiore riducono il carico sul tagliente, fattore che cresce
d'importanza all'aumentare della resistenza del materiale
−−Imbocchi di lunghezza minore consentono la filettatura quasi fino al fondo del foro
−−Imbocchi di lunghezza maggiore richiedono una coppia superiore
Per le filettature passanti vengono
prevalentemente impiegate forme di
imbocchi più lunghe.
Forma
A
Numero dei filetti
all'imbocco
Versione ed applicazione
Materiali a truciolo corto
6-86 –filetti
8 Gänge
6 – 8 Gänge
Scanalatura
rettilinea
6 – 8 Gänge
B
3,5-5,5 filetti
Scanalatura
rettilinea con imbocco
corretto
Filettature passanti corte
nei materiali a truciolo
medio e lungo
Materiali a truciolo medio e lungo
6 – 8 Gänge
C
2-3 filetti
6 – 8 Gänge
D
3,5-5 filetti
Un imbocco lungo
(ad es. forma B) determina:
−−maggiore vita utensile
−−coppia elevata
−−sezione di truciolo ridotta
−−carico ridotto sui denti dell'imbocco
Forma B
Spirale destra
Materiali a truciolo medio e lungo
Scanalatura
rettilinea
Materiali a truciolo corto
Spirale sinistra
Materiali a truciolo lungo
Scanalatura
rettilinea
Materiali a truciolo corto
Spirale destra
Uscita del filetto corta
nei materiali a truciolo
medio e lungo
Scanalatura
rettilinea
Uscita del filetto corta
nei materiali a truciolo
corto
Spirale destra
Uscita del filetto molto
corta nei materiali a
truciolo medio e lungo
Scanalatura
rettilinea
Uscita del filetto molto
corta nei materiali a
truciolo corto
5°
1° settore
2° settore
3° settore
6 – 8 Gänge
E
F
76
1,5-2 filetti
1-1,5 filetti
23°
77
Informazioni tecniche – Maschiatura
Informazioni tecniche – Maschiatura
Sezioni di truciolo
Procedura di taglio: lavorazione a foro cieco
Il maschio a tagliare si trova ancora all'interno del taglio e si
arresta. Al momento dell'arresto, tutti i taglienti nell'imbocco
sono ancora in fase di asportazione del truciolo.
Per le filettature a foro cieco si opta
prevalentemente per forme di imbocchi
di lunghezza minore, non solo perché
spesso la filettatura deve raggiungere il
fondo del foro.
L'evacuazione del truciolo nella lavorazione a foro cieco è un'operazione piuttosto
problematica. Se il truciolo diventa
troppo sottile, durante l'inversione della
rotazione esso si capovolgerà soltanto e
non potrà più essere troncato. Il truciolo
verrà quindi schiacciato fra il componente e la superficie di spoglia dell'imbocco.
Ciò, a sua volta, potrà causare la rottura
dell'utensile: per tale ragione, gli imbocchi lunghi delle forme A, B e D non sono
adatti per lavorazione a foro cieco, in
quanto tali forme creano trucioli sottili.
L'inversione del senso di rotazione è già iniziata. Inizialmente,
i trucioli creati in precedenza restano fermi. In tale punto, la
coppia di contraccolpo è prossima allo zero.
5°
Gli imbocchi corti hanno il vantaggio di
creare un minor numero di trucioli;
inoltre, l'evacuazione del truciolo viene
favorita dalla maggiore sezione del
truciolo stesso.
Forma E
Un imbocco corto
(ad es. forma E) determina:
−−coppia ridotta
−−sezione di truciolo ampia
−−carico elevato sui denti dell'imbocco
−−minore vita utensile
−−evacuazione del truciolo ottimizzata
I trucioli toccano il lato posteriore del settore di taglio seguente.
Qui improvvisamente aumenta la coppia di contraccolpo. Ora
il truciolo deve essere tranciato. Poiché l'imbocco del maschio
a tagliare ha un angolo di spoglia inferiore e inoltre, durante la
rotazione in senso inverso, l'imbocco conico esce dal filetto in
direzione assiale, il truciolo inevitabilmente non può più essere
raccolto direttamente alla sua radice. È pertanto necessaria una
certa stabilità (spessore) del truciolo.
Il truciolo è stato tranciato e la coppia di contraccolpo si riduce
all'attrito fra la sezione di guida e il filetto tagliato.
23°
1° settore
2° settore
3° settore
78
Nota:
I maschi a tagliare per lavorazioni a
foro passante non sono utilizzabili
per la lavorazione a foro cieco, poiché
presentano un angolo di spoglia inferiore
dell'imbocco più ampio e il truciolo,
quindi, potrebbe non venire tranciato, ma
incepparsi fra imbocco e filettatura. Ciò,
a sua volta, potrebbe comportare scheggiature nell'imbocco e, in casi estremi, la
rottura del maschio a tagliare. Nei maschi a tagliare per lavorazioni a
foro cieco, l'angolo di spoglia inferiore
dell'imbocco è quindi sempre minore
rispetto ai maschi a tagliare per lavorazioni a foro passante, poiché i maschi
a tagliare devono tranciare il truciolo
alla radice durante l'inversione della
rotazione.
79
Informazioni tecniche – Maschiatura
Informazioni tecniche – Maschiatura
Procedura di taglio: lavorazione a foro cieco
Angoli e caratteristiche del maschio a tagliare
Andamento della coppia nella maschiatura a tagliare di una filettatura
a foro cieco
Dettaglio A
Colletto
Codolo
Diametro del codolo d1
Diametro
del filetto DN
Dettaglio B
Dettaglio A
Lunghezza
dentatura Lc
Larghezza della chiavetta l9
Lunghezza totale l1
Dettaglio B
Angolo dei fianchi
Passo
Md
Rallentamento del mandrino
Andamento temporale
Diametro di nocciolo
Diametro esterno
Diametro medio
Angolo di spoglia
­inferiore dei fianchi
Costola (settore)
Lieve aumento a
causa dell'attrito
supplementare
nella sezione di
guida
Il mandrino ha raggiunto
un numero di giri pari a
zero e inizia l'inversione
della rotazione
L'imbocco si inserisce:
forte incremento della
coppia
Area di taglio anteriore (superficie di spoglia
superiore)
Coppia di attrito
nella sezione di
guida del maschio a tagliare
all'inversione
della rotazione
Picchi di coppia elevati
indicano problemi nella
tranciatura del truciolo;
in tali casi, andrà scelto
un utensile con minore
angolo di spoglia inferiore
dell'imbocco
Primo contatto del truciolo
residuo con la parte posteriore del settore di taglio
seguente
Angolo di spoglia superiore
Diametro di nocciolo
Maschio a tagliare per lavorazioni a
foro passante con imbocco corretto
Angolo di
imbocco
corretto
Lunghezza di imbocco corretto
80
Angolo di spoglia
inferiore dell'imbocco
Angolo di
imbocco
Canalino di
lubrificazione
Maschio a tagliare per lavorazioni
a foro cieco con elica destra
Angolo di elica
Angolo di
imbocco
Scanalatura
81
Informazioni tecniche – Maschiatura
Comparazione dei dati delle geometrie
Un minore angolo di spoglia superiore:
−−migliora la stabilità dei taglienti (angoli
di spoglia superiore possono causare
scheggiature nella zona dell'imbocco)
−−produce, di norma, trucioli meglio
controllabili
−−genera superfici di minore qualità sul
componente
−−aumenta le forze di taglio, oppure la
coppia di taglio
−−è necessario per la lavorazione dei
materiali più duri
−−aumenta la tendenza alla compressione
del materiale da lavorare: in altri termini, il maschio a tagliare esegue la
spoglia con minore libertà, creando una
filettatura leggermente più stretta
Angoli di spoglia superiore, utensili per
lavorazioni a foro cieco
Paradur® HT
Paradur Ti Plus
®
Paradur Eco CI
®
Paradur HSC
®
Paradur X·pert M
®
Paradur Eco Plus
®
Paradur®
Synchrospeed
Paradur WLM
®
Angoli di spoglia superiore, utensili per
lavorazioni a foro passante
Prototex HSC
®
Prototex TiNi Plus
®
Paradur Eco CI
®
Prototex®
Synchrospeed
Prototex X·pert P
®
Prototex X·pert M
®
Angoli di elica, utensili per lavorazioni
a foro cieco
Paradur® Eco CI
Paradur® HT
Paradur® Ti Plus
Paradur® HSC
Paradur® WLM
Paradur®
Synchrospeed
Paradur® X·pert M
Paradur® Eco Plus
Paradur® X·pert P
82
Angoli di spoglia inferiore sui fianchi,
utensili per lavorazioni a foro cieco
Paradur® X·pert P
Paradur® WLM
Paradur® Eco CI
Paradur® X·pert M
Paradur® HT
Paradur® Eco Plus
Paradur® HSC
Paradur®
Synchrospeed
Paradur X·pert P
®
Prototex® Eco HT
Un maggiore angolo di elica:
−−favorisce l'evacuazione del truciolo
−−riduce la stabilità dell'utensile, limitando
quindi la coppia di taglio massima
−−riduce la stabilità dei denti
−−riduce la vita utensile
Angolo di spoglia inferiore sui fianchi:
L'angolo di spoglia inferiore sui fianchi
andrà armonizzato al tipo di materiale
da lavorare. I materiali di maggiore resistenza e quelli tendenti all'inceppamento
richiedono un maggiore angolo di spoglia
inferiore sui fianchi. Per contro, un maggiore angolo di spoglia inferiore peggiora
le caratteristiche di guida dell'utensile:
può quindi essere necessario impiegare
adattatori di compensazione per lo sfasamento del taglio nei materiali teneri.
Consiglio pratico:
Verifica dell'angolo di spoglia
inferiore sui fianchi
Un maschio a tagliare dovrà avvitarsi
agevolmente nel filetto precedentemente tagliato, senza raschiare le
superfici. Qualora ciò non sia possibile, andrà scelto un tipo di utensile con
maggiore angolo di spoglia inferiore
sui fianchi.
Paradur® Ti Plus
Angoli di spoglia inferiore sui fianchi,
utensili per lavorazioni a foro passante
Prototex® X·pert P
Paradur® Eco CI
Prototex® X·pert M
Prototex® Eco HT
Prototex® HSC
Angolo di imbocco corretto:
L'angolo di imbocco corretto è limitato dalla
lunghezza di imbocco e dal numero di
scanalature: un maggiore angolo di imbocco
corretto, infatti, ridurrà la larghezza del
settore nel primo filetto dell'imbocco. Ciò,
a sua volta, ridurrà la stabilità del tagliente,
aumentando il rischio di scheggiature nella
zona dell'imbocco. Un maggiore angolo di
imbocco corretto, tuttavia, favorisce
l'evacuazione del truciolo nella direzione di
avanzamento. Angoli di imbocco corretto
troppo ridotti possono rendere problematica
l'evacuazione del truciolo. Un rimedio può
essere l'impiego di utensili a spirale sinistra.
Angolo di spoglia inferiore dell'imbocco:
I maschi a tagliare per lavorazioni a foro
passante hanno un angolo di spoglia
inferiore dell'imbocco all'incirca triplo rispetto ai maschi a tagliare per lavorazioni
a foro cieco. Per la spiegazione del motivo,
vedere pagina 80.
Prototex®
Synchrospeed
Prototex® TiNi Plus
Angoli di imbocco corretto,
utensili per lavorazioni a foro passante
Prototex® HSC
Prototex® TiNi Plus
Prototex® X·pert M
Prototex® Eco HT
Prototex®
Synchrospeed
Prototex® X·pert P
83
Informazioni tecniche – Maschiatura
Particolarità della maschiatura
Filettatura di fori ciechi profondi e sottoquota
−−Se possibile, utilizzare maschi a tagliare a scanalatura rettilinea adduzione assiale del refrigerante,
oppure maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco
a spirale rialzata, con area di taglio anteriore non
trattata o vaporizzata:
• Paradur® HT (a scanalatura rettilinea)
• Paradur® Synchrospeed con rivestimento TiN/vap
(a spirale)
−−Per acciai inossidabili e come soluzione in generale,
si consiglia la rullatura; per la maschiatura di acciai
inossidabili, sono indispensabili i maschi a tagliare
a spirale:
• Rullatura: Protodyn® S Eco Inox
• Maschiatura: Paradur® X·pert M
Uscita filetto obliqua
−−Utilizzare maschi a tagliare con la massima
­lunghezza possibile della sezione di guida e della
massima stabilità (ad es. Prototex® X·pert P, Prototex® X·pert M)
• Le inclinazioni fino a 30° sono relativamente
agevoli
−−Alternativa: fresatura a filettare
Filettatura in caso di prefori di maschiatura
molto più profondi della parte filettata
−−Utilizzare maschi a tagliare per lavorazioni a foro
passante con imbocco corretto modificato:
• Ridurre la spoglia dell'imbocco al valore di un
maschio a tagliare per lavorazioni a foro cieco
• Accorciare la lunghezza di imbocco a ca. 3 filetti
Vantaggio: maggiore vita utensile rispetto ai maschi
a tagliare per lavorazioni a foro cieco a spirale rialzata
Svantaggio: i trucioli restano nel foro
−−Per materiali a truciolo corto, quali ad es. GG25,
è possibile utilizzare anche utensili a scanalatura
rettilinea senza imbocco corretto:
• Paradur® Eco CI
−−Naturalmente, per questa lavorazione saranno
utilizzabili anche maschi a tagliare per lavorazioni
a foro cieco a spirale rialzata
Filetti con gole
−−I filetti con gole andranno lavorati con utensili
a spirale rialzata:
• Paradur® X·pert M
• Paradur® X·pert P
• Paradur® Eco Plus
84
85
Informazioni tecniche – Maschiatura
Forze di processo nella maschiatura
Programmazione dell'avanzamento con
impiego di adattatori di compensazione
Nella maschiatura a tagliare, si presentano forze assiali che variano in base agli
utensili impiegati. I maschi a tagliare a
spirale destra sono soggetti ad una forza
Impiegando mandrini per maschi con compensazione
assiale, andranno considerate le forze assiali di lavorazione, che variano in base agli utensili impiegati.
assiale nella direzione di avanzamento; nei
maschi a tagliare con imbocco corretto,
tale forza agisce, invece, in direzione
opposta.
Con Maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco
a spirale, si crea una forza assiale nella direzione di
avanzamento. Tale forza andrà contrastata con una
programmazione negativa.
Senso di rotazione
Forza di taglio
Forza assiale
Forza radiale
Forza assiale variabile
in base all'utensile
Forze di processo nei maschi
a tagliare a spirale destra
Forze di processo nei maschi
a tagliare con imbocco
corretto
Impiegando adattatori di compensazione,
dette forze potranno comportare un taglio
troppo ampio della filettatura: in tale
caso, si parla di “sfasamento assiale del
taglio”. Lo sfasamento assiale del taglio
Pezzo da lavorare
Maschio a tagliare
Filettatura sfasata in direzione assiale,
con utensili a spirale destra: sfasamento del taglio sulla parte inferiore
dei fianchi
Per ulteriori informazioni sullo sfasamento
del taglio e per le necessarie contromisure, vedere pagina 91 (Problemi e soluzioni,
Maschiatura).
86
I consueti valori di avanzamento per questa lavorazione sono compresi fra il 90 e il 98% dell'avanzamento
teorico. L'avanzamento teorico si può calcolare con la
seguente formula:
viene favorito impiegando utensili a spirale rialzata con ampio angolo di spoglia
inferiore sui fianchi nei materiali teneri,
oppure in caso di trattamento improprio
dei taglienti.
Pezzo da lavorare
Programmazione
macchina 90 - 98%
Maschio a tagliare
Filettatura sfasata in direzione assiale,
con maschi a tagliare a spirale sinistra o
maschi a tagliare con imbocco corretto:
sfasamento del taglio sulla parte superiore dei fianchi
vf = n x p
n = numero di giri; p = passo del filetto
Con utensili a spirale sinistra, oppure con
maschi a tagliare con imbocco corretto, i rapporti
si invertono: in tali casi, infatti, le forze assiali si creano in direzione opposta a quella di avanzamento.
Forza assiale variabile
in base all'utensile
Programmazione
macchina 100%
In tale caso è consigliabile la programmazione
­dell'avanzamento teorico.
87
Informazioni tecniche – Maschiatura
Modifiche
Formazione del
truciolo
Smusso negativo
(smusso Secur)
Imbocco accorciato
Angolo di elica
­ridotto nell'imbocco
I trucioli vengono avvolti
più strettamente e
risultano più corti
I trucioli vengono avvolti
più strettamente e
si formano in minore
quantità
I trucioli vengono avvolti
maggiormente e risultano più corti
Filetto
smussato
Area di taglio
anteriore non
trattata
Nessuna variazione
I trucioli vengono avvolti
più strettamente e
risultano più corti
Senza rivestimento:
Durata utensile
Con rivestimento:
Senza rivestimento: Qualità di filettatura
Con rivestimento:
Spessore del truciolo
Coppia
Esempio di
­applicazione
Assenza di avvolgimenti
trucioli negli acciai da
costruzione quali St52,
C45 ecc.
Filettatura quasi fino al
fondo del foro; migliore
controllo del truciolo
Formazione del truciolo
ottimizzata negli acciai
e nell'alluminio
Problemi di scheggiature o di accumuli in
fase di saldatura nella
sezione di guida
Formazione del truciolo
ottimizzata negli acciai e
nella lavorazione di alberi
a gomiti
Utensili standard
opportunamente
modificati
Paradur® Secur
Paradur® HSC
Prototex® HSC
Tutti gli utensili con
imbocco di forma E/F
Paradur® Ni 10
Paradur® HSC
Paradur® Eco Plus
Paradur® X·pert M
Paradur® Synchrospeed
Tutti gli utensili non
rivestiti e Paradur®
Synchrospeed (TiN-vap)
maggiore 88
invariata minore sensibilmente minore
89
Informazioni tecniche – Maschiatura
Problemi e soluzioni
Controllo del truciolo:
Nella maschiatura di fori ciechi, il controllo del truciolo è un aspetto cruciale,
soprattutto con fori ciechi profondi nei
materiali tenaci a truciolo lungo. I problemi
di controllo del truciolo si manifestano con
matasse di trucioli, picchi di coppia casuali, scheggiature dentate nella sezione di
guida e/o con danni irreparabili all'utensile.
Rimedio:
Per ottimizzare il controllo del truciolo è
possibile modificare* maschi a tagliare di
tipo standard, oppure realizzare nuove
strutture:
−−Rettificare un angolo di elica ridotto,
per ottenere trucioli corti
−−Ridurre l'angolo di spoglia superiore, per
ottenere trucioli avvolti più strettamente e più corti
−−Con utensili a spirale poco accentuata,
oppure a scanalatura rettilinea, è
possibile combinare i provvedimenti
suddetti, integrandoli con l'adduzione
assiale del lubrorefrigerante, che
coadiuva la rimozione tramite fluido dei
trucioli corti; soprattutto nella produzione di grande serie, si tratta di un
metodo collaudato per incrementare
sicurezza di processo e produttività
−−Levigatura dell'area di taglio anteriore,
oppure angolo elica ridotto non trattato; in tale modo si otterranno trucioli
ben controllabili
−−Sostituire i rivestimenti TiN/TiCN con
THL: il THL presenta infatti migliori
caratteristiche di formazione del
truciolo; impiegare utensili non trattati,
oppure vaporizzati, anziché rivestiti
−−Accorciare l'imbocco (operazione di
modifica): in tale modo si creeranno
meno trucioli e di maggiore spessore
−−Ridurre il numero di scanalature (nuova
struttura): ciò aumenterà lo spessore
In linea generale, vale quanto segue:
Quanto maggiore è la resistenza del
materiale e quanto minore è la dilatazione alla rottura del materiale, tanto
più agevole sarà controllare i trucioli. Le
maggiori difficoltà nel controllo del truciolo si presentano con gli acciai dolci
da costruzione, gli acciai bassolegati e
quelli inossidabili a bassa resistenza.
Quanto più i provvedimenti suddetti si
ripercuoteranno sulla formazione del
truciolo, tanto minore sarà la qualità
superficiale del filetto. Sarà quindi
fondamentale armonizzare i provvedimenti andranno quindi armonizzati
alle esigenze del cliente. Sfasamento del taglio:
La geometria dei maschi a tagliare è
realizzata su misura per determinate
applicazioni. In caso di impiego non corretto, i maschi a tagliare possono creare
filettature troppo ampie: in tale caso, si
parla di “sfasamento del taglio”.
Nota:
Lo sfasamento del taglio è praticamente escluso nella rullatura, nella
fresatura a filettare e nella maschiatura a tagliare sincrona.
fianchi nei materiali teneri, oppure in caso
di trattamento improprio dei taglienti.
I maschi a tagliare che sfasino il taglio per
le ragioni suddette creeranno necessariamente filettature troppo ampie. Uno
sfasamento del taglio sporadico può
verificarsi se, a causa dello stato dei
trucioli o di accumuli di materiale in fase
di saldatura, forze assiali agiscano su un
solo lato dell'utensile: in tale caso, si parla
di “sfasamento radiale del taglio”.
del truciolo e migliorerà la stabilità
dell'utensile
−−Utilizzare un utensile con smusso
negativo (ad es. Paradur® Secur)
−−Rullatura o fresatura a filettare: i materiali che diano problemi di controllo del truciolo nella maschiatura a
foro cieco, si possono generalmente
lavorare senza asportazione di truciolo
con la rullatura. Se la rullatura non è
consentita, come soluzione si potrà
utilizzare la fresatura a filettare: tale
processo crea trucioli corti.
Lo sfasamento del taglio è più probabile
con i maschi a tagliare per lavorazioni
a foro cieco a spirale rialzata. La forza
assiale nella direzione di avanzamento,
determinata dall'angolo di elica, può far
sì che il maschio a tagliare si inserisca nel
foro più velocemente rispetto al passo
corrispondente: in tale caso, si parla di
“effetto cavatappi” e di “sfasamento
assiale del taglio”. I maschi a tagliare
per lavorazioni a foro passante, data la
loro geometria, sono soggetti a forze
assiali in direzione contraria a quella
di avanzamento, anch'esse potenziale
causa di sfasamento assiale del taglio.
Lo sfasamento assiale del taglio viene
favorito impiegando maschi a tagliare
con ampio angolo di spoglia inferiore sui
rimedio:
−−Lavorazione sincrona
−−Impiegare utensili armonizzati al tipo
di materiale
−−Scegliere un rivestimento idoneo (per
contrastare lo sfasamento radiale del
taglio)
−−Ottimizzare il controllo del truciolo (per
contrastare lo sfasamento radiale del
taglio)
−−Impiegare maschi a tagliare con angolo
di elica minore
−−Impiegare maschi a tagliare con trattamento speciale:
• Paradur® X·pert P; Paradur® Eco Plus
• Prototex® X·pert P; Prototex® Eco HT
−−Fresatura a filettare
−−Rullatura
Esempio di scheggiature in caso di problemi di
controllo del truciolo
Filettatura a foro cieco sfasata in direzione
assiale
Filettatura a foro passante sfasata in direzione
assiale
* Le modifiche sono illustrate esaurientemente e rappresentate intuitivamente alle pagine 88 - 89.
90
91
Informazioni tecniche – Maschiatura
Problemi e soluzioni
Superficie del filetto:
La superficie del filetto viene determinata:
−−dal processo di produzione: taglio,
rullatura, fresatura
−−dall'usura dell'utensile
−−dalla geometria
−−dal rivestimento
−−dal tipo di materiale da lavorare
−−dal lubrorefrigerante e dalla sua disponibilità nell'area funzionale dell'utensile
Nota:
Nella maschiatura a tagliare e nella
rullatura, è pressoché impossibile
influire sulla qualità di finitura superficiale con i parametri di taglio. Al
contrario, nella fresatura a filettare,
le velocità di taglio e di avanzamento
si potranno scegliere in modo reciprocamente indipendente.
Ottimizzazione della superficie del filetto
nella maschiatura a tagliare:
−−Sostituire la maschiatura a tagliare con
la rullatura o la fresatura a filettare
−−Aumentare l'angolo di spoglia superiore
−−Minore spessore del truciolo, tramite un
imbocco più lungo o un maggiore
numero di scanalature (con i maschi a
tagliare per lavorazioni a foro cieco,
tuttavia, ciò peggiorerà la formazione
del truciolo)
−−Nell'acciaio, di norma le migliori superfici si ottengono con TiN e TiCN (nell'alluminio, le migliori superfici si ottengono
con utensili non trattati, oppure con
rivestimenti CrN e DLC) Maschio a tagliare
con rivestimento TiCN
in AlSi7
Maschio a tagliare
con rivestimento DLC
in AlSi7
−−Arricchire l'emulsione, oppure impiegare
olio anziché l'emulsione
−−Convogliare il lubrorefrigerante direttamente verso l'area funzionale
−−Sostituire preventivamente l'utensile
con uno nuovo
Usura:
Un'elevata durezza assicura una buona
resistenza all'usura e quindi un'elevata
vita utensile. Di norma, tuttavia, un incremento della durezza riduce la tenacità.
Con piccole dimensioni e con utensili
e a spirale rialzata occorre un'elevata
tenacità, per prevenire danni irreparabili
all'utensile.
Con maschi a rullare, utensili a scanalatura rettilinea e a spirale poco accentuata,
nonché per la lavorazione di materiali
abrasivi a bassa resistenza, di norma
la durezza dell'utensile di norma si può
incrementare agevolmente.
Esempio di usura da abrasione
Incollamento sull'utensile:
In base al materiale da lavorare, sono
consigliabili come soluzione rivestimenti
e trattamenti termici speciali:
−−Al e leghe a base di Al: utensili non trattati, CrN, DLC, WC/C
−−Acciai dolci e acciai inossidabili: vap
−−Acciai dolci da costruzione: CRN
Esempio di saldatura
Alcuni dei provvedimenti proposti, pur
migliorando la qualità superficiale,
peggiorano il controllo del truciolo, cosa
problematica soprattutto con fori ciechi
profondi. Anche in tale caso, andrà raggiunto un compromesso, nel rispetto delle
esigenze del cliente.
92
93
Informazioni tecniche – Rullatura
Nozioni fondamentali sui processi
La rullatura è un processo utilizzato per
realizzare filettature interne senza
asportazione di truciolo, tramite deformazione a freddo. Il materiale viene
portato per deformazione in stato di
scorrimento plastico, generando in tal
modo un profilo di filettatura molto
compatto. Si può quindi rinunciare alle
scanalature, solitamente necessarie
nella maschiatura, a vantaggio della
stabilità dell'utensile.
Con l'incrudimento delle filettature
rullate, in combinazione con un andamento ininterrotto delle fibre (cfr.
illustrazione in basso a destra), aumenteranno sensibilmente sia la resistenza
esterna in caso di carico statico, sia la
La rullatura è ideale per la produzione di
grande serie, ad esempio per l'industria
automobilistica. La realizzazione di
filettature senza asportazione di truciolo,
combinata all'elevata stabilità dell'utensile grazie al profilo poligonale, consente
processi estremamente sicuri. Inoltre,
rispetto alla maschiatura, è spesso
possibile ottenere parametri di taglio
superiori ed una maggiore durata utensile. Rispetto alla maschiatura, nella
rullatura occorre una coppia maggiore di
circa il 30%.
resistenza continuativa in caso di carico
dinamico. Vale il contrario per l'andamento interrotto delle fibre, come si presenta
nella maschiatura e nella fresatura a
filettare (cfr. illustrazione in basso a
sinistra).
Incisione di
rullatura
Occorre tenere presente che, nelle
filettature rullate nella zona dell'incavo,
si forma sempre un'incisione di rullatura.
Per tale ragione, la rullatura non è
consentita in tutti i settori. Le limitazioni
per l'impiego pratico sono riportate qui
accanto.
94
−−Settore alimentare e industria medicale
(incrinature a pettine nella zona dell'incisione di rullatura)
−−Avvitamento automatico di componenti
(possibilità di inceppamenti della vite
nell'incisione di rullatura)
−−Lavorazione non consentita nell'industria aeronautica
Nota:
Nella rullatura, il foro di maschiatura
dispone di tolleranze minori rispetto
alla maschiatura e alla fresatura a
filettare: la rullatura, quindi, non
rappresenta l'alternativa più economica per tutti i casi. Sarà quindi indispensabile considerare le applicazioni
caso per caso. Per le formule di
calcolo dei fori di maschiatura necessari, si rimanda alle pagine 70 - 71.
Le varie forme di imbocchi sono consigliabili nelle varie applicazioni:
−−Forma D, 3,5 - 5,5 filetti: filettature passanti
−−Forma C, 2 - 3,5 filetti: filettature a foro cieco e passanti
−−Forma E, 1,5 - 2 filetti: filettature a foro cieco
Il 65% circa di tutti i materiali da lavorare
nell'industria sono lavorabili tramite
rullatura. I limiti del caso sono riportati di seguito:
−−Materiali fragili, con allungamento alla
rottura inferiore al 7%, quali ad es.:
• GG
• Leghe a base di Si con contenuto di
Si > 12%
• Leghe a base di CuZn a truciolo corto
• Duroplasti
−−Passo del filetto > 3 mm (la rullatura
risulta particolarmente economica con
passi ≤ 1,5 mm)
−−Resistenza alla trazione > 1200 - 1400 N/mm²
Materiali tipici per la rullatura sono
i seguenti:
−−Acciaio
−−Acciaio inossidabile
−−Leghe di rame tenere
−−Leghe a base di Al per lavorazione
plastica
95
Informazioni tecniche – Rullatura
Influsso del diametro di preforatura
Il diametro del preforo di maschiatura
influisce in modo determinante sul
processo di rullatura: da un lato, esso
influisce sulla coppia necessaria e sulla
durata utensile del maschio a rullare;
dall'altro, anche sul processo di formazione del filetto. Tali rapporti sono
illustrati intuitivamente nel grafico di
seguito.
Per le filettature rullate, secondo DIN
13-50, sono consentiti diametri di nocciolo maggiori rispetto alla maschiatura. Ad
esempio, per una filettatura rullata della
classe di tolleranza 6H, andrà rispettato il
diametro di nocciolo della filettatura
minimo per la classe di tolleranza 6H;
tuttavia, il diametro di nocciolo della
filettatura massimo è prossimo alla classe
di tolleranza 7H. Tale rapporto è rappresentato nell'esempio del diagramma di
seguito.
Esempio di diametri di nocciolo consentiti per la dimensione M6-6H
Maschiatura
5,217
Quota minima
Quota nominale
Quota massima
Diametro del foro di maschiatura
Diametro di nocciolo in mm
5,2
Coppia
Rullatura
5,25
Vita utensile
5,153
5,15
5,1
5,05
5
4,95
4,917
4,917
4,9
4,85
4,8
4,75
min.*
Diametro di
nocciolo 6H
minimo
Diametro di
nocciolo 6H
massimo
Diametro di
nocciolo 6H
minimo
Diametro di
nocciolo 7H
massimo
max.*
* Tolleranza del diametro di nocciolo generato secondo DIN 13-50
Esempio: M16 x 1,5-6H, 42CrMo4; Rm = 1100 N/mm2
Diametro di preforatura: 15,22 mm
–> Diametro di nocciolo: 14,37 mm
Diametro di preforatura: 15,3 mm
–> Diametro di nocciolo: 14,51 mm
Diametro di preforatura: 15,34 mm
–> Diametro di nocciolo: 14,62 mm
Nota:
Rapporto fra diametro di preforatura e diametro di nocciolo della filettatura:
Se il foro di maschiatura viene praticato con una maggiorazione di 0,04 mm, il
diametro di nocciolo della filettatura (dopo la rullatura) aumenterà di almeno
0,08 mm, ossia almeno del fattore 2.
96
Consiglio pratico:
Soprattutto nella produzione di grande serie, sarà
opportuno ottimizzare il diametro di preforatura. In tale caso, varrà quanto segue:
Per il diametro di preforatura andrà scelta la
misura più ampia possibile, ma contenuta entro
il necessario.
L'aumento del diametro di preforatura determinerà:
−−una maggiore durata utensile
−−un processo di rullatura più agevole e sicuro
−−un minore fabbisogno di coppia
Occorrerà accertarsi che il filetto mantenga la
conformità dimensionale.
Per i diametri di preforatura consigliati,
consultare la tabella a pagina 116.
97
Informazioni tecniche – Rullatura
Informazioni tecniche – Rullatura
Modifiche
Problemi e soluzioni
Rappresentazione grafica
Effetto
Imbocco
Forma D
Maggiore durata
utensile
Tempo ciclo
­lievemente
maggiore
Imbocco
forma E
Filettatura quasi
fino al fondo del
foro e tempo ciclo
lievemente minore
Minore durata
utensile
Uscite
­refrigerante
radiali
Migliori condizioni di
refrigerazione e di
lubrificazione (per
filetti profondi e materiali impegnativi)
Canalini di
lubrificazione
sul codolo
Migliori condizioni
di refrigerazione
e di lubrificazione
(ma meno efficienti
rispetto alle uscite
refrigerante radiali)
­Lunghezza
totale
­maggiorata
Rivestimenti
e trattamenti
termici
98
Effetto collaterale
Possibilità di
lavorazione in
punti difficilmente
accessibili
Armonizzazione
del rivestimento
all'applicazione
concreta
Maggiori costi
utensili
–
–
Possibilità di
­maggiori costi
utensili
In linea generale, la rullatura è un processo estremamente sicuro. La rullatura mostra tutti i suoi vantaggi soprattutto con
fori ciechi profondi, nei materiali teneri o
tenaci, nei quali la maschiatura dà i maggiori problemi di evacuazione del truciolo.
Per tale ragione, la rullatura in quanto tale
si può considerare un'autentica “soluzione
ai problemi”.
Per una fortunata coincidenza tecnica,
proprio quei materiali che più frequentemente causano problemi di lavorazione –
quali ad es. St52, 16MnCr5, C15 – siano
rullabili agevolmente.
La rullatura è vantaggiosa anche laddove
occorra una qualità di finitura superficiale
molto elevata. Di norma, nella maschiatura a rullare i gradi di rugosità sono nettamente inferiori rispetto alla maschiatura
a tagliare.
Nonostante i vantaggi del realizzare
filettature senza asportazione di truciolo,
anche nella rullatura occorre considerare
alcuni aspetti, per garantire un processo
sicuro:
−−Il diametro di preforatura dispone di
tolleranze minori rispetto alla maschiatura (ad es., con M6 ± 0,05 mm)
−−La foratura non deve lasciare trucioli nel
foro di maschiatura: ciò si può ottenere
impiegando punte elicoidali con lubrificazione interna, oppure maschi a rullare
con uscita refrigerante assiale; nel
secondo caso, prima della rullatura, il
maschio a rullare andrà posizionato per
breve tempo sopra il foro di maschiatura
−−Nella rullatura, la coppia necessaria è
maggiore rispetto alla maschiatura;
all'occorrenza, andrà quindi aumentato
il valore di regolazione dell'adattatore
−−La rullatura richiede maggiore attenzione al lubrorefrigerante e alla relativa
alimentazione: un funzionamento a
secco, anche di breve durata, ha infatti
effetti maggiori rispetto alla maschiatura a tagliare. Ciò a causa delle maggiori pressioni superficiali sui taglienti
preformati e della minore sezione dei
canalini di lubrificazione per rullatura
rispetto a quelli dei maschi a tagliare.
Date le minori dimensioni dei canalini di
lubrificazione, il maschio a rullare risulta
però più stabile, cosa peraltro necessaria, date le maggiori coppie in gioco.
Canalini di lubrificazione più grandi
causerebbero facilmente scheggiature
sui taglienti preformati, a causa delle
elevate forze. Per ulteriori dettagli su
una corretta refrigerazione e lubrificazione, consultare pagina 60.
−−Il valore di attrito si riduce, per ogni
rivestimento, all'aumentare della
temperatura; maggiori velocità di
rullatura possono quindi migliorare la
durata utensile
−−Rinomate case automobilistiche richiedono spesso il rispetto di una determinata portata del filetto: tale condizione,
con utensili standard, non è sempre
possibile in condizioni di sicurezza di
processo
Nota:
Walter Prototyp è in grado di implementare in sicurezza i requisiti
delle case automobilistiche, grazie
a profili speciali.
99
Informazioni tecniche – Rullatura
Informazioni tecniche – Fresatura a filettare
Problemi e soluzioni
Nozioni fondamentali sui processi
Casi limite della rullatura:
Per la rullatura risulta difficile indicare
limiti chiari, essendovi sempre eccezioni
nelle quali i limiti siano stati superati con
successo, come altre in cui essi neppure
siano stati raggiunti.
−−Resistenza alla trazione In base al tipo di materiale e alle condizioni di lubrificazione, il limite è di ca.
1200 N/mm²; sono tuttavia noti casi in
cui siano stati rullati con buoni risultati
l'acciaio inossidabile, con maschi a
rullare in HSS-E, e l'Inconel 718, noto
per la difficile lavorabilità, con maschi
a rullare in metallo duro integrale.
Entrambi i materiali presentavano una
resistenza di ca. 1450 N/mm².
−−Allungamento alla rottura In generale, l'allungamento viene
indicato con un valore minimo del 7%;
sono tuttavia noti casi in cui, ad esempio la GGG-70 sia stata rullata con una
dilatazione alla rottura di appena il 2%.
Tuttavia, in questo caso, erano rilevabili
minuscoli cretti nei fianchi, che l'utilizzatore ha comunque accettato. In tali
casi, tuttavia, dalla rullatura non ci si
poteva aspettare una maggiore resistenza.
−−Passo e profilo di filettatura Con passi superiori ai 3 - 4 mm, i limiti
di resistenza alla trazione riportati in
precedenza vanno corretti al ribasso.
I tipi di filetto con fianchi fortemente
inclinati (ad es. 30° nella filettatura
trapezoidale) andranno esaminati caso
per caso.
−−Contenuto di Si Le leghe per getti di alluminio a base di
AlSi possono essere rullate se il contenuto di silicio non supera il 10%. Anche
qui, tuttavia, sono noti casi in cui il
contenuto di Si era pari al 12-13%.
100
Andranno però previste una minore
qualità superficiale e una minore
resistenza esterna del filetto.
−−Incisione di rullatura L'incisione di rullatura sull'incavo del
filetto, fenomeno inevitabile, può
divenire un problema in caso di avvitamenti automatizzati: i primi filetti,
infatti si inseriscono talvolta nell'incisione di rullatura. Le filettature rullate vengono evitate
anche nei componenti per il settore
alimentare e per l'industria medicale,
poiché il lavaggio non consentirebbe
un'affidabile rimozione delle impurità
nell'incisione di rullatura.
Nota:
Walter Prototyp è in grado di concepire utensili speciali che, a determinate condizioni, consentono
di chiudere l'incisione di rullatura.
Sono noti casi in cui i clienti, per
tale ragione, abbiano consentito la
rullatura, contrariamente all'opinione iniziale.
Profilo di filettatura con maschio
standard
Profilo di filettatura con maschio
speciale
−−Industria aeronautica Nell'industria aeronautica, la rullatura
non è consentita. Qui vengono generalmente evitate le variazioni strutturali
che si presentano con la rullatura o la
saldatura.
Aspetti fondamentali della
fresatura a filettare:
−−È necessaria una macchina utensile
a controllo CNC 3D (attualmente, lo
standard corrente)
−−La fresatura a filettare convenzionale è
possibile fino a ca. 2,5 x DN di profondità; con la fresatura a filettare orbitale si
arriva fino a ca. 3 x DN di profondità
−−Maggiori costi utensili rispetto alla
maschiatura
−−Con filetti a passo ridotto e di grandi
dimensioni, la fresatura a filettare
risulta spesso più rapida rispetto alla
maschiatura e alla rullatura
Contrariamente alla maschiatura e alla rullatura, nella fresatura a filettare il passo
viene generato dal controllo CNC.
P = P passo
Maschiatura: Il passo del filetto P viene
generato dal maschio a tagliare/a rullare.
In teoria, una fresa per filettature interne
è utilizzabile anche per realizzare filettature esterne; tuttavia, i filetti così generati non corrisponderanno alla normativa,
poiché le filettature esterne, per ridurre
al minimo l'effetto di intaglio nel nocciolo,
sono arrotondate e il diametro esterno
generato risulta troppo piccolo.
T = passo apparente = P passo
Fresatura a filettare: Il passo del filetto P
viene generato dal controllo CNC (programma circolare).
Vite
Dado
Poiché il calibro ad anello per filettature
verifica il filetto al diametro sui fianchi, la
conformità dimensionale viene comunque
mantenuta.
101
Informazioni tecniche – Fresatura a filettare
Nozioni fondamentali sui processi
Nella fresatura a filettare, contrariamente alla maschiatura e alla rullatura,
all'aumentare delle dimensioni del filetto
la coppia necessaria aumenterà soltanto
moderatamente. È quindi possibile realizzare filettature anche di grandi dimensioni
con macchine di potenza ridotta.
Coppia
Maschiatura
Fresatura a filettare
Correzione dell'avanzamento
Poiché la fresatura a filettare avviene su
un percorso circolare e quindi il tagliente
percorre un tragitto maggiore rispetto al
centro dell'utensile, occorre distinguere
fra avanzamento perimetrale e avanzamento al centro dell'utensile. ­Poiché
l'avanzamento dell'utensile è sempre riferito al centro dell'utensile, l'avanzamento
della fresa andrà ridotto.
Nota:
Nella fresatura a filettare di perni,
i rapporti sono esattamente inversi.
Avanzamento perimetrale (vf)
Percorso al centro (vm)
ro
= et e
D iam inal
d om
n
Dimensioni del filetto
La fresatura a filettare è un processo
produttivo estremamente sicuro.
In generale si creano trucioli corti,
per cui l'evacuazione del truciolo non
rappresenta un problema. La fresatura
a filettare, inoltre, non richiede mandrini
speciali, tutti i tipi più comuni di mandrini
di fresatura sono infatti utilizzabili anche
per questo tipo di lavorazione.
d=
diam
e
tro f
resa
In linea generale, occorre distinguere fra due processi di fresatura fondamentali:
Fresatura discorde
(con filettatura destra dall'alto verso il basso)
La fresatura in controrotazione viene impiegata
di preferenza per la lavorazione di materiali
temprati, oppure come rimedio alla filettatura
conica.
Fresatura concorde
(con filettatura destra dal basso verso l'alto)
La fresatura concorde incrementa la vita utensile
e previene i segni di vibrazione dell'utensile; essa,
tuttavia, favorisce la conicità dei filetti.
Walter GPS esegue automaticamente tale
riduzione contestualmente alla creazione
del programma CNC. Anche alcuni controlli
CNC riducono l'avanzamento automaticamente, per lo stesso motivo. La riduzione
dell'avanzamento sul percorso circolare
andrà quindi disattivato, nel programma
CNC, con un apposito comando G. Comparando il tempo di ciclo calcolato da GPS
con quello effettivo, si potrà capire se
la macchina corregga automaticamente
l'avanzamento.
Consiglio pratico:
Per stabilire se la macchina utensile
corregga automaticamente l'avanzamento, il programma si potrà verificare all'inserimento senza profondità di
taglio. Comparando il tempo di ciclo
effettivo con quello rilevato da Walter
GPS si potrà capire se l'avanzamento
andrà adattato nel programma CNC.
Nota:
Walter GPS rileva automaticamente il processo appropriato per la
lavorazione del caso, considerando i dettagli specifici dell'utensile
e della lavorazione stessa.
102
103
Informazioni tecniche – Fresatura a filettare
Nozioni fondamentali sui processi
Per ridurre le forze assiali agenti sull'utensile, è possibile eseguire ripartizioni del
taglio:
Ripartizione assiale del taglio
Nota:
Con ripartizione assiale del taglio,
occorrerà accertarsi che la fresa a
filettare sia sempre scostata di un
multiplo del passo.
A causa delle forze di taglio, è normale
che una fresa a filettare sul codolo venga
maggiormente spostata sul codolo rispetto al tagliente anteriore. Ciò comporta
il fenomeno della filettatura conica.
In una fresa a filettare convenzionale,
nella lavorazione dell'acciaio, per ciascun
millimetro di profondità del filetto andrà
prevista una conicità di circa 1/1000 mm.
Tale fenomeno è anche dovuto alle forze
radiali agenti sulla fresa a filettare.
Profilo teorico
Profilo effettivo
1° taglio
2° taglio
Ripartizione radiale del taglio
3/4
4/4
1° taglio Fresatura in
­controrotazione
2° taglio Fresatura concorde
1° taglio
2° taglio
Vantaggi:
−−Possibilità di ottenere una maggiore
profondità del filetto
−−Minore rischio di rottura dell'utensile
−−Possibilità di fresatura a filettare anche
con un serraggio relativamente delicato
−−Contrasta la filettatura conica
Per contrastare questa legge fisica,
le frese a filettare presentano già una
geometria lievemente conica; in condizioni
di lavorazione gravose, potrà tuttavia essere necessario rimediare con i seguenti
provvedimenti:
−−Ripartizione radiale (multipla) del taglio
−−Esecuzione in controrotazione di tutti i
tagli radiali
−−Al termine del processo, esecuzione di
un taglio a vuoto senza ulteriore avanzamento
Nota:
In alternativa è anche possibile impiegare frese a filettare orbitali (TMO),
che generano filettature cilindriche
fino al fondo del foro.
I provvedimenti suddetti, pur aumentando il tempo di ciclo, sono indispensabili
in alcuni casi, laddove non sia possibile
garantire altrimenti la conformità dimensionale della filettatura.
Soprattutto con filettature a tolleranze
ridotte e con materiali di difficile lavorabilità (quali ad es. Inconel), tale conicità
rappresenta un problema per la precisione
dimensionale della filettatura.
Svantaggi:
−−Maggiore usura dell'utensile
−−Maggiore tempo di produzione
104
105
Informazioni tecniche – Fresatura a filettare
Informazioni tecniche – Fresatura a filettare
Distorsione del profilo
Programmazione CNC
A causa della fresatura in diagonale
nell'angolo dell'elica, il profilo di filettatura
dell'utensile viene trasferito sul componen-
Assenza di passo: nessuna distorsione del profilo
te in modo distorto. Tale fenomeno, detto
“distorsione del profilo”, è rappresentato
intuitivamente nell'esempio di seguito.
Passo P = 12: presenza di distorsione del profilo
Nota:
Quanto più il diametro fresa si approssimerà al diametro nominale di filettatura e
quanto maggiore sarà il passo del filetto, tanto più accentuata risulterà la distorsione del profilo.
Programmazione CNC con Walter GPS
In linea generale, si consiglia di generare
il programma CNC con Walter GPS. Ciò è
senz'altro consigliabile, poiché GPS, contrariamente ai cicli macchina predefiniti,
considera nei calcoli anche la stabilità
dell'utensile e, in caso di sovraccarico
dello stesso, prevede una Riduzione dei
parametri di taglio, oppure una ripartizione radiale del taglio.
Nota:
È vantaggioso effettuare una
ripartizione radiale del taglio con
avanzamento al dente invariato,
anziché selezionare un taglio e
ridurre l'avanzamento al dente: se
l'avanzamento al dente è troppo
ridotto, infatti, il tagliente si usurerà
in maniera eccessiva.
Walter GPS consente, anche ad utilizzatori non esperti, di creare in semplicità
e sicurezza un programma di fresatura
a filettare per 7 diversi tipi di controlli.
Rispetto al predecessore CCS, l'utilizzo è
stato notevolmente semplificato; inoltre,
il programma suggerisce automaticamente la strategia di realizzazione del filetto
più economica.
Ciascuna riga di programma è corredata da commenti, affinché sia sempre
possibile seguire i movimenti della
macchina (è possibile scegliere fra più
lingue). Di seguito si riporta un esempio
di programma CNC per fresatura di una
filettatura interna in un controllo secondo
DIN 66025.
Per generare filetti conformi, andranno rispettate le seguenti regole:
Filettatura metrica:
Diametro fresa ≤ 2/3 x diametro nominale di filettatura
Filettatura metrica fine:
Diametro fresa ≤ 3/4 x diametro nominale di filettatura
Esempio di distorsione del profilo con filetto M18 x 1,5
Diametro fresa a
filettare in mm
Scostamento sui fianchi causato
da distorsione del profilo in mm
16
0,0386
14
0,0167
Con frese a filettare di piccole dimensioni, sono teoricamente realizzabili
filettature di qualsiasi dimensione;
la durata utensile, tuttavia, si riduce
all'aumentare delle dimensioni del filetto;
ulteriori fattori limitanti sono la stabilità
dell'utensile e la lunghezza della spoglia
tagliente.
Nota:
Le filettature speciali e quelle con angoli dei fianchi ridotti, data la distorsione del
profilo, richiedono una preliminare verifica di fattibilità tecnica.
106
107
Informazioni tecniche – Fresatura a filettare
Informazioni tecniche – Fresatura a filettare
Programmazione CNC
Modifiche
Il raggio di programmazione “Rprg.”
Il raggio di programmazione, abbreviato “Rprg.”, rappresenta un parametro
principale per l'allestimento. Il valore Rprg.
viene calcolato in base al diametro sui
fianchi della fresa a filettare e consente la
realizzazione immediata di filetti conformi,
senza necessità di avvicinarsi progressivamente al valore di correzione. Il valore Rprg.
è riportato sul codolo dell'utensile e andrà
inserito nella tabella utensili del controllo
CNC in fase di allestimento della macchina,
alla creazione del programma CNC.
Il valore Rprg. è definito in modo che,
utilizzandolo nel programma CNC, venga
ottenuta la quota di calcolo minima per
la tolleranza del filetto. Creando il programma CNC con GPS, verrà visualizzata
una quota di correzione con cui si otterrà
il centro di tolleranza della tolleranza del
filetto selezionata. La quota di correzione
andrà sottratta dal valore Rprg., dopodiché il valore Rprg. corretto andrà inserito
nel controllo CNC.
108
Man mano che l'utensile viene utilizzato,
i taglienti si usurano, l'utensile stesso
viene spostato più sensibilmente e i
filetti si restringono. Tale usura si potrà
contrastare riducendo il valore Rprg.: in
tale modo, verranno nuovamente generati
filetti conformi. Sono consigliati step di
correzione nella misura di 0,01 mm. Negli
utensili di piccole dimensioni, correggere
il valore Rprg. è meno probabile rispetto a
quelli di grandi dimensioni, dato l'aumento
delle forze radiali e quindi il maggior
rischio di rottura dell'utensile. Qualora
occorra riaffilare gli utensili, si consiglia
pertanto di sostituirli superato l'80% della
durata utensile massima.
Rappresentazione
grafica
Modifica
Effetto
Gradino svasato e gradino
piano
Svasamento e gradino piano in
un solo utensile
Canalini di refrigerazione sul
codolo
Refrigerazione mirata,
senza indebolimento della
sezione utensile nella zona dei
taglienti
Uscite refrigerante radiali
Refrigerazione mirata con
filettature passanti
Filetti alternati
Forze di taglio ridotte, ma
tempo di lavorazione maggiore,
occorrendo due rotazioni
Tagliente di sbavatura
Rimozione del filetto
incompleto all'ingresso della
filettatura, senza ulteriore
ciclo di lavoro
Primo profilo di filettatura
prolungato anteriormente
Smussatura del foro di
maschiatura
Fresatura del colletto
Consente ripartizioni assiali
del taglio; consigliabile per
filetti profondi
109
Informazioni tecniche – Fresatura a filettare
Problemi e soluzioni
Parametri di taglio/Strategia/Regolazioni
vc in [m/min]
Programmazione
Nota:
L'impiego di utensili della famiglia TMO è
un'alternativa tecnicamente ottima per generare
filettature cilindriche.
Rotazione concorde
Controrotazione
Ripartizione del taglio
Refrigerazione e lubrificazione:
I problemi causati da refrigerazione e lubrificazione e
i relativi provvedimenti sono descritti a pagina 59. Raggio di progr. [Rprg.]
Refrigerazione
Pezzo da lavorare
TMO – Specialisti per compiti complessi:
Gli utensili della famiglia TMO rappresentano una soluzione a molti problemi: ad esempio quando occorra
realizzare filetti profondi, lavorare materiali temprati
o laddove le frese a filettare convenzionali genererebbero filettature coniche. Per ulteriori informazioni,
vedere pagine 36 e 102 - 105.
Filettatura conica:
Per spiegazioni e soluzioni del problema, consultare
pagine 102 - 105.
fz in [mm/dente]
Lavorazione di materiali duri:
−−Impiegare esclusivamente utensili specifici per la
lavorazione di materiali duri (TMO HRC e frese a
filettare Hart 10)
−−Lavorazione possibilmente in controrotazione
(vedere applicazione consigliata Walter GPS)
−−Scegliere il massimo diametro di preforatura consentito
−−In caso di problemi di cilindricità della filettatura,
praticare un taglio a vuoto, oppure impiegare
utensili della famiglia TMO HRC
−−Non impiegare lubrorefrigerante, ma rimuovere i
trucioli duri dal foro con aria di soffiaggio o lubrificazione minimale (MMS)
Serraggio
Diametro di preforatura
Evacuazione del truciolo
Stabilità/Geometria
Utensile
Conformità
dimensionale
Rottura
dell'utensile
Filettatura
conica
Scheggiature
sui taglienti
Ridotta
vita utensile
Segni di vibrazione
dell'utensile
Problema
Rapporto diametro/lunghezza
Angolo di elica
Rivestimento
Precisione di concentricità
Legenda:
Verificare 110
Ridurre Migliorare/Aumentare Utilizzare di preferenza
111
Informazioni tecniche – Supplemento
Formule
Numero di giri
n [min-1]
n =
vc x 1000
d1 x ∏
[min-1]
Velocità di taglio
vc [m/min]
vc =
d1 x ∏ x n
1000
[m/min]
Velocità di avanzamento
vf [mm/min]
112
vf =
pxn
[mm/min]
Informazioni tecniche – Supplemento
Diametri di nocciolo per maschiatura
e fresatura a filettare
M
MF
Diametro di nocciolo per filettatura interna
(mm)
6H min
6H max
Diametro punta
(mm)
Filettatura grossa unificata
Codice secondo
ASME B 1.1
Diametro di nocciolo per filettatura interna
(mm)
2B min
2B max
Diametro punta
(mm)
M2
1,567
1,679
1,60
N. 2-56
1,694
1,872
1,85
M 2,5
2,013
2,138
2,05
N. 4-40
2,156
2,385
2,35
M3
2,459
2,599
2,50
N. 6-32
2,642
2,896
2,85
M4
3,242
3,422
3,30
N. 8-32
3,302
3,531
3,50
M5
4,134
4,334
4,20
N. 10-24
3,683
3,962
3,90
M6
4,917
5,153
5,00
1
4,976
5,268
5,10
M8
6,647
6,912
6,80
5
6,411
6,734
6,60
/4 -20
/16 -18
M 10
8,376
8,676
8,50
3
7,805
8,164
8,00
M 12
10,106
10,441
10,20
1
10,584
11,013
10,80
/8 -16
/2 -13
M 14
11,835
12,210
12,00
5
/8 -11
13,376
13,868
13,50
M 16
13,835
14,210
14,00
3
/4 -10
16,299
16,833
16,50
15,50
M 18
15,294
15,744
M 20
17,294
17,744
17,50
M 24
20,752
21,252
21,00
M 27
23,752
24,252
24,00
M 30
26,211
26,771
26,50
M 36
31,670
32,270
32,00
M 42
37,129
37,799
37,50
UNF
Diametro di nocciolo per filettatura interna
(mm)
6H min
6H max
Filettatura fine unificata
Codice secondo
ASME B 1.1
Filettatura metrica fine ISO
Codice secondo
DIN 13
114
UNC
Filettatura metrica regolare ISO
Codice secondo
DIN 13
Diametro punta
(mm)
Diametro punta
(mm)
N. 4-48
2,271
2,459
2,40
N. 6-40
2,819
3,023
2,95
N. 8-36
3,404
3,607
3,50
N. 10-32
3,962
4,166
4,10
1
5,367
5,580
5,50
5
/16 -24
6,792
7,038
6,90
3
/8 -24
8,379
8,626
8,50
/4 -28
M 6 x 0,75
5,188
5,378 5,25
1
M 8 x 1
6,917
7,153 7,00
5
M 10 x 1
8,917
9,153 9,00
M 10 x 1,25
8,647
8,912 8,75
M 12 x 1
10,917
11,153 11,00
M 12 x 1,25
10,647
10,912 10,75
M 12 x 1,5
10,376
10,676 10,50
M 14 x 1,5
12,376
12,676 12,50
M 16 x 1.5
14,376
14,676 14,50
M 18 x 1.5
16,376
16,676 16,50
M 20 x 1.5
18,376
18,676 18,50
M 22 x 1,5
20,376
20,676 20,50
/2 -20
/8 -18
G
Diametro di nocciolo per filettatura interna
(mm)
2B min
2B max
11,326
11,618
11,50
14,348
14,671
14,50
Filettatura per tubi
Codice secondo
DIN EN ISO 228
Diametro di nocciolo per filettatura interna
(mm)
min
max
Diametro punta
(mm)
1
G /8
8,566
8,848
8,80
1
G /4
11,445
11,890
11,80
3
G /8
14,950
15,395
15,25
1
G /2
18,632
19,173
19,00
5
G /8
20,588
21,129
21,00
3
G /4
24,118
24,659
24,50
G1
30,292
30,932
30,75
115
Informazioni tecniche – Supplemento
Informazioni tecniche – Supplemento
Diametro di nocciolo per la rullatura
Tabella comparativa delle durezze
M
Filettatura metrica regolare ISO, tolleranza 6H
Codice secondo
DIN 13
MF
Diametro di preforatura
(mm)
M 1,6
1,221
-
M 2
1,567
1,707
1,82
M 2,5
2,013
2,173
2,30
1,45
M 3
2,459
2,639
2,80
M 3,5
2,850
3,050
3,25
M 4
3,242
3,466
3,70
M 5
4,134
4,384
4,65
M 6
4,917
5,217
5,55
M 8
6,647
6,982
7,40
M 10
8,376
8,751
9,30
M 12
10,106
10,106
11,20
M 14
11,835
12,310
13,10
M 16
13,835
14,310
15,10
Filettatura metrica fine ISO, tolleranza 6H
Codice secondo
DIN 13
116
Diametro di nocciolo per filettatura
interna secondo DIN 13-50 (mm)
6H min
7H max
Diametro di nocciolo per filettatura
interna secondo DIN 13-50 (mm)
6H min
7H max
Diametro di preforatura
(mm)
M 6 x 0,75
5,188
5,424
M 8 x 1
6,917
7,217
5,65
7,55
M 10 x 1
8,917
9,217
9,55
M 12 x 1
10,917
11,217
11,55
M 12 x 1,5
10,376
10,751
11,30
M 14 x 1,5
12,376
12,751
13,30
M 16 x 1.5
14,376
14,751
15,30
Resistenza alla
trazione
Rm in N/mm2
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
1250
1300
1350
1400
1450
1500
1550
1600
Durezza Brinell
HB
50
60
80
90
100
120
130
150
165
175
190
200
215
230
250
270
280
300
310
320
340
350
370
380
400
410
430
440
450
470
Durezza Rockwell Durezza Vickers
HRC
HV
22
25
27
29
31
33
34
36
38
40
41
43
44
45
46
48
49
51
53
55
57
59
61
63
64
65
66
67
68
69
50
60
80
95
110
125
140
155
170
185
200
220
235
250
265
280
295
310
325
340
360
375
390
405
420
435
450
465
480
495
530
560
595
635
680
720
770
800
830
870
900
940
980
PSI
22
29
37
43
50
58
66
73
79
85
92
98
105
112
120
128
135
143
150
158
164
170
177
185
192
200
207
214
221
228
247
265
283
117
Informazioni tecniche – Supplemento
Regolazione della coppia nei
mandrini per maschi
Conversione per altri materiali
Valori indicativi per la regolazione della coppia nei mandrini per maschi
Tipo di
filetto
Dimensione
[mm]
Passo
[mm]
Valore di
regolazione
coppia per
maschiatura
a tagliare
[Nm]
Coppia di
rottura per
maschiatura
a tagliare
[Nm]
Valore di
regolazione
coppia per
rullatura
[Nm]
M, MF
1
≤ 0,25
0,03*
0,03
0,07*
M, MF
1,2
≤ 0,25
0,07*
0,07
0,12
M, MF
1,4
≤ 0,3
0,1*
0,1
0,16
M, MF
1,6
≤ 0,35
0,15*
0,15
0,25
M, MF
1,8
≤ 0,35
0,24*
0,24
0,3
M, MF
2
≤ 0,4
0,3*
0,3
0,4
M, MF
2,5
≤ 0,45
0,5
0,6
0,6
M, MF
3
≤ 0,5
0,7
1
1
M, MF
3,5
≤ 0,6
1,2
1,6
1,5
M, MF
4
≤ 0,7
1,7
2,3
2,4
M, MF
5
≤ 0,8
3
5
4
M, MF
6
≤ 1,0
5,5
8,1
8
M, MF
8
≤ 1,25
12
20
17
M, MF
10
≤ 1,5
20
41
30
M, MF
12
≤ 1,75
35
70
50
M, MF
14
≤ 2,0
50
130
75
M, MF
16
≤ 2,0
60
160
85
M, MF
18
≤ 2,5
100
260
150
M, MF
20
≤ 2,5
110
390
160
M, MF
22
≤ 2,5
125
450
170
M, MF
24
≤ 3,0
190
550
260
M, MF
27
≤ 3,0
220
850
290
M, MF
30
≤ 3,5
320
1100
430
M, MF
33
≤ 3,5
350
1600
470
M, MF
36
≤ 4,0
460
2300
650
M, MF
39
≤ 4,0
500
M, MF
42
≤ 4,5
700
M, MF
45
≤ 4,5
750
M, MF
48
≤ 5,0
900
M, MF
52
≤ 5,0
1000
M, MF
56
≤ 5,5
1300
Materiale
Fattore
Acciaio dolce
0,7
Acciaio 1200 N/mm
1,2
Acciaio 1600 N/mm
1,4
Acciaio inossidabile
1,3
GG/GGG
0,6
Alluminio/Rame
0,4
Leghe a base di Ti
1,1
Leghe a base di Ni
1,4
2
2
La tabella va utilizzata per la regolazione della coppia nei mandrini per maschi, qualora
essi siano regolabili. Se la coppia viene regolata su valori eccessivi, vi è rischio di rottura
dell'utensile; se, invece, essa è troppo ridotta, l'utensile potrà incepparsi durante la
lavorazione, ma la macchina proseguirà a funzionare: se la compensazione di pressione
non sarà sufficiente, l'utensile subirà danni irreparabili e anche la macchina potrebbe
venire danneggiata.
Presupposti per la tabella qui sopra: materiale 42CrMo4, resistenza alla trazione
1000 N/mm², profondità del filetto 1,5 x DN. Utilizzando la tabella di conversione,
tali ­valori si potranno trasferire su altri materiali.
Nel caso di dimensioni contrassegnate con *, la coppia necessaria per realizzare un filetto da 1,5 x DN
di profondità supera la coppia di rottura dell'utensile. rimedio: Produzione del filetto in più cicli di
lavoro.
118
119
Annotazioni
120
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