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Come la riduzione della coppia migliora la durata dell'utensile di maschiatura

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Per sfuggire alla trappola della rottura del rubinetto è necessario esaminare a fondo la coppia e i numerosi fattori che la influenzano.

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Domanda di un lettore

Mi capita di rompere più maschi di quanto sia disposto ad ammettere. Seguo le tabelle di foratura standard per le filettature UNC/UNF, uso maschi da taglio e olio per maschiatura di buona qualità e uso portamaschi flottanti/di tensione, ma sono comunque nervoso ogni volta che faccio un foro in acciaio dolce o alluminio. Ritengo che le tabelle di foratura siano state scritte prima del 1940 e siano obsolete per gli strumenti moderni di oggi. Potete darmi qualche delucidazione sulle dimensioni massime dei fori che si possono praticare durante la maschiatura?

Il consiglio di Miller

Sebbene sia sulla strada giusta, non vedrei questo problema come strettamente legato alla dimensione massima possibile del foro. L'aumento della dimensione del preforo può certamente aiutare il problema riducendo la coppia sul rubinetto, ma un preforo troppo grande indebolisce la filettatura e può causare problemi di qualità per i clienti e gli utenti finali.

Per riformulare la domanda, possiamo semplicemente chiederci "perché i rubinetti si rompono?" Il più delle volte la coppia di serraggio è eccessiva o troppo rapida. Riducendo questi picchi di coppia si dovrebbe ottenere una filettatura migliore. Ciò richiede un'attenta considerazione dei requisiti della filettatura, della gestione dei trucioli, delle dimensioni corrette della preforatura, dei tipi di supporto adeguati, delle condizioni esterne e altro ancora.

In primo luogo, dobbiamo comprendere i requisiti finali della filettatura da parte del cliente. Il tipo, la dimensione e il passo sono ovvi, ma dobbiamo anche confermare la presenza di un foro cieco o passante e se è richiesta la maschiatura in rotolo o tagliata. La condizione di foro cieco o passante influisce sulla scelta di un rubinetto con punta a spirale che spinge i trucioli verso il basso attraverso il foro o di un rubinetto con scanalatura a spirale che estrae i trucioli da un foro cieco. L'assenza di trucioli riduce notevolmente i picchi di coppia.

Anche il tipo di forma influisce sul processo in diversi modi. In primo luogo, i filetti formati ricevono pre-fori più grandi. La maschiatura di forma richiede anche una concentrazione di refrigerante leggermente superiore (in genere aumento di circa +2%). Infine, la lavorazione di un materiale che "indurisce" richiede delle contromisure per il modo in cui le filettature si induriscono durante la maschiatura. Quest'ultimo punto non è un grosso problema con l'alluminio, ma può causare problemi in alcuni tipi di acciaio inossidabile.

I maschi più lunghi sono migliori per produrre gradualmente i battistrada. Tuttavia, le esigenze di profondità possono richiedere maschiature con derivazioni corte. In questi casi, potrebbe essere utile smussare il foro prima della maschiatura per creare un piombo artificiale e facilitare così l'inserimento del maschiatore nel foro.

Le filettature NPT possono essere particolarmente difficili a causa della loro conicità. Nei metalli più morbidi, la maschiatura può essere eseguita direttamente dopo la foratura. Un'opzione migliore è quella di utilizzare un alesatore conico tra la preforatura e la maschiatura. In questo modo si forma ulteriormente il foro, in modo che il rubinetto NPT subisca un carico più graduale anziché un picco di coppia quando il diametro maggiore si innesta.

Le tabelle di foratura e maschiatura tradizionali sono utili per avere una base di riferimento una volta noti i requisiti del foro, ma le tabelle generiche sono solo per le filettature da taglio. Usare gli stessi numeri per le filettature di forma porterà quasi sempre a rotture. Confermate con il vostro fornitore di rubinetti ciò che raccomandano per i vostri rubinetti specifici. I rubinetti di oggi coprono tutti i materiali e le specialità, quindi gli standard dei rubinetti di forma di ieri sono raramente applicabili. Ho visto personalmente le misure di preforo di due grandi aziende di utensili differire anche di 0,006" per la stessa dimensione di filettatura standard.

Se vi trovate in difficoltà, queste due formule possono avvicinarvi:

Per filettature tagliate:

Preforo = Diametro della filettatura - Passo della filettatura

Per un M10x1,5, 8,5 mm = M10 - 1,5P

Per filettature di forma:

Preforo = Diametro della filettatura - Passo della filettatura/2

Per un M10x1,5, 9,25 mm = M10 - 1,5P/2

Se la vostra attrezzatura non soddisfa esattamente i requisiti di preforatura, potete sempre fresare o interpolare la giusta misura di preforatura.

I supporti flottanti/di tensione possono essere ottimi, ma in genere sono necessari solo per creare maschi più lunghi, come nel caso della maschiatura NPT a lunga gittata. Gli schemi di fori standard per i bulloni e le filettature poco profonde non dovrebbero costituire un problema per le macchine di oggi.

È importante valutare correttamente il sistema, ovvero tutti i fattori legati alla filettatura. Tra i fattori prioritari da controllare vi sono l'erogazione sufficiente di refrigerante, il passo corretto del programma e la quantità di runout nella preforatura o nella maschiatura.

La filettatura è una buona alternativa alla maschiatura, con molti vantaggi. A patto di comprendere la programmazione, la fresatura di filetti offre la flessibilità di eseguire più tipi di filetti o passi. È più indulgente con le dimensioni della preforatura e la compensazione con l'usura dell'utensile ne migliora la durata, pur continuando a produrre filettature di buona qualità. Anche in caso di rottura dell'utensile, l'utensile non sarà saldamente incastrato nel pezzo, aumentando le probabilità che il pezzo possa essere rilavorato. Per questi motivi, la fresatura di filetti è di solito la mia opzione preferita per i metalli duri.