Cos’è il grado di qualità della dentatura di un ingranaggio?

Vorrei dedicare l’articolo di oggi a un approfondimento tecnico, e in particolare alla definizione del grado di dentatura di un ingranaggio e a tutto ciò che vi è correlato.
Questo tipo di componente appartiene a quelle categorie di prodotti per cui si è ritenuto opportuno stabilire delle norme di unificazione, cioè delle regole universali a cui attenersi per la loro progettazione, dimensionamento e controllo.

Per quanto riguarda in particolare il controllo della precisione degli ingranaggi generalmente si fa riferimento alle Norme UNI ISO 1328/1 e UNI ISO 1328/2, le quali stabiliscono 12 gradi di qualità, dove 0 è il valore che viene attribuito all’ingranaggio più preciso e 12 a quello che lo è meno.

Le norme prevedono che per attribuire un grado di qualità a un ingranaggio si debbano controllare quattro diverse tipologie di errore, che sono:
– errori di elica, cioè la deviazione della linearità del dente rispetto all’asse pezzo o all’angolo previsto;
– errori di evolvente, ovvero la differenza del profilo reale della dentatura rispetto a quello teorico;
– errori di divisione, o errori di passo;
– errori di oscillazione radiale, che in pratica è l’oscillazione (concentricità) della dentatura riferita a un asse.

Queste macrocategorie vengono ulteriormente suddivise. L’evolvente, ad esempio, va chiaramente controllato su entrambi i fianchi dente (sinistra e destra); l’errore di divisione, invece, si distingue in singolo (cioè l’errore massimo tra un dente e il successivo) e cumulativo (cioè totale tra tutti i denti).

Nel report che viene emesso dalla macchina di misura denominata evolventimetro (in MICROingranaggi abbiamo installato il modello Klingelnberg P26) vengono evidenziate delle linee e dei valori numerici di errore espressi in micron che, confrontati con la biblioteca dati della norma inserita nel software, attribuiscono per ogni caratteristica considerata un grado di qualità. La particolarità interessante è che la norma prevede solo il controllo per contatto e per scansione continua, non per punti. Il grado di qualità globale assegnato al pezzo è, pertanto, il peggiore dei singoli valori rilevati.

A livello pratico accade che il progettista si trovi ad avere il difficile compito di attribuire e indicare a disegno il grado di qualità che l’ingranaggio deve avere. Dico difficile poiché sbagliare attribuendo un grado di qualità basso significa trovarsi ad avere una trasmissione non idonea all’applicazione, oppure far sostenere alla propria azienda costi non necessari finendo poi per realizzare un prodotto troppo ricercato quando sarebbe bastato fermarsi a un grado più elevato.

Generalmente il progettista tende a richiedere ai fornitori un grado di precisione mediamente più alto di quanto sarebbe realmente necessario, da un lato perché non direttamente coinvolto nell’aspetto economico e, dall’altro, perché preferisce non correre il rischio di realizzare un prodotto meno soddisfacente.
Quello che però un progettista non dovrebbe mai fare è non indicare il grado di qualità della dentatura. Questo perché in quel caso il costruttore non avrebbe vincoli costruttivi, di controllo e di responsabilità su quanto prodotto. La qualità, infatti, non è contestabile quando non viene specificata e richiesta.

Proprio a questo proposito penso che un valido aiuto possa derivare da un fornitore qualificato che, proprio grazie alla sua esperienza e attraverso un monitoraggio costante dei pezzi prodotti in fase di campionatura e omologazione, può supportare l’ufficio tecnico al fine di arrivare a individuare il grado di qualità ottimale, spesso con soddisfazione anche dell’ufficio acquisti.

Mi piacerebbe, nei prossimi post, entrare ulteriormente nel dettaglio.