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Negli autoveicoli è il differenziale che consente di differenziare la velocità di rotazione delle ruote motrici in curva.

Una sicura tenuta di strada in curva contribuisce in larga misura alla sicurezza e a una buona sensazione di guida di un’automobile. Sono gli ingranaggi differenziali o di compensazione che, regolando la distribuzione della forza tra ruote interne ed esterne e impedendo che queste ultime si sollevino durante la svolta, rendono possibile per i veicoli a due assi percorrere curve strette. Conscia dell’importanza cruciale di questa parte dell’auto, Neapco Europe GmbH effettua la lavorazione delle camere delle scatole del differenziale, nel rispetto di tolleranze minime, su una fresatrice speciale SAMAG. di Anita Gargano Chiamarla automobile sarebbe di sicuro eccessivo, ma uno schizzo del 1487 dimostra che Leonardo da Vinci già nel Rinascimento aveva progettato un carro semovente a quattro ruote in grado di percorrere alcuni metri di strada in completa autonomia. Uno degli elementi di maggiore originalità del progetto vinciano è costituito da un sistema di trasmissione imperniato su due ruote dentate che girano in senso opposto e che permette al carro di sferzare. Una sorta di differenziale primitivo che consente di impostare l’angolo di svolta. A più di cinque secoli di distanza da quell’intuizione, oggi sono gli ingranaggi differenziali o di compensazione che, regolando la distribuzione della forza tra ruote interne ed esterne e impedendo che queste ultime si sollevino durante la svolta, rendono possibile per i veicoli a due assi percorrere curve strette.

Neapco Europe GmbH effettua la lavorazione delle camere delle scatole del differenziale nel rispetto di tolleranze minime su una fresatrice speciale SAMAG. Nella foto, i due assi XH per l’attrezzaggio con gli utensili di fresatura per la lavorazione interna.

PARTI CRUCIALI A Düren vengono fabbricate, sin dal 1967, parti per automobili. Originariamente si trattava di uno stabilimento di produzione Ford e successivamente del subfornitore di primo livello Tedrive; oggi la sede costituisce assieme a una filiale in Polonia la Neapco Europe GmbH (www.neapco.com). Differenziali, alberi motori, molle e scatole in pressofusione di alluminio finite vengono fabbricate qui per quasi tutte le grandi case automobilistiche. Anche parti per veicoli industriali, macchine agricole e componenti per l’industria fanno parte del portafoglio di prodotti del gruppo Neapco, la cui sede principale è a Pottstown in Pennsylvania. Per la lavorazione degli interni delle scatole del differenziale Neapco Europe GmbH si affida alle fresatrici speciali SAMAG (www.samag.de). Con oltre 140 anni di esperienza nella costruzione di macchine utensili, SAMAG Saalfelder Werkzeugmaschinen GmbH rientra a pieno titolo tra i pionieri dei centri di lavorazione orizzontali multimandrino ed è in grado di offrire soluzioni innovative e concetti di fabbricazione su misura per i clienti più esigenti. DUE È MEGLIO DI UNA Nel 2008 SAMAG ha consegnato allo stabilimento di Düren due macchine speciali strutturalmente identiche, che sono installate nella medesima linea di produzione e sono caricate in maniera completamente automatizzata mediante robot, dopo che i pezzi sono stati sottoposti a tornitura preliminare e di precisione su altre macchine. La comunicazione con la movimentazione robotizzata avviene tramite un’interfaccia Profibus. Dopo la lavorazione delle superfici piane e sferiche la scatola finita è inviata, in maniera automatizzata, a un dispositivo di misura post-processo al 100% e alla successiva operazione di lavaggio.

Tutti gli assi e gli utensili sono in posizione, pronti per la lavorazione interna della scatola del differenziale.

SUPERFICI PIANE E SFERICHE L’interno delle scatole del differenziale prodotte per colata continua presenta superfici piane e convesse. Le convessità offrono spazio per la sfera, mentre le superfici piane formano la superficie di appoggio per la coppia conica del cambio. Ambedue le superfici interne devono essere fabbricate con tolleranze ristrettissime. Per questo scopo è utilizzata la fresatrice speciale di SAMAG. Essa posiziona e serra il pezzo e successivamente apporta l'utensile. L’unità cambiautensili è dotata di tre assi NC elettromeccanici, di modo che l’utensile possa essere infilato con uno spostamento dell’asse X. Le operazioni di fresatura sono eseguite in successione e tra le stesse il pezzo è ruotato di 90° su una tavola circolare idraulica. Gli utensili speciali sono alimentati, per entrambe le lavorazioni, dalla parte frontale tramite due slitte equipaggiate con apposite pinze utensili attraverso la “finestra pezzi”. Il pezzo è inserito in appositi attacchi prismatici tramite i perni di banco ed è indicizzato in riferimento al foro dell’albero satellite. PRECISIONE ELEVATA Il dispositivo di serraggio consiste in un corpo base con semigusci di alloggiamento, due serraggi oscillanti idraulici e un perno temprato e rettificato per il centraggio in un foro planetario. Gli utensili sono tenuti all’interno della scatola e fatti traslare in direzione Z da un mandrino di trascinamento e un alberino. Per garantire l’elevata precisione, anche in questo caso sono richieste tolleranze ristrettissime. La prima operazione è la lavorazione delle superfici piane, dopo di che è serrato l’alesatore sferico che provvede alla lavorazione delle superfici sferiche della scatola. Grazie alla struttura robusta della macchina, l’intero sistema lavora senza vibrazioni consentendo così sia finiture superficiali di alta qualità conformi ai valori specificati che lunghe durate utili degli utensili di taglio.

L’asse Z si porta sulla posizione iniziale e il pezzo sulla tavola circolare è ruotato di 90°.

TEMPI DI LAVORAZIONE RIDOTTI La macchina ha un incapsulamento integrale ed è dotata, sul tetto, di un’apertura con bocchettone di aspirazione per il collegamento a un dispositivo di aspirazione. La zona di caricamento e quella di lavoro sono separate da una paratia rotante. Un asse oscillante a 180° consente il caricamento in parallelo riducendo così i tempi di lavorazione, che sono di 103 s a pezzo. Dopo l’oscillazione dell’asse il dispositivo di serraggio è rilasciato e successivamente gli sportelli della zona di lavoro si aprono automaticamente per il prelevamento del pezzo. Prima che venga eseguito il nuovo caricamento, è effettuato un ciclo di lavaggio a sportello chiuso. Uno dei dispositivi di serraggio è presente sia nella zona di caricamento che in quella di lavorazione. La potenza totale della macchina, progettata per un grado di utilizzo dell’85%, è di 45 kW. UN PARTNER TECNOLOGICO SPECIALE Nel settore delle macchine speciali il gruppo tedesco SAMAG, con sede centrale a Saalfeld, può vantare soluzioni specifiche che hanno già carattere di macchine di serie. Per la fabbricazione a truciolatura di grandi serie nel settore automotive l’azienda dispone di un vasto know-how con competenze nei processi e capacità e qualità nei sistemi per componenti di telai e trasmissioni di potenza (tra cui coperchi di cuscinetti di alberi a gomiti, scatole del differenziale, supporti per ruote, turbocompressori). La lavorazione completa dei componenti è effettuata con macchine proprie della divisione Machine Tools e impianti di altri produttori. Il portafoglio di prodotti standard di questa divisione comprende due serie di centri di lavorazione orizzontali multimandrino, la MFZ4 e la MFZ6 nelle versioni a due, tre e quattro mandrini. La gamma include anche le foratrici profonde da uno a sei mandrini della serie WBM e i centri di fresatura e foratura profonda della serie TFZ in cinque grandezze differenti. Un’altra divisione commerciale si occupa della lavorazione di parti metalliche, principalmente per il comparto dei veicoli industriali.

Il trasferimento del pezzo all’interno della linea di produzione avviene in maniera completamente automatizzata per mezzo di robot. A questo scopo la macchina è dotata di un’interfaccia Profibus.

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