Fresatura di filettature vs maschiatura: quali sono le principali differenze?

Fresatura di filetti e maschiatura sono due tecniche di lavorazione prevalenti per realizzare una filettatura all'interno o all'esterno dei fori. Queste scanalature sono piuttosto essenziali perché formano lo spazio necessario per le viti per tenerle strette. Entrambi i metodi sono ampiamente utilizzati nei processi di produzione, sebbene siano piuttosto diversi.

Il processo di fresatura dei filetti è perfetto per filettature personalizzate grazie all'elevata precisione dimensionale che presenta. La maschiatura, d'altro canto, è più facile ed economica della prima. Nei materiali difficili da lavorare come il titanio, la fresatura dei filetti è ideale mentre per i materiali morbidi prevale la maschiatura. Tuttavia, dipende dalla particolare esigenza, dal tipo di materiale e dal tipo di filettatura utilizzata.

In questo articolo, esploreremo la fresatura di filettature rispetto alla maschiatura e confronteremo ogni processo. Entro la fine dell'articolo, imparerai quando usare ciascuno per i tuoi progetti.

Cos'è la fresatura dei filetti?

Fresatura di filetti

La fresatura di filettature è una tecnica precisa e automatica di produzione di filettature. Viene utilizzata in applicazioni in cui sono richieste tolleranze strette. Utilizza un maschio filettato mulino come utensile da taglio. L'utensile è azionato da una macchina computerizzata a controllo numerico per garantire la precisione. L'utensile gira per tagliare il filo in un'unica rivoluzione che forma l'intero filo.

Una fresa per filettare è particolarmente utile se si devono realizzare filettature di diverse dimensioni. Una fresa per filettare può realizzare una o più dimensioni di passo a seconda delle esigenze. È possibile passare facilmente da un tipo di filettatura all'altro con una modifica del programma CNC, escludendo così la necessità di investire in maschi specializzati. 

Le frese a filettare sono normalmente realizzate in metallo duro per motivi di durezza. Queste frese hanno effetti di lunga durata prima di essere sostituite da altre. Tuttavia, un'adeguata manutenzione di questi prodotti può persino fare un ulteriore passo avanti e aumentarne la durata. 

È interessante notare che le frese a filettatura sono piuttosto simili alle frese a candela, ma hanno diversi modelli di filettatura sul lato. (Vuoi avere maggiori informazioni, ecco la nostra guida a tecniche di fresatura cnc).

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Fresatura filettata: pro e contro

Parti filettate esterne

La fresatura di filettature offre un grande controllo sulla dimensione della filettatura e sulla capacità di adattarla. Questo metodo può produrre diversi tipi di filettature in materiali duri come il titanio. In altre parole, non è necessario utilizzare più di un utensile quando si esegue la fresatura di filettature, a differenza della maschiatura, in cui filettature di dimensioni diverse richiedono utensili diversi.

Oltre ai numerosi vantaggi, la fresatura dei filetti è un po' impegnativa. Poiché richiede attrezzature speciali. Le velocità del mandrino possono arrivare fino a 60,000 giri al minuto per rendere efficiente il funzionamento della macchina. Inoltre, non consentire l'uso della fresatura dei filetti per realizzare filetti superfini che sono tipicamente utilizzati nell'orologeria o in un dispositivo medico. 

Cos'è il Tapping?

Maschiatura del filo

La maschiatura è un'altra tecnica più economica e semplice per filettare i fori. Esiste uno strumento per maschiatura che sembra una vite con scanalature da un lato e liscia dall'altro. Il maschio rimuove una filettatura mentre il utensile per il taglio del rubinetto viene ruotato nel foro. È un processo semplice che può essere fatto a mano o con uno strumento automatico.

In un centro di maschiatura CNC, un foro viene creato filettandone le pareti tramite uno strumento noto come maschio. Il foro deve essere abbastanza grande da ricevere il maschio ma abbastanza piccolo da consentire la formazione della filettatura. 

La maschiatura normalmente comporta il raffreddamento per ridurre al minimo il calore e l'attrito, il maschio viene poi girato per creare le filettature. A volte, potrebbe essere necessario cambiare la direzione per liberare qualsiasi materiale costruito che potrebbe essere rimasto incastrato sulla superficie.

Gli utensili per maschiatura hanno tagli con bordi sottili per staccare i trucioli durante la fresatura. Sono tenuti in posizione fissa tramite una pinza, un mandrino o un qualsiasi portautensili.

Tapping: pro e contro

La maschiatura è utile quando è necessario creare più filettature in una volta sola. È particolarmente adatta per la realizzazione di filettature fini ed estremamente penetranti in materiali di grande durezza come l'acciaio. La maschiatura è ottimale se è necessario fresare piccole filettature.

Tuttavia, la maschiatura richiede l'uso di diversi utensili per adattarsi a varie dimensioni di foro. Il dilemma è che una volta tagliata una filettatura, la dimensione della sezione trasversale non può essere modificata facilmente. Inoltre, la maschiatura è possibile solo per generare filettature interne e non è valida per crearne di esterne.

Fresatura di filettature contro maschiatura: un confronto dettagliato

Fresatura filettata vs maschiatura

Diamo un'occhiata più da vicino alle differenze fondamentali tra fresatura di filettature e maschiatura;

Durata

Utensili da taglio sotto forma di fresatura di filettature sono più durevoli, in particolare quando sono realizzati in materiale di carburo. Questi utensili possono durare per migliaia di fori prima di essere sostituiti. In generale, gli utensili per maschiatura sono realizzati in acciaio rapido, che si consuma più rapidamente. Durano solo poche centinaia di fori, in particolare quando lavorano su materiali duri e ad alta resistenza.

Tipo di filo

Maschi per filettatura

La fresatura di filettature è multiforme. Può realizzare filettature sia interne che esterne. La maschiatura è limitata alle sole filettature interne. Ciò rende la fresatura di filettature più flessibile per progetti diversi.

Flessibilità

La fresatura di filettature ha un'elevata flessibilità, come è evidente nella sua applicazione. D'altra parte, è possibile controllare la dimensione della filettatura tramite programmazione del controllo CNC. Al contrario, la maschiatura è meno efficace perché la dimensione del maschio selezionato definisce la dimensione della filettatura. Ciò limita la capacità di adattarsi a più dimensioni, poiché sono contenute nello stesso supporto.

Precisione dimensionale

Utensili per filettatura interna

La fresatura dei filetti è generalmente più accurata e super precisa. Offre la possibilità di esercitare un controllo esatto delle dimensioni dei filetti. La maschiatura, tuttavia, è meno accurata. Qualsiasi leggera torsione o variazione della grana nel materiale utilizzato nella sua costruzione può portare a risultati imprecisi.

Dimensioni del filo

Non esiste una dimensione particolare che non possa essere filettata. È possibile realizzare filettature sia di diametro più piccolo che di diametro più grande. In confronto, la maschiatura dovrebbe essere eseguita solo su filettature standard piccole. Non riesce a formare le filettature più grandi.

Requisiti energetici e pneumatici

La fresatura a filettare richiede ancora più potenza. Il processo comporta movimenti complessi abbinati a velocità relativamente elevate; ancora di più per materiali difficili. Mentre la maschiatura richiede meno potenza in quanto è un'operazione di taglio di base.

Qualità del filo

La fresatura a filettare fornisce filettature di qualità ottimale. Può produrre finiture più lisce, specialmente sui materiali duri. D'altro canto, la maschiatura non dà risultati paragonabili alla fresatura a filettare, specialmente quando si lavora su materiali più duri. La finitura potrebbe non avere la lucentezza prevista.

Velocità

La maschiatura è un'operazione relativamente veloce. Può realizzare una filettatura da 1/4"– 20 in circa 4-5 secondi. Le velocità e gli avanzamenti della fresa per filettature normalmente richiedono un po' più di tempo, circa 8-10 secondi per la stessa dimensione della filettatura. Ma perde l'efficienza che è stata dimostrata nei precedenti compilatori di codice assembly.

Formazione di trucioli

Rottura del truciolo nella filettatura

La fresatura a filettare crea trucioli piccoli e gestibili rispetto alla maschiatura. Questi trucioli non hanno la stessa probabilità di interrompere il processo come fanno gli altri trucioli. Al contrario, la maschiatura è più estesa, trucioli filanti rispetto allo slicing e quindi è difficile da gestire. Molti di questi trucioli richiedono operazioni aggiuntive per essere eliminati.

Applicazioni

La fresatura di filettature è applicata principalmente per filettature grandi e speciali. È più efficace quando viene utilizzata per realizzare parti sottili, complesse o precise. Inoltre, la maschiatura è utile per passi micro e fini, filettature standard e filettature sottili. Queste sono solitamente utilizzate nei settori automobilistico, aeronautico ed elettrico. (Scopri di più nella nostra guida completa su applicazioni di fresatura cnc)

Materiali Necessari

La fresatura a filettare può produrre buoni risultati anche in materiali difficili da tagliare. Sono in grado di lavorare con alluminio, acciaio inossidabile, titanio, leghe ad alta temperatura e materie plastiche. Mentre la maschiatura è adatta a materiali morbidi come alluminio, ottone, acciaio dolce e materie plastiche.

Processo di taglio del filo

Movimenti di taglio del filo

La fresatura a filetto impiega l'uso di un movimento a spirale per fresare i filetti. In questo schema a cavatappi, la macchina CNC controlla l'utensile. Al contrario, la maschiatura prende i filetti copiando la forma del foro.

Processo di thread interni

Filettatura interna 

La fresatura dei filetti può essere eseguita internamente e il suo funzionamento comporta un movimento a spirale. La posizione dell'utensile è determinata dal controllo nella macchina CNC per produrre i filetti come richiesto. La maschiatura comporta il taglio di filetti interni in un piccolo foro utilizzando un maschio che corrisponde alle dimensioni del foro.

Processo di thread esterni

Fresatura di filettature esterne

La fresatura di filettature può produrre e tagliare filettature esterne. L'utensile viene mosso attorno alla periferia esterna del materiale dalla macchina CNC. La maschiatura non viene applicata alle filettature esterne. È efficiente solo nell'avvio di filettature interne.

Costo

La fresatura a filettare è, tuttavia, inizialmente più costosa. Sebbene i macchinari siano più costosi, è più lenta rispetto ai metodi di produzione tradizionali. Ma è economica a lungo termine poiché non necessita di altri utensili. La maschiatura è conveniente nelle fasi iniziali dell'operazione, ma gli utensili devono essere sostituiti frequentemente. Sono inoltre necessari maschi diversi per diverse dimensioni di foro.

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Scegliere tra fresatura filettata e maschiatura

Se sei indeciso se scegliere la fresatura di filettature o la maschiatura per le tue esigenze di produzione, la tabella seguente ti aiuterà a prendere la decisione.

Tabella comparativa: fresatura di filettature vs maschiatura

Quando scegliere la fresatura di filettature?

La fresatura a filetto è ideale quando si tratta di requisiti quali flessibilità, precisione e longevità degli utensili utilizzati. È adatta quando si realizzano fili larghi o individuali e anche quando si lavora con vari supporti. Dura più a lungo e non c'è bisogno di cambiare la dimensione del filetto di tanto in tanto perché è possibile farlo facilmente. (Per saperne di più su fresatura cnc).

Quando scegliere il tapping?

La maschiatura è utile quando hai bisogno di molte filettature in un tempo più breve, o filettature piccole o profonde in particolare. È un metodo più veloce e conveniente quando usato per progetti su piccola scala e grandi quantità con tipi di filettature normali. Tuttavia, se hai intenzione di lavorare con materiali diversi o se hai bisogno di filettature speciali, in questo caso, la fresatura delle filettature sarà migliore per te.

Riepilogo – Fresatura di filettature vs maschiatura

Per riassumere, l'articolo copre alcuni degli aspetti critici tra fresatura filettata e maschiatura. Entrambi i metodi sembrano uguali e sono usati in modo intercambiabile nei settori manifatturieri. Tuttavia, ci sono molte differenze tra i due. La fresatura filettata è un approccio automatico ai fori filettati mentre la maschiatura è normalmente impiegata manualmente e talvolta si riferisce alla maschiatura manuale. Quindi, la scelta tra maschiatura o filettatura dipende dall'applicazione, dalla scelta del materiale e dalle tempistiche del progetto.

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