Buongiorno a tutti, dopo aver visto la storia delle macchine utensili oggi passiamo ad illustrare brevemente il funzionamento del tornio, il macchinario per eccellenza usato soprattutto nell’industria meccanica.
Prima di tutto, cos’é la Tornitura?
L’operazione di tornitura viene eseguita attraverso l’uso di macchinari utensili, denominati appunto torni.
La tornitura consiste in un sistema di taglio tramite asportazione di materiale da un pezzo cilindrico che si vuole lavorare, in modo da trasformarlo nelle forme e dimensioni desiderate. Il materiale viene rimosso attraverso una rotazione del pezzo e utilizzando contemporaneamente degli utensili di taglio che vanno a deformare il pezzo da lavorare.
Struttura del tornio
Nella maggior parte dei casi, ad esclusione per esempio dei torni verticali, la struttura di base di un tornio é cosí determinata: un motore ad azionamento elettrico attraverso dispositivi meccanici quali cinghie e trasmissioni genera un moto rotatorio trasmesso ad un dispositivo circolare spesso soprannominato testa motrice. Su questa motrice viene installato uno degli attributi fondamentali del tornio, parliamo del mandrino. Il mandrino ha come compito quello di reggere il pezzo da deformare durante tutta l’operazione di tornitura. Alla destra del mandrino troviamo il bancale, un piano composto da due guide dove viene installato un carrello scorrevole su cui é montata la torretta portautensili e la contropunta sull’apposito sostegno. La torretta portautensili ha lo scopo di reggere tutti quegli utensili che andranno a fare attrito sul pezzo in rotazione sorretto dal mandrino. Esistono diversi tipi di utensili a seconda del tipo di lavoro e deformazione che il pezzo necessita. La contropunta, anche essa posizionata su un dispositivo scorrevole sulle guide del carrello e in perfetto allineamento con il centro della testa motrice, invece, ha lo scopo di sorreggere a sua volta il pezzo che viene lavorato se di dimensioni piuttosto lunghe e attraverso la quale quando il tipo di lavorazione lo richiede é possibile effettuare dei fori assiali sul pezzo. Sul carrello spesso vengono montate in prossimita’ della zona di lavoro anche le cosiddette lunette che hanno la peculiare forma di un cerchio o semicerchio. Queste consentono di contrastare la spinta dell’utensile in modo tale da evitare la flessione del pezzo durante la lavorazione stessa.
Tipologie di torni:
Vi sono diversi tipi di tornio a seconda del tipo di lavorazioni da effettuare, come ad esempio se lavorazioni in serie oppure no, ma quello piú utilizzato é il tornio parallelo, adatto in particolare per pezzi di piccole e medie dimensioni.
Per dimensioni maggiori, vi sono altri torni ideali quali i torni verticali o i torni frontali
Vi sono poi altre tipologie quali i :
– Torni a torretta o anche detti a revolver: di largo uso nelle officine meccaniche per lavorazioni di una certa ripetibilità semiautomatica.
– Torni a controllo numerico: in grado di eseguire automaticamente complessi programmi di lavoro e gestire più utensili sulla stessa torretta
– Torni automatici ed autoapprendimento: ideali per eseguire produzioni in serie
– Torni a copiare: per pezzi di forma complessa.
– Torni a fantina mobile: danno la possibilità di lavorare sulla faccia anteriore e posteriore, di utilizzare utensili di tornitura, rotanti e di foratura.
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Il tornio a controllo numerico
Il tornio a controllo numerico, detto anche a CNC (dall’inglese Computer Numerical Control), rappresenta l’evoluzione moderna del tornio e attualmente il macchinario utensile che incontra maggiore richiesta sul mercato sia del nuovo che dell’usato. Questo tipo di tornio puo’ fare tutti i tipi di lavorazione dei torni descritti in precedenza ma con l’importante particolarita’ che tutte le operazioni sono controllate da un sistema computerizzato centrale. Tutti i parametri di lavorazione del pezzo vengono inseriti prima di procedere nella lavorazione vera e propria nel programma e il computer detta i movimenti ai vari elementi della macchina. Questo tipo di tornio é anche dotato di sensori che avvertono il computer centrale durante la lavorazione in modo tale da controllare ad ogni istante il perfetto andamento del lavoro. Questo tipo di tornio consente altissime e precisissime prestazioni rilegando l’operato umano al semplice controllo del pezzo finito e al settaggio dei parametri di lavorazione.
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Tre importanti fattori per la lavorazione col tornio:
La velocitá/moto del taglio: definita come velocitá periferica del pezzo di rotazione P a contatto con l’utensile. Rappresentata dalla funzione: V=πDn/1000 [m/min] dove n è la velocità di rotazione (espressa in numero di giri al minuto) e D è il diametro del pezzo (espresso in mm).
L’avanzamento: consiste nella distanza percorsa dal tornio ad ogni giro del pezzo. L’avanzamento viene poi contraddistinto a seconda del tipo di tornitura (se di sgrossatura o finitura) e del tipo di materiale posto in sollecitazione ( acciaio dolce, acciaio duro, acciaio trattato, ghisa dolce, ghisa dura, rame-bronzo, ottone, alluminio). É riassunto come segue: a [mm/g] (avanzamento per giro).
La profondita’ di passata: la quantificazione dell’entitá di metallo rimossa durante la lavorazione (p [mm]).
Diversi tipi di tornitura
Ci sono diverse operazioni di tornitura che possono essere suddivise in due categorie a seconda che siano volte all’esterno o all’interno del pezzo:
Tornitura esterna:
Quando si sagoma solo la superficie del pezzo, si parla di tornitura esterna.
Le principali operazioni di tornitura esterna sono: Smussatura , Scanalatura, Tornitura piana/Spianatura , Sfilettatura/Taglio a spirale
Potete vedere nell’imamgine sotto riportata un esempio di tornitura esterna.
Tornitura interna:
Quando l’utensile plasma l’interno del pezzo, l’operazione viene denominata tornitura interna.
A differenza della tornitura esterna, l’utensile viene posizionato sulla parte superiore del pezzo.
Le principali operazioni di tornitura interna sono: Foratura, Perforaratura, Tracciatura e Scanalatura
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