La tornitura è una lavorazione meccanica di precisione ottenuta per asportazione di truciolo. Questa tecnica consiste in un moto rotatorio del pezzo e un moto rettilineo dell’utensile, a differenza della fresatura, dove è l’utensile a compiere un moto rotatorio. Il processo avviene mediante un meccanismo in cui il tagliente dell’utensile penetra nel materiale e ne toglie la parte in eccesso, formando così trucioli. La tornitura si realizza per mezzo di una macchina utensile chiamata tornio. Il tornio è una delle macchine utensili più antiche e ne esistono diversi tipi, tra cui torni orizzontali, verticali, a controllo numerico, plurimandrino e frontali.
Tra le varie tipologie, i torni a copiare si distinguono per la loro capacità di produrre pezzi di forma complessa. Questa lavorazione permette di replicare fedelmente un modello esistente o una sagoma predefinita, garantendo uniformità e precisione nella produzione in serie o di pezzi singoli con geometrie particolari.
Il Copiatore per Tornio: Componenti e Funzionamento
Il copiatore per tornio, specialmente quello per legno, è un dispositivo essenziale per la tornitura con sagoma. È composto da un supporto metallico che si fissa sul bancale del tornio e ha una guida sulla quale scorre un carrello che porta il gruppo tastatore-utensile.
L’utensile, spesso ricavato da una barretta a sezione rettangolare in acciaio HSS, ha un’estremità di taglio simile a uno scalpello a taglio obliquo e lavora di punta. Per copiare il modello, il tastatore viene tenuto a contatto con la sagoma, sollevando il braccio su cui scorre lo scalpello a conchiglia. Questo scalpello è avvitato su una slitta che permette di spostarlo avanti e indietro sul braccio, consentendo una lavorazione dettagliata del pezzo.
La Traslazione del Gruppo Tastatore-Utensile
Per quanto riguarda la traslazione del gruppo tastatore-utensile, si può agire su un volano che, tramite una fune d’acciaio, una catena o una vite, comanda lo scorrimento della coppia sulla guida. Con la mano destra si fa scorrere il carrello da destra a sinistra e da sinistra a destra; così lo scalpello lavora il pezzo da tornire, prima sui diametri maggiori e via via, spostandolo in avanti, approfondendo lo scavo.
Leggi anche: Realizzazione Artigianale Penne in Legno
Esistono anche copiatori automatici, spesso forniti di blocco fine corsa, che automatizzano il movimento, aumentando l'efficienza e la ripetibilità. Sul tornio parallelo manuale con copiatore è possibile eseguire dei raggi di discreta precisione, dimostrando la versatilità di questi sistemi anche in contesti non completamente automatizzati.
CASELLI Tornio copiatore verticale Valeri mod 4M 65E
Creazione e Preparazione della Sagoma
La sagoma è il cuore del processo di tornitura a copiare. Si realizza tracciando su un foglio il contorno dell’oggetto da riprodurre. Per fare ciò, si poggia l’oggetto da copiare su un foglio di cartone e si passa sul suo contorno una matita, tenendola il più possibile perpendicolare al cartone.
Eseguito il tracciato, si ritaglia la sagoma dal cartone e la si accosta all’oggetto controllando l’accoppiamento. È possibile ritagliare le parti eccedenti o incollare dei pezzi di cartone nelle zone mancanti per ottenere la massima fedeltà al modello. Spesso però, non si ricava la sagoma dal pezzo ma, viceversa, si disegna un certo profilo direttamente sulla sagoma. Con questo metodo si realizza il primo pezzo, modificando la sagoma fino ad ottenere il profilo desiderato.
Una volta ottenuto il taglio, lo si rifinisce con lima e tela abrasiva in modo da ottenere un contorno abbastanza liscio. Ciò è necessario affinché il tastatore possa scorrere su di esso senza vibrazioni che verrebbero riprodotte sul pezzo da costruire, compromettendo la precisione della lavorazione.
Infine, si fissa la sagoma sul copiatore per legno con delle viti, assicurandone la stabilità durante tutto il processo di tornitura.
Leggi anche: Tornitura CNC: Precisione e Qualità
L'Evoluzione: dalla Tornitura Copiativa al CNC
I torni a copiare, siano essi meccanici o oleodinamici, riescono a replicare un modello già esistente tramite "pennini" che muovono gli utensili copiando letteralmente un modello o una "dima" (sagoma piatta) esistente. Il procedimento è il medesimo della tornitura tradizionale; cambia il tipo di trascinamento e la posizione degli utensili, che lavorano in questo caso, perpendicolarmente al pezzo da tornire invece di correre lungo la sua lunghezza.
Con l'avvento delle macchine a Controllo Numerico Computerizzato (CNC), la tornitura ha raggiunto nuovi livelli di precisione e automazione. Nella tornitura CNC, la lavorazione avviene come in un normale tornio, ma la differenza fondamentale è che il processo è interamente automatizzato e controllato da un computer. Questo porta a una rapida preparazione e un'elevata precisione nella lavorazione.
Vantaggi dei Torni CNC
Nei torni a controllo numerico, tramite un disegno 3D, il progetto viene caricato in macchina e interfacciato dal sistema che eseguirà il lavoro con la massima precisione. In questi tipi di torni di ultima generazione, non esistono più i tipici difetti e problematiche dei torni copiativi tradizionali, che sono limitati se bisogna asportare materiale in molte passate. Problemi come "pennini" che non riescono a seguire bene il modello perché troppo ripido, oppure che possono bloccarsi, spostarsi o copiare trucioli caduti sul modello stesso, sono superati. I torni a controllo numerico sono in grado di eseguire automaticamente complessi programmi di lavoro e gestire più utensili sulla stessa torretta, risultando ideali per produzioni in serie.
Formazione e Programmazione Avanzata
La tornitura CNC richiede competenze specifiche nella programmazione. Il corso “ISO tornitura avanzata” consente ai programmatori di imparare tecniche utili per migliorare e realizzare diverse strategie di lavorazione in tempi brevi. L'apprendimento delle operazioni manuali da svolgere a bordo macchina, come il montaggio e l’azzeramento degli utensili, insieme a tutte le attività necessarie alla ripartenza di un ciclo produttivo già eseguito in passato, è fondamentale. Questo solleva il responsabile tecnico dall’incarico di attrezzaggio macchina per particolari già prodotti.
Il Manual Guide è un potente conversazionale della Fanuc, spesso di serie in molte macchine utensili, ma purtroppo poco utilizzato. Questo strumento approfondisce tutte le tecniche di programmazione che offre agli operatori di macchine a controllo numerico. L’utilizzo del Manual Guide è consigliato anche a chi ha una conoscenza minima della programmazione ISO, perché nella sua semplicità consente di ottenere una buona autonomia nella programmazione di un particolare meccanico.
Leggi anche: Precisione nella Tornitura Lenti