Abbiamo ricevuto, e pubblichiamo, il resoconto di una visita in officina fatta da un gruppo di studenti di ingegneria meccanica.
Il nostro sito ha avuto varie “versioni”, quando lo mettemmo online era dedicato esclusivamente agli studenti, per questo motivo negli anni abbiamo raccolto un discreto numero di appunti e riassunti di varie materie.
Quando è stata messa online questa nuova versione abbiamo deciso di non tradire la funzione originaria del sito, mantenendo su server gli appunti già pubblicati, ed accogliendone, in caso, anche di nuovi.
Siamo quindi molto contenti quando riceviamo nuovi contributi degli studenti di tutta Italia, è un modo per dare una mano ai propri colleghi! Se volete iscrivervi per condividere anche i vostri appunti seguite queste indicazioni.
ESERCITAZIONE IN OFFICINA
Introduzione
La visita presso l’officina meccanica della facoltà d’ingegneria della sapienza, ci ha permesso come gruppo di vedere e capire il funzionamento di alcune macchine che consentono le lavorazioni per asportazione di truciolo. Entrando, subito a destra, abbiamo visto due tipi di seghe, una era usata prevalentemente per tagliare tubi o cilindri metallici di vari spessori e lunghezze mentre l’altra viene utilizzata per tagliare lastre (In officina spesso arrivano barre laminate di grande diametro le quali devono essere ridotte di dimensione attraverso una sega a nastro circolare oppure una segatrice alternativa basata sul meccanismo del glifo oscillante. La lavorazione ottenuta è molto grossolana), inoltre abbiamo visto un trapano sensitivo e nel dettaglio i componenti e il loro funzionamento di un tornio di medie dimensioni e di una fresatrice, il tutto spiegato da un’esperta e graziosa operatrice.
IL TRAPANO
Il trapano sensitivo che ci è stato mostrato ha il moto di avanzamento regolato a mano dall’operatore tramite una leva. Il motore mette in rotazione una serie di pulegge collegate al suo asse, le quali, con una cinghia trapezoidale imprimono il moto ad un altro sistema di pulegge coassiali al mandrino: i diversi diametri delle pulegge consentono di ottenere diverse velocità dell’utensile solamente spostando la cinghia.
LA FRESATRICE
Di fronte al tornio ci è stato illustrato dall’operatrice il funzionamento di una fresa focalizzando l’attenzione sul dispositivo che permette spostamenti angolari dell’applicazione della lavorazione molto piccoli. Il dispositivo è costituito da una ruota sulla cui superficie sono stati praticarti dei fori lungo circonferenze concentriche, la manovella viene fissata su uno di questi ottenendo la rotazione desiderata: l’alta precisione permette la produzione di ruote dentate.
Il fissaggio del pezzo avviene tramite griffe, oppure sul bancale nelle cui scanalature a T rovesciata sono inseriti dei bulloni a testa quadrata ai quali vengono serrate le barre per bloccare il semilavorato. Tale sistema è più stabile della morsa che lavora solo per attrito, ma non consente la lavorazione di grandi superfici se non smontando e rimontando il pezzo. La fresa può essere sia frontale che periferica ed è fornita di un pannello attraverso cui vedere la posizione del semilavorato lungo i 3 assi X-Y-Z.
IL TORNIO
Sulla testa, all’interno della quale è posizionato il motore ci sono i comandi relativi all’accensione e alla regolazione delle velocità angolai che è possibile conferire al mandrino (nel nostro caso sono 12). La variazione di velocità può avvenire: per via meccanica tramite un cambio con relativi ingranaggi, per via elettrica variando i parametri di alimentazione tensione e frequenza. Con una combinazione di entrambi i metodi si possono ottenere maggiori velocità, consentendo la scelta più vicina alla velocità consigliata dal produttore dell’utensile. Il mandrino è dotato di autocentrante a tre griffe (sostituibile nel caso in cui il pezzo da lavorare non sia simmetrico) posizionate a 120° l’una dall’altra che permettono l’afferraggio di pezzi cilindrici, il carrello, ha la manopola per la regolazione dell’avanzamento, mentre la torretta portautensili possiede quella per la regolazione della profondità di passata. Il moto di avanzamento e quello di registrazione possono far generare all’utensile e al suo inserto superfici complesse o semplicemente eseguire sfacciature, gole, riduzioni di diametro sia esterno che interno e troncature. Abbiamo potuto osservare inoltre diverse tipologie di inserti: rombici, quadrati e triangolari; alcuni con più taglienti in modo tale da poter essere utilizzate più volte.
Il prof. ha acceso la macchina ed ha atteso che il motore si portasse a regime, ha scelto una piccola interferenza e ci ha mostrato una tornitura esterna condotta, prima con un avanzamento automatico e poi manuale per mostrarci le differenza di lavorazione. Il pezzo da lavorare era di una materiale duttile e il truciolo prodotto era fluente e continuo. L’operatore avanzando manualmente ci ha fatto notare bene, grazie anche alle scanalature che si producevano nel pezzo, come il moto di lavoro fosse elicoidale facendoci capire la possibilità, con appositi utensili e inserti, di realizzare anche filettature esterne o interne. Subito dopo ci ha illustrato che ovviamente esiste un limite di tornitura, esterna o interna, dovuto allo spessore del tubo che si sta lavorando. In seguito ha cambiato, per la tornitura, il pezzo da lavorare con uno in acciaio di spessore 3 o 4 mm per mostrarci un’operazione di troncatura, che consiste in una penetrazione radiale utile a separare la parte lavorata precedentemente dal resto della barra.
I diametri massimi dei pezzi sono determinati da quello massimo afferrabile dalle griffe o da quello massimo passante dato dal mandrino. Anche per le lunghezze ci sono dei limiti in quanto se una barra è eccessivamente lunga tende a tendersi cosi da assumere una traiettoria ellittica. In questi casi è necessario l’utilizzo della contropunta che diminuisce l’inflessione che un cilindro troppo lungo potrebbe subire durante la lavorazione. Questa contropunta si muove lungo un carrello il quale è vincolato al tornio ragion per cui non è possibile lavorare di pezzo con una lunghezza superiore di quella del tornio + contropunta.
Il tornio presente in officina era dotato di un cambio di velocità Norton e di un sistema vite – madrevite sulle guide di grande precisione e stabilità durante le lavorazioni. Questo tornio è in grado di accogliere barre piuttosto lunghe avendo la possibilità oltre che di stabilizzarle con la contropunta anche di limitarne l’inflessione grazie ad un appoggio intermedio (nel senso della lunghezza) a tre griffe con bronzine che ne permettono la rotazione: in questa maniera si può ridurre il momento flettente.