Tutti i segreti del tornio per la lavorazione dei metalli

Poche macchine utensili possono vantare di essere presenti in qualsiasi officina meccanica: molte sono utilizzate solo per lavorazioni specializzate, specialmente oggi. A potersi fregiare di questo titolo – che lo qualifica come la macchina utensile fondamentale – è sicuramente il tornio, che permette una serie di lavorazioni essenziali in qualsiasi officina meccanica. Scopriamo dunque meglio tutti gli aspetti di questo basilare strumento di lavoro.

Cos’è la tornitura

La tornitura è una lavorazione per asportazione di truciolo; prevede – e questo la caratterizza rispetto alla fresatura e alla foratura – un moto rettilineo dell’utensile e un moto rotatorio del pezzo in lavorazione. Nel tornio, il tagliente stacca il cosiddetto sovrametallo dal pezzo grezzo, generando quello che viene chiamato truciolo: tale asportazione viene ripetuta fino al raggiungimento delle geometrie e delle dimensioni desiderate per il componente. Sono fondamentali, per tale lavorazione, le geometrie degli utensili per tornitura , che possono essere realizzati su disegno per specifiche esigenze progettuali.

Com’è fatto il tornio

Un tornio per lavorazione dei metalli è una macchina utensile dalla struttura ormai consolidata. Prevede infatti un motore elettrico che movimenta un elemento circolare – detto platorello – sul quale viene fissato il pezzo da lavorare. Su tale pezzo andrà a lavorare il tagliente, montato sull’apposita torretta portautensile, la quale è assicurata ad un carrello che scorre su due guide rettificate; un sostegno da contropunta permette di sostenere il pezzo durante la tornitura, oppure di praticare dei fori assiali. Per questo, il sostegno – allineato con estrema precisione alla testa motrice – può essere equipaggiato con mandrini da trapano o altri utensili. Nei moderni torni, tutte le operazioni sono a controllo numerico, per la massima precisione di lavorazione.

Le varie tipologie di tornitura

La ragione fondamentale della diffusione così vasta del tornio è che questo macchinario, che come abbiamo visto è concettualmente molto semplice, permette di realizzare lavorazioni di alta precisione molto varie, e che hanno diverse applicazioni industriali.

Una prima classificazione del lavoro di tornitura può essere quindi fatta in base alla superficie che il pezzo finito dovrà presentare. Avremo in questo caso:

Tornitura piana, che prevede la realizzazione di superfici piane, perpendicolari all’asse sul quale il pezzo viene fatto ruotare;
Tornitura conica, nella quale le superfici realizzate sono invece, appunto, coniche;
Tornitura cilindrica, dove si ottengono superfici cilindriche che sono coassiali rispetto all’asse sul quale ruota il pezzo durante la lavorazione;
Tornitura elicoidale, per ottenere appunto superfici elicoidali;
Tornitura di forma, che prevede superfici complesse. Quest’ultima prende spesso il nome di profilatura.

Possiamo però classificare i torni anche in base alla posizione che l’utensile assume rispetto al pezzo in corso di lavorazione. In questo caso avremo tre diverse possibilità: la tornitura interna, tipica dei pezzi cavi, la tornitura esterna, e la tornitura eccentrica, che si usa ad esempio nella realizzazione degli alberi a gomito per tornire parti non coassiali rispetto alla rotazione del pezzo.

Ultima classificazione possibile è quella che considera il grado di finitura desiderato. In questo caso andremo a distinguere fra due possibilità diverse:

Sgrossatura: viene impiegata per togliere grandi quantità di sovrametallo rapidamente. Non si lavora secondo tolleranza, perché si rimane ancora al di fuori dell’area in cui questa deve essere rispettata con precisione; per sopportare le sollecitazioni tipiche del lavoro ad alta velocità su materiali anche molto tenaci si impiegano per la sgrossatura utensili e taglienti in metallo duro, progettati e realizzati per resistere all’usura e al surriscaldamento tipici di questa lavorazione;
Finitura: lavorazione molto più precisa, viene effettuata per portare a misura il pezzo finito, rispettando questa volta rigidamente geometrie e tolleranze del disegno. Per ottenere tale risultato vengono calibrati con grande precisione i tre fondamentali parametri di lavoro del tornio: la velocità di taglio, la profondità di passata e l’avanzamento per giro. Il risultato è una superficie che presenta le misure e le caratteristiche di rugosità richieste dal progetto.

I parametri operativi del tornio

Come abbiamo appena accennato, un tornio opera fondamentalmente su tre parametri, che l’operatore deve accuratamente programmare e calibrare per assicurare la qualità del pezzo finito:

La velocità di taglio, misurata in giri al secondo. Misurata sul tagliente, misura il movimento che porta al distacco progressivo dei trucioli dal pezzo in lavorazione.
La profondità di passata, misurata in millimetri. Questo parametro indica lo spessore del sovrametallo che ogni passaggio del tagliente va ad asportare dal pezzo; conoscendo lo spessore totale da asportare, questo dato permette di calcolare il numero esatto di passate necessarie ad effettuare la lavorazione.
L’avanzamento per giro, misurato in millimetri per giro, e che può anche essere espresso come velocità di avanzamento. Questo parametro ci dice quanto si sposta l’utensile in rapporto ai giri effettuati dal pezzo fissato sul platorello, e quindi permette di calcolare il tempo di lavorazione richiesto per ottenere il pezzo finito.

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