La tornitura di precisione per azzerare l'errore di concentricità

Uno degli errori tipici della tornitura è la concentricità, ma possiamo risolvere questo punto con una piccola attenzione in più: lavorare con la massima precisione possibile è la regola d'oro per ottenere esattamente ciò che desideri.

In termini pratici e sintetici, dobbiamo fare in modo che l'asse di rotazione di una superficie cilindrica coincida perfettamente - nel momento in cui ci dedichiamo alla tornitura - con l'asse di riferimento del pezzo o del mandrino.

In questo modo possiamo eliminare o ridurre a tolleranze infinitesime l'eccentrico. Che nel gergo tecnico viene definito anche runout radiale. L'insieme è fondamentale per chi si occupa di lavorazioni meccaniche di precisione e gestisce tutti i parametri della tornitura. Vuoi scoprire come gestire anche quest'ultimo e azzerare l'errore di concentricità?

Elementi base: cos'è la tornitura?

Per capire come risolvere il problema è giusto ricordare quali sono i confini del campo in questione. Perché si presenta la concentricità? Semplice, è una condizione insita nel movimento di tornitura, una lavorazione meccanica molto nota.

Questa operazione consiste nell'asportazione di truciolo per produrre cilindri, coni o sfere. Il pezzo da lavorare ruota attorno al proprio asse principale e l'utensile da taglio si muove con un moto di avanzamento e penetrazione. In questo modo si toglie il materiale in eccesso fino a ottenere la forma utile. Ma si presenta anche il problema della concentricità.

Una definizione dell'errore di concentricità

In un pezzo tornito si verifica quando il centro del diametro esterno e il centro del foro interno non coincidono esattamente nello stesso punto. Se la concentricità è la condizione per cui i centri delle sezioni trasversali di due superfici si trovano sullo stesso punto lungo l'asse, l'errore include il disassamento radiale tra l'asse teorico di riferimento e quello reale. Cosa comporta questa condizione? Un elemento metallico che presenta questo errore può registrare vibrazioni, usura anomala dei cuscinetti, rumore e rotture premature.

Quali sono le cause dell'errore di concentricità?

Anche se impieghi massima attenzione, l'errore di concentricità è dietro l'angolo per motivi legati alla fisica della macchina e al modo in cui si fissa il pezzo. Questo è il caso concreto: se tornisci il diametro esterno di un pezzo, poi lo smonti, lo giri e lo stringi di nuovo per lavorarne l'interno, è quasi impossibile riposizionarlo con lo stesso identico asse. Ancorare il pezzo di nuovo porta con sé le imprecisioni delle griffe del mandrino. Il quale è comunque responsabile di eventuali errori.

Se il mandrino registra un errore anche solo di un centesimo di millimetro, trasmetterà questo margine a ogni superficie lavorata in prese differenti. Tutto ciò senza dimenticare che il calore generato dall'asportazione di truciolo dilata il metallo in modo non uniforme se la refrigerazione non è perfetta. E questo porta comunque errori di concentricità.

Come ridurre l'errore di concentricità?

Partiamo dal presupposto che possiamo ridurre ma non azzerare al 100% l'errore perché il materiale è sempre soggetto a un minimo di imperfezione. Ma possiamo operare in modo da eliminare i problemi legati a una lavorazione imprecisa. Procedere con un unico serraggio, quindi senza riposizionare il pezzo, è il metodo più efficace per diminuire la concentricità.

Se il diametro esterno, il diametro interno e gli spallamenti orientati vengono torniti nella stessa presa, l'asse di rotazione dell'utensile definisce contemporaneamente tutte le geometrie. L'errore di concentricità tra le superfici lavorate in quell'operazione è teoricamente pari a zero, con unico limite la rigidità della macchina ma a tal proposito possiamo usare mandrini a 4 griffe indipendenti di alta precisione.

Questi componenti sono fondamentali nell'equilibrio di una lavorazione di qualità permettono la regolazione manuale del pezzo. Ciò avviene tramite comparatore centesimale o millesimale prima della tornitura: la precisione è tutto in questi casi. Un serraggio eccessivo su pezzi a parete sottile, ad esempio, può portare alla deformazione del pezzo, azzerando la concentricità una volta rilasciato dalle griffe.

Ovviamente, anche la qualità del tagliente fa la differenza. Per questo consigliamo sempre di utilizzare utensili saldobrasati per la tornitura di Krino dedicati a diversi materiali, dall'acciaio alla ghisa.