4 LAVORAZIONI AL BANCO Il semilavorato od il pezzo di materiale greggio dal quale deve essere ricavato il pezzo finito, può essere sottoposto a lavorazioni di macchina, a lavorazioni al banco o a lavorazioni di macchina unite a lavorazioni al banco. Con riferimento alle lavorazioni al banco, il pezzo in lavorazione è appoggiato su un banco di lavoro o stretto in una morsa apposita. Il banco, come principale requisito, deve avere una grande rigidità e robustezza in modo che, durante le lavorazioni, non si abbiano vibrazioni o movimenti di qualunque tipo. Per tenere ben saldi i pezzi si usano morse parallele. La morsa è formata da una parte fissa, solidamente fissata al banco, una mobile, spostabile mediante un meccanismo a vite e chiocciola, ed un sistema di guide che assicurano il parallelismo delle ganasce durante il movimento. Il corpo della morsa è in ghisa o acciaio fuso. Le ganasce sono sempre in acciaio e sono generalmente riportate, anche per renderne possibile la sostituzione quando logorate. Le più importanti operazioni elementari fatte al banco sono: - Tagliatura - Scalpellatura - Limatura - Raschiettatura - Foratura - Alesatura - Filettatura. 4.1 Tagliatura I pezzi che devono essere lavorati vengono, in genere, ricavati da semilavorati indefiniti quali barre, verghe, piastre, lamiere, etc. in dimensioni e forme adatte, mediante il taglio. Di norma questa operazione viene eseguita con macchine adatte, tuttavia, quando si tratta di tagliare singoli pezzi o pezzi poco numerosi da semilavorati di modesta sezione o spessore, il taglio viene effettuato al banco ed a mano. A tale scopo si usano: seghetti a mano, cesoie a leva, forbici per lamiera. 4.2 Scalpellatura E' l'operazione, effettuata con il pezzo stretto in morsa, che permette di asportarne materiale, sottoforma di grossi trucioli, per l'azione di scalpelli o ugnetti (o unghietti). Si tratta di una lavorazione grossolana che comunque deve essere seguita da operazioni di finitura (limatura). Lo scalpello deve avere un tagliante molto robusto; perciò viene costruito in acciai che, con adeguato trattamento termico, siano in grado di acquistare una grande durezza, senza divenire eccessivamente fragili. L'angolo di taglio degli scalpelli varia da 35 a 70 in funzione direttamente proporzionale alla durezza del materiale che si vuole lavorare. Lo scalpello viene usato quando le parti da asportare sono larghe; l'ugnetto viene usato per eseguire scannellature strette e profonde.
4.3 Limatura La lavorazione di una superficie con la lima è la più comune operazione eseguita dall'aggiustatore, sia che si tratti di rendere più o meno liscia una superficie grezza di semilavorato, sia che si debba portare a misura una superficie già lavorata. La lima è un utensile di acciaio temperato, a forma allungata, costruita in numerose e differenti sezioni geometriche, sul cui corpo sono ricavati dei denti, atti a consentire l'esportazione di trucioli dal materiale in lavorazione.
Le lime vengono denominate in base alla forma geometrica delle loro sezioni(quadra, tonda, triangolare, etc.) o secondo tradizione d'officina (a coltello, ad ago, etc.). Il taglio della lima è formato da una serie di intagli, paralleli tra loro, prodotti sulle superfici attive della lima. Il taglio può essere: - semplice: quando la superficie presenta un'unica serie di intagli paralleli - doppio: quando la superficie presenta due serie, sovrapposte ed incrociate, di intagli paralleli. Le lime a taglio semplice sono, principalmente, utilizzate per ottenere superfici molto lisce e finite. Le lime a taglio doppio sono usate per i normali lavori di meccanica. Gli intagli sono eseguiti con scalpelli, a macchina, che producono dei rilievi taglienti detti denti o grani di taglio. Il numero di grani per centimetro quadrato (densità di taglio) determina le denominazioni tradizionali del taglio della lima. Sono unificate le densità di taglio: - B (bastardo) 315-40 grani x cm2-1/2 D ( mezzo dolce) 630-80 grani x cm2 - D (dolce) 1250-160 grani x cm2 Sono in uso, ma non sono unificate, le densità: - G (grosso) - DD (dolcissimo) NOTA: La densità di taglio, per lime con la stessa denominazione, diminuisce notevolmente con l'aumentare della lunghezza della lima stessa: L'operazione di limatura si esegue mantenendo la lima correttamente in piano, senza moto di ondeggiamento longitudinale e trasversale. Per la limatura normale, la lima deve essere inclinata di 45 rispetto l'asse della superficie in lavorazione; dopo ogni passata, la direzione della passata dovrà essere spostata di 45 sul lato opposto rispetto l'asse della superficie da lavorare. La superficie risulta così lavorata a taglio incrociato. Quando la superficie non debba presentare evidenti segni di lavorazione, di usa il taglio dritto, cioè la passata della lima sarà parallela all'asse della superficie da lavorare. 4.4 Raschiettatura La raschiettatura è un'operazione di aggiustaggio con la quale si levigano e si rettificano a mano le superfici, dopo aver eseguito l'operazione di limatura. Gli utensili adoperati sono i raschietti che possono essere di vario tipo: raschietti per superfici piane, per superfici curve, concave o convesse. Essi sono ricavati da una barra di acciaio temprato e gli spigoli taglienti vengono affilati su pietra ad olio. I raschietti vengono usati impugnandoli con la mano destra o accompagnandoli con la sinistra, poggiata all'estremità del raschietto, in un movimento alternativo (avanti ed indietro) per una lunghezza di 10-12 mm e cambiando continuamente direzione.
La raschiettatura permette di ottenere un grado di finitura superiore su pezzi che non hanno subito trattamenti termici di indurimento (tempra, cementazione, etc.). Per pezzi che hanno subito trattamenti termici, che hanno conferito un forte indurimento superficiale, la raschiettatura non è efficace e, pertanto,si deve ricorrere a lime al carborundum. Per concludere sull'argomento si indicano altri due tipi di finitura di grado superiore praticabili: - Lappatura: si ottiene con polveri abrasive, durissime e di grana finissima, strofinate sulla superficie da levigare, con adatto lubrificante, a mezzo di un utensile lappatore. - Superfinitura: ha lo scopo di rendere speculare una superficie già finita, togliendo ogni traccia di precedenti lavorazioni. Questa operazione viene attuata levigando la superficie con pietre dure, opportunamente lubrificate. 4.5 Foratura La foratura dei pezzi (non temprati nè induriti superficialmente) viene eseguita al banco tramite: - trapano a mano - trapano elettrico - trapano pneumatico - trapano sensitivo L'utensile usato per l'esecuzione dei fori è la punta elicoidale o punta ad elica costituito da: - corpo cilindrico: nel quale sono ricavate due profonde scannellature opposte ed inclinate rispetto l'asse del cilindro - spigoli taglienti: due spigoli taglienti all'estremità anteriore, inclinati simmetricamente rispetto l'asse - codolo: un corpo cilindrico o conico posteriore per il fissaggio della punta al mandrino del trapano. Il centro del foro deve essere sempre indicato con un'impronta, fatta con il bulino (o puntizzatore), detta centratura. L'esecuzione di fori aventi diametro superiore a 8-10 mm richiede, come buona norma d'officina, una pre-foratura con punta di diametro inferiore (3-4 mm).
4.6 Alesatura Gli alesatori, che possono essere usati a mano o a macchina, sono utensili che servono a portare a precise dimensioni ed a levigare i fori eseguiti con punte elicoidali. Gli alesatori cilindrici asportano un sovrametallo, sul diametro, dello spessore di 0,1-0,3 mm. Essi sono di acciaio di ottima qualità, spesso in acciaio rapido, ben temprati. I tipi comuni di alesatori sono (rif. figura seguente) : - alesatori cilindrici ) a taglienti diritti ) a taglienti elicoidali - alesatori espansibili - alesatori conici ) a taglienti diritti ) a taglienti elicoidali
L'alesatura a mano dei fori viene eseguita per mezzo di un giramaschi applicato all'attacco quadro; L'utensile viene fatto ruotare lentamente e sempre in senso orario, con leggera pressione continua. Si deve lubrificare durante tutta l'operazione. Dopo ogni decina di giri, l'alesatore deve essere tolto, sempre ruotando in senso orario, e pulito con pennelli o stracci. 4.7 Filettatura
Delle filettature, solo quelle a profilo triangolare, vengono spesso eseguite a mano al banco; specialmente quando siano di lunghezza limitata, di piccolo diametro e quando sia richiesta una notevole precisione delle superfici del filetto. L'esecuzione a mano delle filettature consiste nello scavare, mediante un adatto utensile, un solco sulla superficie esterna di un cilindro (vite) o sulla superficie interna di un foro cilindrico (madrevite) in modo che, ad operazione terminata, si abbia il filetto della vite o madrevite richiesto. Per costruire le viti si usano le filiere; per filettare una madrevite si usano i maschi. Il maschio è, in pratica, una vite nella quale sono stati eseguiti dei solchi assiali che tagliano quasi normalmente i filetti creando così i taglienti. I maschi sono forniti in serie di tre pezzi: il primo è conico e serve da sbozzatore; gli altri due procedono alla finitura del filetto. Essi sono forzati nel foro da filettare mediante una leva giramaschi. Le filiere, che possono essere monolitiche o in due pezzi, vengono avvitate al cilindro tramite apposite portafiliere. L'operazione di filettatura, tanto con maschi che con filiere, va fatta procedendo con cautela, lubrificando abbondantemente e retrocedendo quanto necessario, quando viene avvertita una notevole resistenza all'avanzamento. La filettatura di un foro è sempre preceduta dalla foratura e da alcune operazioni di preparazione del foro, quali svasatura o lamatura. La tavola seguente sintetizza le lavorazioni citate.