RETTIFICATRICE

RETTIFICATRICE

. Macchina utensile destinata alla lavorazione dei metalli con asportazione di materiale a mezzo di un utensile mola e che per questo rientra nel campo più vasto delle molatrici. Deve il suo nome alla primitiva destinazione di rifinire le superficie di accoppiamento degli organi meccanici ed in special modo al suo impiego per eliminare, asportando piccole quantità di metallo, gli effetti delle deformazioni provocate dal trattamento termico di tempera nei pezzi di acciaio, i quali, per la durezza acquisita, non possono essere lavorati sulle altre macchine utensili.

Lo sviluppo della lavorazione in serie ha esteso notevolmente il campo di applicazione di queste macchine nell'industria meccanica, facendole largamente impiegare non solo nella rifinitura dei pezzi, anche non trattati termicamente, per la possibilità di ottenere economicamente superficie ben definite e dimensioni finali comprese entro limiti di tolleranza ristretti (spessore del materiale asportato ad ogni passata da mm. 0,0025 a 0,0125), ma anche, e largamente, nel completare la lavorazione di sgrossatura eseguita su macchine utensili normali ripartendo il lavoro stesso tra i due tipi di macchine in base a criterî economici (profondità delle singole passate tra mm. 0,02 e 0,08 secondo il materiale lavorato e la potenzialità della macchina).

La mola limitata da una superficie di rivoluzione e definita dalle sue dimensioni, dalla forma della curva meridiana, dalla qualità e dimensioni dei grani dell'abrasivo di cui è costituita, dalla composizione del materiale cementante, dalla resistenza da questo offerta al distacco dei grani di abrasivo (durezza) e infine dalla sua struttura, deve essere scelta opportunamente in relazione al materiale lavorato e alla modalità di esecuzione del lavoro stesso.

Quando la lavorazione avviene correttamente, il metallo asportato si presenta sotto forma di minutissimi trucioli senza tendenza della mola a consumarsi eccessivamente o a diventare liscia.

Analogamente a tutte le macchine utensili le rettificatrici realizzano con opportuni schemi cinematici il moto relativo dell'utensile rispetto al pezzo lavorato, allo scopo di rendere possibile l'esecuzione di superficie geometricamente definite.

Il moto principale o di lavoro è sempre attribuito alla mola e consiste in una rotazione intorno al suo asse di simmetria. L'albero portamola può assumere in genere un limitato numero di velocità angolari diverse (una o due e molto raramente più di due) e quindi la velocità raggiunta nella zona interessata al taglio, e dipendente dal diametro della mola, può essere difficilmente modificata. I valori adottati per la velocità periferica sono legati alla resistenza meccanica della mola e al genere di lavoro cui la macchina è destinata e raggiungono i 35 m./sec. con le mole a impasti ceramici per arrivare ai 48 m./sec. con le mole di bakelite. L'albero portamola è in qualche caso direttamente accoppiato all'albero del motore elettrico che lo comanda, ma più frequentemente riceve da questo il movimento a mezzo di trasmissione per cinghia, spesso trapezoidale. Il moto di alimentazione è, secondo i tipi, attribuito al pezzo in lavoro o alla mola o parzialmente al pezzo e alla mola.

Le forme costruttive delle rettificatrici sono svariatissime e in relazione ai lavori che debbono compiere e vanno dalle macchine universali, costruite per l'esecuzione di lavori diversi, alle macchine specializzate per una determinata operazione: rettifica degli ingranaggi (v. ingranaggi: Costruzione), degli alberi a eccentrici, degli alberi a gomito, ecc.

Le operazioni più comuni che si eseguono sulle rettificatrici sono la rettifica in tondo esterno, in tondo interno e in piano.

La fig. 1 indica i processi abitualmente usati e le figg. 2 e 3, alcune macchine che li realizzano.

La necessità di sostenere la mola a sbalzo con albero sottile e l'elevato numero di giri dell'albero portamola richiesto dal piccolo diametro dell'utensile (con una velocità periferica di 20 m./sec. e un diametro di mola di 40 mm. si hanno 9550 giri al minuto primo) rende delicate le rettificatrici per interni a confronto delle altre.

Nelle macchine moderne la componente di rotazione del moto di alimentazione è ottenuta sul pezzo a mezzo di motore indipendente e interposto cambio di velocità e in taluni tipi con motore a numero di giri variabile.

Il moto di traslazione della tavola tanto longitudinale quanto trasversale, anch'esso frequentemente ottenuto con motore indipendente, è nelle costruzioni più recenti comandato a mezzo di trasmissione idraulica che permette una regolazione continua del valore della velocità (velocità di avanzamento longitudinale variabile tra o,05 e 10 m. per minuto primo), un'inversione del moto senza urti, la possibilità di regolare con estrema precisione l'ampiezza della corsa che in alcune macchine può scendere a mm. 0,75.

Alcune rettificatrici, attrezzate per lavorazione di serie, permettono di controllare con sistemi molto ingegnosi la dimensione del pezzo in lavoro, ottenendo automaticamente la riduzione dell'avanzamento trasversale quando essa è prossima al valore richiesto, la rettifica della superficie della mola a mezzo di utensile di diamante prima della rifinitura e infine l'arresto della macchina quando la dimensione voluta è stata raggiunta con uno scarto da alcuni costruttori garantito inferiore a mm. o,007.

Un cenno particolare meritano le rettificatrici senza centro destinate comunemente alla rettifica in tondo esterna, ma il cui principio viene anche utilizzato su macehine di forme costruttive speciali per l'esecuzione di superficie esterne generiche di rivoluzione e per la rettifica in tondo interna. Mentre sulle comuni rettificatrici il pezzo in lavorazione è fissato al porta-oggetti, che lo trascina nel moto di alimentazione, nelle rettificatrici senza centro il pezzo è libero e viene solamente sostenuto nella giusta posizione da organi che contemporaneamente gl'imprimono il moto di alimentazione.

Le rettificatrici senza centro per rettifica in tondo esterno, che sono le più comuni, presentano (fig. 4) oltre alla mola principale M_L, destinata ad asportare il metallo e che ruota a elevata velocità periferica intorno a un asse parallelo a quello del pezzo lavorato, una mola più piccola M_A (mola di alimentazione) ruotante a basso numero di giri intorno a un asse inclinato di un angolo α rispetto a quello della mola principale. La mola di alimentazione ha la fascia sagomata a iperboloide di rivoluzione a una falda in modo da assicurare il contatto con la superficie del pezzo lungo tutta una generatrice. Tale contatto, mentre offre al pezzo un rigido sostegno, serve a trasmettergli un moto di avanzamento elicoidale le cui componenti, rotazione intorno all'asse e traslazione nella direzione di questo, sono legate alla velocità periferica della mola M_A e all'inclinazione α del suo asse (fig. 4 a destra).

Queste macchine permettono una lavorazione continua e i pezzi successivi possono venir presentati automaticamente al lavoro; la loro elevata capacità produttiva e la precisione di esecuzione, paragonabile a quella delle rettificatrici di altro tipo, le rende specialmente adatte alla lavorazione in grande serie.

Una forte produzione delle rettificatrici, specie nei lavori di sgrossatura, è resa possibile solo con un'energica refrigerazione con getto liquido che provveda a mantenere bassa la temperatura del pezzo e della mola nella zona di contatto. Nei casi in cui, come nella rettifica interna, non è conveniente, per ragioni pratiche, lanciare il getto refrigerante sulla mola e sul pezzo, occorre ridurre la quantità di materiale asportato nell'unità di tempo e possibilmente provvedere alla refrigerazione dall'esterno.

La precisione del lavoro che le rettificatrici debbono compiere richiede: esatta realizzazione dei movimenti e quindi precisione delle superficie di accoppiamento; consumo minimo delle parti a contatto e quindi impiego di materiali resistenti all'usura, largo proporzionamento delle superficie stesse in modo da conseguire una bassa pressione specifica, accurata e abbondante lubrificazione, protezione dalle polveri di abrasivo; assenza di deformazioni elastiche statiche ed eliminazione di tutte le cause di vibrazioni, e quindi robuste incastellature, abbondante proporzionamento di tutti gli organi, equilibramento delle mole e del pezzo lavorato, impiego di mezzi idonei al sostenimento del pezzo, se eccessivamente flessibile.

La precisione di forma delle mole, necessaria specialmente per le ultime passate di rifinitura, è ottenuta rettificandole con un utensile di diamante.