MECCANICA e DINTORNI

Ciao a tutti. Ho pensato di aprire una discussione sulla macchina in oggetto, poco trattata finora nel forum, che utilizzo ormai da quasi quattro anni. Ho realizzato dei bei lavori ma ammetto che molto tempo è stato dedicato a correzioni e varie modifiche; l’argomento della discussione saranno proprio questi miei interventi. Spero di poter essere d’aiuto a chi possiede una macchina simile o ne è in qualche modo interessato, mentre sono certo che non mancheranno critiche costruttive, di cui saprò fare tesoro, da parte dei più esperti.
Premetto che sono perfettamente d’accordo sul fatto che il mercato offre sicuramente di meglio, anche nell'ambito dell’usato: macchine di produzione italiana o comunque occidentale sicuramente più robuste, precise ed affidabili. Spesso però ci troviamo nella necessità di effettuare delle scelte anche di compromesso; non è quindi mia intenzione scatenare l’ennesima polemica “meglio un cinese nuovo o un europeo usato”. Nel mio caso la scelta è ricaduta su questa macchina valutandone dimensioni in relazione allo spazio a disposizione, prestazioni, prezzo, disponibilità di alternative eccetera.
Il tornio è prodotto in Cina dalla Sieg ed è commercializzato più o meno in tutto il mondo sotto vari marchi (Sogi, OMTM, Axminster e compagnia bella). Ne esistono due versioni, differenti per distanza tra le punte rispettivamente di 400 e 510 mm. Ho acquistato il mio su ebay da Paulimot in Germania: versione con distanza punte 510 mm e autocentrante da 125 mm anziché 100. La lunghezza maggiore del banco consente di lavorare in maniera decente, permettendo ad esempio di effettuare agevolmente forature o misurare una lunghezza col calibro senza dover togliere la controtesta.
Pregi e difetti, cominciando dai primi: si tratta sicuramente di una macchina completa, dotata di avanzamento automatico anche sul trasversale, fissaggio a leva della controtesta e con la possibilità (trafficando un poco con ingranaggi e distanziali) di effettuare anche filettature sinistre. Il banco si presenta con le guide prismatiche per carro e controtesta, ben rettificate anche se non trattate termicamente. Il motore è un ottimo brushless ben dimensionato, con regolazione continua della velocità. La precisione di rotazione della linea mandrino è sorprendente per una macchina di questa categoria, e l’autocentrante si comporta bene anche dopo quattro anni di utilizzo a volte intenso. Per quanto riguarda i difetti, la produzione cinese con le sue rinomate economie si manifesta concretamente in alcuni dettagli non sempre trascurabili: alcune viti hanno dovuto essere sostituite, come quella che blocca il cannotto della contropunta, spanata al primo colpo; le superfici non direttamente correlate con parti in movimento non sono rettificate ma neanche troppo rifinite. Le geometrie hanno richiesto qualche correzione anche non semplice. Le mie maggiori perplessità riguardano i noni degli avanzamenti, tutti con 50 divisioni che non indicano una vera e propria unità di misura: trasversale, carrino e contropunta hanno viti passo 1 (filetto standard triangolare, non il massimo per lo scopo ma almeno facilmente ripristinabile in caso di necessità). Ogni divisione indica quindi 2 centesimi in senso radiale o assiale o 4 sul diametro. Per impostare correttamente la profondità di passata occorre fare dei calcoli a mente o, come nel mio caso, stampare una tabella da appendere al muro. Un'altra grossa pecca, a mio avviso, risiede nell’elettronica, seppure nel complesso ben realizzata: durante la rampa di accelerazione i pulsanti di arresto, aumenta e diminuisce non hanno effetto. Per regolare la velocità e, ancora peggio, per fermare il motore occorre attendere la fine della rampa. In questa fase l’arresto si ottiene solo premendo l’emergenza. In nessun impianto di produzione europea si accetterebbe una cosa del genere.
Allego una foto d’insieme del tornio, montato su un basamento realizzato da me con angolari 80 x 60 x 8. Nei prossimi messaggi descriverò i vari interventi e accessori realizzati nel corso degli anni.

Credo che con la tua descrizione hai centrato i principali difetti dei torni cinesi , a volte costruiti con materiali buoni ma carenti di accessori e rifiniture che comunque influiscono negativamente nell'uso :contiamo di vedere le migliorie introdotte....

Comincio dalle correzioni alle geometrie.
La testa non era perfettamente allineata, e non sono previste regolazioni. La testa è fissata con quattro viti da 8 e appoggia con una fresatura a V sulla guida prismatica del carro. Messa nel mandrino una barra rettificata, compensando l'eccentricità delle due estremità nella lettura del comparatore, ho misurato uno scostamento di qualche centesimo sul piano orizzontale (tornivo conico con diametro inferiore lato contropunta) e anche tre centesimi su quello verticale, con il pezzo che si abbassava verso la contropunta. Le misure sono state effettuate su una lunghezza pari a quella della testa per avere l'esatto valore della compensazione da applicare. Ho smontato parzialmente la testa, limato la sede a V che appoggia sula guida e spessorato con foglio d'ottone da 2 centesimi. Risultato: ora l'asse del mandrino è orizzontale e su una lunghezza di 180 mm la differenza di diametro sulla tornitura è di circa un centesimo. Non trattandosi certo di una macchina ideata per spaccare i millesimi posso ritenermi soddisfatto.

In seguito mi sono occupato della controtesta: il cannotto era già parallelo alle guide sul piano orizzontale, ma puntava leggermente in alto verso il mandrino. Smontate le due parti della controtesta, una limata e un po' di fortuna hanno riportato la perfetta orizzontalità. Con il supporto del comparatore fatto ruotare nel mandrino ho quindi misurato che ora l'asse della contropunta era bassa di circa 25 centesimi; dopo lunga ricerca ho trovato un lamierino inox dello spessore giusto per riportare il tutto in asse. Sempre con il sistema del comparatore nel mandrino ho proceduto all'allineamento della controtesta, con il cannotto bloccato in quanto il fissaggio è laterale.

Il problema più grosso riguardava la non ortogonalità del trasversale. Da qualche parte ho letto che nelle tolleranze di fabbricazione dei torni non è ammessa la conicità convessa delle superfici lavorate per sfacciatura, mentre è tollerata una piccola concavità. Probabilmente il progettista ha preso troppo alla lettera il concetto: piuttosto che rischiare una convessità ha esagerato l'errore nel verso opposto. Ho quindi tornito una flangia di alluminio del diametro pari a un terzo della lunghezza della guida del trasversale, per calcolare agevolmente l'ammontare dello scostamento. Con il comparatore montato nella torretta ho quindi misurato l'equivalente di circa 27 centesimi sul totale della lunghezza della guida, 213 mm. In pratica 12 centesimi ogni 100 mm, una concavità ben visibile anche a occhio nudo; decisamente troppo. Le guide del trasversale hanno la coda di rondine a 45°; non occorre scomodare Pitagora per calcolare che per avere uno spostamento orizzontale di 27 centesimi occorre modificare lo spessore della parte inclinata della guida di circa 19 centesimi. All'inizio avevo pensato di trovare il sistema di rettificare le guide; poi ho optato per una soluzione meno invasiva e totalmente reversibile in caso di insuccesso. Mi sono procurato del lamierino inox da 1 decimo, poi con l'ottone da 2 centesimi ho preparato due nastri dallo spessore decrescente da 18 a 2 centesimi, inseriti tra la guida e il trasversale e rivestiti con i lamierini inox di cui sopra fissati con due vitine ciascuno alla guida. Ora, tornita nuovamente la stessa flangia, il comparatore quasi non si muove e appoggiando l'asta del calibro non si vede passare la luce. L'ortogonalità nel mio caso era una condizione indispensabile; richiesta anche in caso di troncature su diametri "importanti". In allegato un paio di foto su quest'ultimo intervento.

pensavo che la Sieg fosse meglio della Weiss e relativi cloni/varianti ma mi pare che alla fine l'andazzo sia quello.

Descrivo ancora un intervento sulla controtesta, poi parlerò degli accessori e delle modifiche in aggiunta alla normale dotazione.
La controtesta è dotata di serie di blocco a leva; a mio avviso una caratteristica irrinunciabile. Lo "stile cinese" si dimostrava però ampiamente anche in questo ambito e a volte anche tirando come un matto la controtesta "tornava indietro" durante forature impegnative. La piastra di blocco era piuttosto mimimalista, l'ho rifatta lunga come la base della controtesta e molto più robusta. Il perno che azionava l'eccentrico era invece un tondino di ferraccio da 10 mm, per giunta malamente forato per spinare la camma proprio nel punto di maggior sforzo. Risultato: una banana. L'ho rifatto da 12 mm partendo da un bullone classe 8.8, la camma è fissata con grani che lavorano su piccole impronte anziché spinata. Ora la controtesta non si sposta e non ho più dovuto regolare il dado autobloccante. Ne frattempo ho rifatto ancora qualche componente; nella foto che allego si vedono alcuni pezzi che sono stati cambiati. La piastra di blocco della controtesta, il perno che azionava la camma del blocco, il supporto con cuscinetto della prima ruota della trasmissione degli avanzamenti, il perno delle ruote oziose della trasmissione (era fatto con un ferraccio troppo tenero, l'ho rifatto partendo da un grano M12 x 40), la leva di blocco della torretta (decisamente sottodimensionata) e quello che resta della vite di blocco del cannotto, spanata come dicevo al primo tentativo di serraggio e sostituita poi con una vite M8 rifilettando anche l'inserto che va a bloccare il cannotto.
Fino a qui sembra la descrizione di un... disastro; a parte però questi e qualche altro problema minore, tutti risolti abbastanza agevolmente, il tornio comunque fa il suo dovere. Non si tratta certamente di una macchina da produzione, come chiaramente indicato anche nel manuale. Una completa descrizione si può leggere (in inglese) su questo articolo, che a suo tempo ha influenzato decisamente la mia scelta: http://www.mini-lathe.com/m4/C4/c4.htm

Le MU Cinesi andrebbero controllate e risistemate subito dopo l'acquisto .....

Costano (relativamente) poco e non si può pretendere di più ; l'unica cosa che mi scoccia è che vengono (quasi sempre) vendute da commercianti Italiani che dovrebbero deliberare macchine in condizioni decenti ....ed invece ..... si pigliano i soldi ....

Il mio è stato acquistato in Germania; il passaggio teutonico si è manifestato nella pulizia, lubrificazione e regolazione decenti, a differenza di chi ha acquistato da altri importatori (notizie ricavate dalla rete) ricevendo una macchina ancora imbrattata dal famigerato grasso rosso (qualcuno lo ha definito sangue di drago) e con trucioli sparsi ovunque come all'interno del carro.
Per quanto riguarda gli accessori, una delle prime cose di cui ho sentito il bisogno è stata una cassettiera per riporre utensili e quant'altro; ne avevo già parlato in un'altra discussione, con qualche foto della cassettiera vuota. viewtopic.php?f=1&t=26364&start=15
(se questo non è il modo giusto di linkare una precedente discussione fatemelo sapere).
Ora allego qualche immagine della cassettiera in assetto operativo...

Troppo ordine . . . .

Divisore:
Uno dei primi accessori realizzati è stato un perno da introdurre nel mandrino, bloccabile tramite un tirante e un taglio diagonale (avete presente il manubrio delle bici?) per fare girare il mandrino a mano con un volantino, per lavorazioni delicate tipo certe filettature eccetera. Lo stesso perno, montato su un riduttore, trasforma il mandrino in un divisore universale. Sulll'albero di ingresso del riduttore ho montato la manopola di comando di un potenziometro multigiro, che ho avuto la fortuna di trovare da 20 giri (anzi, per l'esattezza 21) invece dei soliti 15. Ogni rotazione viene contata da un indicatore numerico mentre la manopola ha 100 divisioni. Essendo il rapporto del riduttore 20:1, in pratica ogni giro del mandrino può essere suddiviso in 2000 divisioni. Per facilitare l'utilizzo ho stampato una tabella excel (22 pagine) con tutti i valori intermedi per realizzare da 2 a 128 divisioni. Il riduttore si monta sul retro della testa tramite una flangia che serve anche da freno.

Elettomandrini:
Lo scopo di un divisore sul tornio è ovviamente fare qualche piccola fresatura o foratura. Avevo già fatto un supporto per l'albero flessibile del dremel; poi, con il motore recuperato dalla levigatrice a nastro, dotato di un cambio a quattro rapporti con cinghia dentata e albero flessibile da decespugliatore, ho motorizzato il mandrino recuperato da un vecchio trapano elettrico che ho montato in un supporto con cuscinetti. Con questo sistema le velocità di rotazione sono circa 200, 400, 1000 e 2200 rpm. Per regimi di rotazione fino a 13000 utilizzo invece un motore in continua, recuperato da un trapano a batteria, contenuto in una struttura in alluminio con alette di raffreddamento, che si può montare al posto dell'albero flessibile. Lo stesso motore in continua si può montare su un secondo supporto con cuscinetti e albero lungo per rettifiche interne. Il tutto è alimentato da un quadretto elettrico con marcia e arresto, alimentatore a 12 V e regolatore di velocità. Il mandrino del trapano ha un filetto maschio 1/2" 20 UNF; posso montarci il suo mandrino originale a cremagliera da 10 mm (ancora incredibilmente preciso: era di un trapano Bosch degli anni '80), un portapinze ER16 e un ER11 realizzato da me visto che l'originale, di cui ho utilizzato il dado, non aveva il diametro sufficiente ad essere forato e filettato da 1/2".
Allego qualche foto; qualcuna potreste averla già vista in un'altra discussione.

E' diventato superaccessoriato, la macchina di partenza è stata solo un pretesto....

...E non è finita...
Un altro limite emerso presto riguarda la regolazione della velocità, da 100 a 2000 rpm. Va benissimo per quasi tutte le lavorazioni, ma in alcuni casi 100 rpm sono troppi. Inoltre, nonostante i miei colleghi specialisti in motori e azionamenti spergiurino che i brushless forniscono la coppia massima anche al minimo dei giri, qui si sente che al minimo manca qualcosina, soprattutto se si lavorano grossi diametri. Quando ho tornito la flangia per il mandrino a quattro griffe, ad esempio, ho fatto più fatica del previsto. Soluzione: un cambio meccanico utilizzando lo stesso tipo di cinghia dentata originale, HTD passo 5 e larghezza 15 mm. Dopo vari calcoli e sfruttando tutto lo spazio disponibile nel carter ho modificato la trasmissione originale che prevedeva 22 denti sul motore e 38 sul'albero che comanda il mandrino e gli avanzamenti. Ora sul motore c'è una puleggia da 24 denti collegata ad un'altra identica per il rapporto 1:1 e una da 12 denti collegata ad una da 48, a cui segue un'altra coppia di pulegge 12 e 30 per ottenere un rapporto finale di 10:1. le pulegge si impegnano muovendo una flangia dentata e ruotano folli su cuscinetti sull'albero finale che si collega con una puleggia da 22 denti come l'originale al resto della trasmissione. Non ho ritenuto necessario realizzare una forcella e un leveraggio per portare al'esterno il comando del cambio, visto che è una manovra che si esegue comunque facilmente aprendo il carter e con una frequenza non eccessiva. Per maggior comodità ho asolato il foro della vite che chiudeva il carter, sostituendola con una leva di sgancio rapido di tipo ciclistico (quelle dei cerchi delle bici, per intenderci). Nelle foto si vedono i componenti del cambio prima del montaggio e il cambio in opera; in seguito sono state rinforzate le due piastre in lamiera ed è stato aggiunto un tendicinghia sulla coppia 12 - 30, la più sollecitata della catena, fortunatamente la più facile da sostituire. Il display indica la velocità leggendo l'encoder direttamente sul motore; il rapporto 10:1 consente di interpretare correttamente la lettura del numero di giri aggiungendo mentalmente una virgola prima dell'ultima cifra. Ora è uno spettacolo veder girare il mandrino a 10 rpm, con tutta la coppia che serve quando necessario e la possibilità di fare filettature particolari senza problemi. Di recente ho fatto un'altra flangia per l'autocentrante, partendo da un disco di ghisa del decathlon portandolo da circa 185 a 125 mm; tutta un'altra storia rispetto a prima.

Continuiamo con le modifiche...
Gli ingranaggi originali sono in ghisa; tutto bene finché non ho notato che i due più piccoli, 30 e 35, cominciavano a perdere qualche dente. Il motivo, oltre alla scarsa qualità della ghisa, era senz'altro il perno su cui era montato l'ingranaggio da 42 con il primo della catena: il cuscinetto all'interno aveva un gioco eccessivo e la differenza di diametro tra il rimanente perno e l'interno dell'ingranaggio, probabilmente pensato per evitare sfregamento, permetteva all'ingranaggio di stortarsi sotto sforzo (ad esempio quando si stringeva la vite di fissaggio dell'ultimo ingranaggio tenendo fermo il mandrino. Avevo già aggiunto gli ingranaggi da 85 e 90 denti che mancavano dalla dotazione originale, acquistati online e torniti a misura; poco prima del lockdown ho fatto in tempo a ordinare tutto il necessario per rifare le due ruote gemelle da 42 e tutte quelle maggiormente usate. Ho quindi rifatto le ruote da 30, 35, 40, 50 e 60 denti; già che c'ero ho rifatto anche le due ruote da 120 e quella da 127. Ho rifatto anche il perno, partendo da un bullone da 16 8.8 (mi sto specializzando nella tornitura di bulloni, non sapendo dove procurarmi semilavorati in acciaio). Oltre al nuovo cuscinetto skf che ha sostituito lo scandaloso originale, sono riuscito ad inserirne un altro (diametro estero 12 mm) nella parte terminale che ospita la prima ruota della trasmissione. Ora va tutto bene, salvo il fatto che gli ingranaggi in acciaio C45 sono piuttosto rumorosi; questione forse di rodaggio? ho rimontato la ruota da 120 in ghisa nella prima coppia di ingranaggi, mentre la seconda, girando più lenta, non dà problemi. Mi verrà in mente una soluzione.

Lubrorefrigerante: per l'emulsione, ho utilizzato il bidone di una pompa da giardino la cui lancia era fuori uso, montato su un supporto incernierato al basamento del tornio; all'inizio lo mettevo in pressione con la sua stessa pompa poi mi sono procurato un regolatore di pressione e ho delegato il tutto al compressore. Il bidone ha una capacità di 5 litri, più che sufficiente per le mie lavorazioni; l'emulsione si raccoglie poi in una tanica da cui, dopo averla filtrata ed eventualmente allungata la rimetto nel bidone. Uso solo acqua demineralizzata perché da noi l'acqua di rubinetto è piena di calcare. l'erogatore dell'emulsione, con una piccola valvola a sfera da 1/8", è montato su una piccola base magnetica.

Il refrigerante lo recuperi ? Il sistema più semplice adottato da tutte le macchine utensili è una pompa che pesca in un recipiente dove ritorna il fluido utilizzato.