Lavorazioni meccaniche: la fresatura

Qualsiasi perito meccanico – quandanche non ancora diplomato, a dirla tutta – vi potrà, se lo chiedete, descrivere una enorme quantità di dettagli riguardo a cosa sia la lavorazione meccanica che chiamiamo col nome di fresatura. Potrà illustravi come sia una lavorazione meccanica a freddo, somigliante per certi versi alla tornitura e alla foratura in quanto ad asportazione di truciolo, e come venga effettuata facendo agire un utensile, che ruota sul proprio asse, su di un pezzo assoggettato a movimento di avanzamento, con il risultato di “scolpirlo” per fargli conseguire la forma desiderata. Aggiungerà anche che la fresatura si compone di solito di due fasi, una prima più rozza, detta di sgrossatura, che viene eseguita in maniera rapida ed economica e toglie molto materiale, e una più lenta, di rifinitura, in cui attentamente si porta il pezzo esattamente alle misure e alla rugosità superficiale desiderate. Ma in tutto questo, poco probabilmente vi farà cenni alla storia di questa procedura, e a come si sia evoluta nel corso degli ultimi due secoli: vediamolo dunque insieme, questo percorso!

1. Dal 1800 alla Grande Guerra

C’è il tornio, all’origine dell’invenzione della macchina fresatrice: di frequente, per limare i pezzi più in fretta di quanto si potesse fare a mano, vi venivano montate delle lime rotanti. Stiamo però parlando di una elaborazione molto più arretrata rispetto anche a quelle delle primissime fresatrici, applicata intorno al 1760: troviamo invece le prime vere macchine fresatrici (ossia non torni con un utensile speciale, ma macchine con questo solo esatto scopo) nel 1814, installate a Springfield e ad Harpers Ferry, negli Stati Uniti, nei due arsenali federali. Nasmyth sviluppò poi un prototipo molto più innovativo, per la fresatura dei bulloni esagonali, nel 1830; in ogni caso, ancora in questi decenni, la fresatura era vista come un modo di risparmiare tempo sulla sgrossatura per poi portare a termine a mano il lavoro di finitura: furono invenzioni successive, come il movimento sui tre assi integrato da Brown e Sharpe nel loro formidabile modello del 1861, a rendere possibile un lavoro compiuto e aprire la strada a successive innovazioni, che furono continue negli anni precedenti alla Prima Guerra Mondiale.

2. Le due Guerre Mondiali

Per conseguire nuove vette di precisione, ormai richieste per poter accelerare ancora i ritmi di lavorazione, fu necessaria l’introduzione di un concetto rivoluzionario, ossia quello del dimensionamento relativo, figlio appunto di questi anni: in breve, l’idea di compiere a partire da un unico punto di riferimento tutte le misurazioni necessarie alla lavorazione del pezzo. In questo modo diventò standard operare su precisioni dell’ordine dei millesimi di millimetro: il controllo numerico dei macchinari, oggi decisamente acquisito e presente ovunque, era ai suoi primissimi albori. L’introduzione di pantografi speciali, che tracciando le linee di un modello potevano comunicare alla macchina i movimenti da eseguire, permise la realizzazione di fresatrici colossali, come la Cincinnati Hydro-Tel, già nel 1930: a parte il controllo computerizzato ancora inesistente, era in tutto e per tutto comparabile ai modelli impiegati attualmente. All’altra estremità dello spettro, furono anche ideate e realizzate fresatrici di alta accuratezza e piccola taglia, molto economiche: erano le Bridgeport, che vennero vendute a centinaia di migliaia.

3. Dal dopoguerra ad oggi

Nel dopoguerra, due furono le grandi spinte tecnologiche che guidarono lo sviluppo industriale: il coronamento dei servomeccanismi da un lato, e la nascita delle tecnologie digitali dall’altro. Sebbene a permetterne la ricerca e lo sviluppo fossero gli investimenti militari (come peraltro accadde in molti casi nel dopoguerra), fu proprio il settore meccanico ed in genere industriale ad offrire sbocco ed applicazione a queste nuove tecnologie, per tutti gli anni ’40 e ’50. Più tardi, si verificò la definitiva evoluzione del controllo numerico al controllo computerizzato: questo esplose negli anni ’80, quando divenne possibile, con un semplice personal computer, impiantare piccole fresatrici a controllo digitale perfino nelle officine più piccole.