Fresa a tre assi per lavorazioni... un po' più precise.

Pagina lunga... e siccome un'immagine vale più di mille parole, e a me piace scrivere con tante parole per essere compreso da tutti, anche dai deficienti criticoni, questa pagina conterrà moltissime immagini e moltissime parole. Credo che ben poche persone in giro per il web descrivano tanto a fondo macchine simili, peraltro quasi sempre più sofisticate della mia. A tutti buon divertimento.



E' un'altra delle mie piccole realizzazioni... costata una follia in ore di lavoro! Diciamo che mi ricorda, per impegno e passione, la realizzazione della mia rampa di lancio Alkermes (di cui ho parlato nel mio sito nella precedente versione e che tornerà in futuro), ma anche Casimiro e Policarpo.

Da alcuni anni trovo che un attrezzo con il quale poter realizzare per fresatura delle piccole parti meccaniche mi sarebbe utile, non solo nel campo dei miei svariati hobbies, ma anche sul lavoro. Per esempio, utilizzando frese a motore e lime da modellismo, un paio di anni fa sono riuscito anche a ricostruire il dente dello scappamento di una Olivetti ICO spezzato, e la cosa, oltre a rendermi orgoglioso, aveva reso felice il figlio del famoso luminare radiologo di Milano scomparso anni fa. Anche nel campo del modellismo di razzi qualche volta ho dovuto arrabattarmi per costruire parti di precisione, e Casimiro è un esempio parlante di ciò, dato che ogni suo componente è stato costruito da me medesimo a mano e più volte prima di arrivare all'elemento funzionante come volevo. In giro su internet si vedono magnifiche CNC, e alcune costano anche poco, diciamo intorno ai duemila Euro! Più volte ho pensato di mettere in atto il progetto di risparmio per comprarmene una, ma alla fine il pensiero andava sempre al computer, al software e al fatto che una CNC richiede anche molto tempo solo per imparare a usarla e anche, ovviamente, a imparare a usare i programmi di disegno e di gestione su computer. Perchè complicarmi la vita?

Perchè invece non provare a costruire un attrezzo che mi consentisse di mantenere stabile e fermo, rigido, una piccola fresa e contemporaneamente spostare precisamente una tavola che supporta il pezzo da lavorare?

Nel campo dei razzi occorrono dischi, anelli, cilindri e altri elementi che spesso non sono reperibili sul mercato e che certamente devono far parte di un progetto autonomo ed originale. Non posso mica far conto su ciò che il mercato del modellismo di razzi offre, anche perchè in fin dei conti offre pochissimo e obbliga a costruire razzi tutti uguali. Non fa per me... farà per qualcun altro anche se, negli ultimi tempi, sempre meno gente abbraccia l'hobby del costruire razzi.

Così, dopo una serie di disegni e schizzi per fissare le idee e per unirle tra di loro, la cosa è partita. Nel 2009 ho cominciato a lavorare, acquistando elementi di legno multistrato e guide a sfere per i cassetti da Castorama e simili. Come al solito, lavorando per "accumulo di esperienza", molte cose sono state costruite e smontate poco dopo perchè notavo i difetti delle mie idee solamente dopo averle realizzate. In questo modo si spendono più soldi perchè c'è molto materiale da buttare, ma consente di fare più esperienza e se si ha pazienza (parlo di mesi ed anni, e io ne ho tanta, di questo tipo di "pazienza"), anche la spesa non è un problema. Anzi, considerando tutto quanto si impara facendo tutto da sè, in pratica si realizza che costruirsi in casa un'apparecchiatura complicata costa sì più di quanto si spenderebbe per una commerciale, ma la si realizza in maniera molto più versatile rispetto a quella commerciale, ovvero più rispondente alle proprie necessità. E quindi introvabile.

Nel tardo 2010 a un bel momento la mia fresa fu finalmente operativa. Un Dremel 300 da 125 Watt, supportato da una tavola che lo reggeva in posizione verticale (asse Z), dotata di rotaie per il movimento verticale. A sua volta, l'elemento con movimento verticale era montata tramite altre rotaie su una tavola orizzontale di circa 300 millimetri per il modo orizzontale (asse Y). Il tutto costituiva il ponte, rigido e fissato alla tavola di supporto del pezzo da lavorare, su cui era un'altra coppia di rotaie per il movimento dell'asse X.

Per muovere gli elementi mobili, viti senza fine M6 e volantini realizzati a mano con il fondo di bottiglie di alluminio (bellissime le bottiglie dei Tesori d'Oriente, anche se dovevo travasare il contenuto in volgari bottiglie di Ferrarelle... comunque a Tiziana piaceva anche il bagnoschiuma in bottiglia Ferrarelle). Una particolarità incredibile era la soluzione delle manovelle, realizzate con i cuscinetti a sfera che estraggo dagli hard disk più grossi.

Basta vedere la foto per capire molte cose.

La fresa 2010 funzionava ma ovviamente rendeva evidenti molti errori di progetto e di realizzazione. La planarità non era eccelsa, ma il punto debole erano i giochi meccanici e l'elasticità della torre portafresa, che aveva un'escursione eccessiva e portava a torsione il supporto, producendo vibrazioni e carenza di precisione.
Anche così, comunque, potevo tagliare bottiglie di alluminio con precisione dieci volte maggiore di quanto potevo fare a mano. Ancora poco per quello che mi serviva.

Perchè da anni lavoro a un progetto che non c'entra nulla con i razzi, e un paio di prototipi hanno ultimamente lavorato discretamente bene... ma non sono ancora arrivato a un bel risultato. Il tempo corre e quello libero è poco, ma la cosa continua... perchè, al contrario di tutti gli sciagurati che dicono di saper fare tante cose contemporaneamente (multitasking, e sono le donne a vantarsene di più), io funziono una cosa alla volta.... ma ne metto in cantiere tantissime: quindi io lavoro in Multiplexing!


Spiego il multiplexing. Comincio un progetto 1, diciamo la costruzione di un temperastuzzicadenti. Parto. Compro uno stuzzicadente. Comincio un progetto 2, per esempio un sesquipedale a pedali. Parto. Costruisco un pedale. Comincio un progetto 3. Mobiletto pensile per Tiziana. Parto. Vado da Leroy Merlin a comprare l'assicella da 16 millimetri. Comincio il progetto 4, riparare lo scaldino del bagno di mia mamma. Parto, vado da lei e glielo porto via e lo lascio in laboratorio. Comincio il progetto 5, scrivere un articolo o una conferenza spaziale. Parto, comincio a documentarmi. Orca, è passato un mese, devo riprendere in mano il temperastuzzicadenti! Vado in cantina, prendo gli appunti e vedo dove ero rimasto. Riparto, costruisco il basamento. Tiziana mi chiama con il walkie talkie... devo stendere il bucato. Chiudo cantina e salgo in casa e stendo il bucato, mi scappa di mangiare un cioccolatino di nascosto. Dopo la stenditura non torno in cantina, ma mi metto al computer e scrivo dodici righe della conferenza. Comincio il progetto 6, il portacollane per Tiziana. Parto, compro un'assicella e una serie di gancetti. A proposito, ieri in laboratorio ho smontato una stampante e ho ricavato una frizione elettromagnetica che per il sesquipedale potrebbe andare benissimo, e allora giù in cantina a riprendere in mano il pedale e gli appunti. Aggiungo la frizione al pedale del sesquipedale. La mattina dopo in laboratorio inciampo nello scaldino di mia mamma e ovviamente lo apro senza ripararlo. Mi casca nel cervello un'idea per la conferenza spaziale, la fisso su un fogliettino che metto nella tasca posteriore sinistra dei pantaloni. La sera leggendo un libro mi viene voglia di partecipare al concorso letterario della biblioteca comunale e... cerco un'idea per il raccontino. Parto, e scrivo sei parole a caso. Passa qualche giorno e finalmente finisco di riparare lo scaldino di mia mamma. Mi accorgo che siamo in maggio e mia mamma non ha più molta urgenza... ma mi ringrazia lo stesso e mi offre una scatoletta di cioccolatini da dividere con la Tiziana. A casa ne arriveranno solo due o tre. Ho trovato un'idea per la conferenza spaziale, la fisso dietro la fattura di Leroy Merlin con cui ho comprato le vitine per il portacollane di Tiziana. Carico la lavatrice con gli indumenti colorati e Tiziana mi suggerisce di aggiungere la cartina acchiappacolori. Riesco a costruire il telaio esterno del temperastuzzicadenti. Perdo la chiavetta su cui avevo salvato la conferenza spaziale, ero arrivato solo a pagina diciotto e senza arrabbiarmi troppo ricomincio a scriverla. Il mobiletto pensile per Tiziana è quasi finito, però devo modificarlo negli appendini perchè lei non ci arriverebbe e se lo metto troppo in basso io mi farei male alle ginocchia... quindi vado da Castorama e compro altri ciapini metallici.

Detta così. pare un casino, nel quale assolutamente nulla viene portato a termine, vero? Sbagliato... perchè il qui presente genio incompreso non lavora a caso, anche se l'altra sera ho trovato il foglietto su cui avevo fissato un'idea per la conferenza spaziale, era dentro i pantaloni che ho steso dopo il bucato! E nell'altra tasca c'era anche la chiavetta USB su cui c'erano le prime diciotto pagine. Asciugo la chiavetta con il phon e solo il giorno dopo, per estrema sicurezza, la collego al computer. Come previsto, funziona! Ecco qui le prime diciotto pagine della conferenza, a cui aggiungo le altre quindici che avevo scritto dopo, e altre due per l'ideuzza ritrovata appena leggibile sul foglietto uscito dalla lavatrice. Una sera porto in casa il mobiletto per Tiziana e, finalmente, appeso alla giusta altezza, le piace e le serve perfettamente. Due sere dopo arriva anche il portacollane, che fisso all'anta del suo armadio e finalmente la mia dolce metà può avere a portata di mano le collane preferite. Bacione. Il problema adesso è che anche sua mamma e un paio di altre donne lo vogliono uguale.... e dovrò mettermi a costruirne degli altri. Anzi, potrei venderli! Il sesquipedale a pedali funziona a un bel momento, anche se dovrò togliere la frizione elettromagnetica perchè non serva a niente... e che dire, la settimana successiva, del temperastuzzicadenti che permette di riutilizzare dodici volte lo stuzzicadenti e offrirlo, dopo l'uso, agli amici commensali? Grande soddisfazione anche qui. Il bello del mio metodo è che posso mandare avanti hobby diversissimi e quando uno di essi è in crisi per esempio per mancanza di idee, o di risorse, gli altri sopperiscono e mi fanno comunque piacere e danno soddisfazione. Mandando avanti parallelamente tanti piccoli progetti (anche grandi, come no!), si arriva al punto che ogni tanto uno di essi arriva a compimento, e la cosa dà enorme soddisfazione. Poi ne arriva a compimento un altro, e poco dopo ancora un altro. La cosa più bella è che gli altri, gli amici, i conoscenti, i parenti, dapprima vedono quello che fai e soprattutto vedono che sai fare taaante cose, anche molto diverse e strane. Poi capiscono che per te è la vita, e poco per volta ti considerano quello che ha le "soluzioni". Mica solo un monomaniaco, ma piuttosto un pazzerello inventore che ha le capacità di riparare qualunque cosa. Certo, questo è anche un po' la mia inclinazione naturale ed è anche e soprattutto la mia educazione. Onore al merito dei miei augusti genitori che hanno avuto la bella pensata di non ostacolarmi troppo nei miei progetti.

Insomma, tutto sta nell'annotare e nel procedere a piccoli passi, senza perdere di vista l'obiettivo. Vale a dire i TANTI obiettivi. Ma il vero segreto è nel NON AVER FRETTA. Si possono fare tantissime cose, se si ha un minimo di calma e di passione. Molta gente si dispera e si incazza come iene se ha un solo hobby e per qualche motivo non gli riesce bene. Anzi, spesso vuole diventarne il numero uno! E così l'hobby diventa un vero inferno perchè i casi della vita ti portano, talvolta, ad allontanartene e così se ha un solo interesse, ti senti frustrato. Vero, cari amici razzimodellisti?

Così anche la mia fresa è proseguita nei meandri del mio multiplexing. Nel tardo 2010 avevo capito che per migliorare la mia fresa, avrei dovuto... rifarla completamente. E così via. Daccapo. Nuovi acquisti di materiali, nuova viteria, nuovi disegni e attenzione a tutti gli appunti e alle osservazioni.

Ecco la seconda generazione della mia fresa.

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Il costo? Tra materiali e viteria, diciamo circa centoventi Euro al massimo, non considerando i materiali di scarto e quelli rovinati nei tentativi di avvicinamento. Il Dremel nuovo solo cinquanta Euro.
Una vera opera in economia, se pensiamo che con questa cifra compriamo solamente una tavola a croce Proxxon, e tutta la fresa ne costerebbe altri ottocento. Naturalmente anche questa macchina è in continua evoluzione e quindi altre spese sono sempre effettuate con lo scopo di sostituire le parti che noto, collaudandola, non essere ottimizzate o perlomeno rispondenti ai miei desideri. Certamente un secondo ipotetico esemplare sarebbe maggiormente ottimizzato.

La precisione? Direi all'incirca un ventesimo di millimetro, se uso la macchina con pazienza e con calma. La versatilità? Molto migliore di quanto potrei pretendere con u apparecchio commerciale. Anche perchè non è ancora finita qui: sto lavorando a una tavola per rotazione dei materiali per ottenere dischi e anelli e un'altra apparecchiatura che costituirà il quarto asse per ottenere cilindri. I materiali che posso lavorare sono naturalmente i legni di tutti i tipi ma anche l'alluminio e l'ottone e se non forzo nei tempi nè sulla meccanica, senza fretta, anche il ferro in lamine fino a un millimetro.

Due anni di lavoro, anche se nel pochissimo tempo libero, fanno arrivare a questo piccolo risultato. Non so con preciso quante ore di lavoro sono occorse, anche perchè dovrei contare quelle per le prove, per i tentativi, per gli elementi costruiti e poi buttati perchè rifatti, e anche considerare la prima fresa che aveva richiesto a sua volta un annetto. Credo che fino a oggi, metà novembre 2012, la somma di ore sia di circa duecento. Solo per questa macchina direi una sessantina.

La faccenda non è ancora finita: in lavorazione c'è una tavola rotante che potrà essere applicata alla fresa. Dotata di una strana meccanica ricavata da un vecchio fotocopiatore, possiede una manovella che farà cinque giri per ruotare di un giro la tavola. Un goniometro farà leggere qualunque angolo con la precisione di almeno un grado, ma la manovella moltiplicherà questa precisione per cinque. Lo scopo è quello di realizzare camme oppure forature su circonferenze con precisione tale da consentire la sostituzione di un elemento con uno analogo senza doverslo smontare per copiarlo. Inoltre un telaio di supporto orizzontale per la lavorazione a tornio di elementi cilindrici dal pieno (solo materiali legnosi e leggeri).
Troppo lungo da spiegare, farò prima a mettere le foto non appena sarà pronto.








Dicembre 2012 - Aggiunta


Aggiungiamo qualche particolare e vediamo qualche primo piccolo timido risultato.


Per esempio... nel campo del modellismo spaziale potrebbero servire dischi di legno multistrato, che potrebbero costituire ordinate o anelli di centraggio per i tubi supporto motori. Sto dicendo queste cose anche se non le condivido perchè il modellismo non è il mio mondo, mentre lo è quello della meccanica e quindi dei veicoli a razzo smontabili (e i dischi di legno non servono), quindi sto illustrando più che altro delle possibilità reali e delle opportunità di utilizzo; vediamo come si procede usando la fresa a tre assi. Otterremo dischi ed anelli di precisione paragonabile a quelli commerciali che vengono prodotti con taglio laser. Il bello è che utilizzando la nostra pur semplice fresa impareremo moltissime cose e avremo soddisfazioni incredibili che non potremmo GIAMMAI ottenere acquistando il prodotto commerciale, e questo è il semplice primo aspetto. Ma ci accorgiamo inoltre che possiamo usare la fresa per svariati altri materiali e svariati altri utilizzi, e otterremo, magari con un pochino di fantasia e di impegno, cose incredibili che il mercato GIAMMAI ci offrirà. Certo, costruirsi la fresa è un grosso impegno, ma se lo faccio io in due anni, potete farlo anche voi in due mesi, no?

Dopo un altro paio di passate di carta vetro a grana media, questo è il risultato. Un minimo di pratica e non c'è più bisogno di comprare ordinate  e anelli centratori per supporti motore. Io non ne ho mai comprati, ma quelli che facevo con il traforo a mano erano di un ordine di grandezza meno precisi, e ciò solamente dopo moltissimo lavoro di rifinitura a mano. Quelli che facevo con un traforo elettrico erano addirittura peggio.

Siete ancora qui, in questa lunghissima pagina? Vi siete annoiati? No, vero? Lo sapevo!

Non è ancora finita: tra poco arriverà il piano di rotazione di precisione, con goniometro e meccanica di riduzione 1 a 5. Non è ancora pronto, magari durante le festività di fine anno riesco a portarlo a buon punto.