Storia e terminologia della lavorazione dei metalli

Storia e terminologia:
Il significato preciso del termine lavorazione si è evoluto nell'ultimo secolo e mezzo con l'avanzare della tecnologia.Nel XVIII secolo, la parola macchinista indicava semplicemente una persona che costruiva o riparava macchine.Il lavoro di questa persona è stato svolto principalmente a mano, utilizzando processi come l'intaglio del legno e la forgiatura e limatura a mano del metallo.A quel tempo, costruttori di mulini e costruttori di nuovi tipi di motori (intendendo, più o meno, macchine di qualsiasi tipo), come James Watt o John Wilkinson, si adatterebbero alla definizione.Il sostantivo macchina utensile e il verbo to machine (lavorare, lavorare) non esistevano ancora.

Intorno alla metà del XX secolo, queste ultime parole furono coniate man mano che i concetti che descrivevano si evolvevano in un'esistenza diffusa.Pertanto, durante l'era delle macchine, la lavorazione meccanica si riferiva a (quelli che oggi potremmo chiamare) i processi di lavorazione "tradizionali", come tornitura, alesatura, foratura, fresatura, brocciatura, segatura, sagomatura, piallatura, alesatura e maschiatura.In questi processi di lavorazione “tradizionali” o “convenzionali”, vengono utilizzate macchine utensili, come torni, fresatrici, trapani o altro, con un utensile da taglio affilato per rimuovere il materiale per ottenere una geometria desiderata.

Dall'avvento delle nuove tecnologie nell'era successiva alla seconda guerra mondiale, come la lavorazione a scarica elettrica, la lavorazione elettrochimica, la lavorazione a fascio di elettroni, la lavorazione fotochimica e la lavorazione a ultrasuoni, il retronimo di "lavorazione convenzionale" può essere utilizzato per differenziare quelle tecnologie classiche da quelli più recenti.Nell'uso corrente, il termine "lavorazione" senza qualificazione di solito implica i tradizionali processi di lavorazione.

Nei decenni degli anni 2000 e 2010, quando la produzione additiva (AM) si è evoluta oltre i suoi precedenti contesti di laboratorio e di prototipazione rapida e ha iniziato a diventare comune in tutte le fasi della produzione, il termine produzione sottrattiva è diventato comune in modo retronimo in contrasto logico con AM, coprendo essenzialmente eventuali lavorazioni di asportazione anch'esse precedentemente coperte dal termine lavorazione meccanica.I due termini sono effettivamente sinonimi, sebbene l'uso consolidato del termine lavorazione continui.Ciò è paragonabile all'idea che il verbo senso del contatto si sia evoluto a causa della proliferazione di modi per contattare qualcuno (telefono, e-mail, IM, SMS e così via) ma non abbia sostituito del tutto i termini precedenti come chiamare, parlare con, o scrivere a.

Operazioni di lavorazione:
I tre principali processi di lavorazione sono classificati come tornitura, foratura e fresatura.Altre operazioni che rientrano in categorie varie includono sagomatura, piallatura, alesatura, brocciatura e segatura.

Le operazioni di tornitura sono operazioni che ruotano il pezzo come metodo principale per spostare il metallo contro l'utensile da taglio.I torni sono la principale macchina utensile utilizzata nella tornitura.
Le operazioni di fresatura sono operazioni in cui l'utensile da taglio ruota per portare i taglienti in appoggio contro il pezzo in lavorazione.Le fresatrici sono le principali macchine utensili utilizzate nella fresatura.
Le operazioni di foratura sono operazioni in cui i fori vengono prodotti o rifiniti portando a contatto con il pezzo una fresa rotante con taglienti all'estremità inferiore.Le operazioni di perforazione vengono eseguite principalmente in trapani a colonna ma a volte su torni o frese.
Le operazioni varie sono operazioni che in senso stretto potrebbero non essere operazioni di lavorazione in quanto potrebbero non essere operazioni di produzione di trucioli, ma queste operazioni vengono eseguite su una tipica macchina utensile.La brunitura è un esempio di operazione varia.La brunitura non produce sfridi ma può essere eseguita su tornio, fresatrice o trapano a colonna.
Un pezzo incompiuto che richiede la lavorazione dovrà avere del materiale tagliato via per creare un prodotto finito.Un prodotto finito sarebbe un pezzo in lavorazione che soddisfa le specifiche stabilite per quel pezzo in lavorazione da disegni tecnici o progetti.Ad esempio, può essere necessario che un pezzo abbia un diametro esterno specifico.Un tornio è una macchina utensile che può essere utilizzata per creare quel diametro ruotando un pezzo di metallo, in modo che un utensile da taglio possa tagliare via il metallo, creando una superficie liscia e rotonda corrispondente al diametro e alla finitura superficiale richiesti.Un trapano può essere utilizzato per rimuovere il metallo a forma di foro cilindrico.Altri strumenti che possono essere utilizzati per vari tipi di asportazione di metallo sono fresatrici, seghe e rettificatrici.Molte di queste stesse tecniche sono utilizzate nella lavorazione del legno.

Le tecniche di lavorazione più recenti e avanzate includono la lavorazione CNC di precisione, la lavorazione a scarica elettrica (EDM), la lavorazione elettrochimica (ECM), il taglio laser o il taglio a getto d'acqua per modellare pezzi metallici.

Come impresa commerciale, la lavorazione viene generalmente eseguita in un'officina meccanica, che consiste in uno o più laboratori contenenti le principali macchine utensili.Sebbene un'officina meccanica possa essere un'operazione autonoma, molte aziende mantengono officine interne che supportano esigenze specifiche dell'azienda.

La lavorazione richiede attenzione a molti dettagli affinché un pezzo soddisfi le specifiche stabilite nei disegni tecnici o nei progetti.Oltre agli ovvi problemi legati alle corrette dimensioni, vi è il problema di ottenere la corretta finitura o levigatezza superficiale del pezzo.La finitura inferiore riscontrata sulla superficie lavorata di un pezzo può essere causata da un serraggio errato, da un utensile non affilato o da una presentazione inappropriata di un utensile.Spesso questa scarsa finitura superficiale, nota come vibrazioni, è evidente da una finitura ondulata o irregolare e dall'aspetto di onde sulle superfici lavorate del pezzo.

Panoramica della tecnologia di lavorazione:
La lavorazione è qualsiasi processo in cui viene utilizzato un utensile da taglio per rimuovere piccoli trucioli di materiale dal pezzo (il pezzo viene spesso chiamato "lavoro").Per eseguire l'operazione, è necessario un movimento relativo tra l'utensile e il pezzo.Questo movimento relativo è ottenuto nella maggior parte delle lavorazioni tramite un movimento primario, chiamato “velocità di taglio” e un movimento secondario chiamato “avanzamento”.La forma dell'utensile e la sua penetrazione nel piano di lavoro, combinati con questi movimenti, producono la forma desiderata del piano di lavoro risultante.

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