Lavorazione di scala graduata

[Thorio]

Salve a tutti
Per un certo strumento che sto costruendo, dovrei realizzare una scala graduata come quella in foto. L'angolo dei "triangolini" deve essere di 90 gradi e l'altezza deve essere di 2mm. Queste due misure devono essere rispettate all'incirca, quella che deve essere rispettata con tolleranza elevata è quella della distanza di 14mm tra i vertici di due divisioni. Questa distanza ha tolleranza più o meno 2 millesimi. Non saprei però, visto che vorrei realizzare la scala usando una normale fresatrice inclinando la testa con una fresa a candela, come azzerare i noni per realizzare poi la scala graduata.
Grazie a tutti.

[torn24]

Ciao! Tolleranza di 2 millesimi non si ottiene neanche con una fresatrice cnc, parli di noni, quindi stiamo parlando di una fresatrice tradizionale, la tolleranza che puoi verosimilmente ottenere di qualche decimo.
Puoi procedere cosi, inclini la testa a 45 gradi, ti posizioni approssimativamente sulla prima tacca, sfiori il pezzo con lo spigolo della fresa e azzeri l'asse zeta, x e y, poi puoi scendere di due millimetri, e posizionarti in x per la seconda tacca e cosi via.

[Thorio]

Grazie torn24, seguirò il tuo consiglio
L'idea era di fare le prime passate con la fresatrice e poi rifinire in aggiustaggio, lo strumento è dotato di molti registri, si può realizzare con la fresatrice la sgrossatura e poi registrare. Riguardo a quello che dici sulle tolleranze, mi fido, però io ho un libro scritto prima degli anni 50' e con normali torni manuali o fresatrici parla di tolleranze fino a H5, su diametri di 20mm, che se non sbaglio sono circa 4 millesimi, non credo che si possa raggiungere al massimo decimi, altrimenti alberi boccole, guide sarebbero irrealizzabili con queste macchine ? Ma probabilmente tu ti riferivi a questa lavorazione specifica e non in generale...

[gionp]

Una tacchetta profonda 2 mm la dai comodamente con una fresetta per smussi , devi andare più piano rispetto alla fresa a candela, ma hai un setup del pezzo semplicissimo e non ti incasini con le misure.
Non confondere le tolleranze sugli accoppiamenti assi/fori con quelle delle quote lineari. Un conto è fare un buco comunque messo in tolleranza H7, un'altro e fare 10 fori ad una distanza relativa tra loro di 14 mm +- 2 micron, o una serie di fori con una tolleranza massima di 2 micron rispetto al punto di riferimento.
Comunque una coppia H5 h5 vuol dire su diametri 10-18 ha questi valori H5 (foro) 0/+0,008 h5 (albero) 0/-0,008 , 4 volte superiori a quelli di cui parli , e per le verifiche qui puoi usare i calibri a tampone, andare di alesatore e di carta abrasiva.
Poi mi spieghi come fai ad aggiustare la posizione delle tacche a mano, con cosa fai le misure ? non è banale misurare la distanza tra due cave a V, poi quando sposti le cave inizi ad accumulare gli errori (lavori con un sistema di quote incrementale).

La tolleranza di 2 millesimi è irrealistica, è da rettifica utilizzata in sala climatizzata, non certo da macchina per asportazione di truciolo manuale (fresa, tornio) messi nel classico capannone, penso che tenere una tolleranza del genere sia problematico anche con una CNC, ammesso di fare tutte le tacche con la stessa fresa senza fare cambi utensile intermedi , siamo molto vicini ai limiti di accuratezza e ripetibilità del posizionamento degli assi .
Se non lavori in un ambiente non climatizzato a 20° in questi giorni ti troveresti lavorare ad una decina di gradi poi quando porti il pezzo a 20° con l'acciaio sui 14 mm hai una dilatazione di 1.68 millesimi , su ottone 2.66 e su alluminio 3.22, e ti sei già giocato i 2 millesimi, se poi ti chiedono la stessa tolleranza tra la prima e l'ultima tacca per la temperatura possono ballare 2-3 centesimi, altro che 2 millesimi .
Poi ammesso di lavorare a 20°, una fresatrice manuale quella tolleranza te la puoi scordare a priori con i nonii i millesimi non li leggi.
Se hai una macchina molto particolare con i nonii venieri (tipo quelli dei calibri con doppia scala graduata) forse riesci a leggere il centesimo, se hai un nonio classico con singola tacca di riferimento i centesimi li stimi , ad esempio sulla Ceriani i nonii hanno una divisione ogni 5 centesimi.
Inoltre anche se fosse possibile leggere il millesimo con il nonio, le misure risulterebbero falsate dall'usura locale della vite, che difficilmente è uniforme, ammesso che inizialmente fosse perfetta.
Per superare questo problema dovresti lavorare con un sistema di lettura assoluta degli spostamenti.
Con i comparatori a corsa lunga leggi i centesimi, e non vanno bene, non ho mai visto comparatori millesimali con corsa lunga, con le righe ottiche
(DRO) puoi avere righe con sensibilità 1/1000 (esistono anche da 0.1 millesimi), ma poi entra in gioco la classe di accuratezza della riga su quelle in vetro solitamente è di 3 micron quindi leggi la misura al micron +- 3 micron e sei gia fuori tolleranza senza mettere in gioco la deformabilità del sistema mandrino/fresa che ti sposta la tacca in funzione di come entri nel pezzo, e se stai facendo lavori per la nasa dovresti mettere in conto pure le variazioni delle caratteristiche del materiale e l'usura del tagliente....

[Thorio]

Concordo con tutto quello che dici, e mi sembra ottima l'idea di lavorare con una fresa per smussi, ma come ho già scritto (scusate ma è colpa mia che non mi sono espresso bene nel primo post) la fresatrice mi serve solo per sgrossare. È possibilissimo raggiungere la tolleranza di 2 millesimi manualmente, perché io non devo misurare la distanza tra due tacche, devo appoggiarci una cosa sopra e vedere se il suo effetto è corretto, se è troppo o troppo poco, aggiusto cin una piccola lima la tacca, fino a che l'effetto non è corretto. Ho già fatto un lavoro simile per un altro strumento e ho raggiunto il risultato, solo che quella volta le tacche erano quadrate quindi il problema degli azzeramento era assente e ho raggiunto pienamente il risultato.

[Thorio]

Volevo aggiungere un'altra cosa. La scala graduata nella foto del primo post è stata realizzata proprio così... risale a circa il 1940, quando le possibilità di lavoro non erano sicuramente quelle odierne, si nota anche dall'irregolarità delle divisioni. Credo di non essermi spiegato bene e quindi aggiungo la spiegazione del funzionamento dello strumento, così che possa essere più chiaro. Cercherò di semplificare al massimo la spiegazione che coinvolge a fondo la fisica. Lo strumento è molto simile ad una bilancia e serve per misure di densità di solidi e liquidi (è molto simile alla bilancia idrostatica di cui potete trovare informazioni online) con estrema precisione. È composta da un bilanciere con un fulcro centrale, la parte alta dello stesso bilanciere è divisa in 10 parti numerate da sinistra a destra. Sulle divisioni di questa scala è appoggiato un cilindro in ottone della massa di 0.50000g. Per il principio della leva in base alla divisione su cui appoggio il cilindro il momento della forza rispetto al fulcro cambia e la reazione sul braccio opposto del bilanciere varia. Con altre masse tarate, è possibile verificare se questo effetto è quello desiderato e di conseguenza correggere le divisioni in modo che sia quello corretto. Quello che voglio far capire è che non conta tanto quanto è precisa la posizione della divisione, ma l'unica cosa che conta è che il baricentro del peso cilindrico che viene appoggiato sulla divisione sia esattamente nella posizione desiderata, posizione che dipende dalla forma e dal posizionamento delle divisioni.

[stenov]

su quel tipo di pezzo è già un'impresa misurare con l'accuratezza del micron, figuriamoci realizzarli. Un piatto di ottone lungo 200mm ha una variazione dimensionale di 2 centesimi ogni 10 gradi, significa che se lo prendi in mano e lo misuri, le distorsioni che hai generato col calore della mano superano di molto i 2 micron che ti sei imposto come limite.