Fresatrici: dal tornio al controllo numerico computerizzato

Oggi, la lavorazione meccanica di fresatura è ben nota e considerata una normalissima attività industriale: qualsiasi studente, non ancora perito meccanico, vi saprà sicuramente raccontare che è classificata come una lavorazione meccanica a freddo, che funziona per asportazione di truciolo, proprio come la tornitura e la foratura, e che viene effettuata tramite l’azione di un utensile rotante sul proprio asse, la fresa, su un pezzo in moto di avanzamento, che viene “scolpito” fino alla forma desiderata. Vi potrà anche spiegare che, normalmente, la fresatura si effettua in due fasi, una prima di sgrossatura che asporta in fretta quasi tutto il materiale necessario, e la seconda o finitura in cui viene effettuata una lavorazione più lenta per raggiungere la rugosità e le precise misure desiderate. Ciò che, forse, vi sarà più arduo imparare, è la storia travagliata, dalle origini ad oggi, di questa lavorazione, nata in maniera oscura in qualche bottega artigiana nei primi decenni del 1800 e velocemente sviluppatasi alla pratica comune che conosciamo oggi. Ripercorriamola allora insieme, qui.

1. Dal 1800 alla Grande Guerra

L’origine della fresatrice è da ripescare nel classico tornio, al quale di frequente venivano montate delle lime rotanti, per limare il pezzo in produzione in modo più veloce che manualmente. Tale attività è molto precedente allo sviluppo della fresatrice, risalendo circa alla metà del 1700; i primi veri esemplari di macchine per la fresatura distinte da torni accessoriati sono collocabili al 1814, negli arsenali federali degli Stati Uniti, a Springfield e ad Harpers Ferry; ne risulta inoltre un modello molto progredito inventato da Nasmyth nel 1830 per i bulloni esagonali. A quei tempi, era previsto che la limatura venisse in ogni modo perfezionata a mano; le cose cambiarono, con l’integrazione di grandi evoluzioni tecniche fra cui il movimento perfezionato su tutti e tre gli assi, nel 1861, con uno straordinario modello Brown & Sharpe. Fino alla Grande Guerra, quasi ogni anno segnò un rilevante passo avanti nella tecnologia della fresatura.

2. Le due Guerre Mondiali

Fu verso la fine della Prima Guerra Mondiale che la continua ricerca di accuratezza nella lavorazione raggiunse una tappa fondamentale: fu infatti in questi anni che venne sviluppato il concetto di dimensionamento relativo, ossia di misurazioni condotte sul pezzo tutte a partire da un solo punto di riferimento, e che la precisione normale delle macchine raggiunse i millesimi di centimetro; erano gli albori del controllo numerico delle macchine oggi dato per ovvio. Con pantografi che permettevano di modellare i movimenti della macchina tracciando le linee di un prototipo, fu possibile realizzare, già negli anni ’30 del 1900, enormi fresatrici come la Cincinnati Hydro-Tel, a questo punto pressochè identiche a quelle odierne se si prescinde dal controllo computerizzato. Sul fronte contrapposto, sempre in questi anni furono sviluppate piccole fresatrici economiche ma precise, le Bridgeport, delle quali sarebbero stati venduti un quarto di milione di pezzi.

3. Dal dopoguerra ad oggi

Nel dopoguerra, due furono le grandi spinte tecnologiche che guidarono lo sviluppo industriale: il miglioramento 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 praticabile, con un semplice personal computer, installare piccole fresatrici a controllo digitale persino nelle officine più piccole.