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Ceriani 203 Norton Mods

By Tittopower

Nel 1988 acquistai il mio primo tornio, il famoso MD65 Hobbymat, un piccolo tornio con mandrino da 80mm ma molto preciso e funzionale. L'ho utilizzato intensamente per 8 anni e mi ha dato molte soddisfazioni, la sua costruzione un po particolare rispetto ad altri torni e il suo debole motore non consentivano lavori troppo pesanti, ma se non si aveva fretta tutto riusciva a meraviglia con ottime finiture di lavorazione. Era possibile dotarlo di un accessorio per farlo diventare anche fresa per piccole parti utilizzando il carro e la slitta trasversale, l'insieme diventava una buona macchina multifunzione.
Nel 1996 ho poi deciso di passare a un qualcosa di piu adatto alle esigenze di quel periodo per la realizzazione di modelli in scale piu grandi. All'epoca le scelte per i modelli di tornio erano un po' piu limitate di quelle attuali e non c'era internet per potere vedere immagini e caratteristiche o opinioni dei possessori, occorreva recarsi presso dei rivenditori che difficilmente poi avevano qualcosa in mostra, si andava praticamente per racimolare qualche depliants se c'era o vedere in pochi momenti il loro catalogo. Il ceriani 203 era però già famoso all'epoca fra i modellisti e considerato come il tornio "must", visto che era un prodotto italiano e che l'assistenza reputata come ottima non ho esitato ad acquistarlo. Il mio locale dealer dell'epoca e quelli limitrofi non lo trattavano, mi sono quindi rivolto direttamente alla ditta ordinandolo telefonicamente, ritirandolo circa un mese dopo.
Ora ha 21 anni ed è ancora in ottima forma, presenta solamente una certa usura delle guide avvertibile durante la corsa del carro che indurisce nella zona di minore utilizzo ma per il resto è tutto perfetto.

In questa immagine che non saprei dire di che anno sia, si vede il tornio con le poche prime modifiche subito effettuate ovvero la maggiorazione delle ruote di comando per un uso piu agevole, la flangia con fori di divisione (60) applicata al mandrino e le manopole a leva per la torre e la contropunta. Il tornio è rimasto in questo stato di utilizzo per molti anni, poi la prima ed unica rottura si è presentata: l'interuttore di accensione/inversione ha ceduto, mi sono studiato quindi un sistema più pratico poiche sinceramente non mi era mai piaciuto.

Al posto del comando rotativo ho realizzato questo comando a leva molto piu pratico. E' dotato di regolazione frizionata in modo da poter scegliere fra funzionamento continuo o a comando. Un profilato passa attraverso la scatola del cambio e va ad operare su due microswitch che comandavano la scheda di controllo originale in un primo tempo, poi sostituita con inverter.

Un altro particolare realizzato è questo: si tratta di un supporto da applicare alla cascata di ingranaggi per la filettatura che serve ad invertire il moto del cambio in modo da potere realizzare le filettature sinistre, cosa che si utilizza poco ma nel tempo prima o pi serve.

Modifica del serraggio della contropunta: il sistema originale è poco pratico e richiede sempre una chiave a portata di mano e spesso gli spazi per usarla non ci sono, per cui ho dotato la contropunta di un meccanismo a camma comandabile dalla parte posteriore. Ho dovuto spianare una piccola porzione del piano per fare appoggiare bene il barilotto.
Nella zona delle guide ho applicato una guarnizione in gomma stampata con stampante 3d per mantenere pulita la guida.

Nella parte posteriore della contropunta non rimane che applicare una leva di lunghezza adeguata ed una vite di fermo per appoggiarla perchè non cada quando mollata.

Le guarnizioni per le guide a coda di rondine spesso si staccano, le ho quindi fissate con una vite + motorsil arexons, per i ricambi di esse provvedo a stamparte in gomma con la stampante 3d.

Il motore originale del mio modello era il classico 500W di serie che è possibile utilizzare in maniera adeguata solo sfruttando il cambio continuo di cinghie che per certi lavori diventa una cosa che irrita. Ho deciso quindi di sostituirlo con un motore trifase 220V da 750W. Per il montaggio è stato necessario rifare la flangia motore e la leva per il suo spostamento per il cambio cinghia.

Nella parte inferiore del banco ho fissato l'inverter da 750W che comanda il motore con frequenze da 5 a 90 Hz, questo consente con il rapporto piu lungo delle cinghie di ottenere un campo di regolazione di giri che va da 200 a 2450 giri con cui si riescono ad effettuare il 90% delle lavorazioni. Con il rapporto piu corto delle cinghie il minimo numero di giri possibile è di 25RPM.

Il contenitore originale e la relativa centralina sono stati completamente asportati ed è stato rifatto un contenitore che ora ha lo scopo di contenere il contagiri e sostenere il cilindro in alluminio che serve per ancorare il dispositivo che va a tenere fermo il mandrino quando viene utilizzato come divisore.

Ho aggiunto anche un contagiri, lo stesso che si trova descritto in altra pagina di questo sito, anche questo si è rivelato molto utile. In alto a destra la manopola/potenziometro collegata all'inverter per la regolazione dei giri. Inutile dire che la modifica con motore inverter ha comportato un notevole miglioramento della praticità di utilizzo ed anche della finitura.

Particolare del sensore rilevamento giri, sono state praticate 5 sedi per i magneti (geomag) nella puleggia dell'albero primario.

L'ultima modifica in ordine di tempo è quella descritta di seguito, ho dotato il tornio di un soffietto per la protezione delle guide dai trucioli, queste sono le parti stampate in 3d necessarie, un supporto soffietto-carro, 2 guarnizioni in gomma ed un supporto soffietto-torre mandrino.

Il supporto soffietto-carro con applicata la guarnizione spessa 1,5mm in TPU (gomma 90 shoreA).

Il soffietto è applicato al supporto:
Per quanto riguarda il soffietto in un primo tempo volevo costruirlo ma non ho trovato materiale adatto che mi piacesse quindi ho cercato qualche ditta per farmelo fare su misura, ma poi ne ho trovato uno pronto che si adattava ed ho preferito questa soluzione, è possibile acquistarlo sul sito di Arceurotrade al seguente indirizzo:
http://www.arceurotrade.co.uk/Catalogue/Machine-Spares/Machine-Bellows/Concertina-Bellows-200mm-x-40mm---Laminated-Fabric-084-030-00500

Siamo pronti per il montaggio, vanno praticati 2 fori da 2,5mm poi filettati 3MA sul carro.

Il soffietto dalla parte carro è fissato.

Ora con un secondo supporto fissato sempre con 2 viti da 3mm alla testa sarà possibile fissare il soffietto.

Il soffietto utilizzato può aprirsi fino 80 cm quindi piu che sufficiente per il ceriani 203.

Anche alla massima chiusura tutto OK.

Ed ecco alla fine come si presenta il tornio. Nell'utilizzo pratico i trucioli se in quantità si fermano sul soffietto e lo riempiono rendendo difficile la massima chiusura, ma ad 1 metro di distanza ho un aspiratore quindi non ci sono problemi ogni tanto a dare una pulita, ho notato inoltre che nella tornitura di C40 siccome i trucioli escono caldi tendono ad attaccarsi al soffietto ma niente di difficile a mandarli via con un pennello, per cui direi che con poco impegno in piu a mantenere pulito il soffietto possiamo mantenere sempre pulite da trucioli le guide (che ricordo non sono trattate) e la vite di trasporto del carro.

per la realizzazione di questa ultima modifica è possibile trovare i file da stampare su thingiverse alle pagine seguenti:

https://www.thingiverse.com/thing:2484223

mentre le guarnizioni per guide a coda di rondine sono alla pagina segunte:

https://www.thingiverse.com/thing:2490645

La guarnizione per la contropunta:

https://www.thingiverse.com/thing:2499898

Agosto 2017, Tittopower

Aggiornamento Norton Elettronico

Avendo visto in rete sul forum MECCANICA E DINTORNI il progetto di ELS ovvero Norton elettronico ho deciso avendo il necessario in casa di realizzarlo e di applicarlo al tornio Ceriani.
Si tratta di un progetto sviluppato da amatori/programmatori che ha avuto un grande seguito sia come quantità di messaggi che come numero di realizzazioni, in pratica tramite questa realizzazione si può fare a meno poi della parte meccanica del tornio dedicata agli avanzamenti e alle filettature che sono normalmente utilizzate in origine e richiedono a volte diversi minuti per i settaggi desiderati in quanto è richiesto il montaggio manuale di una catena o cascata di ingranaggi (solitamente 3 o 4) per ottenere un avanzamento o un filetto specifico.
Tramite questo progetto non sarà solo possibile eliminare gli ingranaggi ed il loro utilizzo ma vengono messe a disposizione anche altre funzioni utili alla tornitura, quali giri mandrino, angolo di spostamento mandrino, avanzamento libero o vincolato ed altre funzioni (che non ho ancora testato). Il tutto si basa su un Arduino UNO oppure Arduino Nano assieme ad un encoder + motore passo passo.
Di seguito le immagini e la descrizione della mia implementazione.

Per la realizzazione è bene dividere i circuiti in 2 parti o Box, qui si può vedere la realizzazione della sezione alimentazione e driver motore: l'alimentatore per il driver motore è uno switch aperto da 36V 5A che in origine manda una tensione fissa, nel mio caso modificato per portare la tensione a 42V. Si vede poi il driver, un comune driver da 5A massimi settato per il mio motore a 4.2A e 800 micropassi. Il piccolo trasformatore + relativo alimentatore serve per alimentare Arduino che si trova in altro box. Sono poi presenti i connettori di collegamento (3 x 4 poli) e interuttore accensione.

Per il funzionamento serve un motore passo passo che va a trascinare la vite madre per cui ho montato sulla manopola di azionamento della stessa una puleggia stampata in 3D da 50 denti passo 3mm che con una cinghia di sviluppo 426mm (142 denti) larga 6mm va a una omologa 50 denti sul motore, con rapporto trasmissione quindi 1:1. Ho visto alcune realizzazioni in rete che utilizzano cinghie molto più larghe e pulegge metalliche, ho preferito utilizzare pulegge stampate poiche' sono certo della loro bontà avendole collaudate su modelli RC in cui con una trasmissione simile passano tranquillamente alle ruote 2000 W e resistono per molto tempo (poi di solito è la cinghia a consumarsi).

Anche per il trascinamento encoder ho usato pulegge stampate 3D, in questo caso 60 denti, con una cinghia larga 3 mm sviluppo 522 passo 3 mm 174 denti (sui modelli RC sopporta benissimo 400W) per cui non serve più grande. La puleggia è fissata sull'albero mandrino tramite un adattatore in alluminio che è fissato a sua volta alla ghiera di serraggio cuscinetti mandrino tramite 4 grani. Per l'encoder invece un supporto stampato regolabile è più che sufficiente e funziona bene per tensionare la cinghia.

Il motore utilizzato è un nema 24 da 4Nm 4A che viene fissato al tornio tramite una piastra spessa 8mm sempre stampata in 3D, poi dotato anche di protezione da trucioli. Il motore è collegato al driver tramite connettore 4 poli volante, esso normalmente infatti lo tengo scollegato e viene connesso solo in caso di utilizzo. In questo modo è possibile utilizzare la manovella della vite madre manualmente senza rischi di danneggiare il driver quando i circuiti sono spenti.

Sopra al tornio è posizionato il box di controllo con il necessario (arduino nano, pulsanti joy, display). Il cablaggio del Arduino è supportato da una basetta con morsettiere, tutti i collegamenti ai pulsanti e display tramite connettori crimpati o saldati. Il progetto utilizza un display con comunicazione semplificata a 4 fili, il firmware utilizzato è quello di Sbinf (un utente del forum Meccanica e Dintorni) che ringrazio per aver messo a disposizione il progetto e le informazioni per realizzarlo.

Una foto del tornio con implementato il Norton Elettronico. Il tutto non presenta impedimenti ad un normale utilizzo manuale come in origine.

Un test della funzione filettatura evidenzia che tutto funziona bene e non ci sono perdite di passi e/o disturbi ne da parte del circuito ELS e nemmeno dal inverter che pilota il motore principale del tornio.
Preciso che tutti i collegamenti fra i 2 box alimentazione e controllo utilizzano cavi schermati con calza collegata a terra (NON A MASSA) da un solo lato.

Marzo 2022, Tittopower

Le operazioni svolte nell'articolo possono provocare danni notevoli agli apparecchi e alla persona qualora chi le esegue non abbia una certa familiarità con l'elettricità, la meccanica, l'elettronica ecc.. ci si astenga quindi eventualmente dal metterle in pratica qualora non si abbia affinità con le materie predette. In ogni caso lo scrivente non si ritiene responsabile di eventuali danni provocati dai progetti e dal loro utilizzo a cose e/o persone.

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