Le macchine CNC sono state il pilastro principale su cui si è sviluppata l’Industria 3.0. La tecnologia CNC offre l’opportunità di processi di produzione in grado di soddisfare cifre di produzione astronomiche. Grazie agli enormi vantaggi della tecnologia CNC, trova applicazione in quasi tutti i settori manifatturieri, indipendentemente dalle dimensioni. I produttori sono sempre alla ricerca di nuove tecnologie CNC che possono utilizzare per velocizzare ulteriormente la produzione e risparmiare sui costi. Questo articolo copre i diversi tipi di tecnologie di lavorazione CNC.
Le macchine a controllo numerico computerizzato (macchine CNC) automatizzano i processi di produzione industriale. Queste macchine utensili svolgono tutte le lavorazioni tradizionalmente svolte a mano, come la sagomatura e la lavorazione dei materiali. La lavorazione CNC utilizza un algoritmo scritto dai progettisti per indicare alle macchine utensili dove muoversi e come operare e controllare altri processi secondari. Un processo di lavorazione CNC è altamente scalabile e può creare qualsiasi cosa, da piccoli componenti elettronici a parti aerospaziali e aeronautiche su larga scala.
LE PRINCIPALI TIPOLOGIE
Ci sono diversi modi per classificare una macchina CNC. La forma più semplice è in base al design e alla funzione della macchina CNC. Secondo questa classificazione, la lavorazione CNC è dei seguenti tipi:
Fresatrice CNC. Utilizzano utensili da taglio per rimuovere il materiale da un pezzo e modellarlo accuratamente secondo le specifiche richieste. Il pezzo in lavorazione è solitamente fissato in posizione mentre l’utensile da taglio rotante ad alta velocità rimuove il materiale da esso. La fresatura CNC è una tecnologia ampiamente adottata poiché soddisfa con successo il suo scopo, fornendo una produzione ad alta velocità con lavorazioni CNC di precisione. Ogni particolare fresatrice CNC avrà una limitazione delle dimensioni della parte che può essere lavorata utilizzandola. Questa dimensione di solito dipende dalla distanza massima di spostamento degli utensili e dalle dimensioni della custodia. Inoltre le frese CNC richiedono che gli operatori abbiano un buon set di abilità. Un piccolo errore dell’operatore può portare a deviazioni significative nella precisione e problemi di progettazione nelle fasi successive.
Macchine router di CNC. I router CNC tagliano varie forme e disegni su superfici piane di qualsiasi materiale. Queste macchine sostituiscono molteplici utensili manuali tradizionalmente utilizzati nelle officine di falegnameria e lavorazione dei metalli. Il funzionamento complessivo della macchina può creare un elevato livello di rumore. Inoltre l’ambiente di lavoro delle fresatrici CNC contiene un’elevata quantità di polvere di legno o polvere di metallo.
Taglio al plasma. Una macchina per il taglio al plasma CNC offre un taglio estremamente preciso. Utilizza un arco di scarica elettrica per ionizzare l’aria e fondere il materiale dove colpisce l’arco elettrico. Poiché funziona attraverso un arco elettrico, il processo si applica solo ai materiali elettricamente conduttivi. Il taglio al plasma taglia solo metalli e leghe conduttive. Questa limitazione è un problema per gli utenti che desiderano lavorare materiali come legno e plastica.
Tornitura CNC. I torni CNC lavorano ruotando il materiale del pezzo attorno a un asse centrale. Gli utensili da taglio vengono quindi applicati al pezzo in lavorazione per rimuovere il materiale e modellarlo nella forma richiesta. Un tornio CNC può produrre un prodotto finito molto più velocemente e con maggiore precisione rispetto ai torni manuali. Sono ideali per vari processi, come taglio, levigatura, sfacciatura, foratura, tornitura, zigrinatura, ecc. Nella tornitura CNC, un utensile non rotante si muove linearmente su un pezzo rotante per creare un percorso di taglio elicoidale/a spirale. In genere, i torni CNC possono creare solo componenti simmetrici a causa del modo in cui modellano i materiali.
TIPOLOGIE DI MACCHINE CNC
Foratrice CNC. Una perforatrice CNC è uno dei tipi più comuni di processo di lavorazione CNC nelle officine. È ideale per praticare fori in qualsiasi materiale per viti, assemblaggi secondari o esigenze estetiche. Le dimensioni di un foro mediante foratura CNC sono limitate, poiché questo metodo non può creare fori profondi o fori grandi. Inoltre, i diversi diametri dei fori richiedono punte di dimensioni specifiche.
Macchina da taglio laser CNC. Le taglierine laser CNC utilizzano un raggio laser altamente focalizzato per tagliare fogli di qualsiasi materiale. Una macchina da taglio laser CNC produce tagli con una precisione ancora maggiore rispetto al taglio al plasma. Oltretutto non si limitano ai materiali conduttivi, poiché i laser a stato solido possono tagliare qualsiasi materiale. Le macchine per il taglio laser sono limitate allo spessore massimo del materiale che è possibile tagliare con esse. Inoltre richiedono l’utilizzo di operatori altamente qualificati. Le macchine per il taglio laser possono essere potenzialmente pericolose, quindi l’operatore deve sapere come controllarle mentre il raggio laser si sposta sul pezzo in lavorazione.
Macchine a scarica elettrica CNC (EDM). Una macchina a scarica elettrica (EDM) funziona in modo simile alle taglierine al plasma utilizzando un arco elettrico per rimuovere il materiale nella posizione richiesta. Questo metodo può creare tagli 2D veloci su formato lamiera. Funziona solo per materiali conduttivi e non è possibile utilizzare questo metodo per la lavorazione di plastica, ceramica, legno o altri materiali non conduttivi. Infine questa macchina è molto lenta su angoli e curve a causa dell’elevata usura dell’elettrodo causata da scariche elettriche ricorrenti. Con conseguente aumento dei costi e rallentamento della produzione complessiva.
Macchina da taglio a getto d’acqua CNC. Una macchina CNC a getto d’acqua utilizza un getto d’acqua molto sottile per tagliare il materiale. Il taglio a getto d’acqua CNC è uno dei metodi più versatili grazie alla sua capacità di lavorare su qualsiasi materiale. Anche le frese a getto d’acqua CNC multiasse sono in grado di eseguire tagli 3D. Inoltre, lo spessore del materiale adatto al taglio a getto d’acqua è elevato.
Rettificatrici CNC. Le smerigliatrici per piani CNC utilizzano mole rotanti in miscela di ceramica per rimuovere il materiale del pezzo da lavorare per scopi di levigatura, finitura o lucidatura. Le mole diamantate possono fornire rifiniture secondarie di altissima qualità. Una smerigliatrice CNC rimuove con precisione il materiale, ma a una velocità lenta, rendendolo inutilizzabile per qualsiasi applicazione per modellare i materiali e funziona solo per rifinire e levigare le superfici.
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