Le macchine utensili sono applicate nelle lavorazioni industriali e nel campo della meccanica per costruire diversi tipi di oggetto a partire dal materiale grezzo, lavorandolo per esportare via la parte superflua fino ad ottenere l’oggetto finito. La loro capacità di lavorare vari tipi di materiale e di creare molteplici tipologie di oggetto in modo versatile e veloce le ha rese diffuse anche in altri settori come quello della falegnameria, sartoria, tappezzeria, motorsport, farmaceutico, macchine automatiche e nel confezionamento.
Esistono macchine CNC che possono modellare, marcare, tagliare, saldare, cucire, posizionare e molte altre attività, per i materiali disparati, quali ad esempio il legno, il ferro, materie plastiche, metalli leggeri, materiale convenzionale e temprato e altri ancora.
Alcuni esempi di macchine CNC sono:
- centri di tornitura
- centri di fresatura
- rettificatrici
- macchine per l’erosione e il laser
- macchine da misura
- punzonatrici
- piegatrici
- saldatrici
- altre ancora
Oggi le CNC rispetto ai loro predecessori manuali, permettono il controllo
numerico diretto tramite software, come suggerisce l’acronimo CNC: “Computer Numerical Control”. Questo permette maggior
precisione, velocità e la scalabilità dei costi di produzione. V
engono chiamate anche in maniera più comune macchine utensili, indicando co
me connotato principale l’“utensile” che dà forma al materiale, come la fresa o il tornio ad esempio.
Ma come è fatta la macchina utensile CNC?
Ha chiaramente alcuni elementi in più rispetto alla sua controparte manuale, quali:
- i motori elettrici, che controllano il movimento degli assi
- gli azionamenti: unità ad hoc che controllano e alimentano i motori
- Il computer di controllo, che acquisisce le indicazioni dell’operatore e del programma
- gli ecoder e le righe ottiche, che danno informazioni al computer sul movimento e sulla posizione assoluta dell’asse su cui sono fissati
Il movimento delle macchine utensili è quindi guidato dal software che istruisce l’utensile sui movimenti che deve eseguire nello spazio, indicandogli la sua traiettoria all’interno delle dimensioni previste dalla macchina.
Per sviluppare un oggetto, prima di arrivare alla sua costruzione tramite la macchina CNC, è indispensabile appoggiarsi ad un software CAD, che permetta di generare i file tecnici del prodotto finito. Una volta che si hanno i disegni sviluppati per realizzare il percorso della macchina utensile è necessario utilizzare un software CAM, che converta i disegni in codice e numeri che la macchina utensile è in grado di riconoscere come coordinate di movimento. Come ultimo step, la macchina esegue il programma, lavorando il materiale grezzo e seguendo le indicazioni del software, così da creare l’oggetto finale con una precisione al micron.
Nel definire i movimenti che può eseguire la macchina utensile, si parla di gradi di libertà. Questo indica su quanti assi le macchine utensili possono muoversi.
- Se su 2 dimensioni vuol dire che gli assi di movimento della macchina sono solo X e Z per lavorazioni su superfici pari.
- Parliamo di 2 assi e mezzo quando il movimento della macchina si sviluppa liberamente su 2 assi e il terzo in maniera limitata,
- su 3 assi vuol dire che il movimento della macchina è sviluppato sugli assi X, Y e Z
- e su 4 o 5 assi, è una macchina che ai 3 assi aggiunge l’inclinazione e/o la rotazione.
Per garantire maggior precisione e una efficienza adeguata della macchina utensile e diminuire anche i costi di produzione è possibile eseguire il presetting degli utensili. Fare questo permette ad esempio che gli utensili vengano impostati e misurati senza dover spegnere la macchina, lasciata a produrre trucioli.
Un elemento finale molto importante nel mondo delle macchine utensili CNC è il fattore umano: avere un gruppo di tecnici estremamente qualificati, capace di fornire supporto tecnico sia in fase di installazione che successivamente, fornendo assistenza, formazione e competenza.
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