Cos'è la lavorazione CNC?

Cos'è la lavorazione CNC?

Autore: CapableMaching

Prefazione:

In poche parole, si tratta dell'uso di sistemi di controllo digitale nella macchina di lavorazione per completare la lavorazione dell'intero pezzo. Può completare la lavorazione di molte parti di superficie curva che prima non potevano essere completate e l'accuratezza e la precisione della lavorazione possono essere ben garantite.

Introduzione

Comprensione profonda e lavorazione CNC


Innanzitutto lasciatemi spiegare cos'è il CNC. Il nome completo del CNC è Computer Numerical Control. La lavorazione CNC è sinonimo di lavorazione a controllo numerico computerizzato. È un processo di produzione in cui un software preprogrammato determina il movimento di macchinari e strumenti. Questo processo può controllare una varietà di macchinari complessi, come smerigliatrici, torni, frese e router.

stampa 3DRouter CNC
Ciclo fissoSmerigliatrici cilindriche
TrapaniMacchine da ricamo
Taglio del vetroTaglierine per schiuma a filo caldo
Tempra ad induzione macchineTaglio laser
torniTagliapelle
FresatriceOssitaglio
Taglierine al plasmaLavori di lamiera 
Saldatura ad arco sommersoSmerigliatrice di superficie
Macchine piegatubi per tubi, tubazioni e filiTaglierina per vinile
Taglierine a getto d'acquaRouter di legno
fonte: wikipedia

Quando iniziamo a eseguire lavorazioni CNC, dobbiamo prima formulare il flusso del processo, altrimenti saremo afflitti da molti problemi. Se i processi di lavorazione CNC non vengono pianificati, possono verificarsi diverse conseguenze negative:

  1. Aumento dei costi: Senza un'adeguata pianificazione, le operazioni di lavorazione CNC potrebbero risultare inefficienti, comportando costi più elevati associati a materiali di scarto, maggiore usura degli utensili, tempi di ciclo più lunghi e tempi di fermo macchina non necessari.
  2. Qualità ridotta: Senza un piano di processo di lavorazione ben definito, esiste un rischio maggiore di errori, difetti e incoerenze nelle parti lavorate. Ciò può portare a prodotti di scarsa qualità che non soddisfano le specifiche e i requisiti del cliente.
  3. Scadenze mancate: La mancanza di pianificazione può portare a ritardi nei programmi di produzione, scadenze mancate e difficoltà nel soddisfare le richieste dei clienti. Ciò può comportare la perdita di opportunità, il danneggiamento dei rapporti con i clienti e potenziali sanzioni finanziarie.
  4. Pericoli per la sicurezza: Una pianificazione inadeguata può portare a rischi per la sicurezza nell'ambiente di lavorazione, come collisioni tra utensili da taglio e pezzi da lavorare, manipolazione impropria dei materiali e incidenti causati dalla mancanza di formazione o supervisione adeguate.
  5. Prestazioni imprevedibili: Senza un piano di processo strutturato, le operazioni di lavorazione CNC potrebbero risentire di prestazioni imprevedibili, variabilità nella qualità dell'output e difficoltà nella risoluzione dei problemi che si presentano durante la produzione.
  6. Utilizzo inefficiente delle risorse: Senza un'adeguata pianificazione, risorse quali tempo macchina, manodopera, materiali e utensili da taglio potrebbero essere sottoutilizzate o allocate in modo errato, determinando inefficienze e sprecate opportunità di risparmio sui costi e miglioramenti della produttività.
  7. Mancanza di continuità: Senza un piano di processo coerente, potrebbero verificarsi incoerenze nelle pratiche di lavorazione, ricorso a soluzioni ad hoc e difficoltà nel mantenere standard e misure di controllo della qualità nei diversi cicli o turni di produzione.

Processo generale di lavorazione CNC

1. Sviluppare la tecnologia di elaborazione

Lo sviluppo di un processo di lavorazione CNC efficiente prevede diversi passaggi chiave, tra cui la selezione degli utensili da taglio appropriati, la determinazione dei parametri di taglio, l'ottimizzazione dei percorsi di taglio e la garanzia dell'affidabilità complessiva del processo. Ecco una guida per lo sviluppo di un processo di lavorazione CNC:

  1. Comprensione dei requisiti: Inizia comprendendo i requisiti della parte o del prodotto da lavorare, inclusi tipo di materiale, dimensioni, tolleranze, finitura superficiale e volume di produzione.
  2. Selezione del materiale: Scegliere il materiale appropriato per il pezzo in lavorazione in base alle sue proprietà meccaniche, lavorabilità e requisiti applicativi.
  3. Selezione dello strumento: Selezionare gli utensili da taglio adatti al materiale da lavorare e alle operazioni di lavorazione desiderate. Considera fattori quali la geometria dell'utensile, il rivestimento, la composizione del materiale e la geometria del tagliente. Il carburo e l'acciaio rapido sono materiali comuni per gli utensili da taglio e vari tipi di utensili, come frese, punte, alesatori e inserti, possono essere utilizzati a seconda dei requisiti di lavorazione specifici.
  4. Parametri di taglio: Determinare i parametri di taglio ottimali, tra cui velocità del mandrino (RPM), velocità di avanzamento, profondità di taglio e velocità di taglio, in base al materiale, agli utensili, alle capacità della macchina e ai risultati di lavorazione desiderati. Questi parametri devono essere regolati per ottenere l'equilibrio desiderato tra efficienza di taglio, durata dell'utensile e finitura superficiale.
  5. Generazione del percorso utensile: Utilizzare il software CAM (Computer-Aided Manufacturing) per generare percorsi utensile che specificano i movimenti precisi dell'utensile da taglio per rimuovere materiale dal pezzo. Considera fattori quali l'efficienza del percorso utensile, l'impegno dell'utensile, la prevenzione delle collisioni e la riduzione al minimo delle retrazioni non necessarie dell'utensile.
  6. Simulazione e verifica: Simulare il processo di lavorazione utilizzando il software CAM per verificare i percorsi utensile, verificare potenziali collisioni e garantire che le operazioni di lavorazione producano i risultati desiderati senza danneggiare il pezzo o gli utensili da taglio.
  7. OTTIMIZZAZIONE: Perfeziona il processo di lavorazione ottimizzando i parametri di taglio, le strategie del percorso utensile e la selezione degli utensili per migliorare l'efficienza, ridurre i tempi di ciclo e migliorare la qualità delle parti.
  8. Test e validazione: condurre test e prove di lavorazione per convalidare il processo di lavorazione CNC, valutare le prestazioni degli utensili e dei parametri di taglio selezionati e apportare eventuali modifiche o perfezionamenti necessari.
  9. Documentazione e standardizzazione: documentare il processo di lavorazione CNC sviluppato, inclusa la selezione dell'utensile da taglio, i parametri di taglio, le strategie del percorso utensile ed eventuali istruzioni o considerazioni specifiche. Standardizzare il processo per garantire coerenza e ripetibilità nelle future operazioni di lavorazione.
  10. Miglioramento continuo: Monitorare e analizzare continuamente le prestazioni del processo di lavorazione CNC, raccogliere feedback da operatori e macchinisti e implementare miglioramenti per ottimizzare l'efficienza, ridurre i costi e mantenere standard di qualità elevati nel tempo.

2. Converti il ​​codice G

Il programma di lavorazione è il cuore della lavorazione CNC. Contiene informazioni quali istruzioni di movimento della macchina utensile, parametri di taglio e percorsi di taglio. La scrittura di programmi di elaborazione richiede l'uso di software CAM (produzione assistita da computer) per convertire i file di progettazione del prodotto in programmi di elaborazione, ovvero codice G.

Quando si converte un file CAD (Computer-Aided Design) in codice G per la lavorazione CNC, è necessario prestare attenzione a diverse considerazioni importanti per garantire operazioni di lavorazione accurate ed efficienti:

  1. Precisione della geometria: Assicurarsi che il modello CAD sia accurato e privo di errori o incoerenze. Eventuali imprecisioni o imperfezioni nella geometria CAD possono causare problemi durante il processo di lavorazione e influire sulle dimensioni finali della parte.
  2. Unità e scala: Verificare che le unità utilizzate nel file CAD corrispondano a quelle previste dalla macchina CNC. È importante ridimensionare correttamente il modello CAD in modo che corrisponda alle dimensioni desiderate della parte finale e garantire che il codice G generato rifletta il fattore di scala corretto.
  3. Ottimizzazione del percorso utensile: ottimizza i percorsi utensile generati dal modello CAD per ridurre al minimo i tempi di lavorazione, ridurre l'usura dell'utensile e migliorare la finitura superficiale. Ciò comporta la selezione di strategie di taglio appropriate, come sgrossatura, finitura e contornatura, e l'ottimizzazione dei parametri del percorso utensile come velocità di avanzamento, velocità del mandrino e impegno dell'utensile.
  4. Selezione e compensazione degli strumenti: Scegliere gli utensili da taglio adeguati alle lavorazioni richieste dal modello CAD. Considera fattori quali la geometria dell'utensile, la compatibilità dei materiali, la velocità di taglio e l'usura dell'utensile. Inoltre, implementare tecniche di compensazione dell'utensile per tenere conto della deflessione e dell'usura dell'utensile durante la lavorazione.
  5. Verifica del percorso utensile: Prima di generare il codice G, simulare i percorsi utensile utilizzando il software CAM (Computer-Aided Manufacturing) per verificare che siano privi di collisioni e producano i risultati di lavorazione desiderati. Ciò aiuta a identificare eventuali problemi o errori nei percorsi utensile prima che vengano eseguiti sulla macchina CNC.
  6. Lavori di rifinitura: utilizzare un post-processore per convertire i percorsi utensile generati dal software CAM in istruzioni G-code compatibili con la specifica macchina CNC utilizzata. Assicurarsi che le impostazioni del post-processore siano configurate correttamente per corrispondere alle capacità e alla configurazione della macchina CNC.
  7. Considerazioni sulla sicurezza: prestare attenzione alle considerazioni sulla sicurezza durante il processo di conversione da CAD a codice G. Assicurarsi che i percorsi utensile generati non comportino rischi per la sicurezza, come un'eccessiva deflessione dell'utensile, sovraccarico della macchina o collisioni con attrezzature o pezzi in lavorazione.
  8. Documentazione e controllo della versione: documenta il processo di conversione da CAD a codice G, comprese le impostazioni utilizzate, le strategie del percorso utensile e qualsiasi modifica apportata al modello CAD originale. Mantieni il controllo della versione per tenere traccia delle modifiche e delle revisioni durante tutto il processo di lavorazione.

Prestando attenzione a queste considerazioni durante la conversione di un file CAD in codice G per la lavorazione CNC, i produttori possono garantire operazioni di lavorazione precise, efficienti e affidabili che producono parti di alta qualità con errori e tempi di fermo minimi.

>> Come viene programmata la lavorazione CNC?

3. Bloccaggio della macchina utensile e bloccaggio dell'utensile

La scelta dei giusti metodi di bloccaggio del pezzo e dell'utensile è fondamentale per migliorare la precisione e l'efficienza della lavorazione nella lavorazione CNC. Di seguito sono riportate alcune considerazioni per la selezione delle tecniche di bloccaggio appropriate:

Bloccaggio del pezzo:

  • a. Selezione dell'attrezzatura: Scegliere il tipo di attrezzatura appropriato in base alla geometria, alle dimensioni e al materiale del pezzo. Le opzioni includono morse, morsetti, dispositivi con ganasce progettate su misura, mandrini a vuoto e mandrini magnetici.
  • b. Stabilità e rigidità: Assicurarsi che il pezzo sia bloccato saldamente per ridurre al minimo le vibrazioni, la deflessione e la distorsione durante la lavorazione. Una configurazione stabile e rigida aiuta a mantenere la precisione e la finitura superficiale e prolunga la durata dell'utensile.
  • c. Accessibilità: Considerare l'accessibilità alle caratteristiche di lavorazione del pezzo quando si selezionano i metodi di bloccaggio. Assicurarsi che la soluzione di bloccaggio scelta fornisca uno spazio adeguato per l'accesso dell'utensile a tutte le superfici di lavorazione richieste.
  • d. Allineamento dei dati: Allineare accuratamente il pezzo con il sistema di coordinate della macchina CNC e stabilire punti di riferimento adeguati per un posizionamento coerente e ripetibile. Ciò aiuta a garantire risultati di lavorazione accurati in più configurazioni e operazioni.
  • e. Flessibilità: Scegliere soluzioni di bloccaggio che offrano flessibilità per adattarsi alle variazioni di dimensioni, forma e orientamento del pezzo. Gli apparecchi modulari e i sistemi di bloccaggio regolabili consentono rapidi cambi di configurazione e maggiore versatilità.

Bloccaggio dell'utensile:

  • a. Selezione del portautensili: selezionare il tipo appropriato di portautensile in base al design dello stelo dell'utensile, all'interfaccia del mandrino e ai requisiti di lavorazione. I tipi comuni includono mandrini a pinza, mandrini idraulici, mandrini di fresatura e supporti per calettamento.
  • b. Eccentricità e tolleranza: Assicurarsi che il portautensile fornisca un runout minimo e un'elevata concentricità per mantenere la precisione e la finitura superficiale durante la lavorazione. I portautensili di precisione con runout ridotto contribuiscono a migliorare la durata dell'utensile e la precisione dimensionale.
  • c. Bilanciamento: Bilanciare il gruppo utensile da taglio e portautensile per ridurre al minimo le vibrazioni e migliorare la stabilità della lavorazione. Un corretto bilanciamento dell'utensile riduce l'usura dell'utensile, migliora la finitura superficiale e prolunga la durata del mandrino.
  • d. Forza di serraggio: Applicare la forza di bloccaggio adeguata per afferrare saldamente l'utensile da taglio ed evitare lo slittamento o il movimento dell'utensile durante la lavorazione. Evitare un serraggio eccessivo che potrebbe causare deformazioni o danni al portautensile o al mandrino.
  • e. Evacuazione del refrigerante e dei trucioli: Considerare la progettazione del portautensile e del sistema di bloccaggio per facilitare l'efficiente erogazione del refrigerante e l'evacuazione dei trucioli. Il corretto flusso del refrigerante e la rimozione dei trucioli aiutano a mantenere le prestazioni di taglio e a prevenire l'accumulo di trucioli.

4. Operazioni di trattamento

La fabbrica generale avrà un ingegnere professionista che scriverà il codice G-code, l'operatore inserirà il codice del programma di elaborazione nel controller della macchina utensile CNC e quindi, attraverso le istruzioni del controller, la macchina utensile segue il percorso e la velocità di taglio specificati dal programma, nel processo di lavorazione, il compito principale dell'operatore è monitorare lo stato di lavorazione della macchina, la regolazione tempestiva dei parametri di taglio, per garantire che la lavorazione sia sicura e senza intoppi. Ecco alcune responsabilità e compiti chiave che gli operatori dovrebbero svolgere:

  1. Configurazione della macchina:
    • Preparare la macchina CNC per il funzionamento assicurandosi che sia pulita, lubrificata e in buone condizioni di funzionamento.
    • Caricare gli utensili da taglio necessari nel cambio utensile o nel magazzino utensili, assicurandosi che siano adeguatamente fissati e allineati.
    • Installare il pezzo in modo sicuro nel dispositivo di bloccaggio della macchina, come una morsa, un mandrino o un dispositivo, utilizzando metodi di bloccaggio adeguati.
  2. Caricamento del programma:
    • Caricare il programma CNC (codice G) nell'unità di controllo della macchina da un dispositivo di archiviazione, una connessione di rete o inserirlo direttamente utilizzando il pannello di controllo.
    • Verificare che sia caricato il programma corretto ed esaminarlo per eventuali errori o incoerenze prima di procedere.
  3. Funzionamento della macchina:
    • Avviare la macchina CNC e avviare il processo di lavorazione secondo le istruzioni programmate.
    • Monitora il funzionamento della macchina, osservando le interazioni tra utensile e pezzo, la formazione di trucioli e il flusso di refrigerante.
    • Regola i parametri di taglio secondo necessità per ottimizzare le prestazioni di lavorazione, come velocità del mandrino, velocità di avanzamento e profondità di taglio.
    • Rispondere a eventuali allarmi, avvisi o messaggi di errore visualizzati sul pannello di controllo della macchina, risolvendo i problemi e adottando le azioni correttive appropriate.
  4. Controllo di qualità:
    • Eseguire ispezioni regolari delle parti lavorate per garantire che soddisfino le specifiche e gli standard di qualità richiesti.
    • Utilizzare strumenti di misurazione di precisione, come calibri, micrometri e calibri, per verificare dimensioni, tolleranze e finitura superficiale.
    • Apportare le modifiche necessarie al processo di lavorazione per mantenere la qualità e la precisione, come cambi utensile, offset utensile o modifiche al programma.
  5. Manutenzione e pulizia:
    • Condurre attività di manutenzione ordinaria sulla macchina CNC, come pulizia, lubrificazione e ispezione dei componenti per usura o danni.
    • Mantenere l'area di lavoro pulita e organizzata, rimuovendo trucioli, detriti e liquido refrigerante in eccesso per mantenere un ambiente di lavoro sicuro ed efficiente.
    • Segnalare eventuali malfunzionamenti, anomalie o rischi per la sicurezza delle apparecchiature ai supervisori o al personale di manutenzione per una tempestiva risoluzione.
  6. Documentazione e reportistica:
    • Registra i dati di produzione, inclusi tempi di funzionamento della macchina, tempi di fermo, cambi di utensili e conteggi delle parti, nonché eventuali problemi o incidenti riscontrati durante il funzionamento.
    • Comunica in modo efficace con supervisori, ingegneri e altri membri del team, fornendo aggiornamenti sullo stato della produzione, problemi di qualità e miglioramenti dei processi.

Eseguendo questi compiti in modo efficace e attento, gli operatori delle macchine CNC contribuiscono al regolare funzionamento del processo di lavorazione, garantendo una produzione efficiente, risultati di alta qualità e un ambiente di lavoro sicuro. La formazione continua e lo sviluppo delle competenze sono essenziali anche per consentire agli operatori di rimanere aggiornati sulle nuove tecnologie, tecniche e migliori pratiche nella lavorazione CNC.

5. Ispezione e rifilatura

Rilevare le dimensioni, la forma e la rugosità superficiale dei prodotti lavorati con CNC è fondamentale per garantire che soddisfino le specifiche e gli standard di qualità richiesti. A questo scopo sono disponibili vari strumenti e attrezzature di misurazione, ciascuno con le sue capacità e metodi specifici. Ecco alcune attrezzature e metodi comuni utilizzati per misurare i prodotti lavorati con CNC:

Misurazione delle dimensioni e della forma:

a. Calibri: Utilizzato per misurare dimensioni esterne come lunghezza, larghezza e spessore delle caratteristiche lavorate. I calibri digitali forniscono misurazioni precise e possono avere funzioni aggiuntive come l'output dei dati.

b. micrometri: Ideali per misurare dimensioni con maggiore precisione, i micrometri vengono utilizzati sia per misurazioni esterne che interne. Sono disponibili in vari tipi, inclusi micrometri esterni, micrometri interni e micrometri di profondità.

c. Misuratori di altezza: Utilizzato per misurare l'altezza di elementi o le distanze tra le superfici. Sono costituiti da una base, una colonna verticale e una sonda di misura e sono adatti per misurare planarità e perpendicolarità.

d. Coordinate Measuring Machines (CMM): Sistemi avanzati in grado di misurare con precisione la dimensione, la forma e la posizione di elementi complessi. Le CMM utilizzano una sonda per raccogliere punti dati sulla superficie del pezzo e generare misurazioni 3D dettagliate.

Misurazione della rugosità superficiale:

a. Tester di rugosità superficiale: Strumenti come profilometri o rugosimetri superficiali vengono utilizzati per quantificare la rugosità delle superfici lavorate. Misurano parametri come Ra (rugosità media), Rz (altezza massima media) e Rt (variazione dell'altezza totale).

b. Profilatori ottici: Questi strumenti senza contatto utilizzano metodi ottici per misurare la rugosità superficiale e la topografia con alta risoluzione. Sono adatti per misurare superfici complesse e caratteristiche fini.

c. Microscopi elettronici a scansione (SEM): Tecniche di microscopia avanzate utilizzate per visualizzare e misurare la topografia superficiale su scala micro e nanometrica. Il SEM fornisce immagini dettagliate e dati quantitativi sulla rugosità e sulla morfologia della superficie.

d. Interferometri a luce bianca: Questi strumenti utilizzano i principi dell'interferometria per misurare la rugosità superficiale analizzando i modelli di interferenza generati dalla luce riflessa. Offrono alta precisione e risoluzione sub-nanometrica.

Misurazione del profilo:

a. Macchine per la misurazione dei contorni: Utilizzato per misurare il profilo o il contorno di elementi lavorati, come curve, angoli e geometrie complesse. Queste macchine utilizzano in genere sensori laser o ottici per acquisire i dati del profilo.

b. Sistemi di visione: I sistemi di visione automatizzati dotati di telecamere e software di elaborazione delle immagini possono misurare il profilo e le dimensioni degli elementi lavorati in base alle immagini catturate. Sono adatti per misurare caratteristiche sia 2D che 3D.

c. Tester di rotondità: Attrezzatura specializzata utilizzata per misurare la rotondità, la cilindricità e la concentricità delle caratteristiche cilindriche. I rotondimetri utilizzano sonde o laser di precisione per valutare le deviazioni dalla circolarità perfetta.

d. Presetter utensili: Utilizzato per misurare le dimensioni e i profili dell'utensile prima delle operazioni di lavorazione. I presettaggi degli utensili garantiscono che gli utensili da taglio siano impostati e allineati accuratamente, contribuendo alla precisione dimensionale e alla finitura superficiale.

Utilizzando questi strumenti e apparecchiature di misurazione, i produttori possono valutare con precisione le dimensioni, la forma, la ruvidità superficiale e il profilo dei prodotti lavorati con CNC, garantendo che soddisfino le specifiche e gli standard di qualità richiesti. La calibrazione e la manutenzione regolari delle apparecchiature di misurazione sono essenziali per garantire misurazioni accurate e affidabili.

Confezionatrici Verticali VFFS

Tra tutte le macchine dotate di CNC, la fresatrice CNC è la più rappresentativa. La fresatura CNC è un tipo di processo di produzione sottrattiva che utilizza una macchina controllata da computer per rimuovere materiale da un pezzo. Questo processo prevede la creazione di un disegno digitale del pezzo da produrre, che viene poi caricato nella macchina CNC. La macchina utilizza questo design per controllare il movimento dell'utensile da taglio, che rimuove il materiale dal pezzo in lavorazione per creare la forma desiderata.

Esistono diversi tipi di fresatrici CNC, comprese le frese verticali, orizzontali e a portale. Ognuna di queste macchine ha le sue capacità e vantaggi unici, a seconda delle esigenze specifiche del produttore o dell'ingegnere.

Uno dei principali vantaggi della lavorazione CNC rispetto ai metodi tradizionali è la maggiore precisione e accuratezza che è possibile ottenere. Le macchine CNC possono gestire geometrie e forme complesse con estrema precisione, rendendole ideali per applicazioni in cui la precisione è fondamentale.

Il vantaggio della lavorazione CNC è la sua precisione, ripetibilità e capacità di produrre forme complesse che sarebbero difficili o impossibili da ottenere con metodi di lavorazione manuale. È ampiamente utilizzato in vari settori, tra cui quello automobilistico, aerospaziale, elettronico e dei dispositivi medici, tra gli altri.

La fresatrice CNC è comunemente utilizzata nei paesi industrializzati di tutto il mondo, dalla fascia bassa a quella alta, e viene utilizzata per produrre le più moderne apparecchiature di lavorazione meccanica. In questo articolo, introduciamo principalmente informazioni rilevanti relative alla fresatura CNC. (La macchina CNC menzionata di seguito si riferisce alla fresatura CNC per impostazione predefinita)

Tipi di macchine CNC

Esistono diversi tipi di macchine CNC, ciascuna con diversi livelli di complessità e capacità. I tipi più comuni includono 3 assi, 4 assi e Macchine a 5 assi.

Le macchine CNC a 3 assi sono il tipo più semplice e funzionano sugli assi X, Y e Z. Sono comunemente utilizzati per produrre parti piatte o curve semplici, come quelle che si trovano nei mobili, nella segnaletica e nell'elettronica.

Le macchine CNC a 4 assi aggiungono l'asse A, o assi di rotazione, ai tre assi della macchina a 3 assi. Ciò consente alla macchina di ruotare la parte su cui lavorare, consentendo tagli e contorni più complessi. Questo tipo di macchina è comunemente utilizzata nell'industria aerospaziale, automobilistica e medica.

Le macchine CNC a 5 assi sono il tipo più avanzato di macchina CNC, poiché aggiungono due assi di rotazione, generalmente indicati come asse B e asse C, ai tre assi della macchina a 3 assi. Ciò consente una precisione e una complessità ancora maggiori nella produzione di parti e componenti. Le macchine a 5 assi sono comunemente utilizzate nell'industria aerospaziale e della difesa, nonché per la produzione di dispositivi medici e strumenti chirurgici complessi.

Di questi tipi, la macchina CNC a 4 assi è una scelta popolare per i produttori che cercano maggiore precisione ed efficienza nei loro processi produttivi.

Naturalmente i mulini verticali, orizzontali e a portale sopra menzionati non sono di uso comune e non necessitano di un’introduzione importante.

Assi di una macchina CNC composta da tornio e fresatura

Ecco una breve introduzione alla macchina CNC composta da tornio-fresatrice, in cui il supporto dell'utensile da taglio (torretta portautensili o magazzino utensili) può spostarsi su, giù, sinistra e destra, possiede capacità di elaborazione simili a una fresatrice CNC a 4 assi. Il mandrino per il bloccaggio del pezzo può essere considerato il quarto asse (asse di rotazione) e ha funzionalità di collegamento. È importante notare che, sebbene condividano somiglianze, le macchine CNC composte per tornio e fresatura non sono identiche alle fresatrici CNC a 4 assi. Ciò è dovuto principalmente al fatto che le macchine CNC composte da tornio e fresatura in genere non dispongono di un magazzino utensili per il cambio automatico degli utensili e la potenza e la rigidità della testa di fresatura non sono così avanzate come quelle delle fresatrici CNC dedicate. Per maggiori dettagli è possibile fare riferimento a un altro post sul blog abbiamo su questo argomento.

La funzionalità del quinto asse nelle macchine CNC composte da tornio e fresatura è generalmente ottenuta tramite un asse rotante aggiuntivo dell'utensile e solitamente non dispone di funzionalità di collegamento. Naturalmente ci sono delle eccezioni. Le macchine CNC composte da tornio e fresatura di fascia alta non solo sono dotate di funzionalità di collegamento degli assi, ma hanno anche una potenza della testa di fresatura paragonabile alle fresatrici CNC dedicate. Tuttavia, tali apparecchiature hanno un costo elevato e vengono utilizzate principalmente per la lavorazione di componenti di alto valore.

Cos'è la lavorazione CNC a 3 assi

La lavorazione CNC (controllo numerico computerizzato) a 3 assi è un processo di produzione che utilizza un utensile da taglio controllato da computer per rimuovere materiale da un pezzo. L'utensile da taglio si muove su tre assi – X, Y e Z – per creare tagli e forme precise. Gli assi X e Y controllano il movimento orizzontale dell'utensile, mentre l'asse Z controlla il movimento verticale.

Nella lavorazione CNC a 3 assi, l'utensile da taglio rimane perpendicolare alla superficie del pezzo durante tutto il processo. Ciò limita la complessità delle forme che possono essere prodotte ma consente una produzione relativamente rapida e semplice di parti semplici con spigoli vivi e superfici piane.

La lavorazione CNC a 3 assi è comunemente utilizzata in una varietà di settori, tra cui quello aerospaziale, automobilistico, elettronico e dei dispositivi medici. È ideale per la produzione di parti semplici come staffe, pannelli e alloggiamenti e viene spesso utilizzato per la prototipazione e la produzione su piccola scala.

Componenti di una fresatrice CNC a 3 assi

Una fresatrice CNC a 3 assi è costituita da diversi componenti chiave che lavorano insieme per creare parti e componenti precisi e accurati. Alcuni dei componenti principali di una fresatrice CNC a 3 assi includono:

1. Telaio della macchina: questa è la spina dorsale della macchina che fornisce la stabilità e la rigidità necessarie per il processo di lavorazione.

2. Mandrino: il mandrino è l'utensile motorizzato che fa ruotare l'utensile da taglio o la punta del trapano. È responsabile della creazione dell'azione di taglio necessaria per modellare il materiale da lavorare.

3. Piano di lavoro: Il piano di lavoro è la superficie su cui viene posizionato il materiale in lavorazione. Può muoversi lungo gli assi X e Y per consentire il posizionamento preciso del materiale.

4. Controller CNC: il controller CNC è il cervello della macchina, responsabile dell'interpretazione del software CAD/CAM e del controllo del movimento della macchina lungo gli assi X, Y e Z.

5. Utensili da taglio: gli utensili da taglio sono i vari strumenti utilizzati nel processo di lavorazione, come frese, trapani e alesatori. Questi utensili vengono selezionati in base al materiale specifico da lavorare e alla forma o finitura desiderata.

Insieme, questi componenti meccanici lavorano in sincronia per produrre parti e componenti altamente precisi e accurati, rendendo la lavorazione CNC a 3 assi una tecnologia fondamentale nel settore manifatturiero.

Come funziona la lavorazione CNC a 3 assi

La lavorazione CNC a 3 assi prevede diverse fasi, dalla progettazione del pezzo nel software CAD al processo di lavorazione vero e proprio. Ecco come funziona:

1. Progettazione assistita da computer (CAD) e produzione assistita da computer (CAM): il primo passo nella lavorazione CNC a 3 assi è la progettazione della parte nel software CAD. Una volta completato il disegno, viene convertito in un formato leggibile dal software CAM.

2. Generazione del codice G: il software CAM genera il codice G, ovvero una serie di comandi che la macchina CNC può comprendere. Il codice G contiene informazioni sul percorso utensile, sulla velocità e sulla profondità di taglio.

3. Caricamento del codice G nel controller CNC: il codice G viene caricato nel controller CNC, che è responsabile dell'interpretazione del codice e del controllo del movimento della macchina.

4. Impostazione della macchina: il pezzo viene caricato sul tavolo di lavoro e fissato in posizione. Anche l'utensile da taglio è installato e fissato nel mandrino.

5. Esecuzione del programma: Una volta impostata la macchina, il programma viene eseguito. Il controller CNC legge il codice G e sposta la macchina lungo gli assi X, Y e Z per creare la forma desiderata.

6. Post-elaborazione e ispezione: una volta completato il processo di lavorazione, la parte viene ispezionata per verificarne l'accuratezza e vengono eseguite tutte le fasi di post-elaborazione necessarie.

Applicazioni della lavorazione CNC a 3 assi

La fresatura CNC a 3 assi è un processo di produzione che utilizza un utensile da taglio controllato da computer per rimuovere materiale da un pezzo. Lo strumento si muove su tre assi (X, Y e Z) per creare tagli e forme precise. Ecco alcune applicazioni comuni della fresatura CNC a 3 assi:

1. Prototipazione: la fresatura CNC a 3 assi viene spesso utilizzata per creare prototipi di nuovi prodotti. Può produrre rapidamente parti precise e accurate, consentendo ai progettisti di testare e perfezionare le proprie idee prima di passare alla produzione.

2. Aerospaziale e difesa: la fresatura CNC a 3 assi è ampiamente utilizzata nei settori aerospaziale e della difesa per creare parti complesse per aerei, missili e altri veicoli. Queste parti devono soddisfare tolleranze e standard di qualità rigorosi e la fresatura CNC a 3 assi è l'ideale per produrle.

3. Automotive: l'industria automobilistica utilizza la fresatura CNC a 3 assi per creare parti per motori, trasmissioni, sistemi di sospensione e altro ancora. Questo processo consente elevati livelli di precisione e accuratezza, essenziali nella produzione automobilistica.

4. Dispositivi medici: l'industria medica utilizza la fresatura CNC a 3 assi per creare impianti, protesi e altri dispositivi medici. Queste parti devono essere altamente precise e personalizzate per soddisfare le esigenze dei singoli pazienti.

5. Gioielli: la fresatura CNC a 3 assi viene utilizzata nel settore della gioielleria per creare disegni e motivi complessi su metallo, come anelli, pendenti e braccialetti.

6. Elettronica: l'industria elettronica utilizza la fresatura CNC a 3 assi per creare circuiti stampati (PCB) e altri componenti. Questo processo consente la produzione precisa e accurata di parti piccole e complesse.

7. Costruzione di stampi: la fresatura CNC a 3 assi viene utilizzata nella costruzione di stampi per creare stampi per lo stampaggio a iniezione di plastica, la pressofusione e altri processi di produzione. Ciò consente la produzione in serie di parti con maggiore precisione e coerenza.

Vantaggi della lavorazione CNC a 3 assi

La lavorazione CNC a 3 assi offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali. Alcuni dei principali vantaggi includono:

1. Elevata precisione e ripetibilità: le fresatrici CNC a 3 assi possono produrre parti estremamente precise con tolleranze strette, garantendo coerenza e ripetibilità nei cicli di produzione.

2. Elevata velocità di produzione: le macchine CNC possono funzionare in continuo senza la necessità di intervento manuale, il che significa che possono produrre parti a una velocità molto più rapida rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali.

3. Capacità di lavorare forme complesse: le macchine CNC possono lavorare facilmente forme complesse, comprese parti con geometrie complesse e superfici curve.

4. Costi di manodopera ridotti: le macchine CNC richiedono manodopera manuale minima, il che può ridurre significativamente i costi di manodopera e aumentare l'efficienza nei processi produttivi.

In generale, la fresatura CNC a 3 assi è un processo versatile ed efficiente che offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali. È diventata una tecnologia ampiamente utilizzata in vari settori, tra cui quello automobilistico, aerospaziale, medico ed elettronico, tra gli altri.

Limitazioni della lavorazione CNC a 3 assi

Nonostante i numerosi vantaggi della lavorazione CNC a 3 assi, questa tecnologia presenta anche alcune limitazioni. Alcune delle limitazioni principali includono:

1. Campo di movimento limitato: la fresatrice CNC a 3 assi può muoversi solo lungo tre assi (X, Y e Z), il che limita la sua capacità di lavorare parti complesse con caratteristiche su più lati.

2. Capacità limitata di lavorare sottosquadri o elementi su più lati di una parte: la fresatrice CNC a 3 assi può lavorare solo elementi accessibili dall'alto, il che limita la sua capacità di lavorare sottosquadri o elementi su più lati di una parte.

3. Richiede operatori qualificati: la fresatrice CNC a 3 assi richiede operatori qualificati che abbiano esperienza con la programmazione, l'impostazione e il funzionamento della macchina. Ciò può comportare costi di manodopera più elevati e tempi di installazione lunghi.

Sebbene la lavorazione CNC a 3 assi sia una tecnologia altamente efficiente e versatile, presenta alcune limitazioni che devono essere prese in considerazione quando si seleziona un metodo di lavorazione per una particolare applicazione. Per le parti più complesse, la lavorazione CNC a 4 o 5 assi può essere un'opzione migliore.

Come trovare un fornitore di servizi di lavorazione CNC a 3 assi ad alta precisione

Innanzitutto, identifica le tue esigenze specifiche. Prima di iniziare la ricerca, è importante identificare i requisiti specifici per le parti o i prodotti. Determina i requisiti di materiale, tolleranze e finitura superficiale per le tue parti.

Dopo aver definito le tue esigenze, dovresti iniziare a cercare un fornitore di servizi di lavorazione CNC a 3 assi ad alta precisione. Capable Machining è la vostra scelta affidabile. Sono specializzati nella fornitura di servizi di lavorazione CNC della massima qualità per soddisfare le esigenze dei clienti in tutto il mondo.

1. Precisione: Capable Machining è noto per fornire servizi di lavorazione di precisione utilizzando fresatrici CNC avanzate a 3 assi. Ciò garantisce che ogni componente prodotto soddisfi rigorosi standard di qualità e tolleranze.

2. Versatilità: Capable Machining ha la capacità di lavorare un'ampia gamma di materiali, inclusi metalli, plastica e compositi. Ciò consente loro di fornire servizi di lavorazione meccanica per una varietà di settori, come quello aerospaziale, medico e automobilistico.

3. Efficienza:  Capable Machining utilizza tecnologie e software di lavorazione CNC avanzati per ottimizzare i processi di produzione e ridurre i tempi di consegna. Ciò garantisce che i clienti ricevano i loro componenti in modo tempestivo ed economico, senza compromettere la qualità.

Considerazioni finali

In conclusione, la lavorazione CNC a 3 assi è una tecnologia di produzione altamente efficiente e versatile che offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali. È ampiamente utilizzato in vari settori, tra cui quello automobilistico, aerospaziale, medico ed elettronico, tra gli altri.

Uno dei principali vantaggi della lavorazione CNC a 3 assi è la sua elevata precisione e ripetibilità, che garantisce cicli di produzione costanti e affidabili. Offre inoltre un'elevata velocità di produzione e la capacità di lavorare facilmente forme complesse, rendendolo ideale per un'ampia gamma di applicazioni.

Tuttavia, esistono anche alcune limitazioni alla lavorazione CNC a 3 assi, inclusa la gamma limitata di movimento e la capacità di lavorare sottosquadri o caratteristiche su più lati di una parte. Richiede inoltre operatori qualificati che abbiano esperienza con la programmazione, l'impostazione e il funzionamento delle macchine.

Nel complesso, la lavorazione CNC a 3 assi è una tecnologia preziosa che ha trasformato l’industria manifatturiera. Comprendendone i vantaggi e i limiti, i produttori possono determinare quando e dove applicare al meglio questa tecnologia nelle loro operazioni.

Cos'è la lavorazione CNC a 4 assi?

La lavorazione CNC, o lavorazione a controllo numerico computerizzato, è un processo di produzione moderno che utilizza macchinari automatizzati e programmazione computerizzata per creare parti e componenti precisi e complessi. Un tipo di lavorazione CNC è Lavorazione a 4 assi, che aggiunge un ulteriore asse rotante alle macchine a 3 assi più comunemente utilizzate.

Lavorazione CNC a 4 assi consente una maggiore precisione e versatilità nella produzione di parti complesse. Il quarto asse, noto anche come asse A, consente alla macchina di ruotare la parte su cui lavorare, consentendo tagli e contorni più complessi.

Con la lavorazione CNC a 4 assi, i produttori possono produrre parti altamente dettagliate e precise con maggiore efficienza e precisione rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali.

Come funziona la lavorazione CNC a 4 assi

La lavorazione CNC a 4 assi funziona aggiungendo un asse rotante, noto come asse A, ai tradizionali assi X, Y e Z. L'asse A consente alla macchina di ruotare la parte su cui lavorare, aggiungendo maggiore precisione e flessibilità al processo di produzione.

Macchina a 4 assi

Movimento dell'asse

Gli assi X, Y e Z controllano il movimento dell'utensile da taglio, mentre l'asse A controlla la rotazione del pezzo su cui si lavora. Ciò consente di eseguire tagli e contorni più complessi con maggiore precisione.

Utensili utilizzati nella lavorazione CNC a 4 assi

Le macchine CNC a 4 assi utilizzano una gamma di utensili da taglio, tra cui punte, frese e alesatori. Questi strumenti vengono utilizzati per rimuovere materiale dal pezzo in lavorazione e creare la forma e il design desiderati.

Macchina a 4 assi

Processo di lavorazione CNC a 4 assi

Un esempio di processo di lavorazione CNC a 4 assi sarebbe la produzione di una parte metallica complessa, come una pala di turbina. Il pezzo verrebbe montato sulla tavola rotante della macchina, controllata dall'asse A. L'utensile da taglio si muoverebbe quindi lungo gli assi X, Y e Z per rimuovere il materiale dal pezzo, mentre la tavola rotante ruota la parte per creare la forma e il contorno desiderati.

In una parola, le macchine CNC a 4 assi sono in grado di produrre parti estremamente accurate e dettagliate con maggiore efficienza e precisione rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali.

Materiali lavorati con macchina CNC a 4 assi

Una macchina CNC a 4 assi può lavorare tutti i materiali che una macchina a 3 assi può gestire, inoltre aggiunge la possibilità di lavorare parti più complesse che richiedono la rotazione attorno a un 4° asse. Questo asse aggiuntivo fornisce maggiore flessibilità e controllo al processo di lavorazione. Alcuni esempi di materiali che possono essere lavorati con una macchina CNC a 4 assi sono:

  • Legno: come legni duri, legni teneri, MDF e compensato.
  • Plastica: come nylon, polistirolo e polipropilene.
  • Metalli: come alluminio, ottone, rame, acciaio inossidabile e titanio.
  • Compositi: come fibra di carbonio, fibra di vetro e Kevlar.
  • Schiuma: come polistirolo espanso e schiuma di poliuretano.
  • Ceramica: come porcellana, allumina e zirconio.

Vantaggi della lavorazione CNC a 4 assi

I vantaggi derivanti dall’utilizzo della lavorazione CNC a 4 assi per la produzione di parti e componenti sono numerosi, tra cui:

Maggiore precisione

Le macchine CNC a 4 assi offrono una maggiore precisione rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali, poiché sono in grado di produrre tagli e contorni più complessi con maggiore precisione. Ciò si traduce in parti di qualità superiore che soddisfano tolleranze più strette.

Tempi di produzione più rapidi

Le macchine CNC a 4 assi sono in grado di produrre parti più velocemente rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali, poiché sono in grado di eseguire più tagli contemporaneamente e possono lavorare su più lati di una parte senza la necessità di intervento manuale. Ciò si traduce in tempi di consegna più rapidi e in una maggiore produttività.

Possibili progettazioni più complesse

Le macchine CNC a 4 assi consentono ai produttori di produrre parti e componenti più complessi che sarebbe difficile o impossibile creare con i metodi di lavorazione tradizionali. Ciò apre nuove possibilità per la progettazione e l’innovazione dei prodotti, in particolare in settori come quello aerospaziale e della produzione di dispositivi medici.

Nel complesso, la lavorazione CNC a 4 assi offre una serie di vantaggi per i produttori che cercano maggiore precisione, efficienza e flessibilità di progettazione nei loro processi di produzione. Poiché la tecnologia continua ad avanzare, è probabile che l’uso delle macchine a 4 assi e di altri tipi di macchine CNC diventi ancora più diffuso nell’industria manifatturiera.

Applicazioni della lavorazione CNC a 4 assi

La lavorazione CNC a 4 assi ha una vasta gamma di applicazioni in vari settori, tra cui:

Industria aerospaziale

L'industria aerospaziale fa molto affidamento sulla lavorazione CNC a 4 assi per la produzione di parti e componenti complessi per aeromobili, come pale di turbine, componenti di motori e parti strutturali. L'elevata precisione e accuratezza delle macchine CNC a 4 assi le rendono la scelta ideale per i severi requisiti della produzione aerospaziale.

Industria automobilistica

L'industria automobilistica utilizza anche macchine CNC a 4 assi per la produzione di parti e componenti complessi, come blocchi motore, componenti di trasmissione e parti di sospensioni. L'elevata efficienza e precisione delle macchine CNC a 4 assi consentono tempi di produzione più rapidi e una migliore qualità delle parti.

industria medica

Nell'industria medica, le macchine CNC a 4 assi vengono utilizzate per produrre strumenti chirurgici complessi e dispositivi medici, come impianti e protesi. La precisione e l'accuratezza delle macchine CNC a 4 assi sono fondamentali nella produzione di questo tipo di prodotti, poiché devono soddisfare severi standard di sicurezza e qualità.

Industria dei gioielli

L'industria della gioielleria utilizza anche macchine CNC a 4 assi per la produzione di disegni complessi e dettagliati in metalli e altri materiali. La precisione e la flessibilità delle macchine CNC a 4 assi consentono la creazione di design unici e complessi che sarebbero difficili o impossibili da realizzare con le tradizionali tecniche di gioielleria.

In generale, la lavorazione CNC a 4 assi ha una vasta gamma di applicazioni in vari settori, dalla produzione aerospaziale e automobilistica alla produzione di dispositivi medici e gioielli. La versatilità e la precisione delle macchine CNC a 4 assi le rendono uno strumento essenziale per i moderni processi produttivi.

Fattori da considerare quando si sceglie la fresatura a 4 assi

Quando si considera la fresatura a 4 assi come metodo di lavorazione, è necessario tenere in considerazione diversi fattori per garantire che sia l'opzione migliore per il progetto specifico. Ecco alcuni dei fattori più importanti da considerare quando si sceglie la fresatura a 4 assi:

Costo

Il costo è sempre un fattore importante quando si sceglie un metodo di lavorazione. La fresatura a 4 assi è generalmente più costosa della fresatura a 3 assi, ma meno costosa della fresatura a 5 assi. Il costo della macchina e la manodopera necessaria per azionarla sono entrambi fattori da considerare quando si decide se è fattibile la fresatura a 4 assi.

Proprietà dei materiali

Materiali diversi hanno proprietà diverse che possono influenzare il processo di lavorazione. Ad esempio, alcuni materiali potrebbero essere più difficili da lavorare rispetto ad altri o potrebbero richiedere utensili da taglio o parametri di lavorazione diversi. Le proprietà del materiale devono essere prese in considerazione quando si seleziona il metodo di lavorazione appropriato, così come i parametri di taglio e utensileria.

Complessità della progettazione delle parti

La fresatura a 4 assi è una buona scelta per pezzi con geometrie complesse, ma è importante considerare i requisiti specifici del pezzo quando si seleziona un metodo di lavorazione. Se la parte richiede più configurazioni o fissaggi speciali, la fresatura a 4 assi potrebbe non essere l'opzione migliore. D'altra parte, se la parte presenta caratteristiche a cui è possibile accedere più facilmente con un quarto asse, come fori o tasche sul lato di una parte, la fresatura a 4 assi può essere un'opzione molto efficiente.

Tolleranze richieste

Le tolleranze sono la variazione consentita in una dimensione o funzione su una parte. A seconda delle tolleranze richieste, la fresatura a 4 assi può essere o meno l'opzione migliore. La fresatura a 4 assi può raggiungere livelli elevati di accuratezza e precisione, ma in determinate situazioni potrebbe non essere precisa quanto la fresatura a 5 assi.

Quando si sceglie la fresatura a 4 assi, è importante considerare il costo, le proprietà del materiale, la complessità della progettazione del pezzo e le tolleranze richieste. Tenendo conto di questi fattori, i produttori possono prendere decisioni informate sul miglior metodo di lavorazione per il loro progetto specifico.

Considerazioni finali

In conclusione, la lavorazione CNC a 4 assi offre una serie di vantaggi per i produttori che cercano maggiore precisione, efficienza e flessibilità di progettazione nei loro processi produttivi. Aggiungendo un asse rotante, l'asse A, ai tradizionali assi X, Y e Z, le macchine CNC a 4 assi possono produrre tagli e contorni più complessi con maggiore precisione, ottenendo parti di qualità superiore che soddisfano tolleranze più strette.

I vantaggi della lavorazione CNC a 4 assi includono maggiore precisione, tempi di produzione più rapidi e la capacità di produrre progetti più complessi, rendendola la scelta ideale per un'ampia gamma di settori. Dalla produzione aerospaziale e automobilistica alla produzione di dispositivi medici e gioielleria, le macchine CNC a 4 assi sono uno strumento essenziale per i moderni processi di produzione.

Nel complesso, la lavorazione CNC a 4 assi offre ai produttori un metodo di produzione altamente efficiente e preciso che consente una maggiore flessibilità e innovazione nella progettazione del prodotto. Poiché la tecnologia continua ad avanzare, è probabile che l’uso delle macchine a 4 assi e di altri tipi di macchine CNC diventi ancora più diffuso nell’industria manifatturiera.

Cos'è la fresatura CNC a 5 assi

La fresatura CNC a 5 assi è un processo di lavorazione in cui una macchina utensile controllata da computer rimuove il materiale da un pezzo utilizzando frese rotanti in più direzioni contemporaneamente. A differenza della tradizionale fresatura a 3 assi, che sposta l'utensile da taglio su tre assi lineari (X, Y e Z), la fresatura a 5 assi consente una rotazione aggiuntiva attorno ad altri due assi, generalmente indicati come assi A e B.

Con la fresatura CNC a 5 assi, l'utensile da taglio può muoversi lungo gli assi X, Y e Z e allo stesso tempo inclinarsi o ruotare lungo gli assi A e B. Questa capacità consente alla macchina di avvicinarsi al pezzo da più angolazioni, consentendo di realizzare geometrie più complesse e tagli complessi con un'unica configurazione.

La fresatura CNC a 5 assi è comunemente utilizzata in settori come quello aerospaziale, automobilistico, medico e della costruzione di stampi, dove sono richieste precisione e forme complesse. Offre vantaggi quali tempi di attrezzaggio ridotti, migliore finitura superficiale e la capacità di lavorare parti complesse in meno operazioni.

Comprendere il sistema degli assi

Nella lavorazione CNC, il sistema di assi viene utilizzato per definire il movimento dell'utensile da taglio rispetto al pezzo. Questo sistema è costituito da diversi assi che controllano il movimento della macchina CNC in diverse direzioni.

Il sistema di assi più comune utilizzato nella fresatura CNC è il sistema XYZABC, che si riferisce a due assi orizzontali, due assi di rotazione e uno verticale, dove:

● Asse X: movimento orizzontale da sinistra a destra

● Asse Y: movimento orizzontale dalla parte anteriore a quella posteriore

● Asse Z: movimento verticale su e giù

● Asse A: movimento rotatorio attorno all'asse X

● Asse B: movimento rotatorio attorno all'asse Y

● Asse C: movimento rotatorio attorno all'asse Z

Questo sistema consente all'utensile da taglio di muoversi in sei direzioni diverse, consentendo tagli e contorni complessi.

Un altro modo per definire il sistema di assi è il sistema UVW, comunemente utilizzato nella lavorazione CNC a 5 assi. In questo sistema, gli assi U, V e W sono definiti come segue:

● Asse U: parallelo all'asse X

● Asse V: parallelo all'asse Y

● Asse W: parallelo all'asse Z

Questi assi vengono utilizzati per controllare l'orientamento del pezzo rispetto all'utensile da taglio, consentendo una maggiore flessibilità nel processo di lavorazione.

Fresatura CNC a 5 assi

Come funziona la fresatura CNC a 5 assi

Le frese CNC a 5 assi differiscono dalle macchine a 3 o 4 assi in quanto hanno un asse di rotazione aggiuntivo (A o B) che consente tagli più complessi e intricati. Questo utensile ad asse ruota il pezzo o l'utensile da taglio attorno ad un asse fisso, consentendo tagli e contorni con vari angoli e orientamenti.

Fresatura CNC a 5 assi

I vantaggi della fresatura CNC a 5 assi

1. Maggiore flessibilità – Con un asse aggiuntivo, la fresatrice CNC a 5 assi può creare facilmente parti più complesse e intricate. Questa flessibilità consente ai produttori di creare parti con geometrie e design più complessi.

2. Maggiore efficienza: la fresatrice CNC a 5 assi può ridurre significativamente il tempo e la manodopera necessari per l'impostazione della parte, poiché consente di eseguire più tagli e contorni in un'unica impostazione.

3. Precisione migliorata – Consentendo tagli con vari angoli e orientamenti, una fresatrice CNC a 5 assi può aumentare la precisione e la qualità della superficie.

Applicazioni della fresatura CNC a 5 assi

1. Aerospaziale: la lavorazione CNC a 5 assi è comunemente utilizzata nell'industria aerospaziale per la produzione di parti complesse, come componenti di motori e sezioni di ali.

2. Settore medico: i produttori di dispositivi medici utilizzano la lavorazione CNC a 5 assi per produrre parti complesse e intricate, come impianti chirurgici e protesi.

3. Automotive: la lavorazione CNC a 5 assi viene utilizzata nell'industria automobilistica per la produzione di parti complesse, come blocchi motore e componenti di trasmissione.

4. Costruzione di stampi e matrici: la lavorazione CNC a 5 assi viene utilizzata nella costruzione di stampi e matrici per la produzione di forme e geometrie complesse, come stampi a iniezione e stampi pressofusi.

La fresatura CNC a 5 assi è una tecnologia di lavorazione avanzata ad alta velocità che consente tagli e contorni complessi e intricati. Con i suoi assi aggiuntivi, la fresatura CNC a 5 assi offre maggiore flessibilità, maggiore efficienza e maggiore precisione, rendendola una scelta popolare per diversi settori, tra cui quello aerospaziale, medico, automobilistico e della produzione di stampi e matrici.

Fresatura CNC a 5 assi

Strumenti e macchine utilizzate nella fresatura CNC a 5 assi

Per ottenere la precisione e l'accuratezza richieste per la lavorazione CNC a 5 assi, sono necessari strumenti e macchine specializzati. Ecco gli strumenti, le macchine e il software tipicamente utilizzati nella lavorazione CNC a 5 assi:

Utensili e frese utilizzati nella fresatura CNC a 5 assi

Gli utensili da taglio più corti utilizzati nella fresatura CNC a 5 assi sono tipicamente utensili in acciaio ad alta velocità o metallo duro. Questi strumenti sono disponibili in una varietà di forme e dimensioni per consentire la creazione di un'ampia gamma di forme e geometrie.

Alcuni dei tipi più comuni di utensili da taglio utilizzati nella fresatura CNC a 5 assi includono frese a sfera, frese a toro e frese coniche. Ciascuno di questi strumenti ha una forma e un profilo di taglio unici, consentendo la creazione di geometrie altamente specifiche.

Tipi di macchine utilizzate nella fresatura CNC a 5 assi

Esistono diversi tipi di macchine utilizzate nella lavorazione CNC a 5 assi, ciascuna con le proprie capacità e vantaggi unici. Alcuni dei tipi più comuni di macchine utilizzate nella lavorazione CNC a 5 assi includono:

1. Centri di lavoro verticali (VMC) – I VMC sono alcuni dei tipi più comuni di macchine CNC a 5 assi. Vengono generalmente utilizzati per il taglio di pezzi di piccole e medie dimensioni e sono noti per la loro versatilità e flessibilità.

2. Centri di lavoro orizzontali (HMC): gli HMC sono simili ai VMC ma sono progettati per il taglio di pezzi più grandi. Sono spesso utilizzati in settori come quello aerospaziale e automobilistico.

3. Mulini a portale – I mulini a portale sono macchine grandi e pesanti in grado di tagliare pezzi molto grandi. Sono spesso utilizzati nella produzione di stampi, matrici e altri componenti di grandi dimensioni.

Software utilizzato nella fresatura CNC a 5 assi

Oltre alle macchine specializzate e agli utensili da taglio, anche il software è un componente fondamentale della fresatura CNC a 5 assi. Questo software viene utilizzato per creare progetti digitali che vengono caricati nella macchina CNC per controllare il processo di taglio.

Alcuni dei programmi software più comuni utilizzati nella fresatura CNC a 5 assi includono:

1. Software di progettazione assistita da computer (CAD): il software di progettazione CAD viene utilizzato per creare progetti digitali caricati nella macchina CNC.

2. Software CAM (Computer-Aided Manufacturing) – Il software CAM viene utilizzato per generare i percorsi utensile che l'utensile da taglio seguirà per creare la forma desiderata.

3. Software di simulazione – Il software di simulazione viene utilizzato per testare e ottimizzare il processo di taglio prima che abbia luogo la lavorazione vera e propria.

Vantaggi e limiti della fresatura a 5 assi

La fresatura CNC a 5 assi presenta numerosi vantaggi che la rendono un'opzione interessante per molti produttori e ingegneri. Tuttavia, ci sono anche alcune limitazioni che è necessario considerare prima di decidere di investire in questa tecnologia.

Vantaggi della fresatura CNC a 5 assi

1. Tagli precisi: la fresatura CNC a 5 assi consente tagli e contorni estremamente precisi, ottenendo parti con elevata precisione e qualità di finitura superficiale.

2. Tempi di impostazione ridotti – La capacità di tagliare geometrie complesse in un unico setup riduce il tempo e la manodopera necessari per l'impostazione delle parti, con conseguente aumento di efficienza e produttività.

3. Versatilità: le macchine CNC a 5 assi possono produrre un'ampia varietà di parti e componenti, da piccoli e complessi a grandi e complessi.

4. Riduzione degli scarti – Grazie alla sua elevata precisione e accuratezza, la fresatura CNC a 5 assi può ridurre significativamente gli scarti e i materiali di scarto, con conseguenti risparmi sui costi e benefici ambientali.

5. Tempi di consegna ridotti – Eliminando la necessità di configurazioni multiple e riducendo gli scarti, la fresatura CNC a 5 assi può ridurre i tempi di consegna e migliorare i tempi di consegna per la produzione delle parti.

Fresatura CNC a 5 assi

Limitazioni della fresatura CNC a 5 assi

1. Costo: le macchine CNC a 5 assi sono in genere più costose delle macchine a 3 o 4 assi, il che può rappresentare un investimento significativo per i produttori o le imprese più piccoli.

2. Complessità: le macchine CNC a 5 assi richiedono formazione e competenze specializzate per funzionare e programmare, il che può rappresentare una sfida per alcune aziende.

3. Manutenzione: le macchine CNC a 5 assi richiedono manutenzione e manutenzione regolari per garantire prestazioni e longevità ottimali.

4. Limitazioni dimensionali – Sebbene le macchine CNC a 5 assi siano in grado di produrre pezzi di grandi dimensioni, esistono comunque limitazioni dimensionali a seconda della macchina specifica e dell'applicazione.

5. Limitazioni del software – Sebbene il software sia fondamentale per la fresatura CNC a 5 assi, esistono limitazioni nella capacità del software di creare geometrie complesse o gestire set di dati di grandi dimensioni, che possono influire sulle prestazioni della macchina.

In generale, la fresatura CNC a 5 assi offre numerosi vantaggi, tra cui elevata precisione e accuratezza, tempi di configurazione ridotti, versatilità e riduzione degli scarti. Tuttavia, ci sono anche alcune limitazioni da considerare, come costi, complessità, requisiti di manutenzione, limiti di dimensioni e limitazioni del software. È necessaria un'attenta considerazione di questi fattori per determinare se la fresatura CNC a 5 assi è la scelta giusta per una particolare applicazione manifatturiera o ingegneristica.

Il futuro della fresatura CNC a 5 assi

Come per le tecnologie più avanzate, il futuro della fresatura CNC a 5 assi vedrà probabilmente una continua evoluzione e innovazione. Negli ultimi anni ci sono stati diversi sviluppi che suggeriscono un futuro brillante per questa tecnologia.

Una potenziale area di avanzamento riguarda il software utilizzato per controllare la macchina CNC a 5 assi. Poiché la tecnologia informatica continua a migliorare, gli sviluppatori di software stanno trovando nuovi modi per migliorare la precisione, la velocità e l'efficienza di queste macchine. Ciò include l’uso di algoritmi avanzati, apprendimento automatico e intelligenza artificiale per ottimizzare il processo di fresatura e ridurre gli errori.

Un’altra potenziale area di progresso riguarda l’hardware utilizzato nella fresatura CNC a 5 assi. Ad esempio, c’è stato un aumento nell’uso della produzione ibrida additiva-sottrattiva, in cui la tecnologia di stampa 3D è integrata con la fresatura CNC a 5 assi per creare parti altamente complesse e intricate. Questo approccio combina i vantaggi di entrambe le tecnologie, consentendo maggiore flessibilità, precisione e velocità.

Inoltre, è probabile che anche i progressi nella scienza dei materiali influenzino il futuro della fresatura CNC a 5 assi. Con lo sviluppo di nuovi materiali che sono più difficili da lavorare con i metodi tradizionali, le fresatrici CNC a 5 assi diventeranno ancora più importanti per la produzione di parti e componenti complessi.

Il futuro della fresatura CNC a 5 assi vedrà probabilmente una continua evoluzione e innovazione, guidata dai progressi nel software, nell’hardware e nella scienza dei materiali. Man mano che questa tecnologia diventa sempre più avanzata e sofisticata, continuerà a svolgere un ruolo fondamentale nei settori manifatturiero e ingegneristico, consentendo la produzione di parti altamente complesse e intricate con maggiore precisione, velocità ed efficienza.

Fresatura CNC a 5 assi

Conclusione

La fresatura CNC a 5 assi è diventata una tecnologia essenziale nei settori manifatturiero e ingegneristico. Con la sua capacità di creare tagli e contorni complessi e intricati con precisione, accuratezza ed efficienza, ha rivoluzionato il modo in cui molte industrie producono parti e componenti. Dal settore aerospaziale e medico a quello automobilistico e della produzione di stampi e matrici, la fresatura CNC a 5 assi ha svolto un ruolo fondamentale nel plasmare la moderna industria manifatturiera.

Oltre alla sua attuale importanza, il futuro della lavorazione a 5 assi appare luminoso, con continui progressi e innovazioni che probabilmente renderanno questa tecnologia ancora più essenziale negli anni a venire. Con la continua evoluzione della tecnologia informatica, della scienza dei materiali e dell'hardware, le macchine CNC a 5 assi diventeranno ancora più sofisticate, efficienti e precise, consentendo ai produttori di creare con facilità parti sempre più complesse e intricate.

In conclusione, la lavorazione a 5 assi ha cambiato il modo in cui concepiamo la produzione e continuerà a plasmare il settore per molti anni a venire. La sua importanza non può essere sopravvalutata e rimarrà una tecnologia fondamentale per la produzione di parti e componenti di alta qualità.

Differenze tra fresatura a 3 assi, fresatura a 4 assi e fresatura a 5 assi

Le principali differenze tra la fresatura a 3, 4 e 5 assi sono il numero di assi lungo i quali l'utensile da taglio può muoversi, la complessità delle parti che possono essere prodotte e il livello di precisione che può essere raggiunto. Ecco le principali differenze tra questi tre tipi di fresatura:

1. Fresatura a 3 assi: Nella fresatura a 3 assi, l'utensile da taglio può muoversi lungo gli assi X, Y e Z. Questo è il tipo di fresatura più semplice ed è adatto per produrre parti semplici e piatte con bordi relativamente diritti. Tuttavia, la sua capacità di produrre forme e curve complesse è limitata.

2. Fresatura a 4 assi: Nella fresatura a 4 assi, l'utensile da taglio può muoversi lungo gli assi X, Y e Z oltre a un ulteriore asse di rotazione. Ciò consente di produrre parti più complesse, come parti con superfici curve o caratteristiche angolate. La fresatura a 4 assi è comunemente utilizzata in settori come quello aerospaziale e automobilistico, dove sono richieste parti con forme e angoli complessi.

3. Fresatura a 5 assi: Nella fresatura a 5 assi, l'utensile da taglio può muoversi lungo gli assi X, Y e Z oltre a due assi di rotazione aggiuntivi. Ciò consente una complessità ancora maggiore nelle parti che possono essere prodotte, comprese parti con superfici altamente sagomate e dettagli complessi. La fresatura a 5 assi è comunemente utilizzata in settori quali quello medico, dentale e della gioielleria, dove sono richieste parti altamente dettagliate e precise.

In generale, i principali vantaggi della fresatura a 4 e 5 assi rispetto alla fresatura a 3 assi sono la capacità di produrre forme più complesse, raggiungere livelli di precisione più elevati e ridurre la necessità di configurazioni e operazioni multiple. Tuttavia, questi vantaggi comportano anche un aumento dei costi, poiché le fresatrici a 4 e 5 assi sono in genere più costose delle fresatrici CNC a 3 assi e richiedono più operatori qualificati per funzionare.

Confronto

Fresatura a 3 assi vs fresatura a 4 assi:

La fresatura a 3 assi è una forma più semplice di fresatura CNC che prevede il movimento dell'utensile da taglio lungo tre assi – XY Z. Sebbene la fresatura a 3 assi possa produrre forme e disegni di base, ha capacità limitate quando si tratta di produrre parti complesse con superfici curve o sottosquadri. Richiede inoltre più configurazioni, il che può aumentare i tempi e i costi di produzione. D'altro canto, la fresatura a 4 assi aggiunge un quarto asse di rotazione all'utensile da taglio, consentendogli di lavorare pezzi con geometrie e caratteristiche più complesse. Con il quarto asse, l'utensile può spostarsi attorno al pezzo, consentendo un migliore accesso a tutti i lati del pezzo e riducendo la necessità di configurazioni multiple. Ciò porta a tempi di produzione più rapidi e a una maggiore accuratezza e precisione.

Fresatura a 5 assi vs fresatura a 4 assi:

La fresatura a 5 assi è il tipo di fresatura più avanzato, poiché aggiunge due assi di rotazione aggiuntivi all'utensile da taglio. Ciò consente geometrie ancora più complesse e la capacità di produrre parti con sottosquadri e tasche profonde. Tuttavia, la fresatura a 5 assi è più costosa e richiede competenze di programmazione e lavorazione più avanzate, rendendola meno accessibile ad alcuni produttori. La fresatura a 4 assi offre un buon compromesso tra semplicità e complessità, con la capacità di produrre parti più complesse più velocemente e con maggiore precisione rispetto alla fresatura a 3 assi.

Sebbene la fresatura a 3 assi sia un metodo più semplice e meno costoso, ha capacità limitate quando si tratta di produrre parti complesse. La fresatura a 4 assi offre un buon compromesso tra semplicità e complessità, con la capacità di produrre parti più complesse più velocemente e con maggiore precisione rispetto alla fresatura a 3 assi. La fresatura a 5 assi è l’opzione più avanzata ma comporta costi più elevati e requisiti più specializzati. In definitiva, la scelta tra questi metodi dipenderà dalle esigenze specifiche del progetto e dalle capacità del produttore.

Quando è preferibile la fresatura a 4 o 5 assi rispetto a quella a 3 assi?

In generale, il costo unitario per tempo di lavorazione è inferiore per la lavorazione CNC a 3 assi rispetto alla fresatura a 4 assi e la fresatura a 4 assi è generalmente più conveniente rispetto alla fresatura a 5 assi. Pertanto, se il tempo di lavorazione è simile, è preferibile dare priorità alla lavorazione CNC a 3 assi rispetto alla lavorazione CNC a 4 o 5 assi. L'utilizzo della lavorazione CNC a 4 o 5 assi è garantito solo in tre situazioni.

  1. Requisiti di funzionalità specifiche:Alcune caratteristiche di una parte richiedono una lavorazione CNC a 4 o 5 assi, soprattutto quando si sfrutta il movimento simultaneo di questi assi, come nel caso di superfici elicoidali e contorni della girante come nelle immagini precedenti.
  2. Tempo di installazione ridotto:Alcune parti possono essere lavorate a CNC utilizzando la lavorazione CNC a 3 assi attraverso più configurazioni, ma la lavorazione CNC a 4 o 5 assi può ridurre significativamente il numero di configurazioni e, di conseguenza, i tempi di configurazione. Sebbene il costo unitario della lavorazione CNC a 4 e 5 assi sia più elevato, se il tempo di lavorazione totale viene sostanzialmente ridotto, diventa più conveniente rispetto alla lavorazione CNC a 3 assi.
  3. Requisiti rigorosi di tolleranza geometrica:Per le parti con severi requisiti di tolleranza geometrica, come perpendicolarità e concentricità, configurazioni multiple su una macchina CNC a 3 assi possono portare a deviazioni di tolleranza. In questi casi, è necessaria la lavorazione CNC a 4 o 5 assi per garantire tolleranze geometriche precise utilizzando la rotazione del quarto e quinto asse invece di fare affidamento su configurazioni multiple e precisione di fissaggio su una macchina CNC a 3 assi.

Quando non utilizzare la fresatura a 4 o 5 assi?

Rispetto alle macchine CNC a 3 assi, le fresatrici a 4 e 5 assi sono più costose, con un costo unitario per tempo di lavorazione più elevato. Il vantaggio delle macchine a 4 e 5 assi risiede nella loro capacità di ridurre il numero di setup e, di conseguenza, i tempi di setup. Nel caso di grandi lotti di produzione, la lavorazione CNC a 3 assi può compensare i vantaggi della lavorazione CNC a 4 e 5 assi utilizzando fissaggi rapidi personalizzati, metodi di bloccaggio automatizzati e altre tecniche per ridurre al minimo i tempi di configurazione. Pertanto, nella produzione di grandi volumi, dove il tempo risparmiato sui setup è meno critico, la lavorazione CNC a 3 assi può essere più adatta.

Al contrario, per piccoli lotti di produzione, dove investire in attrezzature personalizzate potrebbe non essere conveniente, il tempo di setup costituisce una percentuale significativa del tempo di lavorazione complessivo. In tali scenari, la lavorazione CNC a 4 assi e la lavorazione CNC a 5 assi diventano più favorevoli.

Un'altra considerazione per le macchine CNC a 4 e 5 assi riguarda i limiti dimensionali. La presenza del quarto e quinto asse occupa una porzione dello spazio di lavorazione. Di conseguenza, la dimensione delle parti (materie prime) che possono essere ospitate dalle macchine a 4 e 5 assi è significativamente inferiore rispetto alle macchine CNC a 3 assi dello stesso livello. Pertanto, se i pezzi sono eccessivamente grandi, superando, ad esempio, 1 metro, trovare e offrire una macchina a 5 assi adatta diventa impegnativo.

Collegamento degli assi, lavorazione CNC a 3+1 assi, lavorazione CNC 3+2, lavorazione simultanea a cinque assi


Nella fresatura CNC, quando vari assi della macchina possono muoversi simultaneamente durante la lavorazione, si parla di “collegamento”. Mentre tutte le fresatrici CNC possono avere movimento simultaneo lungo gli assi XYZ, non tutte le macchine CNC a 4 o 5 assi possono collegare simultaneamente il quarto o il quinto asse. Una macchina a 4 assi che non può collegare il quarto asse è chiamata 3+1 assi o falsi 4 assi, mentre una macchina a 5 assi che non è in grado di collegare il quarto e quinto asse è chiamata 3+2 assi o falsi 5 assi. .

Durante la lavorazione, una fresatrice CNC 3+1 deve ruotare il quarto asse in una posizione specifica e quindi fissarlo in posizione per la lavorazione del pezzo. Non è possibile eseguire il taglio mentre il quarto asse sta ruotando. Alcune parti che possono essere lavorate su una vera macchina a 4 assi non possono essere lavorate su una falsa macchina a 4 assi. Ad esempio, l'elica mostrata nell'immagine seguente è uno di questi esempi.

La situazione è simile per una macchina CNC a 5 assi. Una fresatrice CNC a 3+2 assi deve lavorare pezzi con il quarto e il quinto asse fissi senza rotazione. Non è in grado di gestire superfici complesse come le pale di un ventilatore che richiedono il movimento simultaneo del quarto e quinto asse durante la lavorazione.

Strumento

Una fresa è un utensile da taglio rotante utilizzato nelle fresatrici o nei centri di lavoro per rimuovere materiale da un pezzo. È costituito da uno o più taglienti, solitamente in acciaio rapido (HSS) o metallo duro, che ruotano e tagliano il pezzo. Le frese possono essere disponibili in diverse forme e dimensioni, ciascuna progettata per uno scopo e un'applicazione specifici. È uno strumento importante nella produzione di lame ed è ampiamente utilizzato in Servizi di lavorazione CNC.

fresa

Che caratteristica ha la fresa?

Le frese sono strumenti versatili utilizzati nei processi di lavorazione per rimuovere materiale da un pezzo. Sono disponibili in vari tipi e dimensioni, ciascuno progettato per applicazioni specifiche. Ecco alcune caratteristiche chiave delle frese:

Composizione:

Le frese sono generalmente realizzate in acciaio rapido (HSS), metallo duro o talvolta materiali ceramici.
Le frese in metallo duro sono apprezzate per la loro durezza e durata, garantendo una maggiore durata dell'utensile e velocità di taglio più elevate.

Taglienti:

Le frese hanno più taglienti, che possono variare da uno a più di una dozzina, a seconda del tipo di fresa. I taglienti possono trovarsi sulla periferia, sulla faccia frontale o su entrambi, consentendo varie azioni di taglio.

Geometria:

La geometria della fresa influenza le sue capacità di taglio. Le geometrie comuni includono quadrata, punta sferica, raggio angolare e smusso, ciascuna adatta per attività specifiche.
Le diverse geometrie della fresa vengono scelte in base alla finitura superficiale desiderata, al tipo di materiale e all'operazione di lavorazione.

Tipo di gambo:

Il codolo è la parte della fresa che viene afferrata dal mandrino della macchina. I tipi di gambo comuni includono il gambo dritto e il gambo conico (come il cono Morse o il cono R8).

Rivestimento:

Alcune frese possono avere rivestimenti per migliorarne le prestazioni. I rivestimenti comuni includono TiN (nitruro di titanio), TiCN (carbonitruro di titanio) e TiAlN (nitruro di titanio e alluminio), che forniscono una migliore durezza e resistenza all'usura.

Angolo dell'elica:

Per alcune frese come le frese a candela, l'angolo dell'elica (l'angolo tra il tagliente e l'asse di rotazione) influisce sull'evacuazione del truciolo, sulle forze di taglio e sulla finitura superficiale.

Flauti:

Le scanalature sono le scanalature o i canali della fresa che aiutano a evacuare i trucioli dall'area di taglio. Il numero di scanalature può variare e la scelta dipende da fattori quali il tipo di materiale e le condizioni di lavorazione.

Caratteristiche specifiche dell'applicazione:

Alcune frese sono progettate per applicazioni specifiche, come frese con sede per chiavetta per il taglio di sedi per chiavetta, frese per scanalature a T per la fresatura di scanalature a forma di T e frese a filettare per la lavorazione di filettature.

Dimensioni e diametro:

Le frese sono disponibili in varie dimensioni e diametri per soddisfare le diverse esigenze di lavorazione. La dimensione e il diametro influenzano la profondità di taglio e la stabilità complessiva della fresa.

Canali del refrigerante:

Alcune frese possono essere dotate di canali di refrigerante integrati per facilitare l'efficiente rimozione del calore generato durante il processo di lavorazione.
Comprendere queste caratteristiche è fondamentale per selezionare la fresa giusta per un'attività di lavorazione specifica, garantendo prestazioni ottimali e longevità dell'utensile.

I tipi comuni di frese includono:

Fresa:

Una fresa è una fresa versatile con taglienti sia sulla faccia frontale che sui lati, progettata per rimuovere materiale da un pezzo. I tipi più comuni includono frese quadrate per applicazioni generali, frese a testa sferica per profilatura 3D, frese a raggio per angoli arrotondati e frese per smusso per creare bordi smussati. Il numero di eliche, l'angolo dell'elica e i rivestimenti variano, influenzando l'evacuazione del truciolo, la rigidità dell'utensile e la resistenza all'usura.

fresa

Fresa frontale:

Una fresa frontale è una fresa progettata per rimuovere materiale dalla faccia di un pezzo. È dotato di taglienti sia sulla faccia che sulla periferia, consentendo un'efficiente rimozione del materiale sia in direzione assiale che radiale. Le frese per spianatura sono comunemente utilizzate per affrontare grandi superfici piane, producendo finiture lisce. Sono disponibili in varie dimensioni e configurazioni, con più inserti o taglienti. La geometria e i rivestimenti dell’utensile ne influenzano le prestazioni in termini di velocità, evacuazione del truciolo e resistenza all’usura. Le frese a spianare sono essenziali nei processi produttivi per settori come la lavorazione dei metalli, dove prevale la lavorazione di superfici piane.

Face Mill

Taglierina a punta sferica:

Una fresa a testa sferica è uno strumento di fresatura specializzato con un'estremità arrotondata progettato per contornature e profilature 3D complesse. Dotato di una punta sferica, consente di intagliare in modo fluido e preciso superfici curve in materiali come metallo o legno. Il design unico riduce al minimo le forze di taglio e riduce il rischio di danni al pezzo. Le frese a testa sferica sono comunemente utilizzate nelle applicazioni di scultura, incisione e lavorazione in cui le superfici dettagliate e sagomate sono essenziali. Le dimensioni, il raggio e il numero di scanalature della fresa influiscono sulle sue prestazioni, rendendola uno strumento prezioso in settori quali quello aerospaziale, automobilistico e di costruzione di stampi per attività di lavorazione complesse.

Taglierina per naso a palla

Mulino a conchiglia:

Una fresa a guscio è una fresa caratterizzata dal suo grande diametro e dai taglienti sulla periferia, utilizzata principalmente per la fresatura ad alta velocità di grandi superfici piane. Assomiglia a un guscio cavo, consentendo un'efficiente rimozione del materiale su pezzi di grandi dimensioni. I mulini a guscio sono disponibili in varie dimensioni e si adattano a diverse applicazioni in settori come quello manifatturiero e della lavorazione dei metalli. Il design dell'utensile fornisce stabilità e rigidità durante il funzionamento, garantendo finiture superficiali uniformi e precise. Comunemente utilizzate con inserti multipli, le frese a guscio sono essenziali per le operazioni di sfacciatura e profilatura di pezzi di grandi dimensioni, rendendole indispensabili in applicazioni quali la produzione aerospaziale, automobilistica e di macchinari pesanti.

mulino a conchiglie

Mulino per lastre:

Una fresa per lastre è un tipo di fresa progettata per la lavorazione di superfici piane e di grandi dimensioni in un unico passaggio. Caratterizzata dal suo ampio tagliente, la fresa per lastre rimuove in modo efficiente il materiale da pezzi di grandi dimensioni, migliorando la produttività. Questo utensile è comunemente utilizzato nelle operazioni di fresatura pesanti, come la spianatura o la fresatura superficiale di componenti di grandi dimensioni. Il design robusto e l'ampia superficie di taglio contribuiscono alla stabilità e alla precisione necessarie per gestire una rimozione significativa di materiale. Le fresatrici per lastre trovano applicazione in vari settori, tra cui l'industria manifatturiera, l'edilizia e la costruzione navale, dove la fresatura efficiente di ampie aree pianeggianti è essenziale per ottenere finiture precise e lisce.

mulino a lastre

Taglierina per scanalature a T:

Una fresa per scanalature a T è uno strumento di fresatura specializzato progettato per tagliare scanalature o canali a forma di T nei pezzi, tipicamente utilizzati nelle tavole e nelle attrezzature delle macchine. Questa taglierina è dotata di una testa di taglio con profilo a T, che consente la creazione di scanalature precise che ospitano elementi di fissaggio a T o il posizionamento del pezzo. Le frese per scanalature a T sono essenziali nelle configurazioni delle macchine utensili, poiché consentono il fissaggio sicuro dei componenti utilizzando bulloni e dadi a T. Queste frese sono disponibili in varie dimensioni per adattarsi alle diverse dimensioni delle scanalature a T, offrendo versatilità per una vasta gamma di applicazioni. Ampiamente utilizzate nella lavorazione e nella lavorazione dei metalli, le frese per scanalature a T contribuiscono alla costruzione efficiente e precisa dei sistemi di bloccaggio dei pezzi.

Taglierina per chiavetta:

Una fresa per chiavetta è uno strumento di fresatura specializzato progettato per tagliare sedi per chiavetta o fessure in alberi, mozzi o altri oggetti cilindrici. Caratterizzata da un design a denti diritti o sfalsati, questa fresa crea sedi per chiavette di dimensioni e forma precise, consentendo il montaggio sicuro delle chiavi e del relativo magazzino. Le frese per sedi chiavette sono fondamentali nell'assemblaggio di macchinari e apparecchiature, poiché forniscono un mezzo per fissare ingranaggi, pulegge e altri componenti rotanti sugli alberi. Disponibili in varie dimensioni e configurazioni, queste frese contribuiscono alla lavorazione precisa ed efficiente delle sedi per chiavetta, garantendo il corretto allineamento e funzionalità in applicazioni in settori quali quello manifatturiero, automobilistico e dell'ingegneria meccanica.

Mulino a T

Tagliamosche:

Una taglierina a mosca è un utensile da taglio a punto singolo utilizzato nella lavorazione per affrontare e levigare grandi superfici piane. Costituito da un unico utensile da taglio montato su un mandrino, ruota e si impegna con il pezzo. I tagliamosche vengono generalmente utilizzati a basse velocità e producono una finitura liscia su tutta la superficie. Sono comunemente impiegati per operazioni di rivestimento su fresatrici e sono vantaggiosi per la loro semplicità ed economicità. Nonostante il design a punto singolo, le frese a mosca sono in grado di ottenere finiture accurate, rendendole adatte a varie applicazioni nella lavorazione dei metalli e del legno dove sono richieste superfici piane di precisione.

mulino a mosca

Le frese sono cruciali in vari Processi di lavorazione CNC, consentendo una rimozione del materiale precisa ed efficiente. La scelta della fresa appropriata dipende da fattori quali il tipo di materiale da lavorare, la finitura superficiale desiderata e l'operazione di lavorazione specifica.

Cos'è un portautensili?

La macchina utensile CNC è composta da un mandrino, un cambio utensile (portautensile e manipolatore del magazzino utensili), una vite a ricircolo di sfere e altri componenti funzionali. La maggior parte delle aziende di macchine utensili, attraverso l'outsourcing e l'outsourcing di diversi componenti funzionali e assemblaggi combinati, costruisce una macchina utensile completa.

Pertanto, il livello di affidabilità dei componenti funzionali avrà un impatto diretto sul livello di affidabilità della macchina e Lavorazione CNC. Pertanto, la chiave per migliorare il livello di affidabilità delle macchine utensili CNC è migliorare l'affidabilità dei componenti funzionali chiave delle macchine utensili CNC.

Il portautensile di una macchina utensile CNC è il componente meccanico che supporta e fissa l'utensile, che svolge un ruolo cruciale nella lavorazione CNC. Il design e la funzione del portautensile influiscono direttamente sulla precisione di lavorazione, sull'efficienza e sulla stabilità della macchina utensile CNC.

È uno dei componenti funzionali chiave di a Tornio CNCe la sua affidabilità influisce direttamente sulla stabilità e sull'affidabilità dell'intera macchina. Realizzando l'integrazione dei processi e l'automazione del cambio utensile, il portautensile CNC riduce significativamente il tempo di cambio utensile e garantisce la precisione di posizionamento dell'utensile del tornio.

contenitore degli attrezzi

Componenti di un portautensili:

Struttura principale: La struttura principale del portautensili è solitamente realizzata in ghisa o lamiera di acciaio saldata per garantire rigidità e stabilità sufficienti. Questa parte è soggetta a forze di taglio e vari carichi durante il processo di lavorazione.

Sistema di guide: Il sistema di guide è responsabile del supporto e della guida del movimento dell'utensile e solitamente è costituito da guide lineari e componenti come viti a ricircolo di sfere per garantire un movimento preciso e stabile dell'utensile.

Sistema di bloccaggio utensile: Questa parte comprende vari componenti dell'utensile di serraggio, come il mandrino, il portautensile di serraggio, ecc., e il suo design influisce direttamente sulla stabilità dell'utensile e sull'efficienza del cambio utensile.

Dispositivo di regolazione dell'utensile: Il dispositivo di regolazione dell'utensile consente di apportare piccole modifiche all'utensile per ottenere precisione e versatilità nel processo di lavorazione.

Sistema di raffreddamento: Il sistema di raffreddamento viene utilizzato per raffreddare l'utensile per evitare il surriscaldamento dovuto all'attrito durante il processo di lavorazione e aiuta anche a prolungare la durata dell'utensile.

portautensili cnc

Tipo di supporto:

I portautensili per macchine utensili CNC possono essere classificati in molti tipi in base alla loro applicazione, struttura e caratteristiche. Di seguito sono riportati alcuni tipi comuni di portautensili per macchine utensili CNC:

Portautensili orizzontali: I portautensili orizzontali sono portautensili orizzontali con l'utensile perpendicolare al piano di lavoro. Questo tipo di supporto è adatto per operazioni di fresatura, foratura e taglio orizzontali.

Portautensili verticale: Il portautensile verticale è un portautensile orientato verticalmente con la fresa orizzontale rispetto al piano di lavoro. Viene generalmente utilizzato per operazioni di fresatura verticale, foratura e taglio.

Portautensili a portale: Un portautensili a portale è una grande struttura portautensili in cui il portautensile si muove lungo una struttura a portale che copre l'intera area di lavorazione. Questo tipo di supporto viene comunemente utilizzato per la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni come strutture in acciaio, navi e parti di aeroplani.

Portautensili a braccio: Un portautensili a braccio è un portautensili del tipo a traversa con un portautensili che si muove lungo una struttura a braccio. Questo tipo di supporto viene spesso utilizzato per realizzare pezzi complessi come blocchi motore e telai di automobili.

Tipo a ponte portautensili: i portautensili a ponte sono simili ai portautensili a portale, ma sono più semplici nella costruzione, con il portautensili che si estende sul piano di lavoro. Questo tipo di portautensili viene solitamente utilizzato per requisiti di lavorazione di maggiore precisione, come la lavorazione di stampi e la lavorazione di pezzi di precisione.

Portautensile rotante: Il portautensile rotante ha la funzione di rotazione dell'utensile, che può realizzare la lavorazione di contorni complessi, come superfici curve e parti tridimensionali.

Portautensili composti: I portautensili composti combinano le funzioni di più portautensili per realizzare una varietà di operazioni di lavorazione, come fresatura, foratura, maschiatura e taglio.

contenitore degli attrezzi

Importanza del portautensili

Precisione di lavorazione: Il design e la struttura del portautensile influiscono direttamente sulla precisione di lavorazione della macchina utensile CNC. Un portautensili stabile e solido può ridurre al minimo efficacemente le vibrazioni e la deformazione, garantendo così che le dimensioni e la precisione della superficie delle parti lavorate soddisfino i requisiti.

Efficienza di lavorazione: Un portautensili ben progettato può migliorare l'efficienza di lavorazione di una macchina utensile CNC. Può supportare varie operazioni di taglio e garantire un movimento rapido e preciso dell'utensile, riducendo così tempi e costi di lavorazione.

Stabilità: La stabilità del portautensile è direttamente correlata alla stabilità della macchina utensile CNC. Un solido portautensili può ridurre efficacemente le vibrazioni e le oscillazioni durante il processo di lavorazione, garantendo stabilità e affidabilità del processo di lavorazione.

Durata dell'utensile: Il design corretto del portautensile riduce l'usura e i danni dell'utensile, prolungando così la durata dell'utensile e riducendo i costi di sostituzione e manutenzione.

Versatilità: Il design del portautensile dovrebbe tenere conto anche della versatilità delle diverse esigenze di lavorazione. Dovrebbe essere in grado di accogliere vari tipi e dimensioni di utensili e supportare diversi tipi di operazioni di lavorazione, aumentando così la gamma di applicazioni e la flessibilità della macchina utensile CNC.

il portautensili funziona

Storia e sviluppo

Dalla metà del XX secolo, la tecnologia informatica si è sviluppata rapidamente e la tecnologia di controllo digitale è stata ampiamente utilizzata nell’industria manifatturiera. L'introduzione dei computer fornisce supporto tecnico per l'automazione e il controllo di precisione e, per lavorare di concerto con la tecnologia CNC per adattarsi al nuovo ambiente di lavorazione, sono emersi portautensili CNC.

La generazione del portautensili CNC sostituisce il tradizionale portautensili manuale e realizza la funzione di cambio utensile automatico del tornio durante il processo di lavorazione del pezzo.

Il portautensile CNC come componente funzionale chiave del tornio CNC, svolge principalmente il ruolo di bloccaggio e sostituzione dell'utensile da taglio. La rigidità e la precisione di indicizzazione del portautensile CNC svolgono un ruolo decisivo nel determinare la posizione della punta dell'utensile, che influisce direttamente sulla precisione di lavorazione del pezzo da lavorare.

Finora, i portautensili elettrici e i portautensili idraulici hanno occupato il mercato principale dei portautensili e sono diventati i principali prodotti portautensili, azionati da motori elettrici. I portautensili elettrici sono prevalenti in Europa, mentre il Giappone e la Corea del Sud promuovono principalmente i motori idraulici. portautensili CNC motorizzato.

A partire dagli anni '1950, la K&T statunitense sviluppò con successo il primo cambio utensile automatico e i ricercatori di vari paesi iniziarono a concentrarsi sulla sua affidabilità.

Le aziende più rappresentative di portautensili includono principalmente la tedesca DMG MORI, la statunitense Haas Automation, la giapponese Mazak e così via.

I portautensili CNC tedeschi DMG MORI sono famosi per la loro alta precisione e prestazioni elevate e sono solitamente dotati di sistemi avanzati di gestione degli utensili, in grado di monitorare, gestire e ottimizzare lo stato dell'utensile, migliorando così l'efficienza della macchina utensile.

Haas Automation è un eccellente produttore di macchine utensili CNC e utensili da taglio, specializzato nella progettazione e produzione di macchine utensili CNC ad alte prestazioni e relativi accessori, noto per i suoi portautensili CNC ad alte prestazioni. I portautensili CNC di Haas Automation solitamente includono sistemi a torretta automatica, che possono ottenere un cambio utensile rapido e automatico e migliorare la produttività.

La giapponese Mazak è anche un eccellente produttore di macchine utensili CNC. La sua linea di prodotti comprende una varietà di portautensili CNC ad alta precisione e i suoi portautensili CNC sono solitamente dotati di un sistema torretta multiasse, che realizza la commutazione automatica di più utensili e migliora l'efficienza di taglio.

I principali produttori di portautensili CNC a Taiwan, Cina includono Luk Hsin Co., Ltd, Taiwan Sunrise International Precision Machinery Co., Ltd e Taiwan Tex Co.

portautensili elettronico

Conclusione

Di fronte all’ondata di sviluppo di intelligenza e integrazione, le macchine utensili CNC sono diventate il vettore principale dello sviluppo produttivo. Come parte importante del macchina CNC, migliorare l'affidabilità dei portautensili CNC è un must per lo sviluppo di prodotti di alta qualità.

Con il continuo progresso degli studiosi nella tecnologia dell'affidabilità, la teoria e la pratica ingegneristica relativa all'affidabilità dei portautensili CNC verranno ulteriormente sviluppate.

Materiali

Parlando di materiali, ne esistono di tante tipologie, e bisogna capirne le caratteristiche. Sarà di grande aiuto per la nostra elaborazione.

Metallo

Alcuni metalli sono più impegnativi per la macchina CNC rispetto ad altri a causa di fattori quali durezza, tenacità, conduttività termica e caratteristiche di formazione del truciolo. Al contrario, alcuni metalli sono più facili da lavorare con la macchina CNC perché presentano proprietà di lavorazione favorevoli. Ecco una ripartizione:

Difficile da lavorare con la macchina CNC:

  1. Titanio: Le leghe di titanio sono note per la loro elevata resistenza, tenacità e bassa conduttività termica, che le rendono difficili da lavorare. Il titanio tende ad indurirsi e a generare temperature di taglio elevate, con conseguente usura dell'utensile, difetti superficiali e scarsa evacuazione del truciolo.
  2. Acciaio inossidabile: Gli acciai inossidabili, soprattutto quelli con un contenuto di lega più elevato come la serie 300 (ad esempio, 316, 304) o gli acciai inossidabili duplex, sono difficili da lavorare a causa della loro tendenza all'incrudimento, alla natura abrasiva e alle elevate forze di taglio. La corretta selezione dell'utensile, l'utilizzo del refrigerante e i parametri di taglio sono essenziali per una lavorazione efficace dell'acciaio inossidabile.
  3. Leghe per alte temperature: Metalli come Inconel, Hastelloy e Monel sono difficili da lavorare a causa della loro elevata robustezza, resistenza al calore e tendenza a incrudirsi a temperature elevate. Queste leghe sono comunemente utilizzate nei settori aerospaziale, automobilistico e chimico, che richiedono utensili da taglio e tecniche di lavorazione specializzati.
  4. Acciai per utensili: Gli acciai per utensili temprati, utilizzati per la realizzazione di utensili da taglio e stampi, sono difficili da lavorare a causa della loro elevata durezza e abrasività. La lavorazione degli acciai per utensili richiede in genere utensili da taglio in metallo duro o ceramica e velocità di taglio lente per ridurre al minimo l'usura dell'utensile e mantenere la precisione dimensionale.

Macchina CNC facile da usare:

  1. Alluminio: L'alluminio e le sue leghe, come 6061 e 7075, sono ampiamente utilizzati nella lavorazione CNC grazie alla loro bassa densità, eccellente lavorabilità e buona conduttività termica. I trucioli di alluminio si formano facilmente e il materiale dissipa il calore in modo efficace, con conseguente migliore evacuazione dei trucioli e ridotta usura dell'utensile.
  2. Ottone: L'ottone è un altro metallo relativamente facile da lavorare con macchine CNC grazie alla sua morbidezza, al basso coefficiente di attrito e alle eccellenti caratteristiche di formazione del truciolo. Le leghe di ottone, come C360 (ottone automatico), sono comunemente utilizzate in applicazioni di lavorazione di precisione, inclusi raccordi, valvole e componenti elettrici.
  3. Rame: Come l'ottone, il rame è tenero e duttile, il che lo rende facile da lavorare. Le leghe di rame, come C110 (rame puro) e C360 (ottone automatico), sono comunemente utilizzate nella lavorazione CNC per connettori elettrici, scambiatori di calore e componenti idraulici.
  4. Acciaio dolce: Gli acciai a basso tenore di carbonio o dolci sono relativamente facili da lavorare rispetto agli acciai ad alta resistenza o temprati. L'acciaio dolce offre buona lavorabilità, durezza moderata e basse forze di taglio, rendendolo adatto per un'ampia gamma di applicazioni di lavorazione CNC.

Sebbene queste classificazioni forniscano linee guida generali, è essenziale considerare le composizioni specifiche delle leghe, le condizioni di lavorazione e le geometrie delle parti quando si determina la lavorabilità dei metalli. Inoltre, i progressi nella tecnologia degli utensili da taglio, nei sistemi di raffreddamento e nelle capacità delle macchine CNC continuano ad ampliare la gamma di materiali che possono essere lavorati efficacemente.

È essenziale considerare i requisiti specifici, le proprietà e le implicazioni in termini di costi quando si selezionano i metalli per una particolare applicazione. Per garantire prestazioni ottimali ed efficienza in termini di costi, è necessario prendere in considerazione anche fattori quali la disponibilità dei materiali, la complessità della lavorazione e i costi del ciclo di vita.

Plastica

Alcune plastiche sono più difficili da lavorare con macchine CNC rispetto ad altre a causa di fattori quali proprietà termiche, durezza e lavorabilità. Al contrario, alcune plastiche sono più facili da lavorare con la macchina CNC perché presentano caratteristiche di lavorazione favorevoli. Ecco una ripartizione:

Difficile da lavorare con la macchina CNC:

  1. Policarbonato (PC): Il policarbonato è una plastica resistente e durevole nota per la sua elevata resistenza agli urti e trasparenza. Tuttavia, può essere difficile da lavorare a causa della sua tendenza a sciogliersi e deformarsi alle alte temperature, con conseguente scarsa finitura superficiale e imprecisioni dimensionali.
  2. Polietere Etere Chetone (PEEK): Il PEEK è un tecnopolimero ad alte prestazioni con eccellenti proprietà meccaniche, resistenza chimica e resistenza alla temperatura. Tuttavia, il suo elevato punto di fusione e la sua abrasività lo rendono difficile da lavorare, richiedendo strumenti di taglio specializzati e strategie di refrigerante per ottenere risultati soddisfacenti.
  3. Politetrafluoroetilene (PTFE): Il PTFE, comunemente noto come Teflon, è una plastica a basso attrito con eccellente resistenza chimica e proprietà antiaderenti. Tuttavia, la sua natura morbida e scivolosa lo rende difficile da lavorare, poiché tende a deformarsi e a creare tagliente di riporto sugli utensili da taglio.
  4. Acrilico (PMMA): L'acrilico è un materiale termoplastico trasparente noto per la sua chiarezza ottica, resistenza agli urti e resistenza agli agenti atmosferici. Sebbene l'acrilico sia relativamente facile da tagliare e modellare, può essere soggetto a scheggiature, fusione o screpolature se non lavorato con strumenti e tecniche adeguate.

Macchina CNC facile da usare:

  1. Acetale (poliossimetilene, POM): L'acetale è un tecnopolimero versatile noto per la sua elevata rigidità, basso attrito ed eccellente stabilità dimensionale. È relativamente facile da lavorare e offre un buon controllo del truciolo, una bassa usura dell'utensile e una finitura superficiale liscia.
  2. Polietilene (PE): Il polietilene è una plastica ampiamente utilizzata nota per il suo basso costo, resistenza chimica e facilità di lavorazione. È relativamente facile da lavorare a controllo numerico, con buona lavorabilità e bassa usura degli utensili, che lo rendono adatto a una varietà di applicazioni.
  3. Polipropilene (PP): Il polipropilene è una plastica leggera e versatile nota per la sua elevata resistenza chimica, il basso assorbimento di umidità e la buona resistenza agli urti. È facile da lavorare a macchina CNC, con buona lavorabilità e basso punto di fusione, con conseguente finitura superficiale liscia e usura minima dell'utensile.
  4. Nylon (poliammide, PA): Il nylon è una plastica dura e resistente all'abrasione nota per la sua elevata robustezza, rigidità e resistenza all'usura. È relativamente facile da lavorare e offre un buon controllo truciolo, basso attrito e stabilità dimensionale, soprattutto nelle qualità rinforzate come il nylon 6/6.

>> Materiale metallico per lavorazione CNCg

>> Materiale plastico per lavorazione CNCg

Risorse umane

Quando tutte le condizioni fisiche del gruppo, come macchine, utensili da taglio, attrezzature e materiali, possono soddisfare le nostre condizioni di lavoro ideali, non possiamo ignorare il fattore umano. In ultima analisi, tutte queste cose materiali sono in una certa misura preparate per noi esseri umani. In un perfetto processo di lavorazione CNC, chi sarà coinvolto?

  1. Ingegneri progettisti: Nelle fasi iniziali del processo vengono coinvolti i progettisti, responsabili della creazione dei modelli CAD (Computer-Aided Design) dei pezzi da lavorare. Progettano parti tenendo conto della producibilità, delle tolleranze e dei requisiti funzionali.
  2. Ingegneri di produzione: Gli ingegneri di produzione sono responsabili della pianificazione e dell'ottimizzazione del processo di lavorazione CNC. Selezionano tecniche di lavorazione, utensili, parametri di taglio e metodi di bloccaggio appropriati per ottenere i risultati desiderati in modo efficiente ed economico.
  3. Programmatori CNC: I programmatori CNC traducono i modelli CAD in istruzioni G-code leggibili dalla macchina che guidano i movimenti della macchina CNC. Sviluppano programmi CNC utilizzando il software CAM (Computer-Aided Manufacturing), specificando percorsi utensile, parametri di taglio e cambi utensile.
  4. Operatori di macchine CNC: Gli operatori delle macchine CNC sono responsabili della configurazione, del funzionamento e del monitoraggio delle macchine CNC durante il processo di lavorazione. Caricano utensili da taglio e pezzi in lavorazione, immettono programmi CNC e garantiscono che le macchine funzionino correttamente e producano parti secondo le specifiche.
  5. Ispettori del controllo qualità: Gli ispettori del controllo qualità eseguono ispezioni e misurazioni delle parti lavorate utilizzando strumenti di misurazione di precisione. Verificano le dimensioni, le tolleranze e la finitura superficiale delle parti, garantendo che le parti soddisfino gli standard di qualità e i requisiti del cliente.
  6. Tecnici di manutenzione: I tecnici della manutenzione sono responsabili del mantenimento delle macchine CNC in condizioni ottimali. Eseguono attività di manutenzione ordinaria come pulizia, lubrificazione e piccole riparazioni per prevenire guasti e garantire l'affidabilità della macchina.
  7. Supervisori e manager: Supervisori e manager supervisionano il processo di lavorazione CNC, coordinando le attività, gestendo le risorse e garantendo il raggiungimento degli obiettivi di produzione. Forniscono guida, supporto e risorse per garantire il regolare funzionamento del processo.
  8. Personale in materia di salute e sicurezza: Il personale addetto alla salute e alla sicurezza garantisce che il processo di lavorazione CNC sia conforme agli standard normativi e alle migliori pratiche del settore per la sicurezza sul lavoro. Identificano e mitigano i rischi per la sicurezza, forniscono formazione agli operatori e applicano protocolli di sicurezza.

Quindi, quando un operatore si trova davanti alla macchina e gode della felicità di un ingegnere, c'è una squadra dietro di lui che lo supporta. Senza una squadra, non è facile eseguire bene la lavorazione CNC.

Naturalmente, tutti hanno bisogno di conoscenze professionali corrispondenti. Ci sono molte università eccellenti in vari paesi industrializzati che coltivano tali talenti.

Ambientali

Oggi, la lavorazione CNC può raggiungere una precisione di ±0.0002 pollici (0.005 mm) e oltre. Pertanto, una questione che non può essere ignorata è l’impatto dell’ambiente sulla lavorazione CNC. Dobbiamo considerare la sua esistenza.

I fattori ambientali possono avere un impatto significativo sulla precisione della lavorazione CNC. Alcuni dei fattori ambientali chiave includono:

Temperatura: le variazioni di temperatura nell'ambiente di lavorazione possono causare dilatazione o contrazione termica dei componenti della macchina, influenzando la precisione e la stabilità dimensionale. Le fluttuazioni della temperatura possono anche portare a cambiamenti nelle proprietà dei materiali, nelle prestazioni degli utensili e nella formazione di trucioli.

Umidità: livelli elevati di umidità possono causare l'assorbimento di umidità nei componenti della macchina, influenzandone la stabilità dimensionale e portando a cambiamenti nella precisione della lavorazione. Inoltre, l’umidità può contribuire alla corrosione, alla ruggine e al degrado delle superfici delle macchine e degli utensili da taglio.

Vibrazioni: le vibrazioni provenienti da fonti esterne come macchinari vicini, vibrazioni del pavimento o un'installazione non corretta della macchina possono influire negativamente sulla precisione della lavorazione. Le vibrazioni possono causare vibrazioni dell'utensile, scarsa finitura superficiale e imprecisioni dimensionali nelle parti lavorate.

Polvere e contaminanti: polvere, detriti e contaminanti presenti nell'aria nell'ambiente di lavorazione possono accumularsi sulle superfici della macchina, sulle viti a ricircolo di sfere, sulle guide lineari e su altri componenti critici. I contaminanti possono interferire con il movimento della macchina, aumentare l'attrito e portare a un'usura accelerata, influenzando la precisione e l'affidabilità della lavorazione.

Rumore: livelli di rumore eccessivi nell'ambiente di lavorazione possono indicare problemi meccanici come cuscinetti usurati, disallineamento o funzionamento improprio della macchina. Il rumore può anche influenzare la concentrazione e l'affaticamento dell'operatore, portando a errori nell'impostazione o nel funzionamento della lavorazione.

Illuminazione: un'illuminazione inadeguata o irregolare nell'area di lavorazione può rendere difficile per gli operatori l'ispezione visiva accurata delle parti lavorate, degli utensili e delle condizioni della macchina. Un'illuminazione adeguata è essenziale per mantenere il controllo di qualità e garantire operazioni di lavorazione accurate.

Qualità dell'aria: una scarsa qualità dell'aria dovuta a polvere, fumi o vapori chimici può comportare rischi per la salute degli operatori della macchina e influire sulle prestazioni della macchina. Sono necessari adeguati sistemi di ventilazione e filtraggio per mantenere un ambiente di lavoro sicuro e salubre per gli operatori e per prevenire la contaminazione dei componenti della macchina.

Interferenza elettromagnetica (EMI): l'interferenza elettromagnetica proveniente da dispositivi elettronici o apparecchiature elettriche vicini può interrompere i segnali nei sistemi di controllo della macchina CNC, causando errori di comunicazione, rumore del segnale e comportamento irregolare della macchina. Sono necessarie misure adeguate di schermatura e messa a terra per ridurre al minimo gli effetti EMI sulla precisione della lavorazione CNC.

Affrontando questi fattori ambientali e implementando misure di mitigazione adeguate, i produttori possono mantenere la precisione della lavorazione CNC e garantire una qualità costante nelle parti lavorate. La manutenzione, il monitoraggio e la calibrazione regolari delle macchine CNC e dei sistemi di controllo ambientale sono essenziali per ottimizzare le prestazioni di lavorazione e ridurre al minimo l'impatto delle variabili ambientali.


Riferimenti:


  • [1] A. Keller, A. Kamath, U. Perera Analisi di affidabilità di macchine utensili CNC Reliab. Ing., 3 (1982), pp. 449-473

Iniziamo un nuovo progetto oggi
Richiedi un preventivo