Siamo due studenti dell’Istituto Tecnico Industriale “Mattei”, sezione meccanica, e con questo articolo,vogliamo informare tutti i lettori su quello che, secondo noi, sarà il futuro delle macchine utensili.
Nell’ ambito della meccanica ci sono tante cose interessanti oltre alle macchine e moto da corsa, una di queste sono, appunto, i “Computer Numerical Control” meglio noti come CNC. Sicuramente molte persone non sanno di cosa si tratta, infatti queste macchine “rivoluzionarie” sono state perfezionate nel XXI secolo e discendono dalle obsolete macchine utensili manuali, meno precise e più lente durante la fase di lavorazione del pezzo. Una macchina CNC viene controllata tramite un cervello elettronico interno che si occupa di comandare i movimenti e le funzioni della macchina durante la lavorazione, tutto questo grazie ad un ben definito programma di lavoro. Attenzione a non confondere le CNC con i robot, quest’ultimi hanno una tecnologia diversa e sono in grado di adattarsi alle variazioni dell’ambiente e agli ostacoli improvvisi. Le CNC vengono controllate, appunto, da software appositi che, dato un disegno (CAD) fatto sul pc, lo convertono in codici numerici (CAM) cioè coordinate di un grafico a 3 dimensioni XYZ che vengono inviate alla macchina ed è grazie a queste che la macchina riesce a capire dove posizionarsi esattamente, muovendo i suoi assi (tramite appositi motori detti passo passo) con movimenti lineari, precisi e replicando il disegno o il percorso importato.
Il panorama delle macchine CNC è enormemente vasto, ci sono tecnologie diverse a seconda della lavorazione o del materiale che si vuole lavorare.
Vi indicheremo solamente le applicazioni più classiche della tecnologia a controllo numerico:
Le foratrici CNC,
Il tornio CNC,
Le fresatrici CNC.
Questi tre tipi di macchine sfruttano la tecnologia a controllo numerico e la applicano a principi di lavorazione diversi. La foratrice CNC si occupa di forare un materiale attraverso la rotazione di una punta perforante di solito elicoidale la quale entra in contatto con un blocco statico ben fissato e lo fora.
Il tornio CNC usato maggiormente dalle aziende ha un principio inverso alla foratrice, infatti il pezzo ruota contro l’utensile che invece rimane fisso
Come ultima , ma non ultima per importanza ,vi è la fresatrice che è la più comune macchina a controllo numerico usata in ambito sia professionale che hobbistico. Infatti la fresa è una macchina in grado di asportare il materiale in eccesso tramite la rotazione dell’utensile, ad alto numero di giri, (40000 g/min) su un pezzo fissato saldamente sul piano di lavoro.
Quest’ultime sono molto precise, infatti riescono ad avere una precisione di un decimillesimo di millimetro (100 nanometri).Oltre a queste tre applicazioni “classiche”, il controllo numerico viene applicato a tantissimi altri tipi di macchine con tecnologie e impieghi diversi (nelle macchine utensili). Tra le applicazioni con tecnologie alternative più comuni sono: Taglio laser CNC, Taglio plasma CNC, Macchine a getto d’acqua, Macchine taglio filo caldo,ecc
GLI ASSI DELLE MACCHINE A CONTROLLO NUMERICO
La caratteristica principale delle macchine a controllo numerico sono i gradi di libertà che rappresentano il numero di assi mobili della macchina. Gli assi permettono di inclinare l’utensile rispetto al piano di lavoro e, a seconda del numero di gradi di libertà, danno una maggiore o minore flessibilità di movimento durante la lavorazione. Qui di seguito riporto le caratteristiche sostanziali di ogni macchina a seconda degli assi che porta:
- le macchine CNC a 2 assi consentono movimenti solo su X e Y e le lavorazioni non avranno alcuna variazione di profondità;
- le macchine CNC a 3 assi consentono di lavorare simultaneamente in altezza, larghezza e profondità, sono ottime per lavorazioni su superfici a forma libera. In questa categoria rientrano solitamente le fresatrici a controllo numerico;
- le macchine CNC a 4 assi aggiungono il movimento di rotazione applicato utensile o al pezzo da lavorare;
- le macchine a 5 assi uniscono sia la rotazione della testa porta utensile che del pezzo in lavorazione agli altri 3 assi. Queste macchine hanno un ottima flessibilità di movimento e consentono di interpolare simultaneamente.
SOFTWARE ABBINATI AI CNC
Ovviamente queste macchine funzionano tramite l’ausilio del computer che tramite appositi programmi CAD E CAM riesce a trasformare un disegno (avviene tramite il CAD “La progettazione assistita da calcolatore -Computer-aided design- si riferisce all’utilizzo di programmi su computer per la creazione di rappresentazioni grafiche in due o tre dimensioni - 2D o 3D- di oggetti fisici.”)in coordinate per la macchina (avviane tramite il CAM).
Vi consigliamo di visionare questo breve filmato (da youtube) sulla lavorazione cnc (fresatrice) https://www.youtube.com/watch?v=W0E1aX6vVWw
Caduc Ion ,Benedetti Giuseppe
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