Breve panoramica sulla lavorazione CNC

Conosciuto come lavorazione a controllo numerico computerizzato, il CNC è un processo di produzione pre-programmato ampiamente utilizzato che istruisce le attrezzature di fabbrica sulle tecniche e sui metodi. Questo tipo di lavorazione è preferito per molteplici procedure complesse, che vanno dalla rettifica CNC, al rivestimento, alla fresatura CNC. In effetti, il taglio tridimensionale è facile da realizzare con la lavorazione CNC.

Inoltre, i processi CNC funzionano in contrasto con le operazioni manuali che richiedono l'impiego di risorse umane per inviare comandi tramite ruote, leve e pulsanti. Per una persona comune, questa lavorazione a controllo numerico computerizzato potrebbe sembrare un'attrezzatura normale, ma sono le console e i programmi software a renderla adatta agli scopi del CNC.

Che cos'è la lavorazione CNC?

Un sistema CNC opera sulla base di comandi binari e istruzioni grafiche che vengono delegati ai macchinari e agli strumenti corrispondenti. Come i robot, questo sistema lavora in modo efficiente su compiti multidimensionali, producendo così prodotti precisi e funzionali.

Nonostante gli errori nei compiti multidimensionali, il sistema numerico rimane spesso impeccabile per il generatore di codice: tutto il merito va al posizionamento del sistema di controllo.

Le macchine a controllo numerico utilizzano schede perforate per ottenere istruzioni, mentre le macchine CNC richiedono piccole tastiere per inserire le informazioni. I dati vengono conservati nella scheda di memoria mentre i codici vengono inseriti o modificati dai programmatori CNC. I produttori devono assicurarsi che ci sia un'ampia capacità di calcolo e che i programmatori CNC abbiano accesso a tutti i dati per apportare modifiche in base alle esigenze. (Lynch, 2022)

Cenni storici sulla lavorazione CNC

L'invenzione delle macchine CNC è profondamente radicata nell'idea delle macchine NC (Numerical Control). Nel 1949, John T. Parsons progettò una macchina a controllo numerico che veniva utilizzata per lavorare direttamente sulle schede perforate per migliorare i movimenti.

La macchina a controllo numerico di Parsons è stata la base per un gruppo di ricercatori che ha introdotto il concetto di lavorazione CNC nel 1952. Guidato da J.F. Reintjes, questo team del MIT (Massachusetts Institute of Technology) progettò il primo prototipo di macchina CNC. In seguito, in collaborazione con Richard Kregg, introdusse sul mercato la prima macchina CNC commerciale. Con il nome di Cincinnati Milacron Hydrotel, divenne il primo produttore di macchine a controllo numerico.

Le macchine CNC sono progettate con l'intento di produrre forme complesse e pezzi precisi e ripetibili senza dover sostenere costi enormi. I produttori hanno la libertà di sviluppare qualsiasi forma complessa che non è possibile con la fresatura tradizionale. Infatti, la lavorazione di curve non lineari è possibile con una precisione superiore a 90%.

Tipi di macchine CNC

Dalla loro invenzione nel 1940, le macchine a controllo numerico computerizzato hanno fatto molta strada. I progressi tecnologici hanno sostituito i controlli analogici con versioni digitali, migliorando così le prestazioni, l'efficienza e la produzione di massa.

Oggi, la maggior parte dei CNC sono automatizzati e hanno dimostrato la loro perfezione in molteplici operazioni elettroniche, in particolare la foratura, il taglio laser e la saldatura a ultrasuoni. I produttori devono solo scegliere il tipo di lavorazione CNC più adatto alle loro esigenze di produzione.

Suggerimenti: Clicca per controllare "Classifica dei marchi di macchine CNC nel mondo“.

Mulini CNC

Mulini a controllo numerico computerizzato hanno la capacità di leggere comandi numerici o basati su lettere per lavorare sui pezzi di più macchine. Il linguaggio comunemente utilizzato è il codice G, o forse un mezzo unico creato dal team di produzione. Le frese CNC di base possono leggere facilmente immagini tridimensionali, cioè X, Y e Z, ma se la produzione richiede una macchina multidimensionale, sono disponibili sul mercato frese avanzate.

Torni

Per i prodotti circolari, nessuna macchina potrebbe lavorare in modo così efficiente come Torni CNC con utensili indicizzabili. Hanno dimostrato di essere in grado di lavorare con progetti complessi in cui l'alta velocità e la precisione sono fondamentali. Tuttavia, il loro sistema di controllo è simile a quello delle frese a controllo numerico, il che rende facile per i produttori passare ai torni a controllo numerico (dalle frese a controllo numerico) ogni volta che lo desiderano. In effetti, anche i torni CNC funzionano con i codici G o con comandi proprietari unici, ma su 2 assi, cioè X e Z.

Taglierine al plasma

Queste frese sono ideali per lavorare con materiali metallici, poiché le torce al plasma producono energia e velocità sufficienti per tagliare i metalli. Chiamate come la combinazione di archi elettrici e gas ad aria compressa, le taglierine al plasma sono incaricate di molti compiti gravosi.

Macchine a scarica elettrica o EDM

Macchine a scarica elettrica è nota anche come lavorazione a scintilla e a tuffo. L'elettroerosione utilizza scintille elettriche per convertire i materiali grezzi nelle forme desiderate. Quando due elettrodi si scontrano e creano corrente, il materiale viene sezionato nei pezzi richiesti. I produttori possono facilmente aumentare o diminuire la distanza tra due elettrodi per rafforzare o indebolire il campo elettrico.

Taglierine a getto d'acqua

Come le elettroerosioni e le frese al plasma, anche le frese a getto d'acqua sono in grado di eseguire lavori di taglio difficili, in particolare su metallo e granito. La differenza sta nel loro agente di taglio: come suggerisce il nome, le frese a getto d'acqua utilizzano l'acqua come agente di taglio, che viene poi combinata con sabbia o qualsiasi sostanza abrasiva per ottenere prestazioni migliori. Le frese a getto d'acqua sono particolarmente importanti per i materiali intolleranti al calore, in particolare nell'industria mineraria e aerospaziale. Sono necessarie per incidere e tagliare i materiali in modo da non modificarne le proprietà intrinseche.

Tipi di sistemi di lavorazione CNC

La lavorazione CNC funziona con il linguaggio G-code, il cui obiettivo principale è massimizzare il controllo comportamentale delle macchine corrispondenti, come velocità di avanzamento, coordinamento e velocità.

In pratica, è abbastanza facile pre-programmare via software la posizione e la velocità delle macchine utensili CNC in cicli ripetitivi sotto la minima supervisione umana. I produttori devono solo sviluppare diagrammi CAD 2D o 3D e convertirli in codici informatici per renderli leggibili ai sistemi CNC.

Questo tipo di lavorazione è particolarmente utile per la produzione di plastica e metallo. Si tratta solo di scegliere la giusta programmazione CNC in base ai seguenti dettagli:

Sistema di lavorazione ad anello aperto o chiuso

È molto importante garantire il controllo della posizione attraverso sistemi ad anello aperto o chiuso. Nei loop aperti, i segnali fluiscono in un'unica direzione, cioè tra il motore e il controllore CNC, mentre nei loop chiusi è facile ricevere feedback da qualsiasi direzione. Questa efficienza consente ai produttori e al sistema di lavorazione di ridurre al minimo gli errori, soprattutto di posizionamento e di velocità.

In questo caso, il fatto degno di nota è che le operazioni vengono eseguite su due assi, ossia X e Y. Gli utensili, in funzione, utilizzano servomotori o motori passo-passo per replicare i movimenti come indicato dal codice G. Per i movimenti limitati delle macchine CNC con velocità e forza minime, i sistemi ad anello aperto sono l'ideale, mentre quelli ad anello chiuso funzionano bene per scopi industriali. I sistemi ad anello chiuso garantiscono una maggiore precisione, velocità e coerenza per gestire lavori pesanti come la lavorazione dei metalli.

Lavorazione CNC automatizzata

La tecnologia emergente ha permesso di massimizzare la produzione grazie a un software pre-programmato. Oggi i produttori non hanno bisogno di assumere un'enorme forza lavoro per svolgere le operazioni. I protocolli CNC consentono ai produttori di avviare una produzione automatizzata attraverso progetti CAD. Le dimensioni sono chiaramente indicate su questi diagrammi, che vengono inseriti con un software CAD o di progettazione avanzata assistita da computer. I diagrammi vengono poi convertiti in modo efficiente in prodotti finiti con l'aiuto del software CAM (Computer-Aided Manufacturing).

A volte, la produzione può richiedere l'uso di macchine utensili come frese o trapani per evitare qualsiasi tipo di compromesso sulla qualità dei prodotti. I produttori possono utilizzare apparecchiature con più funzioni di lavorazione CNC o installare più macchine insieme a mani robotiche per gestire le operazioni. In questo caso, è necessario un programma separato per dirigere i robot a trasferire i pezzi da un posto all'altro.

Diversi processi di lavorazione CNC

A seconda dei requisiti industriali, i produttori di CNC hanno scoperto diversi processi in cui la lavorazione CNC funziona in modo diverso ed efficiente. Vediamone alcuni:

Tornitura CNC

I torni CNC sono utilizzati nella tornitura CNC per modellare materie plastiche e metalli nelle dimensioni e nelle forme desiderate. Questi torni hanno dimostrato i loro effetti nella produzione di robusti pezzi di tornitura CNC che promettono un'elevata precisione per settori come i dispositivi medici, l'automotive, l'elettronica, l'aerospaziale, ecc.

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Fresatura CNC

La fresatura CNC si riferisce al processo di taglio di un grande blocco di metallo o plastica in piccoli pezzi con geometrie diverse. Questo processo sottrattivo funziona con macchine a 3, 4 e 5 assi per produrre pezzi con tolleranza di 0,01 mm. I produttori devono solo ricordare una regola: maggiori sono gli assi, migliore è la capacità di ottenere angoli di taglio e pezzi complessi. Dalla prototipazione ai prodotti personalizzati, devono scegliere la giusta fresatrice CNC per ottenere prodotti di alta qualità e precisione.

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Taglio a filo ed elettroerosione

Questo tipo di processo di taglio CNC coinvolge fili di molibdeno, rame o grafite per ottenere gli angoli acuti desiderati, i sottosquadri e persino la rimozione dei materiali di scarto dai pezzi. L'elettroerosione è ampiamente utilizzata per la lavorazione rapida degli utensili e lo stampaggio. Si dividono ulteriormente nelle seguenti categorie:

• Taglio grezzo (primo passaggio): Conosciuta per lavorare su superfici più ruvide per realizzare progetti specifici, l'elettroerosione a taglio grezzo è orgogliosa di offrire una tolleranza di 0,002 (+/-). Con una precisione di 90% nella prima passata, il livello di tolleranza è ideale per soddisfare i requisiti di finitura delle superfici.
• Taglio di finitura (secondo passaggio): Per ottenere risultati migliori, il taglio di finitura emerge come processo di seconda fase con una tolleranza fino a 0,0005 (+/-). Anche la finitura superficiale dovrebbe essere di 72 µin, la cui differenza è indistinguibile a occhio nudo.
• Dettagli granulari (terzo passaggio): Questo metodo è ideale per ottenere finiture di altissimo livello e tagli di filo delicati per applicazioni sensibili come i componenti di dispositivi aerospaziali e medici. Questo processo in tre fasi aiuta i produttori a ridurre la finitura a 35 µin per creare prodotti eccezionali.

Rettifica CNC

Per lavorare con superfici piane o pezzi rotondi, la rettifica CNC si è rivelata la scelta perfetta. Inoltre, la tolleranza per questi prodotti è di 0,005 mm (+/-), in base alla richiesta di produzione.

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Lavorazione svizzera

Per i pezzi complessi o sottili, i produttori devono scegliere la lavorazione svizzera per la sua efficienza di taglio. Il processo può tagliare facilmente il materiale da spazi stretti e vicino al supporto per evitare distorsioni.

La lavorazione svizzera è in grado di gestire l'intero processo, dalla prototipazione alla produzione in serie per materiali plastici e metallici. I prodotti così sviluppati promettono la funzionalità desiderata per un periodo più lungo.

Fresatura CNC

Le macchine di fresatura CNC lavorano su materiali morbidi come l'EVA, la schiuma EPS e persino il legno, oltre che su alcune parti metalliche o in plastica. Le macchine possono creare prodotti con tolleranze strette e bordi taglienti.

Assi multipli nella lavorazione CNC

L'industrializzazione ha portato un enorme cambiamento nelle tecniche, nei metodi e nei processi di lavorazione CNC. L'applicazione della lavorazione CNC multiasse ha semplificato la creazione di forme nitide e complesse con caratteristiche intricate e un'incredibile precisione di produzione.

Chiamato lavorazione CNC multiasse, questo moderno sistema di lavorazione consente ai produttori di produrre forme complicate attraverso i passaggi più semplici.

A differenza della tradizionale lavorazione con assi X, Y e Z, questo concetto multiassiale si basa sul posizionamento di più assi sul pezzo o sull'utensile, consentendo così il movimento su più assi. Consente ai produttori di realizzare progetti moderni ed eleganti che non sono possibili con le semplici tecniche di lavorazione.

Le lavorazioni multiassiali a CNC vengono suddivise nelle seguenti categorie, che hanno un significato in base alle loro applicazioni:

Lavorazione CNC a 3 assi

La lavorazione a 3 assi è un processo tipico che ruota attorno a tre meccanismi. Si inizia con la mandrinatura verso l'alto e verso il basso, seguita da movimenti laterali e avanti e indietro.

La lavorazione a 3 assi si concentra su tre assi X, Y e Z che lavorano secondo i classici principi di taglio per tagliare pezzi uniformi. Tuttavia, non funziona su sezioni difficili da raggiungere e le macchine devono lavorare più volte su un singolo pezzo, il che finisce per ridurre la produttività e l'efficienza.

Lavorazione CNC a 4 assi

Considerando i limiti della lavorazione a 3 assi, la lavorazione a 4 e 5 assi può essere un ottimo sostituto.

La lavorazione CNC a 4 assi segue lo stesso meccanismo, ma prevede un asse aggiuntivo che rende il lavoro un po' più semplice. Durante il lavoro, il mandrino si muove su tre assi: avanti e indietro, da un lato all'altro e in alto e in basso, sempre mantenendo il pezzo fermo.

Nella lavorazione a 4 assi, il mandrino si sposta lungo l'asse A (o l'asse X) per gestire situazioni come i ritagli o la foratura. Questo asse aggiuntivo aumenta anche la precisione e l'efficienza della produzione.

Lavorazione CNC a 5 assi

Con 2 assi aggiuntivi, questa versione della lavorazione CNC a 3 assi promette prestazioni e soddisfazioni incredibili.

Nel sistema di lavorazione a 5 assi, l'utensile da taglio e il mandrino lavorano su tre assi, mentre ci sono ulteriori rotazioni sull'asse Z (chiamato anche asse C), sull'asse Y (asse B) e sull'asse X (asse A). Il sistema può utilizzare due qualsiasi degli assi di rotazione in base alle proprie esigenze.

La lavorazione a 5 assi è ulteriormente suddivisa in:

Lavorazione CNC a 3 + 2 assi

Conosciuta come sottotipo di lavorazione a 5 assi, la lavorazione a 3 + 2 assi si colloca a metà strada tra i 5 e i 3 assi, il che la rende un metodo di produzione altamente efficace e vantaggioso. A volte viene anche chiamata lavorazione posizionale a 5 assi.

L'aspetto migliore della lavorazione a 3+2 assi è che non cambia la posizione dell'utensile con la rotazione della tavola o del mandrino. Di conseguenza, l'utensile da taglio non taglia perfettamente e aiuta a ottenere forme complicate e irregolari.

Lavorazione CNC a 4 + 1 asse

In questa configurazione di lavorazione a 5 assi, gli assi stazionari sono al lavoro, cioè un asse substrato in posizione fissa. L'asse 4+1 è noto come la forma più semplice di lavorazione a 5 assi, in quanto impiega 1 asse rotativo e 3 assi traslazionali.

Il fatto degno di nota è che i produttori non possono determinare facilmente l'angolo di superficie a causa della stabilità del movimento. Questa lavorazione dipendente dalla superficie riduce la velocità e l'efficienza e quindi ha applicazioni limitate per le forme cilindriche.

Lavorazione CNC a 5 assi in simultanea

In questo sistema di lavorazione dipendente dalla superficie, l'utensile da taglio viene posizionato sul substrato e consente all'utensile da taglio di muoversi su 3 assi primari. D'altra parte, anche il pezzo in lavorazione ruota lungo 3 assi di rotazione, consentendo così agli utensili di fresatura o di taglio di tagliare aree difficili da raggiungere.

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Materiali utilizzati nella lavorazione CNC

L'industria della lavorazione CNC è emersa come uno dei campi più versatili per dimostrare creatività e innovazione. Consente ai produttori di lavorare su oltre 150 tipi di plastica e metallo per soddisfare le esigenze dei clienti.

I materiali	Descrizione
Rame	Il rame offre un'eccezionale conducibilità elettrica e termica e plasticità. Infatti, è resistente alla corrosione, duttile e facilmente saldabile.
Alluminio	L'alluminio è un metallo duttile grazie al suo incredibile rapporto forza-peso. I produttori possono scegliere qualsiasi tipo di lavorazione.
Acciaio inox	Grazie alla sua bassa formazione di carbonio, l'acciaio inossidabile è un buon materiale per le applicazioni industriali. Inoltre, contiene cromo 10%.
Plastica	Grazie all'economicità, alla rapidità di lavorazione e all'ampia scelta, i produttori di CNC possono produrre un'enorme varietà di prodotti con la plastica.
Titanio	Il titanio è noto per la sua resistenza alla corrosione, la capacità di tollerare temperature estreme e le reazioni chimiche. Il segreto sta nel suo incredibile rapporto forza-peso.
Ottone	L'ottone è particolarmente utilizzato per il basso attrito, l'aspetto dorato dell'ottone e la conducibilità elettrica.

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Perché scegliere la lavorazione CNC? Vantaggi principali

La lavorazione di precisione CNC può costare un po' di più rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali. Tuttavia, a lungo termine, i vantaggi offerti da questo processo valgono sicuramente l'investimento.

Alta precisione

Le tolleranze strette sono un'indicazione diretta del fatto che il prodotto finale ottenuto con la lavorazione di precisione sarà altamente accurato. La lavorazione di precisione viene generalmente eseguita su parti che devono interagire con altre parti. Pertanto, un'elevata accuratezza è essenziale affinché queste parti specifiche funzionino perfettamente in una fase successiva.

Alta ripetibilità

Il concetto di ripetibilità è una delle pietre miliari della produzione moderna. Ogni pezzo prodotto attraverso un determinato processo appare all'utente finale simile ad altri pezzi. Qualsiasi deviazione da questa replica è solitamente considerata un difetto. La lavorazione di precisione è interessante a questo proposito. Grazie alla lavorazione CNC ad alta precisione, è possibile rendere ogni pezzo identico all'originale con deviazioni trascurabili.

Bassi costi di produzione

Poiché con la lavorazione di precisione non ci sono deviazioni, vengono prodotti meno pezzi difettosi. Di conseguenza, il processo può ridurre significativamente il tasso di scarto dei pezzi. Di conseguenza, i costi dei materiali sono bassi. Inoltre, i processi di produzione automatizzati e assistiti da computer possono ridurre i costi di manodopera. La riduzione combinata dei costi di manodopera e dei costi dei materiali significa che la lavorazione CNC è meno costosa di qualsiasi altra alternativa.

Velocità ed efficienza

La lavorazione di precisione prevede l'impiego di robot ad alta velocità, in grado di creare pezzi più velocemente rispetto alla produzione manuale su un tornio tradizionale. Inoltre, questi pezzi sono rifiniti con un'elevata precisione e tolleranze ristrette, per cui non è necessaria una seconda lavorazione. Ciò riduce i tempi di produzione e aumenta la produttività e l'efficienza in officina.

Capacità di lavorazione complessa

Le macchine CNC sono in grado di eseguire operazioni di lavorazione complesse come la fresatura di superfici 3D, il taglio elicoidale e la lavorazione simultanea su più assi. Possono controllare con precisione il movimento degli utensili e dei pezzi in base a programmi pre-scritti, consentendo la lavorazione di forme e strutture complesse.

Sicurezza

Le macchine CNC sostituiscono la manodopera umana con controlli numerici computerizzati ed eliminano il fattore di rischio dell'errore umano coinvolto nel processo di taglio, riducendo notevolmente i potenziali pericoli che i lavoratori devono affrontare quando utilizzano la macchina. I lavoratori possono anche spostarsi in posizioni ad alta intensità di competenze, come le operazioni di progettazione CNC.

Riduzione dell'errore umano

Poiché il funzionamento delle macchine utensili CNC è controllato dai computer, l'impatto dei fattori umani sulla qualità della lavorazione è ridotto. Gli errori umani, come la stanchezza, il funzionamento incoerente e il giudizio, spesso portano a risultati di lavorazione scadenti. L'utilizzo di una macchina utensile CNC riduce questi errori e migliora la coerenza e la precisione della lavorazione.

Alta flessibilità

Le macchine CNC possono essere adattate alle diverse esigenze di lavorazione modificando i programmi pre-scritti. Questa flessibilità consente di lavorare molti pezzi diversi sulla stessa macchina, senza dover cambiare o regolare le attrezzature.

Applicazioni della lavorazione CNC

Quali tipi di pezzi possono essere lavorati con la lavorazione CNC, che è così ampiamente utilizzata? I pezzi principali rientrano in cinque categorie: pezzi a scatola, superfici complesse, componenti di forma irregolare, pezzi a disco/manicotto/piastra e lavorazioni speciali.

1. Parti a cassetta

I componenti di tipo scatolare si riferiscono generalmente a componenti con sistemi di fori multipli, cavità interne e rapporti definiti di lunghezza/larghezza/altezza.

Questi pezzi sono ampiamente utilizzati nelle macchine utensili, nelle automobili, nella produzione di aerei e in altri settori. Richiedono la lavorazione a più stazioni di sistemi di fori e piani con tolleranze elevate, in particolare con un rigoroso dimensionamento e tolleranza geometrica (GD&T).

Quando si lavorano più stazioni di lavoro o quando la tavola di lavorazione deve essere ruotata più volte per completare l'angolazione dei pezzi, in genere si scelgono i centri di lavoro di alesatura/fresatura orizzontali.

Quando il numero di stazioni da lavorare è ridotto e la distanza non è ampia, si può scegliere un centro di lavoro verticale (VMC) per lavorare da un'estremità.

2. Superfici complesse

Le superfici complesse occupano una posizione particolarmente importante nell'industria della produzione di macchinari, soprattutto nell'industria aerospaziale.

In particolare, le superfici complesse sono difficili o addirittura impossibili da realizzare con i normali metodi di lavorazione. Il metodo tradizionale consiste nell'utilizzare la fusione di precisione, e si può immaginare che la sua precisione sia bassa.

Le superfici complesse più comuni sono le giranti, le turbine eoliche, le superfici sferiche, gli stampi curvi, le eliche e i propulsori, nonché altre superfici a forma libera.

Sottotipi chiave:

Camme e meccanismi a camme

In quanto elementi di base della memorizzazione e della trasmissione meccanica delle informazioni, le camme e i meccanismi a camme sono ampiamente utilizzati in diverse macchine automatiche. Per la lavorazione di questi componenti, si possono scegliere centri di lavoro simultanei a 3, 4 o 5 assi, a seconda della complessità.

Giranti integrali

Parti come le giranti integrali sono spesso utilizzate in compressori per motori aeronautici, espansori per impianti di generazione di ossigeno, compressori d'aria monovite, ecc. La lavorazione di tali profili può essere effettuata solo con un centro di lavoro a quattro o più assi simultanei. Per un profilo di questo tipo, possono essere utilizzati più collegamenti a quattro assi del centro di lavoro per completare la lavorazione.

Stampi

Stampi come stampi a iniezione, stampi in gomma, stampi per schiumatura sotto vuoto, stampi per pressofusione, ecc.

Superfici sferiche

Le superfici sferiche possono essere fresate sui centri di lavoro. La fresatura a 3 assi si limita a un'approssimazione inefficiente con frese a sfera, mentre la fresatura a 5 assi consente una lavorazione efficiente dell'inviluppo utilizzando frese piatte per avvicinarsi al profilo sferico.

Quando le superfici complesse vengono lavorate con i centri di lavoro, il carico di lavoro della programmazione è elevato e la maggior parte di esse necessita di una tecnologia di programmazione automatica.

03. Componenti di forma irregolare

I componenti di forma irregolare sono pezzi di forma irregolare, la maggior parte dei quali richiede una lavorazione mista di punti, linee e superfici.

Questi pezzi sono generalmente meno rigidi. Sono facili da deformare e difficili da controllare nel processo di serraggio, ed è difficile garantire la precisione della lavorazione. Anche in alcuni casi specifici, la lavorazione di parti con macchine utensili ordinarie è difficile da completare.

Quando si lavorano componenti di forma irregolare con i centri di lavoro, è necessario utilizzare misure di processo ragionevoli. Ad esempio, ottimizzare i processi utilizzando setup singoli/doppi sui centri di lavoro per sfruttare le loro capacità ibride multi-operazione.

04. Parti del disco/manicotto/piastra

I componenti a disco, a manicotto e a piastra si riferiscono a dischi/manicotti o a componenti di alberi caratterizzati da chiavette, fori radiali, o schemi di fori distribuiti sulla faccia finale e superfici curve. Ne sono un esempio i manicotti flangiati per alberi, gli alberi con chiavette o estremità squadrate, nonché i componenti a piastra che richiedono una lavorazione estesa dei fori, come vari coperchi di motori. I pezzi di tipo disco con fori di estremità e superfici curve sono consigliati per i centri di lavoro verticali, mentre quelli con fori radiali possono utilizzare centri di lavoro orizzontali.

05. Elaborazione speciale

Dopo aver appreso le funzionalità dei centri di lavoro, gli operatori possono eseguire processi specializzati utilizzando attrezzature appropriate e utensili dedicati, come l'incisione di testi, linee o modelli su superfici metalliche.

Equipaggiando il mandrino del centro di lavoro con un alimentatore per elettroerosione ad alta frequenza, è possibile eseguire lo spegnimento della superficie a scansione di linea sulle superfici metalliche.

L'equipaggiamento del centro di lavoro con una testa di rettifica ad alta velocità consente la rettifica di ingranaggi conici involuti di piccolo modulo, nonché di varie curve e superfici.

Standard e tolleranze di lavorazione CNC

Quando si tratta di ottenere servizi di lavorazione di precisione, è necessario comprendere l'importanza degli standard di lavorazione CNC e delle loro tolleranze. Per le misure lineari e angolari dei pezzi, la norma ISO 2768-1, mentre per la rugosità superficiale la norma ISO 2768-2. I produttori devono solo essere sicuri delle tolleranze richieste per ottenere risultati affidabili e precisi.

Di seguito è riportata la tabella delle tolleranze di lavorazione CNC che illustra le variazioni dimensionali del processo di lavorazione. Consente agli ingegneri e ai macchinisti di avere un quadro chiaro delle limitazioni accettabili in parametri quali finiture superficiali, caratteristiche geometriche e dimensioni. ^[1].

Gamma di dimensioni lineari (mm)	F (Fine)	M (Medio)	C (grossolano)	V (Molto grossolano)
0,5 fino a 3	+/- 0.05	+/- 0.1	+/- 0.2	–
Oltre 3 fino a 6	+/- 0.05	+/- 0.1	+/- 0.3	+/- 0.5
Oltre 6 fino a 30	+/- 0.1	+/- 0.2	+/- 0.5	+ 1.0
Oltre 30 fino a 120	+/- 0.15	+/- 0.3	+ 0.8	+ 1.5
Oltre 120 fino a 400	+ 0.2	+ 0.5	+ 1.2	+ 2.5
Oltre 400 fino a 1000	–	+ 0.8	+ 2.0	+ 4.0
Oltre 1000 fino a 2000	+ 0.5	+ 1.2	+ 3.0	+ 6.0
Oltre 2000 fino a 4000	–	+ 2.0	+ 4.0	+ 8.0

Tolleranza unilaterale

Come suggerisce il nome, le tolleranze unilaterali sono ammesse in una sola direzione. Può essere di posizione o negativa. Per esempio, una tolleranza unilaterale di 0,00 / - 0,07 mm descrive che il prodotto può essere inferiore a 0,07 mm ma non deve superare le dimensioni specificate.

In pratica, la tolleranza unilaterale si applica ai progetti che prevedono l'accoppiamento di più pezzi. In questo modo, le misure rimangono sempre uguali e ogni pezzo può essere assemblato come richiesto.

Tolleranze bilaterali

Nella tolleranza bilaterale, la differenza rispetto alle dimensioni esterne richieste può essere qualsiasi, cioè positiva o negativa, consentendo al pezzo di essere più piccolo o più grande rispetto alle misure. Ad esempio, se la tolleranza bilaterale è +/- 0,06 mm, significa che il pezzo prodotto può essere più lungo o più corto di 0,6 mm. ^[2].

Dimensionamento geometrico e tolleranza

È più precisa e completa rispetto ad altre tolleranze di lavorazione. La GD&T considera sia le misure specificate che la deviazione ragionevole. Inoltre, evidenzia il dimensionamento geometrico e le tolleranze per garantire una produzione più fluida.

È noto per essere un sistema di tolleranza di lavorazione più avanzato e complicato rispetto alla lavorazione tipica, che evidenzia le misure e le deviazioni appropriate. Inoltre, la GD&T descrive le caratteristiche geometriche dei componenti di lavorazione, come la posizione reale, i livelli di planarità e la centralità. Il dimensionamento geometrico e la tolleranza consentono ai produttori di specificare il diametro in base alle misure desiderate.

Suggerimenti: Per saperne di più sulla guida completa a "Dimensionamento e tolleranza geometrica".

Tolleranza unilaterale

Come suggerisce il nome, le misure possono essere più o meno lunghe alla volta. Ad esempio, una tolleranza di +/-0,06 mm indica che il pezzo prodotto può essere solo più piccolo. È specificamente indicata per i pezzi che devono adattarsi ad altri componenti per rendere la macchina utile.

Tolleranza limite

Nella tolleranza limite, i valori multipli devono sempre rientrare in un certo intervallo per rendere il pezzo utile. Ad esempio, se l'intervallo è 13 ~ 13,5, le misure devono rientrare nei limiti superiore (13) e inferiore (13,5).

Suggerimenti: Clicca per fare una comprensione completa per "Tolleranze di lavorazione CNC“.

Come scegliere il giusto fornitore di lavorazioni CNC?

Scegliete un produttore con una vasta esperienza e competenza tecnica. La lavorazione di precisione dei pezzi richiede competenze e conoscenze avanzate. Solo i produttori che possiedono le competenze necessarie possono fornire prodotti di alta qualità. Valutate la loro esperienza e le loro capacità di lavorazione attraverso il loro sito web o la consultazione diretta con i rappresentanti di vendita.

Scegliete un produttore dotato di macchinari moderni e capacità di lavorazione efficienti. Attrezzature e processi all'avanguardia sono essenziali per la lavorazione di precisione. Una configurazione completa delle attrezzature assicura l'accuratezza e la stabilità del prodotto, mentre una capacità produttiva efficiente garantisce consegne puntuali.

Privilegiare i produttori che implementano sistemi e standard di gestione della qualità. Un controllo di qualità rigoroso è fondamentale per la conformità della lavorazione di precisione. Optate per produttori certificati ISO o accreditati in modo analogo, poiché una solida garanzia di qualità favorisce un risparmio di tempo a lungo termine.

Scegliere un produttore che offra un buon rapporto qualità-prezzo. Nonostante si tratti di un settore ad alta intensità tecnologica, i prezzi restano una considerazione fondamentale. Richiedete preventivi a più produttori e confrontate non solo i costi, ma anche i servizi inclusi e l'assistenza post-vendita.

Suggerimenti: Clicca per saperne di più su "Costi di lavorazione CNC". Potreste anche essere interessati a qualificare "Servizi di lavorazione CNC“.

Domande frequenti (FAQ)

Riferimenti

[1] JLCCNC. (n.d.). Standard di tolleranza ISO 2768 per la lavorazione CNC. Recuperato da JLCCNC.com: https://jlccnc.com/help/article/ISO-2768-Tolerance-Standards-for-CNC-Machining

[2] Lynch, M. (1997, 4 gennaio). Concetto chiave CNC n. 1 - I fondamenti del controllo numerico computerizzato. Officina meccanica moderna. https://www.mmsonline.com/articles/key-cnc-concept-1the-fundamentals-of-cnc