La lavorazione CNC è un processo di produzione in cui un software per computer pre-programmato determina il movimento di strumenti e macchinari di fabbrica.Il processo può essere utilizzato per controllare una gamma di macchinari complessi, da rettificatrici e torni a frese e fresatrici.Con la lavorazione CNC, le attività di taglio tridimensionale possono essere eseguite in un unico set di prompt.
Abbreviazione di "controllo numerico computerizzato", il processo CNC funziona in contrasto con - e quindi sostituisce - i limiti del controllo manuale, in cui sono necessari operatori dal vivo per richiedere e guidare i comandi degli strumenti di lavorazione tramite leve, pulsanti e ruote.Per lo spettatore, un sistema CNC potrebbe assomigliare a un normale insieme di componenti per computer, ma i programmi software e le console impiegati nella lavorazione CNC lo distinguono da tutte le altre forme di calcolo.
Come funziona la lavorazione CNC?
Quando viene attivato un sistema CNC, i tagli desiderati vengono programmati nel software e dettati agli strumenti e ai macchinari corrispondenti, che eseguono i compiti dimensionali come specificato, proprio come un robot.
Nella programmazione CNC, il generatore di codice all'interno del sistema numerico presume spesso che i meccanismi siano impeccabili, nonostante la possibilità di errori, che è maggiore ogni volta che una macchina CNC è diretta a tagliare in più di una direzione contemporaneamente.Il posizionamento di un utensile in un sistema a controllo numerico è delineato da una serie di input noti come part program.
Con una macchina a controllo numerico, i programmi vengono immessi tramite schede perforate.Al contrario, i programmi per le macchine CNC vengono inviati ai computer tramite piccole tastiere.La programmazione CNC viene conservata nella memoria di un computer.Il codice stesso è scritto e modificato dai programmatori.Pertanto, i sistemi CNC offrono una capacità di calcolo molto più ampia.Soprattutto, i sistemi CNC non sono affatto statici, poiché i nuovi prompt possono essere aggiunti a programmi preesistenti attraverso il codice rivisto.
PROGRAMMAZIONE MACCHINE CNC
In CNC, le macchine sono gestite tramite controllo numerico, in cui un programma software è designato per controllare un oggetto.Il linguaggio alla base della lavorazione CNC è indicato alternativamente come codice G ed è scritto per controllare i vari comportamenti di una macchina corrispondente, come la velocità, la velocità di avanzamento e il coordinamento.
Fondamentalmente, la lavorazione CNC consente di pre-programmare la velocità e la posizione delle funzioni della macchina utensile e di eseguirle tramite software in cicli ripetitivi e prevedibili, il tutto con poco coinvolgimento da parte degli operatori umani.Grazie a queste capacità, il processo è stato adottato in tutti gli angoli del settore manifatturiero ed è particolarmente vitale nei settori della produzione di metallo e plastica.
Per cominciare, viene concepito un disegno CAD 2D o 3D, che viene poi tradotto in codice informatico per l'esecuzione da parte del sistema CNC.Dopo che il programma è stato immesso, l'operatore esegue una prova per assicurarsi che non siano presenti errori nella codifica.
Sistemi di lavorazione a ciclo aperto/chiuso
Il controllo della posizione è determinato attraverso un sistema ad anello aperto o chiuso.Con il primo, la segnalazione corre in un'unica direzione tra il controller e il motore.Con un sistema a circuito chiuso, il controller è in grado di ricevere feedback, il che rende possibile la correzione degli errori.Pertanto, un sistema a circuito chiuso può rettificare le irregolarità di velocità e posizione.
Nella lavorazione CNC, il movimento è solitamente diretto tra gli assi X e Y.Lo strumento, a sua volta, viene posizionato e guidato tramite motori passo-passo o servomotori, che replicano i movimenti esatti come determinato dal codice G.Se la forza e la velocità sono minime, il processo può essere eseguito tramite un controllo ad anello aperto.Per tutto il resto, è necessario un controllo a circuito chiuso per garantire la velocità, l'uniformità e la precisione richieste per le applicazioni industriali, come la lavorazione dei metalli.
La lavorazione CNC è completamente automatizzata
Nei protocolli CNC odierni, la produzione di parti tramite software pre-programmato è per lo più automatizzata.Le dimensioni di una determinata parte vengono impostate con un software di progettazione assistita da computer (CAD) e quindi convertite in un prodotto finito effettivo con un software di produzione assistita da computer (CAM).
Qualsiasi pezzo da lavorare potrebbe richiedere una varietà di macchine utensili, come trapani e frese.Per soddisfare queste esigenze, molte delle macchine odierne combinano diverse funzioni in un'unica cella.In alternativa, un'installazione potrebbe consistere in diverse macchine e un insieme di mani robotiche che trasferiscono parti da un'applicazione all'altra, ma con tutto controllato dallo stesso programma.Indipendentemente dalla configurazione, il processo CNC consente la coerenza nella produzione di parti che sarebbe difficile, se non impossibile, replicare manualmente.
LE DIVERSE TIPOLOGIE DI MACCHINE CNC
Le prime macchine a controllo numerico risalgono agli anni '40, quando i motori furono impiegati per la prima volta per controllare il movimento di utensili preesistenti.Con l'avanzare delle tecnologie, i meccanismi sono stati migliorati con computer analogici e, infine, con computer digitali, che hanno portato all'ascesa della lavorazione CNC.
La stragrande maggioranza degli odierni arsenali CNC è completamente elettronica.Alcuni dei più comuni processi gestiti da CNC includono la saldatura a ultrasuoni, la perforazione e il taglio laser.Le macchine più frequentemente utilizzate nei sistemi CNC includono quanto segue:
Frese CNC
Le frese CNC sono in grado di funzionare su programmi composti da prompt basati su numeri e lettere, che guidano i pezzi su varie distanze.La programmazione utilizzata per una fresatrice potrebbe essere basata su un codice G o su un linguaggio unico sviluppato da un team di produzione.Le frese di base sono costituite da un sistema a tre assi (X, Y e Z), sebbene la maggior parte delle frese più recenti possa ospitare tre assi aggiuntivi.
Torni
Nei torni, i pezzi vengono tagliati in direzione circolare con utensili indicizzabili.Con la tecnologia CNC, i tagli utilizzati dai torni vengono eseguiti con precisione e ad alta velocità.I torni CNC vengono utilizzati per produrre progetti complessi che non sarebbero possibili su versioni manuali della macchina.Nel complesso, le funzioni di controllo delle frese e dei torni CNC sono simili.Come per i primi, i torni possono essere diretti da codice G o codice proprietario univoco.Tuttavia, la maggior parte dei torni CNC è costituita da due assi: X e Z.
Taglio al plasma
In una taglierina al plasma, il materiale viene tagliato con una torcia al plasma.Il processo si applica principalmente ai materiali metallici ma può essere impiegato anche su altre superfici.Per produrre la velocità e il calore necessari per tagliare il metallo, il plasma viene generato attraverso una combinazione di aria compressa e archi elettrici.
Macchine a scarica elettrica
La lavorazione a elettroerosione (EDM), alternativamente indicata come lavorazione a tuffo e lavorazione a scintilla, è un processo che modella i pezzi da lavorare in forme particolari con scintille elettriche.Con l'EDM, si verificano scariche di corrente tra due elettrodi e questo rimuove sezioni di un dato pezzo da lavorare.
Quando lo spazio tra gli elettrodi diventa più piccolo, il campo elettrico diventa più intenso e quindi più forte del dielettrico.Ciò consente il passaggio di una corrente tra i due elettrodi.Di conseguenza, porzioni di un pezzo in lavorazione vengono rimosse da ciascun elettrodo.I sottotipi di EDM includono:
● Elettroerosione a filo, in cui l'elettroerosione viene utilizzata per rimuovere parti da un materiale elettronicamente conduttivo.
● Elettroerosione a tuffo, in cui un elettrodo e un pezzo da lavorare vengono immersi in un fluido dielettrico allo scopo di formare il pezzo.
In un processo noto come flussaggio, i detriti di ogni pezzo finito vengono portati via da un dielettrico liquido, che compare una volta che la corrente tra i due elettrodi si è interrotta e ha lo scopo di eliminare eventuali ulteriori cariche elettriche.
Tagliatrici a getto d'acqua
Nella lavorazione CNC, i getti d'acqua sono strumenti che tagliano materiali duri, come granito e metallo, con applicazioni di acqua ad alta pressione.In alcuni casi, l'acqua viene mescolata con sabbia o altra sostanza fortemente abrasiva.Le parti delle macchine di fabbrica vengono spesso modellate attraverso questo processo.
I getti d'acqua sono impiegati come alternativa più fredda per i materiali che non sono in grado di sopportare i processi ad alta intensità di calore di altre macchine CNC.Pertanto, i getti d'acqua sono utilizzati in una vasta gamma di settori, come l'industria aerospaziale e mineraria, dove il processo è potente per scopi di intaglio e taglio, tra le altre funzioni.Le frese a getto d'acqua sono utilizzate anche per applicazioni che richiedono tagli molto complessi nel materiale, poiché la mancanza di calore impedisce qualsiasi cambiamento nelle proprietà intrinseche dei materiali che possono derivare dal taglio metallo su metallo.
LE DIVERSE TIPOLOGIE DI MACCHINE CNC
Come hanno dimostrato numerose dimostrazioni video di macchine CNC, il sistema viene utilizzato per realizzare tagli altamente dettagliati di pezzi di metallo per prodotti hardware industriali.Oltre alle macchine sopra menzionate, ulteriori strumenti e componenti utilizzati nei sistemi CNC includono:
● Macchine da ricamo
● Pantografi per legno
● Perforatori a torretta
● Macchine per la piegatura del filo
● Taglia schiuma
● Taglio laser
● Macine cilindriche
● Stampanti 3D
● Tagliavetro
Quando è necessario eseguire tagli complicati a vari livelli e angoli su un pezzo da lavorare, tutto può essere eseguito in pochi minuti su una macchina CNC.Finché la macchina è programmata con il codice giusto, le funzioni della macchina eseguiranno i passaggi dettati dal software.A condizione che tutto sia codificato secondo il design, dovrebbe emergere un prodotto di dettaglio e valore tecnologico una volta terminato il processo.
Tempo di pubblicazione: Jan-01-2022
