Come funziona la fresatrice CNC?

PER OGNI SCOPO
Lavorare l'alluminio, Acciaio inossidabile, titanio, plastica e molto altro ancora con la fresatrice a portale CNC. Con la nostra fresatura controllata da computer potete produrre con precisione, in modo accurato e affidabile. Sia per l'officina (passatempo, realizzazione di modelli, creatore), il commercio (Produzione CNC, costruzione del prototipo, produzione in serie). con noi troverai le parti di fresatura giuste per la tua applicazione.

Fresatrice CNC

L’introduzione del controllo numerico computerizzato (CNC) ha ampliato in modo esponenziale le applicazioni delle macchine industriali mediante l'automazione programmabile della produzione e ottenendo movimenti impossibili eseguiti manualmente. come i cerchi, linee diagonali e altre figure complicate che consentono la fabbricazione di parti con profili altamente complessi. Ciò si traduce anche nell’ottimizzazione di molte variabili essenziali di qualsiasi processo produttivo: produttività, precisione, sicurezza, velocità, ripetibilità, flessibilità e riduzione degli sprechi.

La molteplicità delle fresatrici esistenti oggi si è ampliata con la proliferazione delle loro concorrenti dotate di CNC. Infatti, esistono anche appositi kit per trasformare vecchie fresatrici in una fresatrice CNC.

Fondamentalmente, le fresatrici CNC sono molto simili a quelle convenzionali e hanno le stesse parti in movimento, questo è, la tavola, la testa di taglio, il mandrino ed i carrelli delle slitte laterali e trasversali. Tuttavia, non hanno leve o manovelle per azionare queste parti mobili, bensì uno schermo inserito in un pannello ricco di comandi e una scatola metallica che ospita i componenti elettrici ed elettronici che regolano il funzionamento di motori destinati a svolgere lo stesso lavoro che hanno svolto. le leve e le manovelle delle vecchie macchine. Tra questi componenti c'è il CNC, che è un computer principalmente responsabile dei movimenti della fresatrice attraverso il software corrispondente. La combinazione di elettronica e motori di azionamento o servomotori è in grado di realizzare tutte le possibili operazioni di fresatura.

Lavorazione CNC della fresatrice a portale

Comprendere il controllo del movimento esercitato dal CNC, esamineremo brevemente il funzionamento di una fresatrice convenzionale.

La figura schematizza una tipica fresatrice. In questo tipo di macchina, le manovelle azionano manualmente le parti mobili in modo che l'utensile da taglio (fresa) si muove linearmente su almeno tre assi, che vengono chiamati assi principali:

Asse X: orizzontale e parallelo alla superficie di bloccaggio del pezzo. È associato al movimento nel piano orizzontale longitudinale della tavola di fresatura.

e asse: forma un trioedro con direzione diretta con gli assi X e Z. È associato al movimento nel piano trasversale orizzontale della tavola di fresatura.

Asse Z: dove è montata la taglierina, è quello che ha il potere di taglio e può adottare diverse posizioni a seconda delle possibilità della testa. È associato allo spostamento verticale della testa della macchina.

Se la fresatrice ha una tavola fissa, questi tre movimenti vengono eseguiti dal mandrino.

Tuttavia, è chiaro che la fresatura di particolari più complessi richiederà un numero maggiore di assi la cui traiettoria non sia solo lineare, ma anche rotativo. È a questo punto che entra in gioco il concetto di CNC, dando origine ad una molteplicità di assi complementari controllati indipendentemente e determinati dal movimento di tavole rotanti e / o teste regolabili. Ciò dà origine a una varietà di modelli di macchine che consentono la lavorazione del pezzo su diversi piani e angoli di approccio.

Cavità di lavorazione CNC della fresatrice

Nella figura seguente vediamo un esempio di fresatrice CNC con i suoi componenti base e principali (X, Y, Z) e complementari (B, W) assi.

1 – Colonna
2 – Pezzo
3 – Tavolo di fresatura, con movimento sugli assi X e Y
4 – Fragola
5 – Testa di taglio comprensiva di motore mandrino
6 – Pannello di controllo CNC
7 – Tubi del liquido di raffreddamento
X, Y, Z – Principali assi di spostamento
B – Asse complementare di spostamento rotatorio della testa di taglio
W – Asse complementare di spostamento longitudinale della testa di taglio

La funzione principale del CNC è controllare i movimenti della tavola, i carri trasversali e longitudinali e / oppure il mandrino lungo i rispettivi assi mediante dati numerici. Tuttavia, questo non è tutto, perché il controllo di questi movimenti per ottenere il risultato finale desiderato richiede la perfetta regolazione e la corretta sincronizzazione tra i diversi dispositivi e sistemi che fanno parte di ogni processo CNC. Questi includono gli assi principali e complementari, il sistema di trasmissione, i sistemi di bloccaggio pezzo e i cambiautensili, ciascuno dei quali presenta modalità e variabili che devono essere opportunamente stipulate.

Questo rigoroso controllo viene effettuato dal software fornito con la fresatrice e basato su uno dei linguaggi di programmazione numerica CNC, come l'ISO, HEIDENHAIN, Fagor, Fanuc, SINUMERIK e Siemens. Questo software contiene numeri, lettere e altri simboli – Per esempio, i codici G e M – che sono codificati in un formato appropriato per definire un programma di istruzioni in grado di svolgere un compito specifico. I codici G sono funzioni di movimento della macchina (movimenti rapidi, feed, avanzamenti radiali, pause, cicli), mentre i codici M sono funzioni varie necessarie per la lavorazione dei pezzi, ma non sono movimenti della macchina. (avvio e arresto del mandrino, cambio utensile, refrigerante, arresto del programma, eccetera.). Da ciò ne consegue che per il funzionamento e la programmazione di questo tipo di macchina sono necessarie conoscenze di base nelle lavorazioni su attrezzature convenzionali, conoscenze elementari di matematica, disegno tecnico e manipolazione di strumenti di misura.

Lavorazione della girante di fresatura della fresatrice

Attualmente l'utilizzo del CAD (progettazione assistita da computer) e CAM (produzione assistita da computer) programmi è un complemento quasi obbligatorio per qualsiasi macchina CNC, Perciò. Generalmente, la fabbricazione di una parte comporta la combinazione di tre tipi di software:

CAD: realizza il design della parte.
CAMMA: calcola gli spostamenti degli assi per la lavorazione del pezzo e somma le velocità di avanzamento, velocità di rotazione e diversi utensili da taglio.
Software di controllo (incluso con la macchina): riceve le istruzioni dal CAM ed esegue gli ordini per spostare le parti mobili della fresatrice in conformità con tali istruzioni.
Il video seguente illustra la produzione di una parte utilizzando il CAD / CAMMA:
Le fresatrici CNC sono particolarmente adatte per la fresatura di profili, cavità, contorni della superficie e operazioni di fustellatura, in cui due o tre assi della tavola di fresatura devono essere controllati contemporaneamente. Sebbene, a seconda della complessità della macchina e della programmazione effettuata, Le fresatrici CNC possono funzionare automaticamente, solitamente è necessario un operatore per cambiare le frese, nonché per montare e smontare i pezzi.

Le industrie che utilizzano abitualmente le fresatrici CNC includono quella automobilistica (progettazione di blocchi motore, muffe, e componenti vari), aerospaziale (turbine degli aerei), ed elettronica (stampo e prototipazione), nonché la produzione di macchinari, strumenti e componenti elettrici.

Vediamo in questo video alcune tipologie di fresatrici CNC, così come esempi di lavoro.