Fresatrice CNC: funzionamento e componenti tecniche

La dicitura CNC viene dall’inglese e sta per Controllo Numerico Computerizzato.

Le prime fresatrici con questa tecnologia risalgono agli anni ’50, quando le lavorazioni diventano automatizzate e non più operate a mano, tuttavia è solo negli anni ’70 che la fresatrice CNC trova la sua popolarità ed entra a far parte a tutti gli effetti del parco macchine per la produzione industriale.

In questo articolo cercheremo di capire meglio le caratteristiche tecniche della fresatrice CNC e come lavora.

Caratteristiche tecniche

La fresatura CNC è una lavorazione sottrattiva, ossia asporta il materiale dal pezzo grezzo ed è in grado di conferire dettagli e dimensioni in maniera personalizzata. 

La macchina è composta da diversi elementi che permettono una lavorazione di qualità e in tempi brevi. Vediamo quali:

Mandrino

Si tratta della parte motorizzata della macchina, sulla quale vengono collegati i vari utensili i quali possono essere cambiati sia manualmente che automaticamente.

Assi

A seconda della tipologia di macchina fresatrice, si possono avere da un minimo di 3, fino a un massimo di 7 assi, a seconda della complessità della lavorazione. Quelle più usate sono le fresatrici a 3 e 5 assi.

Nel primo caso si tratta di una lavorazione semplice che richiede alla macchina di lavorare sulle dimensioni X, Y, Z.

Nel caso della fresatrice a 5 assi invece, in commercio si trovano principalmente 2 varianti: macchine simultanee a 5 assi e macchine 3+2.

La lavorazione simultanea a 5 assi opera seguendo le direzioni X, Y, Z e contemporaneamente lavora su due assi rotativi. In questo modo la fresatura avviene nello stesso momento su 5 dimensioni differenti riducendo i tempi di lavorazione anche in caso di fresature complesse.

La tecnologia a 3+2 invece è una configurazione più economica poiché non offre la stessa velocità di lavorazione e versatilità. In questo caso la macchina lavora sui 3 assi lineari mentre gli assi rotativi bloccano il pezzo inclinandolo o spostandolo nella direzione necessaria alla lavorazione.

Unità di governo

Come suggerisce il nome, si tratta del cervello della macchina. Qui si controllano le informazioni e le operazioni da eseguire. Il software quindi esegue le istruzioni che vengono impostate e tiene conto degli utensili da utilizzare.

Pannellatura

Questo elemento può variare a seconda della macchina. Si tratta della possibile presenza di un’area di lavoro dedicata al presidio dell’operatore durante la lavorazione della macchina, consentendo alla persona di lavorare in sicurezza.

Come lavora la macchina

La macchina per la fresatura CNC lavora tramite software integrato e i movimenti della macchina sono dunque preimpostati. Grazie al computer integrato, le lavorazioni possono essere memorizzate e replicate in tempi brevi in caso di produzione in serie.

Il part-program, ossia il programma contenente le istruzioni per la lavorazione eseguito dall’unità di governo, viene gestito in tempo reale dall’unità di governo, che invia istruzioni precise alla macchina. Questo programma deve essere progettato in anticipo tramite strumenti CAM che permettono di simulare la lavorazione del pezzo grezzo su pc.

Solitamente questo tipo di lavorazione avviene per la produzione in grandi quantità poiché garantisce omogeneità e precisione, grazie anche al controllo numerico che permette lavorazioni complesse anche su superfici complesse. Tuttavia non è detto che una lavorazione sia sufficiente, infatti spesso sono richieste più lavorazioni successive, durante la realizzazione di progetti complessi.

Tramite il processo di fresatura è possibile asportare il materiale per costruire superfici piane, forate, scanalate ecc.

Inoltre il processo di fresatura è adatto a molti materiali metallici, plastici, di gomma e legno.

Dunque la fresatura CNC è una lavorazione piuttosto versatile, ma richiede diversi accorgimenti e competenze.

Tra i compiti degli operatori ci sono:

• monitorare la macchina durante il funzionamento;
• presidiare il pannello di controllo;
• monitorare le configurazioni delle diverse componenti;
• verificare il corretto status delle componenti elettroniche;
• rimuovere o sostituire gli utensili a seconda della lavorazione;
• regolare la velocità e i movimenti della macchina se necessario;
• l’inserimento delle istruzioni alla macchina;
• controllo dei parametri da inviare alla macchina per la lavorazione.

Conclusioni

La fresatrice CNC è uno strumento molto diffuso all’interno delle linee di produzione industriale. Sebbene esistano modelli relativamente economici e adatti a lavorazioni fai da te, l’utilizzo della fresatrice CNC richiede competenza e attenzione. 

Infatti, dalla creazione del part-program fino alla lavorazione, la macchina necessita di essere monitorata per evitare eventuali imprevisti. 

Oltre a questo è necessario conoscere le caratteristiche dei diversi materiali in modo da poter impostare i parametri corretti alla lavorazione del pezzo grezzo. 

Dunque la fresatura CNC permette versatilità di lavorazioni e di materiali, a patto che l’operatore conosca le regole per poterla impostare, controllare e gestire.