La tecnologia sta sostituendo molte idee e macchine convenzionali. Anche le macchine CNC sono il risultato delle rivoluzioni tecnologiche. Queste macchine si distinguono nelle industrie manifatturiere per la loro rapidità e precisione. Queste macchine hanno diversi componenti che danno origine a vari tipi di macchine utensili CNC.
Questi strumenti contribuiscono a gestire il funzionamento accurato di queste macchine. Tutti i tipi di utensili svolgono compiti specifici. Pertanto, è fondamentale comprendere ogni tipo per ottenere i risultati desiderati. Non conoscete questi utensili? Niente paura! Questa guida fornirà informazioni su questi utensili per ogni tipo di lavoro, dal più piccolo al più grande. Quindi iniziamo.
Panoramica delle macchine utensili CNC
Le macchine CNC lavorano con le istruzioni di un computer. Vengono utilizzate per tagliare, progettare e modellare diversi materiali con precisione 100%. Sono costituite da un sistema CNC (Computerized Numerical Control) dedicato. Questo sistema garantisce che queste macchine lavorino secondo le istruzioni codificate dall'operatore.
Avrete sicuramente visto gli straordinari design dei mobili. È possibile grazie a queste macchine avanzate. Ma queste macchine non funzionano da sole. Al contrario, il loro funzionamento e la loro funzionalità dipendono dagli strumenti. In parole povere, possiamo dire che queste macchine hanno delle mani per svolgere determinati compiti, noti come strumenti.
Questi utensili comprendono utensili di tornitura, taglio, foratura e rettifica. Tutti questi utensili sono collegati alla struttura della macchina primaria. Come funzionano questi utensili con le macchine CNC? I produttori preparano il modello di progetto tramite un software. Tuttavia, il computer non può vedere il progetto realizzato tramite software.
Quindi, l'operatore trasforma questo disegno in istruzioni programmate. Queste istruzioni vengono trasmesse al computer. Il computer decodifica i messaggi e guida gli utensili di taglio e di sagomatura. Gli utensili di taglio di queste macchine CNC seguono queste istruzioni. Ciò rende il loro lavoro estremamente accurato e preciso.
Le macchine CNC possono lavorare solo con questi utensili. Inoltre, queste macchine collassano se gli utensili non seguono le istruzioni computerizzate. Esistono diversi strumenti che migliorano la funzionalità di queste macchine. Ogni strumento consente alle macchine di lavorare in modo diverso e di eseguire compiti unici. Nella sezione che segue, esamineremo ciascuno di questi strumenti.
Strumenti di tornitura CNC
Questi utensili sono utilizzati nel processo di tornitura CNC. In questo processo di lavorazione il pezzo si muove. Gli utensili da taglio tagliano e modellano il pezzo in rotazione. Ricordiamo che il sistema computerizzato controlla la rotazione del pezzo. Allo stesso modo, anche gli utensili di tornitura seguono le istruzioni automatizzate.
Rimuovono il materiale dal lavoro con precisione. Questi utensili di tornitura CNC sono realizzati in materiale solido. Sono abbastanza robusti da tagliare e modellare qualsiasi pezzo. Esistono diversi utensili di tornitura. Ognuno di essi varia in termini di lavoro. Vediamo nel dettaglio i diversi utensili di tornitura CNC.
1- Strumenti di alesatura
Gli strumenti di alesatura sono utili per aumentare il diametro di qualsiasi foro. Supponiamo di aver praticato un foro in un pezzo. Ma quel foro ha un diametro specifico. Se avete bisogno di un diametro maggiore, dovrete usare questi utensili di alesatura. Non solo allargano il foro, ma assicurano anche una corretta lucidatura del foro. Sono disponibili in due tipi: utensili di alesatura grezzi e utensili di alesatura fini.
2- Utensili per smussare
Come suggerisce il nome, gli utensili per smussare creano smussi sui pezzi da lavorare. Questi utensili tagliano il pezzo in un angolo. Grazie a questo angolo, la superficie dei pezzi diventa molto liscia. Non conoscete la smussatura? È un processo che prevede la levigatura degli spigoli vivi del pezzo. È una fase cruciale del processo di fresatura.
Perché? Perché i bordi taglienti possono causare danni e diminuire l'aspetto estetico. Ricordate che questi utensili per smussare sono disponibili in diverse dimensioni. Quelli più piccoli sono adatti all'uso quotidiano. Gli utensili più grandi, invece, sono utilizzati a livello professionale. I produttori li utilizzano per realizzare pezzi in modo da facilitarne l'assemblaggio.
3- Utensili per zigrinatura
Gli utensili per zigrinatura sono utilizzati per creare diversi tipi di motivi sul posto di lavoro. Questi utensili hanno due tipi di modelli: a diamante e diritti. Quando si preme sul pezzo, l'utensile imprime il motivo desiderato tra questi due. Questo motivo migliora la capacità di presa del materiale e la sua estetica. Ricordiamo che questi utensili sono molto rigidi e robusti. Possono quindi creare disegni e superfici strutturate di qualsiasi materiale.
4- Strumenti di separazione
Gli utensili di separazione sono utilizzati per staccare la parte progettata del pezzo. Sono costituiti da lame affilate che tagliano via la parte del pezzo. Il lavoro o il taglio di questi utensili è preciso. Tagliano il pezzo da lavorare nel punto indicato dal sistema computerizzato. Esistono diversi tipi di utensili di separazione, ognuno dei quali funziona in modo diverso. Questi utensili possono lavorare con diversi materiali, tra cui vetro, legno, metallo e pietre.
Strumenti di taglio CNC
Gli utensili da taglio CNC sono altri componenti critici del processo di fresatura CNC. A differenza degli utensili di messa a punto, gli utensili da taglio non rimangono fermi durante la fresatura. Questi utensili si muovono con un movimento circolare per tagliare il pezzo fermo. L'operatore posiziona il pezzo sul tavolo di lavoro e lo blocca correttamente. La posizione stabile del pezzo consente un taglio e una sagomatura precisi.
L'utilizzo di questi strumenti è standard nell'industria aerospaziale e automobilistica. I produttori li utilizzano per realizzare diverse parti complesse degli aeroplani. Sono realizzati principalmente in carburo e acciaio ad alta velocità. Questi materiali rendono questi utensili abbastanza robusti da tagliare qualsiasi pezzo. Vediamo alcuni strumenti di taglio CNC.
1- Frese a candela
Le frese a candela sono responsabili della realizzazione di scanalature e cavità e della loro contornatura. Tagliano e modellano il pezzo in diverse direzioni. Possono quindi creare superfici di varie forme e profondità. Si può pensare che queste frese siano simili agli strumenti di foratura. Tuttavia, entrambi questi utensili sono diversi.
Gli utensili di foratura sono dedicati alla realizzazione di fori. Vengono inseriti a pressione nel pezzo da lavorare. Le frese a candela sono invece più versatili. Tagliano il materiale in diverse direzioni, cioè in orizzontale e in verticale. Possono quindi creare diversi fori e scanalature. Non si limitano a creare solo fori. I loro utensili da taglio possono creare curve nel metallo, nel legno e in altri materiali.
2- Mulini a lastre
Le frese per lastre sono utilizzate quando è necessaria una fresatura su larga scala di superfici piane. Hanno un design complesso con diversi denti per svolgere il compito. Questi denti sono progettati per rimuovere rapidamente la maggior parte del metallo dal pezzo. Tuttavia, l'uso delle frese per lastre presenta alcune limitazioni. Ad esempio, sono meno versatili a causa dell'unica geometria orizzontale possibile. Inoltre, sono limitate alle sole superfici appiattite.
3- Mulini per facce
Le frese frontali sono utensili simili a pneumatici con frese specializzate su tutto il perimetro. Queste frese sono realizzate in carburo o in acciaio ad alta velocità. Sono molto affilate e veloci e possono coprire un'ampia area del pezzo. Ciò che mi piace di questi utensili è l'indipendenza delle frese. È possibile sostituirle in caso di malfunzionamento, il che aumenta la durata dell'utensile. Questi utensili per spianatura possono creare facilmente scanalature e altre forme complesse.
4- Cesoie
Vi siete mai chiesti quali siano i disegni e le forme uniche dei metalli robusti? Come vengono tagliati questi metalli resistenti? Gli utensili a cesoia sono alla base di questa lavorazione del metallo. Questi strumenti contengono lame fisse e regolabili. Le lame sono abbastanza affilate da tagliare grandi pezzi di metalli diversi. L'allineamento esatto delle cesoie è fondamentale per ridurre al minimo gli scarti di metallo.
5- Mulini a Vasca
Le frese a tazza sono specifiche per la fresatura di pezzi rotondi. Avrete sicuramente visto bulloni, viti e dadi. Le frese cave li formano. Inoltre, sono adatte a creare forme cilindriche. Ciò che mi piace di questi utensili è che possono rimuovere il materiale dall'interno del pezzo. Di conseguenza, possono ottenere una precisione eccellente. Il design di questi utensili è semplice. Contiene bordi affilati per tagliare la circonferenza del pezzo metallico rotondo.
Strumenti di perforazione
Si sa che forare significa creare fori. Come suggerisce il nome, gli utensili di foratura CNC sono dotati di diverse punte di foratura. Queste punte vengono utilizzate per praticare fori nel pezzo in lavorazione. Possono creare fori nel legno, nella plastica e in diversi metalli. I loro design tradizionali sono utilizzati per creare i fori uno alla volta. Si trattava quindi di un processo che richiedeva molto tempo e che era meno efficiente.
Oggi le cose sono cambiate grazie ai progressi tecnologici. I modelli avanzati consentono di creare molti fori simultaneamente. Tutti questi fori sono realizzati con precisione perché un computer guida l'utensile. Di seguito sono riportati diversi tipi di strumenti di foratura.
1- Esercitazioni al centro
Il tipo più semplice di strumento di foratura è la punta centrale. Viene utilizzato per creare un piccolo foro di forma conica. I produttori utilizzano questi piccoli fori come guida per realizzare fori più grandi con punte più importanti. In questo modo, questi utensili aumentano il livello di precisione della foratura. Non sarà sbagliato dire che lo usano principalmente per creare un segno per la foratura estesa.
2- Trapani a espulsione
A differenza delle punte centrali, le punte a espulsione realizzano fori profondi. A volte le punte a espulsione vengono lavorate con le punte centrali. Ad esempio, se i fori sono segnati da punte centrali, le punte a espulsione li rendono profondi. Inoltre, le punte a espulsione sono dotate di un sistema autopulente per pulire i resti. Si rivela molto utile per rendere il foro più liscio.
3- Esercitazioni di torsione
Le punte elicoidali sono piccoli utensili di perforazione a forma di asta circondati da piccole scanalature a spirale. Tuttavia, il loro tagliente è presente sulla punta dell'asta. Le scanalature forniscono una guida al tagliente per la realizzazione del foro. Il loro design semplice li rende popolari nelle piccole industrie e nelle officine. Tuttavia, si surriscaldano per attrito a causa dell'uso nella foratura di materiali rigidi. Per gestirli sono necessari refrigeranti specifici, che possono far lievitare il costo complessivo.
Strumenti di rettifica
Gli utensili di rettifica vengono utilizzati per dare al pezzo un aspetto definitivo. Ma la domanda sorge spontanea: COME? Questi utensili sono dotati di mole abrasive specializzate. Queste ruote scorrono sul pezzo con velocità e forza. Durante lo scorrimento, levigano e modellano il pezzo con precisione. Questo processo riduce la superficie extra ruvida del pezzo.
I pezzi da lavorare possono ottenere un aspetto delicato solo con questi utensili. Inoltre, esistono molti tipi di utensili di rettifica che variano per forma e dimensioni delle mole. Tutti sono specifici per diversi tipi di materiali. Gli utensili di rettifica sono precisi ed economici. Ecco perché i produttori li considerano utili per la fresatura su larga scala.
Diversi tipi di materiali utilizzati nella produzione di macchine utensili CNC
Per produrre macchine utensili si utilizzano diversi tipi di materiali. Una materia prima di bassa qualità darà vita a un utensile di bassa qualità e viceversa. Un materiale di qualità elevata permette di ottenere utensili in grado di lavorare con pezzi solidi. Vediamo alcuni materiali comuni utilizzati nelle macchine utensili CNC.
1- Acciaio al carbonio
L'acciaio al carbonio è famoso per la produzione di utensili per la fresatura di materiali morbidi. Si tratta principalmente di una lega di metalli a bassa resistenza. Pertanto, gli utensili realizzati con questo materiale sono adatti alla fresatura di materiali pesanti. Un altro problema di questo materiale è che non resiste alla corrosione. Per questo motivo, vengono applicati rivestimenti speciali per mantenerne la struttura. Inoltre, il processo di fresatura produce un calore intenso.
Tuttavia, l'acciaio al carbonio è termicamente sensibile a causa del suo basso punto di fusione. Pertanto, gli utensili realizzati in acciaio al carbonio non sono applicabili per la fresatura su larga scala. Tuttavia, un vantaggio di questo materiale è la sua economicità. Le materie prime sono facilmente reperibili e quindi poco costose. Se avete un budget limitato, potete utilizzarli per operazioni di fresatura su piccola scala.
2- Acciaio ad alta velocità
L'acciaio ad alta velocità è noto per la sua durata. Si tratta di una miscela di metalli robusti come il molibdeno, il tungsteno e il cobalto. Questo materiale è chiamato alta velocità per la sua rapidità nelle operazioni di fresatura. Gli utensili standard realizzati con questo materiale sono quelli da taglio e da foratura. Gli utensili realizzati con questo materiale sono resistenti al calore. Inoltre, gli utensili in HSS hanno una lunga durata grazie alle loro proprietà di riaffilatura.
3- Carburo
Il carburo è un altro materiale resistente utilizzato per la costruzione di macchine utensili CNC. È formato da tungsteno e carbonio, che sono fondamentali per la sua durezza. Il carburo ha una capacità superiore di resistenza al calore. Ciò significa che questi utensili possono sopportare il calore dell'attrito durante la fresatura. Pertanto, diversi utensili da taglio sono realizzati con questo materiale. Inoltre, il carburo è anche liscio, il che rappresenta un vantaggio nella procedura di finitura.
4- Ceramica
La ceramica è composta da alluminio, ossigeno e silicio. Questi tre componenti sono responsabili della loro massima forza e resistenza alla corrosione. Per questo motivo, la ceramica viene utilizzata per la formazione di utensili da taglio avanzati. Gli utensili in ceramica hanno la più alta resistenza al calore di tutti gli altri. Pertanto, sono in grado di eseguire operazioni pesanti.
Inoltre, la ceramica è chimicamente inattiva. Questa proprietà riduce il rischio di reazione con le impurità durante il processo di macinazione. Tuttavia, sarebbe meglio prestare attenzione ai difetti della ceramica. Ad esempio, sono più fragili e non possono sopportare pressioni elevate. Ciò riduce la durata dell'utensile e lo rende costoso.
Fattori da considerare nella scelta delle macchine utensili CNC
Quando si avvia un'attività di fresatura, è necessario disporre di macchine utensili CNC. Non tutti i produttori forniscono utensili di pari qualità. Acquistarli in modo sconsiderato può mettervi in difficoltà. Ma non preoccupatevi! Nella sezione che segue, condividerò alcune liste di controllo essenziali. Sarebbe meglio se prendeste in considerazione la scelta di macchine utensili CNC. Vi aiuteranno a scegliere gli strumenti migliori per il successo della vostra attività.
1- Materiale del pezzo
Prima di acquistare macchine utensili CNC, è necessario conoscere la natura del pezzo da lavorare. Tutti i pezzi hanno superfici e materiali diversi. Pertanto, per i diversi materiali dei pezzi si utilizzano diversi tipi di utensili per la lavorazione.
Ad esempio, è consigliabile acquistare utensili in acciaio al carbonio se si fresa plastica o qualsiasi altro pezzo morbido. Se invece si lavora un metallo ad alta resistenza, come l'alluminio, è meglio scegliere utensili in HSS. Scegliere l'utensile sbagliato per qualsiasi pezzo non è mai una buona idea. Influisce sulle prestazioni e sulla velocità della macchina.
2- Materia prima dell'utensile
Anche le macchine utensili CNC sono realizzate con materiali diversi. Questi materiali hanno proprietà e caratteristiche diverse, che sono le seguenti:
- Punti di forza specifici
- Resistenza alla temperatura
- Capacità di resistenza alla pressione.
Per ottenere risultati migliori, è bene scegliere un utensile che soddisfi efficacemente i vostri criteri. Ad esempio, preferisco sempre un utensile in grado di resistere al calore prodotto dalla procedura di fresatura. Inoltre, è opportuno scegliere un utensile contenente materie prime chimicamente inattive. Questi utensili vi daranno un prodotto puro 100% con una buona durata.
3- Numero di bordi di taglio
Come ho già detto, tutti gli utensili hanno design e caratteristiche specifiche. Inoltre, variano anche in termini di numero di taglienti. Alcuni utensili hanno un design convenzionale con un numero ridotto di taglienti. Alcuni utensili avanzati, invece, hanno più taglienti e possono sostituirli. Considerate utensili con taglienti eccessivi e affilati. Questi utensili funzionano in modo efficiente e fanno risparmiare tempo.
4- Tipo di lavorazione
La lavorazione CNC non è una procedura in un'unica fase, ma coinvolge diverse operazioni. Ad esempio, il mailing comprende processi di foratura, taglio, affilatura e levigatura. Tutte queste operazioni richiedono tipi specifici di utensili. Non è possibile forare il pezzo con un utensile da taglio. Lo stesso vale per tutti gli utensili e le loro operazioni specifiche. Pertanto, prima di acquistare macchine utensili CNC, è necessario comprendere la natura di ciascuna operazione.
5- Rivestimento dell'utensile
Il rivestimento viene applicato per rendere gli utensili più resistenti. A questi utensili vengono applicati diversi tipi di rivestimento, che variano per natura, prezzo e resistenza. Consiglio di acquistare utensili con rivestimento in nitruro di titanio. Questo rivestimento è solido e aumenta la longevità degli utensili.
Indubbiamente, gli strumenti con questi rivestimenti sono costosi ma convenienti nel lungo periodo. COME? Perché riducono i costi di manutenzione e riparazione. Ma se avete problemi di budget, non preoccupatevi! I produttori producono anche utensili con rivestimenti in ossido. Questi utensili sono meno costosi e sono protetti dalla ruggine per alcuni mesi.
Conclusione
Questo articolo dettagliato spiega i diversi tipi di macchine utensili CNC. Questi utensili completano il processo di fresatura e sono il cuore delle macchine CNC. Tutti hanno caratteristiche, punti di forza e design specifici. La comprensione del principio di funzionamento di ciascun tipo è essenziale prima di iniziare la fresatura.
Inoltre, ci sono alcuni fattori da considerare prima di acquistare questi utensili. Questi fattori includono le materie prime, il costo, i rivestimenti e i taglienti. La comprensione di questi fattori è fondamentale perché influiscono direttamente sulla crescita dell'azienda. Questo articolo si propone di fornire un quadro preciso di questi utensili.