Fresatrice CNC: informazioni di base da conoscere

Le fresatrici CNC sono macchine il cui sviluppo è il risultato dei cambiamenti che avvengono nell'industria mondiale, precisamente della crescente informatizzazione e automazione.

Con il controllo computerizzato, una fresatrice CNC può produrre una parte o un prodotto personalizzato di alta qualità e finitura precisa. Questo è preferito in molte industrie per la sua precisione, coerenza e capacità di aumentare la produzione e l'uniformità delle parti prodotte. 

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Fresatrici CNC
 

Cos'è una fresatrice CNC?

CNC è l'acronimo di Computer Numerical Control, che significa che la macchina è controllata da un computer. 

Una fresatrice CNC è una macchina che produce parti di alta qualità con un alto livello di dettaglio e finitura. Le fresatrici CNC utilizzano utensili rotanti per lavorare il materiale, i frese, seguendo le istruzioni per lavorare il materiale provenienti da un file CAD.

La funzione e le coordinate dei frese sono controllate dal controller della fresatrice, con un minimo intervento umano per completare la produzione.

Le fresatrici CNC sono progettate per la produzione di massa di molti elementi da diversi materiali e plastica. La funzione di base della fresatrice è quella di tagliare meccanicamente il materiale nella forma desiderata.
 

Come funziona una fresatrice CNC?

Il processo di fresatura CNC consiste nel fatto che la macchina legge le istruzioni codificate e poi le esegue lavorando il materiale.
Tutto inizia con la creazione di un file di progetto 3D CAD che rappresenta la parte finale - la forma. Dopo aver completato questa fase, il progetto può essere convertito in un formato leggibile dalla macchina. Il software CAM lo esporta nel programma della macchina CNC, solitamente nel formato G-code, che funge da istruzione, indirizzando ogni movimento della macchina. Questo replica il progetto CAD nel materiale selezionato con grande precisione ed efficienza. 

La fresatrice CNC utilizza la tecnologia di lavorazione per asportazione di materiale. È un processo che include tornitura, fresatura, foratura e filettatura con utensili CNC con geometria e numero di lame definiti, che rimuovono strati di materiale trasformandoli in trucioli.

La fresatrice CNC può produrre grandi e piccole quantità di parti complesse e sofisticate. A seconda del tipo di fresatrice, può tagliare in angoli diversi e muoversi lungo vari assi. Sul mercato si trovano fresatrici a 3, 4 o anche 5 assi.
A seconda del numero di assi di cui dispone la fresatrice CNC, tanto più complessa e sofisticata può essere la parte finale.

 

Cosa significa il numero di assi in una fresatrice CNC?

Per geometrie più semplici, si può utilizzare una fresatrice a 3 assi. Queste sono facili da programmare e utilizzare, ottenendo un'ottima precisione a costi contenuti. Gli utensili da taglio sono montati su un mandrino che lavora su tre assi lineari. Può ruotare a velocità di migliaia di giri al minuto, il che significa che anche i materiali più resistenti possono essere lavorati facilmente e con alta precisione.

Le fresatrici CNC a 3 assi sono le più comuni e possono tagliare in verticale (asse Z) e nelle direzioni X e Y.  Tuttavia, vale la pena notare che normalmente non è possibile eseguire tagli sottosquadra con una fresatrice a 3 assi. In queste fresatrici non c'è accesso a tale superficie con l'utensile finale standard. 

La fresatrice a 4 assi è più avanzata, con la possibilità di rotazione lungo l'asse X (simile a un tornio). 

Le fresatrici a 5 assi comprendono la rotazione sia sugli assi X che Y. Queste sono le fresatrici più complete disponibili e vengono utilizzate per progetti molto complessi, come dispositivi e impianti per l'industria medica, rotori e strutture aerospaziali.

Struttura di una fresatrice CNC

Una tipica fresatrice CNC è composta dai seguenti elementi:

• Motore passo-passo dell'asse Z — Motore che solleva e abbassa l'utensile (fresa) che lavora il materiale in su e giù.
• Fresa — Utensile che lavora il materiale.
• Mandrino - Elemento a forma di albero con cuscinetti che ruota ad alta velocità e su cui è montato l'utensile - la fresa.
• Guida dell'asse X — Guida che consente alla fresa di muoversi nel piano sinistra-destra (guardando dalla parte frontale della macchina).
• Guida dell'asse Y — Guida su cui si trova la guida dell'asse X che sposta la fresa nel piano dell'asse X. La guida dell'asse Y sposta la guida dell'asse X avanti e indietro.
• Copertura del cavo — Copertura in plastica per i cavi di alimentazione dei motori passo-passo che muovono la fresa nel piano degli assi X e Y, nonché per i cavi utilizzati per il trasferimento dei dati a questi motori. 
• Fissaggi — L'oggetto da lavorare deve essere fissato alla fresatrice CNC, poiché un oggetto non fissato si muoverà durante la lavorazione.
• Spazio di lavoro - tavolo di lavoro — Qui si posiziona il materiale da lavorare, e le dimensioni possono variare a seconda della fresatrice specifica.
• Stazione di controllo macchina — Computer con software di controllo della fresatrice CNC + controller della fresatrice.

Quali sono i principali vantaggi della fresatrice CNC?