Il 2013 è convenzionalmente definito come l’anno di nascita dell’Industria 4.0. Una nuova era industriale in cui i processi meccanici si sono talmente tanto velocizzati e perfezionati da non poter essere più accumunati alla produzione antecedente. Tutto questo grazie all’avvento e al sempre più capillare utilizzo delle macchine cnc all’interno delle officine di tutto il mondo.
Cosa sono le macchine cnc: origine e caratteristiche
Le macchine CNC (Controllo Numerico Computerizzato) rappresentano una delle tecnologie più rivoluzionarie nel settore della produzione industriale. Sviluppate per la prima volta negli anni ’40 presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) per la produzione di componenti aeronautici, queste macchine hanno subito una rapida evoluzione fino a diventare indispensabili in molteplici settori. Negli anni ’60 si affermarono le prime versioni computerizzate, programmate per realizzare oggetti con estrema precisione e in tempi ridotti, introducendo il concetto di automazione nel controllo dei processi produttivi.
Le macchine CNC sono progettate per eseguire movimenti preimpostati, garantendo precisione, ripetibilità e velocità. Un programmatore CNC utilizza un linguaggio macchina, come il G-Code (standard ISO 6983), per fornire alla macchina le istruzioni necessarie per svolgere le operazioni richieste. Questa programmabilità rende le macchine CNC incredibilmente versatili e adatte a molteplici applicazioni, dalla meccanica alla falegnameria, dalla sartoria al confezionamento.
Alcuni dei principali vantaggi delle macchine CNC includono:
- Precisione: Con tolleranze che possono arrivare a un micron, le macchine CNC garantiscono una qualità uniforme anche per produzioni su larga scala.
- Versatilità: Adatte a materiali diversi e a lavorazioni complesse, come tagli di leghe leggere ad alta velocità e modellazione di forme intricate.
- Efficienza: Permettono di produrre lotti periodici, pezzi unici o lavorazioni ripetitive con una velocità impensabile per i metodi tradizionali.
- Automazione: Una volta programmata, la macchina può lavorare in autonomia, riducendo la necessità di supervisione continua.
Applicazioni e utilizzi delle macchine CNC
Le macchine CNC sono indispensabili nella produzione industriale moderna. Oltre al settore meccanico, trovano applicazione in ambiti come:
- Falegnameria: Per tagli complessi e lavorazioni su legno.
- Sartoria: Per la realizzazione di modelli e tagli su misura.
- Confezionamento: Per imballaggi personalizzati e di alta precisione.
Partendo da un blocco di materiale grezzo, queste macchine modellano il prodotto finale con una precisione e una velocità senza precedenti, offrendo vantaggi unici come la capacità di lavorare pezzi simili ma non identici, realizzare lotti su richiesta e ridurre al minimo gli sprechi.
Tipi di macchine cnc
Le macchine cnc, spesso, vengono erroneamente accumunate ai robot e al mondo dell’intelligenza artificiale proprio per questo enorme grado di perfezione che sono in grado di raggiungere. In realtà differiscono in modo totale da sistemi complessi come quelli robotici perché non hanno alcuna capacità di “imparare” ma si limitano a ripetere all’infinito il movimento programmato dal professionista senza nessuna possibilità di modificarlo in modo “volontario”.
Le macchine cnc hanno diversi gradi di complessità che dipendono dal lavoro che sono adibite a compiere. Più i movimenti richiesti sono difficili più la macchina deve avere punti di snodo, chiamati assi, che si possono muovere in modo indipendente.
Le macchine cnc più comuni hanno 2, 2.5, 3, 4 e 5 come le fresatrici e i torni, fino ad arrivare a macchine cnc estremamente complesse come le pannellatrici che arrivano anche ad oltre 20 assi e prevedono un grado di competenza molto elevato sia da parte dell’operatore che del programmatore.
I componenti delle macchine cnc
Nel mondo cnc macchine estremamente semplici, come abbiamo visto, non ce ne sono. Il sistema computerizzato richiede una componentistica specifica. Vediamo nel dettaglio come è formata una macchina cnc:
Computer centrale – È il cuore pulsante della macchina che si occupa di “leggere” il linguaggio di programmazione con il quale l’utente umano comunica e trasformare i comandi in movimenti veri e propri. La maggior parte delle informazioni sono inviate dagli encoder. Il computer è diviso in due parti distinte. Una è all’interno della macchina cnc stessa e l’altra è rappresentata da una interfaccia operativa a disposizione dell’operatore che lavora a bordo macchina.
Encoder – Sono montati su ciascun asse presente di una macchina cnc. Hanno il compito di monitorare ogni singola posizione e tutto il movimento da che va da A a B dell’asse di riferimento. Queste informazioni vengono costantemente inviate al computer centrale che gestisce l’intera macchina affinché il movimento sia sempre congruo, prevenendo malfunzionamenti o errori di calcolo.
Motori – Ogni asse, essendo essenzialmente indipendente, ha a propria disposizione un motore dedicato che gli permette di lavorare e muoversi. Si occupano anche di controllare il movimento di ogni singolo asse riducendo o aumentando la potenza a disposizione.
Azionamenti – I motori possono essere a loro volta controllati affinché lavorino al meglio. Questi controllori sono chiamati azionamenti. Esiste un azionamento per ogni motore. Va da sé che il numero di azionamenti, motori elettrici e assi è lo stesso.
Ciò che si consiglia, a chi vuole approfondire questo argomento, è seguire un percorso di formazione, come ad esempio il nostro corso cnc, dove il confronto con i colleghi e la professionalità dei docenti ne garantisce il risultato.
Come iniziare ad usare le macchine CNC partendo da zero
Se desideri avvicinarti al mondo delle macchine CNC ma non hai esperienza, non preoccuparti: con i giusti corsi di formazione, anche un principiante può imparare a utilizzare queste tecnologie avanzate in modo efficace. Le macchine a controllo numerico (CNC) sono ormai fondamentali in molti settori, dalla meccanica alla produzione industriale, e saperle utilizzare ti offre un vantaggio competitivo nel mercato del lavoro.
Per iniziare, è essenziale comprendere i principi di base del funzionamento delle macchine CNC, come la programmazione, la gestione del software e l’impostazione dei parametri di taglio. Molti corsi per principianti coprono questi aspetti, fornendo una solida base teorica e pratica. Attraverso esercitazioni e simulazioni, potrai apprendere come controllare macchine come torni, frese e centri di lavoro CNC, aumentando così le tue competenze tecniche.
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