La lavorazione CNC (abbreviazione di Computer Numeric Controlled) è un processo non nuovo nel settore manifatturiero. In effetti, ha svolto un ruolo cruciale nel portare avanti lo sviluppo industriale ed è stato fondamentale nel contribuire a costruire il mondo come lo conosciamo.
Tuttavia, la tecnologia continua ad evolversi. E con ciò arriva un aumento della domanda di parti altamente complesse e intricate come quelle utilizzate nell’industria aerospaziale e automobilistica. Il tuo tradizionale Processi di lavorazione CNC diventare meno efficienti di fronte a queste crescenti complessità delle parti.
È qui che entra in gioco la lavorazione CNC a 5 assi.
Lavorazione CNC a 5 assi è una notevole innovazione nel mondo della produzione di componenti. Questo tipo di lavorazione offre numerosi vantaggi rispetto alla tipica lavorazione CNC a 3 e 4 assi.
Qual è la differenza principale tra la lavorazione a 5 assi e quella a 3 e 4 assi? A questo e altro risponderemo in questo blog.
Comprensione della lavorazione CNC
Se sei nuovo nel mondo della lavorazione CNC, potrebbe valere la pena dedicare un po' di tempo a capire cos'è il processo e come funziona prima di immergerti nelle complessità dei processi multiasse.
La lavorazione CNC è un processo utilizzato per realizzare parti e componenti di varie forme geometriche, dimensioni e funzionalità utilizzando materiali come plastica, metalli o compositi. Lo fa rimuovendo il materiale da un blocco di materia prima, ad esempio il metallo, utilizzando uno strumento da taglio affilato.
L'utensile da taglio o la parte si muove in base al progetto per lavorare la parte nei punti giusti e realizzare il disegno richiesto.
Questo è il motivo per cui la lavorazione CNC viene talvolta chiamata anche processo di produzione sottrattiva, poiché rimuove il materiale da un blocco di materia prima solida.
Come fa l'utensile da taglio a sapere dove tagliare? È qui che entra in gioco la parte CNC.
Alla macchina viene detto cosa fare, dove e come tagliare attraverso un programma per computer. I progettisti codificano il programma nel computer della macchina. Questo computer controlla quindi lo strumento e altri componenti, creando le parti richieste.
Poiché il processo è in gran parte controllato ed eseguito da un computer, la lavorazione CNC promette per impostazione predefinita un'elevata precisione e accuratezza della lavorazione. Tuttavia, la precisione e l'accuratezza possono aumentare o diminuire in base al numero di assi coinvolti. Ne parleremo più approfonditamente tra poco.
Comprensione della lavorazione CNC a 3, 4 e 5 assi
Abbiamo già discusso di come il mondo della lavorazione CNC si sia evoluto parecchio sin dai suoi albori. Oggi disponiamo di macchine in grado di tagliare su più assi per migliorare ulteriormente la finitura e la precisione delle parti.
Una macchina CNC può variare dal tornio base a 2 assi alla macchina altamente complessa a 9 assi. Ma manterremo la nostra conversazione incentrata sulle macchine CNC a 3, 4 e 5 assi.
Prima di approfondire le differenze principali e altre minori tra i tre processi di lavorazione, dedichiamo un po' di tempo a capire come funziona ciascuno di questi.
Lavorazione CNC a 3 assi
Come suggerisce il nome, la lavorazione CNC a 3 assi consente all'utensile da taglio o al pezzo di muoversi lungo tre assi lineari, ovvero gli assi X, Y e Z. In altre parole, l'utensile da taglio o il pezzo possono spostarsi da sinistra a destra, su e giù, dentro e fuori durante un processo di lavorazione a 3 assi.
A causa della capacità del processo di lavorazione di tagliare solo lungo tre assi lineari, presenta dei limiti quando si tratta di produrre parti complesse o angolate. Tuttavia, con i suoi limiti, il processo di lavorazione a 3 assi può sembrare più economico per le parti semplici. Non tanto per quelli complessi però.
Lavorazione CNC a 4 assi
La lavorazione CNC a 4 assi è simile alla lavorazione a 3 assi in quanto l'utensile può muoversi lungo i tre assi lineari, ovvero gli assi X, Y e Z. L'unica differenza qui è l'aggiunta di un altro asse chiamato asse A che consente alla parte di ruotare lungo uno degli assi lineari, solitamente l'asse X.
Questa differenza apparentemente piccola ha un enorme impatto sulla capacità del processo di gestire progetti di produzione di parti complesse.
Il processo di lavorazione CNC a 4 assi può produrre parti angolate e complesse con maggiore facilità rispetto alla lavorazione a 3 assi.
Lavorazione CNC a 5 assi
Il processo di lavorazione CNC a 5 assi aggiunge un altro asse di rotazione al processo a 4 assi, aumentando la capacità della macchina di gestire parti altamente complesse che richiedono una lavorazione insolitamente complessa e precisa.
Oltre ai tre assi lineari, ovvero gli assi X, Y e Z, si aggiungono anche due assi di rotazione che consentono all'utensile o al pezzo (a seconda del tipo di lavorazione a 5 assi) di ruotare lungo due assi lineari.
La differenza principale tra la lavorazione CNC a 3 e 4 assi e quella a 5 assi
La lavorazione a 5 assi sblocca nuove dimensioni affinché l'utensile possa lavorare e creare parti complesse con precisione e accuratezza senza pari. E questo è il fattore più significativo che distingue la lavorazione a 5 assi dalle tradizionali lavorazioni a 3 e 4 assi.
La disponibilità degli assi A e B per la rotazione dell'utensile o del pezzo apre anche nuove possibilità di produzione di parti che sono del tutto impossibili o semplicemente impraticabili da produrre utilizzando i processi di lavorazione a 3 e 4 assi.
Questa semplice differenza tra il numero di assi disponibili per lo spostamento dell'utensile o del pezzo porta a numerose altre differenze tra il processo avanzato a 5 assi e il tradizionale processo a 3 o 4 assi.
Alcune di queste differenze includono:
Economia
Sì, le macchine a 5 assi possono avere un prezzo scoraggiante. La macchina può sembrare più costosa, soprattutto se si confronta solo il costo iniziale della macchina a 5 assi con quelle tradizionali a 3 e 4 assi. Tuttavia, guardando il quadro più ampio, si può vedere come la fresatrice a 5 assi può aiutare a risparmiare sui costi, soprattutto quando si lavorano pezzi complessi.
È possibile produrre pezzi con un determinato livello di complessità utilizzando macchine a 3 e 4 assi, anche con l'aggiunta di alcune attrezzature costose. Ciò aumenta i costi operativi e limita la capacità di produzione del tuo negozio.
Al contrario, è possibile creare parti sempre più complesse senza attrezzature aggiuntive e costose utilizzando il processo a 5 assi, che lo rende più conveniente dal punto di vista economico. Queste parti potrebbero anche essere vendute a un prezzo più elevato, con conseguente aumento del ROI.
Tempo di ciclo
Le macchine a 5 assi possono fornire una fresatura continua, anche quando si lavora su parti complesse, una capacità che manca alle tradizionali macchine a 3 e 4 assi quando si lavora su parti simili.
Inoltre, poiché le macchine a 5 assi consentono la rotazione lungo 5 assi diversi, è possibile fresare su vari lati del pezzo e con varie angolazioni senza rimuovere e riorientare il pezzo.
Potrebbe essere necessario rimuovere il pezzo dalla macchina e riorientarlo quando si esegue un'operazione di lavorazione simile con una macchina a 3 o 4 assi. Ciò potrebbe aumentare il tempo di ciclo e portare a imprecisioni nella progettazione.
La macchina a 5 assi rimuove inoltre più materiale per passata. Questa è un’altra caratteristica che porta a minori tempi di consegna e maggiore efficienza operativa.
Scarti e sprechi
Sapete come una macchina a 5 assi possa offrire un funzionamento continuo che elimina la necessità di impostare ripetutamente il pezzo. Ciò riduce le possibilità di errori umani e riduce gli sprechi e gli scarti.
Ridotta necessità di lavoro manuale
Quando è necessario modificare costantemente l'orientamento della parte, è necessario ulteriore lavoro umano. Poiché una macchina a 5 assi è in grado di lavorare su tutti i lati, elimina la necessità dell'intervento umano. Ciò riduce la dipendenza dal lavoro umano e consente anche di ridurre al minimo gli inevitabili errori umani derivanti dall’intervento umano.
Conclusione
La lavorazione CNC è un processo vecchio di decenni con la prima macchina CNC prodotta nel 1952.
Il mondo della lavorazione CNC si è evoluto parecchio e da allora ha fatto molta strada con numerose innovazioni, mirate principalmente a rendere più efficiente la produzione di parti complesse.
Una di queste innovazioni è la lavorazione CNC a 5 assi, un'impresa di ingegneria che gli operatori potevano solo sognare durante i primi anni della lavorazione CNC.
La lavorazione CNC a 5 assi è più capace, efficiente ed economica quando si tratta di produrre parti altamente complesse e intricate, soprattutto se paragonata alle prestazioni delle macchine a 3 e 4 assi per la produzione dello stesso progetto.
La macchina a 5 assi, grazie ai vantaggi che offre, può essere valida anche per la lavorazione di parti non complesse. Tuttavia, la decisione se investire in una macchina a 5 assi anziché in una a 3 o 4 assi si ridurrà alle esigenze della vostra officina.
