Tutti i tipi di macchine a controllo numerico in base all'uso e alle caratteristiche

tipi di macchine cnc

Gli articoli futuri approfondiranno tipi di macchine cnc che esistono in base alla loro funzione, come torni, fresatrici, router o taglio, incisione, foratura, ecc. Tuttavia, in questo articolo ci concentreremo sulla conoscenza delle tipologie in base ai materiali con cui possono lavorare, e anche in base alla libertà di movimento che hanno, cioè in base agli assi. Questo è fondamentale per conoscere gli usi e le possibilità che offriranno gli altri tipi di macchine in base alla loro funzione.

Tipi di macchine a controllo numerico

tipi di macchine a controllo numerico

Come ho già detto, queste squadre possono essere classificate in base a diversi fattori. Lasceremo l'analisi dei tipi secondo le loro funzioni per articoli futuri, poiché ci sarà una pubblicazione appositamente dedicata a ciascun tipo in modo approfondito. Qui ci concentreremo su due modi di catalogare i tipi di macchine a controllo numerico comuni a tutti i tipi in base alla loro funzione.

Secondo i materiali

Secondo i materiali che una macchina CNC può utilizzare possono essere classificati in diversi gruppi. Ma bisogna tener conto del fatto che le proprietà meccaniche dei metalli possono essere molto diverse, e non tutte consentono tutti i tipi di lavorazione o allo stesso modo.

Ricordalo proprietà meccaniche di un materiale può essere: elasticità, plasticità, malleabilità, duttilità, durezza, tenacità e fragilità. L'utensile utilizzato, il costo e il tempo di lavorazione dipenderanno da essi. Inoltre, molte persone confondono durezza e fragilità con cose opposte e non è vero. Un materiale può essere molto duro e molto fragile allo stesso tempo. Ad esempio, il vetro è duro poiché non è facile da graffiare come lo sarebbe il legno, tuttavia il legno è meno fragile del vetro poiché puoi farlo cadere e non si romperà in pezzi mentre il vetro lo farà.

Macchina CNC per metallo

La macchina cnc per metallo È colui i cui strumenti possono lavorare con questo tipo di materiali e le loro leghe. La quantità di materiali metallici con cui una macchina può lavorare dipenderà dal modello e dagli strumenti che può gestire. Ma di solito sono materiali ampiamente utilizzati per produrre tutti i tipi di parti grazie alle loro proprietà meccaniche. I metalli e le leghe metalliche adatte alla lavorazione CNC devono avere proprietà meccaniche specifiche che includono resistenza, flessibilità, durezza, ecc.

Tra i metalli più diffusi per CNC spiccano:

  • Alluminio: è un metallo abbastanza redditizio per la lavorazione CNC. È leggero, facile da lavorare, resistente e può essere utilizzato in un'ampia varietà di applicazioni, da finestre, porte, strutture di veicoli, dissipatori di calore, ecc. Tra i tipi di alluminio più utilizzati ci sono:
    • Alluminio 6061: buona resistenza agli agenti atmosferici, anche se non tanto agli agenti chimici e all'acqua salata. Ampiamente usato per rivestimenti, porte, finestre, ecc.
    • Alluminio 7075: molto duttile, resistente e resistente alla fatica, per questo motivo viene spesso utilizzato per i veicoli e l'industria aerospaziale, anche se è più complicato da lavorare (non è facile creare parti così complesse).
  • acciaio inossidabile: è meno facile da lavorare, ma unisce caratteristiche fantastiche come il suo basso costo, la sua resistenza e la sua infinità di usi. Siamo certamente circondati da pezzi d'acciaio se ci guardiamo intorno. Nel CNC, i tipi più comuni sono:
    • 304: è molto diffuso, e può essere utilizzato in molteplici applicazioni domestiche, dai rivestimenti e strutture di elettrodomestici, agli utensili da cucina, passando per le tubazioni, ecc. Ha buona saldabilità e formabilità.
    • 303: Per le sue proprietà di resistenza alla corrosione, durezza e durata, questo acciaio trattato con zolfo viene utilizzato per creare assali, ingranaggi, accessori per veicoli di ogni tipo, ecc.
    • 316: È un acciaio incredibilmente forte e resistente alla corrosione, quindi è utile per alcuni impianti medici, per l'industria aerospaziale, ecc.
  • Acciaio: Questa lega ferro-carbonio è molto economica, ancor più dell'acciaio inossidabile. Non offre la stessa resistenza alla corrosione, ma ha proprietà simili sotto altri aspetti. Tra le tipologie più utilizzate per le lavorazioni CNC ci sono:
    • Acciaio 4140: un acciaio a minor tenore di carbonio, ma legato con manganese, cromo e molibdeno. Si distingue per l'elevata resistenza alla fatica, tenacità e resistenza agli urti. Per questo motivo è molto interessante per molte applicazioni industriali, come il settore edile.
  • Titanio: è un metallo molto costoso, ma possiede ottime proprietà, come la sua bassa conducibilità termica, la sua elevata resistenza, e la sua leggerezza, anche se non consente lavorazioni così facili come le precedenti. Per esempio:
    • Ti6AI4V Grado 5: Questa lega ha un eccellente rapporto resistenza/peso, buona resistenza agli agenti chimici e alla temperatura. Ecco perché viene utilizzato per applicazioni esposte a condizioni estreme, impianti medici, nel settore aerospaziale e in veicoli di fascia alta o sport motoristici.
  • ottone: Questa lega di rame e zinco consente una lavorazione molto semplice, anche se non è uno dei metalli più economici. Ha una durezza media e un'elevata resistenza alla trazione, il che lo rende adatto per applicazioni elettriche, mediche e automobilistiche.
  • rame: è un metallo che permette ottime lavorazioni, ma ha un costo elevato. Le sue proprietà lo rendono fantastico per l'industria elettrica, elettronica e termica, in quanto è un ottimo conduttore elettrico e termico. Ad esempio, si possono realizzare parti elettricamente conduttive o dissipatori di calore, come nel caso dell'alluminio.
  • Magnesio: È uno dei metalli più facili da lavorare grazie alle sue proprietà meccaniche. Ha anche un'elevata conduttività termica ed è leggero (35% più leggero dell'alluminio), il che lo rende ideale per parti automobilistiche e aerospaziali. Lo svantaggio più grande è che è un metallo infiammabile, quindi polvere, trucioli, ecc., Possono prendere fuoco e causare incendi. Il magnesio può essere bruciato sott'acqua, CO2 e azoto. Un esempio utilizzato per il CNC è:
    • AZ31: ottimo per lavorazioni meccaniche e grado aerospaziale.
  • Altro: Naturalmente, ci sono molti altri metalli puri e leghe che possono essere lavorati a CNC, anche se questi sono i più popolari.

Durante il processo di progettazione CAD di queste parti metalliche, è necessario tenere conto delle caratteristiche di questi metalli. Inoltre, le macchine a controllo numerico per lavorarle devono disporre degli strumenti adeguati e della potenza necessaria per farlo. D'altra parte, quando si lavora un metallo con il CNC alcuni fattori devono essere presi in considerazione: destinazione d'uso/proprietà necessarie e costo totale (costo del materiale + costo di lavorazione). D'altra parte, l'obiettivo di molte macchine a controllo numerico è quello di produrre un'elevata quantità di pezzi al minor costo possibile e nel minor tempo possibile. Più facile è il metallo da lavorare, meno tempo e costi saranno necessari, anche se questo dipenderà anche dalla complessità del pezzo.

Infine, vorrei sottolineare che è anche importante finitura e post lavorazione che può essere data ai metalli dopo la lavorazione CNC. Ad esempio, alcune parti dovranno essere lucidate per rimuovere segni prodotti da utensili CNC, rimuovere bave dopo il taglio, trattamenti superficiali (zincati, verniciati,...) per prevenire la corrosione o per motivi estetici, ecc.

Macchina CNC per legno

C'è un molto legno disponibili sul mercato, inclusi truciolare, MDF, compensato, ecc. Il legno, in generale, consente lavorazioni abbastanza facili, per questo è ampiamente utilizzato per fresatura, taglio e tornitura. Inoltre, è un materiale relativamente economico e abbondante. D'altra parte, è solitamente uno dei materiali più utilizzati anche per le macchine a controllo numerico domestiche utilizzate da alcuni maker e appassionati di bricolage.

un po ' esempi di legno lavorare con il CNC sono:

  • legni duri: sono solitamente legni esotici di grande durata e qualità. Sono costosi, ma la loro grana stretta li rende molto resistenti per molte applicazioni. Questi hanno bisogno di strumenti più rigidi e duri per funzionare e possono richiedere più tempo. Tuttavia, possono essere migliori di quelli morbidi quando si tratta di intagli complessi o forme intricate. Alcuni esempi comuni sono:
    • Fresno: Legno chiaro, pesante con eccellenti proprietà meccaniche come rigidità e durezza. Può essere utilizzato per sedie, tavoli, mazze da hockey, mazze da baseball, racchette da tennis, ecc.
    • Haya: simile al precedente in termini di resistenza, ma è più flessibile. Pertanto, puoi costruire mobili con forme curve senza scheggiarsi. Essendo inodore, può essere utilizzato anche per cucchiai, piatti, bicchieri, taglieri, ecc. Naturalmente, questo legno non è raccomandato per l'intaglio.
    • betulla: è molto duro, simile a quello della quercia o del noce. Il suo colore è chiaro, non si ammacca facilmente, ha una buona resistenza e tiene bene le viti. Pertanto, può essere utilizzato per il rinforzo di strutture di mobili.
    • ciliegio: Ha un colore bruno-rossastro chiaro, buona resistenza, non si deforma facilmente, facile da intagliare, ed è duro. Pertanto, può essere utilizzato per ornamenti intagliati, mobili, strumenti musicali, ecc. Ma è necessario prestare attenzione quando si lavora con strumenti smussati, poiché potrebbero generare segni di bruciature a causa dell'attrito.
    • Olmo: marrone rossastro da chiaro a medio, durezza elevata e ottimo per taglieri, mobili, pannelli decorativi, mazze e bastoni da hockey, ecc. Naturalmente, può essere danneggiato se viene utilizzato un mandrino a bassa potenza per tagliarlo dalle sue fibre.
    • Mogano: È molto apprezzato per il suo aspetto e la sua solidità, con una tonalità bruno rossastra profonda. È altamente resistente ai danni dell'acqua ed è adatto per la costruzione di barche, calici, mobili, strumenti musicali, pavimenti (parquet), ecc.
    • Arce: è uno dei più duri e durevoli, e non necessita di troppi trattamenti dopo la lavorazione. Ideale per scrivanie, tavoli da lavoro, pavimenti, taglieri da macellaio e altri strumenti che devono resistere a "trattamenti violenti".
    • quercia: un legno resistente alla rottura, resistente all'umidità e agli agenti atmosferici, e pesante, oltre che interessante dal punto di vista estetico. Ecco perché può essere utilizzato per mobili da esterno, cantieristica navale, ecc. A causa delle sue caratteristiche di grana incrociata, ti consigliamo di eseguire passate poco profonde per il suo taglio e utilizzare meglio le frese con punta in metallo duro.
    • Noce: È un legno costoso, con un forte colore marrone. Ma è resistente agli urti, è duro, non brucia facilmente durante la lavorazione, anche se è necessario eseguire passaggi poco profondi per evitare che si rompano. Le applicazioni di questo materiale possono essere da calci di fucile, a sculture e intagli a rilievo, a ciotole tornite, mobili e strumenti musicali.
  • Legni teneri: Sono una buona scelta per i principianti o per tipi di macchine CNC non troppo potenti. Inoltre, essendo più economici e più facili da reperire, possono essere consigliati per falegnamerie a basso costo. Hanno anche un altro aspetto positivo, ed è che non causano così tanta usura sugli strumenti. Tuttavia, non hanno le stesse proprietà di quelli duri. Alcuni esempi comuni sono:
    • Cedro: Ha un profumo gradevole, e un tono bruno-rossastro abbastanza gradevole, con nodi che possono rendere difficoltosa la molitura. È resistente alle intemperie, quindi potrai realizzare mobili da esterno, barche, recinzioni, pali, ecc. Non brucia facilmente a velocità di lavorazione lente come quelle dure.
    • cipresso: ha una buona resistenza alla decomposizione, è morbido, facile da lavorare, anche se presenta nodi che possono rendere difficoltosa la lavorazione con blocchi di grandi dimensioni. Può essere utilizzato per armadi, mobili, finestre, finiture e rivestimenti.
    • Abeto: legno facile da lavorare, con un disegno coerente, morbido e resistente. Nonostante non sia tra i legni duri, può essere utilizzato anche per i pavimenti.
    • Pino: È un legno economico, di colore chiaro e leggero. Mantiene bene la forma e non si restringe troppo. È abbastanza difficile da rendere difficile la lavorazione dell'intaglio. Le lunghezze di taglio dovrebbero essere ridotte per evitare scheggiature e dovrebbero essere utilizzate velocità del mandrino più elevate per prevenire danni.
    • sequoia: legno di colore rosso, molto resistente alla decomposizione e ai raggi solari. È facile da lavorare e il risultato è molto liscio. Può essere una buona scelta per intagliare, creare dettagli intricati o per oggetti che saranno all'aperto. Naturalmente, è necessario utilizzare strumenti molto affilati per evitare scheggiature e strappi.
    • Abeto: È uno dei più duri nella gamma dei legni teneri. È leggero, ma suscettibile di decadimento. È facile da lavorare ed è conveniente. Può essere buono come pannelli, strumenti musicali, mobili, ecc.
    • MDF: Questo acronimo si riferisce al pannello di fibra a media densità, un tipo di legno ingegnerizzato (artificiale) utilizzato per mobili, porte, ecc. È molto economico in quanto è composto da scarti di legno duro e tenero combinati con cera e resine. È più denso del compensato e funziona facilmente, senza scheggiarsi o rompersi facilmente (le velocità di avanzamento e mandrino devono essere adeguate, poiché si riscaldano abbastanza rapidamente e possono bruciare) e avrà una finitura liscia. Tuttavia, può avere una resistenza migliore in una direzione rispetto all'altra, cosa che non è positiva per le parti che devono essere robuste o per le strutture. Un altro dettaglio importante è l'estetica, poiché non offre le venature del legno naturale, quindi richiede la verniciatura, o l'uso di fogli decorativi. Per precauzione diciamo che le particelle fini che vengono inalate durante le lavorazioni con MDF sono dannose per la salute, poiché non è solo legno. Indossare una maschera.
    • compensato: È costituito da più sottili fogli di legno incollati insieme. Pesa meno di altri legni solidi e può essere adatto per pensili e altre cose a basso costo ea basso costo. Bisogna prendere precauzioni quando lo si lavora con qualsiasi tipo di macchina a controllo numerico, poiché tende a scheggiarsi

dovresti anche considerare altri aspetti importante quando si sceglie il legno giusto per il proprio progetto:

  • Granulometria: la grana fine appartiene ai legni teneri, la grana grossa ai legni duri. Quello a grana fine è più facile da fresare, ma quello a grana grossa offre una maggiore scorrevolezza e una migliore finitura.
  • contenuto di umidità: Interferisce con la flessibilità e la durata del legno, così come la finitura durante l'intaglio e le velocità di avanzamento che puoi ottenere. L'ideale per l'intaglio è il legno tra il 6-8% di umidità. L'umidità determinerà anche la temperatura dell'utensile durante il processo e per ogni 1% di umidità che sale, la temperatura aumenterà di circa 21ºC. Inoltre, una bassa umidità può causare un'eccessiva lacerazione della superficie e troppa umidità può causare superfici più sfocate.
  • Nodi: sono zone dove i rami si uniscono al tronco, e di solito hanno fibre in direzioni diverse e sono più dure e più scure. Quando si lavora con una macchina CNC, l'improvviso cambiamento di durezza potrebbe causare un carico d'urto, quindi è necessario utilizzare parametri appropriati o utilizzare indicazioni che evitino questi nodi.
  • tasso di anticipo: è la velocità di avanzamento con cui l'utensile passa sulla superficie del pezzo. Se è troppo basso può causare ustioni sulla superficie del legno, se è troppo alto può causare schegge. La maggior parte dei modelli di macchine di solito ha impostazioni diverse per lavorare con più materiali, altri avranno bisogno che tu li regoli manualmente.
  • StrumentiNota: oltre a scegliere macchine CNC con mandrini da 1 a 1.5 CV (da 0.75 a 1.11 kW) per ottenere velocità di lavorazione adeguate per il legno, è importante anche l'utensile utilizzato (e la sostituzione se usurato o smussato):
    • taglio in aumento: Rimuovono i trucioli verso l'alto e possono strappare il bordo superiore del pezzo.
    • taglio verso il basso: Spingono il legno tagliato verso il basso, dando un bordo superiore liscio, ma possono causare strappi sul bordo inferiore.
    • taglio dritto: Non sono ad angolo rispetto alla superficie di taglio, quindi offrono un equilibrio tra i due precedenti. Al contrario, hanno che la velocità di asportazione del materiale non è altrettanto veloce e tendono a scaldarsi maggiormente.
    • compressione: È un tipo di utensile che ha una lunghezza di pochi millimetri e può realizzare tagli in alto o in basso controllando la profondità di taglio. Ciò consente finiture lisce del bordo superiore e inferiore.

Altri materiali

Naturalmente esistono macchine a controllo numerico che possono lavorare con più materiali scambiando gli utensili. Anche altri tipi di macchine a controllo numerico che vanno oltre il legno e il metallo. Alcuni altri esempi di materiali adatti al CNC sono:

  • Nylon: Un polimero termoplastico a basso attrito che può essere utilizzato in alcuni casi come alternativa al metallo. È un materiale rigido, resistente, resistente agli urti, con una buona resistenza chimica e sorprendentemente elastico. Può essere utilizzato per serbatoi, parti elettroniche, ingranaggi, ecc.
  • schiume: un materiale che può avere diversi valori di rigidità ed è molto leggero e resistente.
  • altra plastica: come POM, PMMA, acrilico, ABS, policarbonato o PC, e polipropilene o PP, poliuretano, PVC, gomma, vinile, gomma...
  • ceramica e vetro: allumina, SiO2, vetro temperato, argilla, feldspato, porcellana, gres, ecc.
  • fibre: fibra di vetro, fibra di carbonio...
  • multimateriale: ACM o pannelli sandwich.
  • Carta e cartone
  • marmo, granito, pietra, silicio, ...
  • Pelle e altri tessuti

Secondo i loro assi

I tipi di macchine CNC in base ai loro assi determineranno il numero di gradi di libertà di movimento e complessità dei pezzi che può funzionare I più importanti sono:

Macchina CNC a 3 assi

xyz

lavorazione 3 assi, o macchine CNC a 3 assi, permette all'utensile di lavoro di operare in tre dimensioni o direzioni chiamate X, Y e Z. Questi tipi di macchine sono spesso utilizzati per la lavorazione di geometrie 2D, 2.5D e 3D. Molte delle macchine a controllo numerico economiche hanno solitamente questa configurazione degli assi, e anche molte industriali, poiché è una delle configurazioni più comuni.

  • Asse X e Y: questi due assi lavoreranno il pezzo in orizzontale.
  • Asse Z: Consente all'utensile i gradi di libertà verticali.

La lavorazione CNC a 3 assi è stata un'evoluzione della tornitura rotativa. Il parte occuperà una posizione stazionaria mentre l'utensile da taglio si muove lungo questi tre assi. Ideale per parti senza dettagli o profondità intricati.

Macchina CNC a 4 assi

macchine cnc 4 assi sono simili ai precedenti, ma viene aggiunto un asse aggiuntivo per la rotazione del pezzo. Il quarto asse è chiamato asse A e ruoterà mentre la macchina non sta lavorando il materiale. Una volta che il pezzo è nella posizione corretta, viene applicato un freno a quell'asse e gli assi XYZ continuano a lavorare il pezzo. Esistono alcune macchine che consentono lo spostamento simultaneo di XYZA e sono note come macchine CNC a lavorazione continua.

Questi tipi di macchine a controllo numerico possono creare un grado di dettaglio maggiore rispetto alle precedenti e possono essere adatte parti con cavità, archi, cilindri, ecc.. Questi tipi di macchine presentano solitamente due problemi, come l'usura dell'ingranaggio a vite senza fine se utilizzato intensamente, e possono esserci giochi nell'albero che possono influire sulla precisione o affidabilità della macchina a causa delle vibrazioni.

Macchina CNC a 5 assi

5 assi cnc

una macchina cnc 5 assi si basa su uno strumento con 5 gradi di libertà o direzioni diverse. Oltre a X, Y e Z, devi aggiungere la rotazione con l'asse A come nei quattro assi e un altro asse aggiuntivo chiamato asse B. Questo assicura che gli utensili possano avvicinarsi al pezzo in tutte le direzioni in un unico operazione, senza la necessità di riposizionare manualmente la parte tra le operazioni. Il asse a e b avranno lo scopo di avvicinare il pezzo all'utensile che si muoverà in XYZ.

Questi tipi di macchine sono stati introdotti nel XNUMX° secolo, permettendo maggior grado di complessità e alta precisione. Sono spesso ampiamente utilizzati nelle applicazioni mediche, nella ricerca e sviluppo, nell'architettura, nell'industria militare, nel settore automobilistico, ecc. Lo svantaggio più grande è che la progettazione CAD/CAM può essere complicata, inoltre sono spesso macchine costose e richiedono operatori altamente qualificati.

Altri (fino a 12 assi)

CNC a 12 assi, tipi di macchine CNC

Fonte: www.engineering.com

Oltre a 3, 4 e 5 assi, ci sono tipi di macchine CNC con più assi, anche fino a 12. Queste sono macchine più avanzate e costose, anche se non così comuni. Alcuni esempi sono:

  • 7 assi: consente di creare parti lunghe e sottili con molti dettagli. In questi tipi di macchine CNC abbiamo gli assi per il movimento destra-sinistra, alto-basso, avanti-indietro, rotazione utensile, rotazione pezzo, rotazione testa utensile e movimento pinza.
  • 9 assi: Questo tipo combina un tornio con la lavorazione a 5 assi. Il risultato è che puoi tornire e fresare su più piani con un'unica configurazione e con grande precisione. Inoltre, non necessita di accessori secondari o caricamento manuale.
  • 12 assi: hanno due teste VMC e HMC, ciascuna delle quali consente movimenti sugli assi X, Y, Z, A, B e C. Questi tipi di macchine offrono una maggiore produttività e precisione.

A seconda dello strumento

A seconda dello strumento che monta la macchina CNC, possiamo distinguere tra:

  • solo uno strumento: sono quelli che montano un solo utensile, sia esso una punta da trapano, una fresa, una lama, ecc. Alcune di queste macchine possono eseguire solo un tipo di attività e non possono essere scambiate strumenti con un altro. In altri è possibile cambiare lo strumento, ma deve essere fatto manualmente.
  • multiutensile automatico: hanno una testa con diversi strumenti e possono passare da uno all'altro automaticamente in base alle esigenze.

Che cos'è un router CNC o un router CNC

router di CNC

Un router o router cnc utilizza una testa utensile simile alle fresatrici CNC. Tuttavia, hanno alcune differenze da questi. Questo a volte genera grande confusione e molti li confondono con le stesse macchine da taglio CNC o usano il termine come sinonimo di fresatura CNC.

Differenze con altre macchine a controllo numerico

Un router CNC funziona in modo molto sicuro.simile a una macchina CNC come un tornio o una fresatrice. I router sono ampiamente utilizzati per la produzione di porte nell'industria della lavorazione del legno, tra gli altri. Possono fare molte cose, dall'intaglio della porta, alla decorazione dei pannelli, alle incisioni come insegne, modanature, ebanisteria, ecc. Alcune delle differenze più notevoli con le fresatrici sono:

  • Un router è perfetto per creare profili e lamiere ad alta velocità. Questa è un'altra importante differenza, dal momento che le fresatrici CNC non sono progettate per funzionare così velocemente.
  • Generalmente, le fresatrici CNC vengono utilizzate per fresare/tagliare materiali più duri (titanio, acciaio,...) e le fresatrici CNC per materiali più morbidi (legno, schiuma, plastica,...).
  • I router CNC sono spesso meno precisi delle fresatrici CNC, ma ti permetteranno di creare più parti in meno tempo.
  • Una fresatrice CNC è notevolmente più economica di una fresatrice. Alcune fresatrici avanzate possono costare circa 2000 euro, mentre una fresatrice CNC della stessa qualità costerebbe circa 10.000 euro.
  • I router CNC sono spesso utilizzati per la lavorazione e il taglio di pezzi di grandi dimensioni (porte, lastre,...).
  • Per quanto riguarda la differenza tra il taglio del router CNC e il taglio con un altro tipo di macchina da taglio CNC, c'è il fatto che il router utilizza la velocità di rotazione del suo utensile per eseguire il taglio.
  • Un problema con il router per il taglio è che sprecherà più superficie rispetto ad altri tipi di taglio, poiché l'intero diametro della punta del trapano o della fresa andrà perso.
  • Un router CNC semplifica il taglio in 3D.

D'altra parte, ha anche alcune somiglianze, come le frese usate come utensili, che si possono trovare anche con più assi, per diversi materiali (schiume, legno, plastica,...), ecc.

Tipi di utensili per macchine a controllo numerico

Utensili CNC

Fonte: fittizio

Ci sono anche vari tipi di utensili per CNC che può essere montato sulle teste di lavoro. Da essi dipenderà il tipo di lavorazione che la macchina CNC può eseguire, nonché la profondità, il raggio di azione, la velocità di lavoro, ecc. Alcuni dei più importanti sono:

  • Fragola in faccia o in guscio: È abbastanza comune e sono utili per rimuovere materiale da una vasta area. Ad esempio, per la sgrossatura iniziale di un pezzo.

fresa piatta

  • fresa piatta: un altro utensile standard che può essere visto in diverse dimensioni (diametri), e può essere utilizzato per lavorare i lati e la parte superiore di un pezzo, oltre che per tagliare. Può essere utilizzato anche per perforare cavità.

fresa tonda

  • Fresa a candela tonda: è un altro tipo di taglierino con punta arrotondata, simile al precedente, ma con bordo leggermente arrotondato, per alcuni tipi di incisioni.

fresa tonda

  • fresa a sfera: È completamente tondo in punta, simile all'estremità tonda, ma con una forma più perfetta. È ideale per superfici sagomate 3D e non lascerà spigoli vivi come le estremità quadrate.

trapano

  • trapano: Sono gli stessi dei trapani, uno strumento per forare, eseguire fori maschiati, regolazioni di precisione, ecc. Questi pennelli possono essere di diverse dimensioni.

maschio e filetto

  • machos: se conosci le filiere, per fare filettature sulla superficie esterna di un pezzo, i maschi fanno lo stesso ma all'interno. Cioè, mentre gli stampi possono essere usati per creare una vite, i maschi possono creare dadi.

fresa per smussare

  • fresa per smussare: è simile alla fresa per spianatura, ma di solito è più corta e leggermente più affilata (hanno una punta angolata, a seconda dello smusso desiderato, 30º, 45º, 60º, ecc.). Questo tipo di fresa viene utilizzato per creare smussi negli angoli. Può essere utilizzato anche per lavorare svasatori.

fresa dentata

  • lama seghettata: è un tipo di fresa a forma di disco tagliente che può essere utilizzata per realizzare sottosquadri o scanalature, anche intagli a forma di T che attraversano il pezzo.

sierra

  • Sega longitudinale: È simile al precedente, ma ha una differenza, e cioè che il disco è solitamente più sottile per tagliare solchi profondi o dividere pezzi. Di solito hanno anche un diametro maggiore.

alesatore

  • Alesatore: è un tipo di utensile utilizzato per allargare i fori esistenti per dare loro un diametro esatto. Inoltre, lasciano una buona finitura e hanno una tolleranza migliore rispetto alle punte da trapano.

tagliamosche

  • tagliamosche: È un tipo di fresa che ha solo una lama di taglio montata su una barra. Quella barra può essere spostata per creare un diametro di taglio più grande o più piccolo.

fresa a raggio

  • Fresa a raggio esterno: è un altro strumento speciale per aggiungere un raggio su un bordo esterno.

strumento di incisione

  • strumento di incisione: vengono utilizzati per incidere immagini, testo o contorni sulla superficie di una parte.

  • strumento di svasatura: utilizzato per svasare o per smussare.

coda di rondine

  • fresa a coda di rondine: è uno strumento con una forma un po' particolare e che può fare un sottosquadro in un materiale.

Parametri di controllo CNC

tornio cnc

Infine, è anche importante cconoscere i parametri di lavorazione che interferiscono con il controllo di queste macchine a controllo numerico. Se vuoi eseguire calcoli, devi sapere che ci sono molte risorse che possono aiutarti, dalle app per dispositivi mobili, ai software per PC, passando per alcuni calcolatori online. Alcuni esempi che puoi utilizzare per le corrette impostazioni dei tuoi utensili CNC sono:

Parametri di lavorazione importanti

Per quanto riguarda i parametri che dovresti conoscere quando si controlla una macchina CNC sono:

parametro Definizione Unità
n Numero di giri, ovvero i giri al minuto durante il processo di lavorazione. Nelle macchine professionali è solitamente compreso tra 6000 e 24000 giri/min. Si calcola con la formula:

n = (Vc 1000) / (π D)

RPM
D Diametro di taglio, ovvero il diametro maggiore dell'utensile che è a contatto con il pezzo al momento del taglio. mm
Vc Velocità di taglio. È la velocità con cui la macchina (tornio, trapano, fresatrice...) taglia il truciolo durante la lavorazione (maggiore Dmaggiore Vc). Si calcola con la formula:

vc = (π D n) / 1000

La velocità massima indicata dal produttore dell'utensile non deve essere superata. Oltretutto:

  • Velocità troppo alta:
    • Maggiore usura degli utensili
    • Scarsa qualità di lavorazione
    • Difetti in alcuni materiali
  • Velocità troppo bassa:
    • Scarsa evacuazione dei trucioli
    • Riscaldamento o rinvenimento eccessivo della fresa
    • Bassa produttività e aumento dei costi
    • Difetti in alcuni materiali

Ad esempio, a seconda del materiale potrebbe essere:

  • Alluminio: 350
  • Legno duro: 400
  • Legno tenero e compensato: 600
  • Plastiche: 250 – 600
m / min

(OMS)

Fz Avanzamento per dente o carico truciolo (noto anche come cl o carico truciolo). Cioè, è la quantità o lo spessore del materiale che inizia ogni dente, bordo o labbro dell'utensile.
  • Per aumentare Fz occorre aumentare Vc, diminuire RPM oppure utilizzare una fresa con meno denti.
  • Per diminuire Fz è necessario diminuire Vf, aumentare RPM o utilizzare più denti.

Per calcolare Fz, puoi usare la formula:

Fz = Vf / (z n)

E se vuoi calcolare l'avanzamento per giro:

F = Fz z

mm
Vf Velocità di avanzamento. È la lunghezza percorsa dall'utensile sul pezzo nell'unità di tempo. La formula è:

Vf = F n

L'avanzamento dovrebbe essere controllato per:

  • Velocità eccessiva:
    • Migliore controllo dei trucioli
    • Tempo di taglio minore
    • Minore usura degli utensili
    • Aumento del rischio di rottura dell'utensile
    • Superficie lavorata più ruvida
  • Velocità troppo lenta:
    • patatine più vecchie
    • Migliore qualità della superficie di lavorazione
    • Tempi di lavorazione più lunghi e costi più elevati
    • Usura utensile accelerata
mm / min

(om/min)

Z Numero di denti della fresa o dell'utensile. -
ap
Profondità di taglio, profondità assiale o profondità di passata (può anche apparire come wc). Si riferisce alla profondità che l'utensile raggiunge ad ogni passata. Una profondità inferiore forzerà più passaggi.

Dipende dall'altezza massima di taglio (LC o I), dal diametro della fresa (S o D). E può essere controllato, ad esempio, per raddoppiare la profondità di taglio è necessario ridurre il carico di trucioli del 25%.

mm
ae Larghezza di taglio o profondità di taglio radiale. Simile a sopra. mm

Queste sono le valores che si possono ottenere dal manuale, dal software o dai calcolatori del costruttore della macchina a controllo numerico, in modo da regolare i parametri per il tipo di lavorazione (secondo i limiti del modello e delle caratteristiche tecniche), il materiale dell'utensile stesso (si possono rompere , piega , surriscaldamento,... se non idonei), e il materiale utilizzato (potrebbe generare scarsa lavorazione, difetti nel pezzo,...). E tutti questi parametri sono inclusi anche nel G-Code, come i comandi S per modificare l'RPM, la velocità di avanzamento usando i comandi G-Code F, ecc.

Informazioni sul produttore

I produttori di macchine CNC forniscono dati su velocità di taglio, carico truciolo, ecc., tutto è solitamente nel manuale fornito con la macchina, nella versione digitale del manuale che puoi trovare sul sito Web ufficiale del marchio della macchina CNC. , o anche le tue schede tecniche. Assicurati che sia per il tuo modello specifico, poiché potrebbe variare tra i modelli, nonostante provenga dalla stessa macchina.

Da questi dati è possibile calcoli manualmente, utilizzando le formule nella tabella sopra o utilizzando calcolatrici, app o software online. Nel caso in cui non disponi dei dati del produttore, hai diverse opzioni:

  • Usa l'esperienza come guida, partendo sempre da valori dei parametri più conservativi per non forzare. Cioè, una specie di prova ed errore. Nella gilda viene solitamente chiamato metodo di ascolto e misura, ovvero verificare che la macchina svolga correttamente il lavoro in termini di taglio e finitura e regolare i parametri per apportare le correzioni necessarie.
  • Utilizzare il manuale o la tabella dei valori di un altro produttore che abbia caratteristiche simili (D, numero di denti, materiale,...).

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