Il tornio è la macchina utensile più antica e si è adattato alle nuove tecnologie e alle esigenze dell'industria delle lavorazioni meccaniche. Oggi esistono diversi tipi di torni, come il tornio verticale CNC, utilizzato per lavorare pezzi di grandi dimensioni.
Che cos'è il tornio verticale CNC?
Il tornio verticale è uno dei numerosi tipi di tornio utilizzati nell'industria delle lavorazioni meccaniche. Questo tipo di tornio si impiega per lavorare pezzi di grandi dimensioni. Queste macchine si caratterizzano per un asse verticale e una tavola girevole che poggia sul piano orizzontale; ciò consente al tornio di sostenere pezzi di grandi dimensioni e di notevole peso e volume. Questi pezzi non potrebbero essere lavorati, ad esempio, su torni paralleli. In un tornio verticale tradizionale, cioè senza tecnologia CNC, le tavole girevoli possono avere diametri da uno a quindici metri.
Il tornio verticale permette di realizzare pezzi di forma cilindrica e conica grazie al movimento di rotazione attorno all'asse. Questi torni eseguono tre movimenti di base per la lavorazione:
- Un movimento principale che consente l'asportazione del materiale sotto forma di truciolo.
- Un movimento di avanzamento che definisce la traiettoria seguita dall'utensile.
- Un movimento di penetrazione, cioè la profondità alla quale l'utensile deve lavorare per asportare il materiale.
Grazie al progresso tecnologico esistono torni a controllo numerico computerizzato (CNC). Il tornio verticale CNC è dotato di un computer e ne segue le istruzioni, contenute in un software, per sapere quali utensili, movimenti e velocità utilizzare nella lavorazione. Il tornio verticale CNC, che lavora sugli assi X e Z, si utilizza ad esempio per la lavorazione di componenti automotive.
Tecnologia CNC
Il tornio verticale CNC, come tutte le macchine utensili che funzionano con questo linguaggio alfanumerico, richiede programmi sofisticati. Per lavorare con il CNC occorre una progettazione preliminare del pezzo da lavorare, realizzata con i software CAD e CAM. Il primo serve a progettare il pezzo al computer e il secondo a tradurlo nel linguaggio CNC. Una volta realizzato, il progetto viene caricato nel computer della macchina.
L'operatore può inserire manualmente i comandi o le istruzioni specifiche affinché la macchina esegua il lavoro e si adatti al progetto.
Perché usare un tornio verticale CNC?
La tecnologia CNC offre grandi vantaggi all'industria delle lavorazioni meccaniche. Iltornio verticale CNC, chiamato anche VTL, dall'inglese vertical turning lathe, è ideale per lavorare pezzi molto pesanti. Questi pezzi vengono fissati al mandrino autocentrante o piattaforma, che, come il pezzo, è di grandi dimensioni. Un tornio verticale CNC è in grado di lavorare una gamma molto ampia di diametri, da un metro a oltre venti metri.
Inoltre, poiché i pezzi sono collocati in posizione verticale, non serve tanta forza di serraggio come nei torni paralleli o a bancale orizzontale; ciò mantiene il pezzo saldo ed evita anche la flessione o deformazione. D'altra parte, i pezzi da tornire su queste macchine possono essere non solo molto pesanti, ma anche relativamente corti; tra questi dischi, ruote, cuscinetti e persino componenti aerospaziali.
Su un tornio verticale CNC si possono applicare anche forze di taglio molto maggiori, il che aumenta la quantità di truciolo asportata al minuto (RPM); ciò riduce i cicli di tornitura. Grazie a questa caratteristica, i torni verticali sono macchine con una produttività molto maggiore rispetto ai torni paralleli. Un altro vantaggio dei torni verticali è che occupano poco spazio in officina, poiché tutte le loro parti e i loro componenti si trovano sul piano verticale. Inoltre, solo raramente richiedono una contropunta.
E come si movimentano i pezzi di grandi dimensioni? Per fissare i pezzi sulla tavola si usano paranchi o carroponti se sono molto grandi e pesanti; se non lo sono, si possono usare sistemi robotizzati. Infine, grazie al CNC, aumenta la produttività, si riducono i tempi di lavorazione e la manodopera e, di conseguenza, diminuiscono anche i costi di produzione.
I torni verticali dispongono di guide montate su due montanti verticali, paralleli e uniti nella parte superiore da una traversa. Il carro portautensili di questa macchina si sposta orizzontalmente lungo la traversa. Nei torni verticali CNC il portautensili si può cambiare in meno di un minuto e con grande precisione, perché il cambio utensile su questa macchina è automatico, il che riduce anche i tempi morti.