Una delle tecniche di lavorazione meccanica più avanzate oggi è quella a 5 assi. Grazie a questo tipo di processo è possibile lavorare pezzi di forme e dimensioni diverse che, per le loro caratteristiche, non possono essere lavorati su altre macchine utensili. Come funziona il CNC a 5 assi? Quali macchine utensili ne dispongono?
Che cos'è la lavorazione a 5 assi?
Prima di vedere come funziona la lavorazione CNC a 5 assi, è importante conoscere a fondo questa tecnica rivoluzionaria, che offre solo vantaggi all'industria. Questo tipo di lavorazione prende il nome dal numero di direzioni che l'utensile da taglio di una macchina è in grado di seguire. Come sa, le macchine utensili tradizionali possono muoversi in direzioni diverse, ma solo su determinati piani: il tornio, ad esempio, si muove solo sui piani X e Z, mentre la fresatrice lavora sugli assi X, Y e Z. Nella lavorazione a 5 assi se ne aggiungono altri due: A e B.
Gli assi A e B sono in realtà movimenti di rotazione che consentono all'utensile da taglio di raggiungere il pezzo da qualsiasi angolazione e direzione. In effetti tutte le macchine, anche quelle che non sono a 5 assi, possono raggiungere qualsiasi punto del pezzo; la differenza è che il pezzo deve essere riposizionato manualmente, cosa che non accade con una macchina CNC.
Il fatto che una macchina a 5 assi sia CNC comporta solo vantaggi per le officine meccaniche. In altre parole, mentre su una macchina tradizionale l'operatore deve riposizionare il pezzo, la macchina CNC lo fa automaticamente grazie agli assi A e B, a seconda della lavorazione da eseguire sul pezzo; ciò si traduce in una riduzione dei tempi di produzione.
In sintesi, la lavorazione CNC a 5 assi è quella che consente di lavorare, in un unico piazzamento e senza fermare la macchina né riposizionare il pezzo, tutte le cinque facce del pezzo stesso. La lavorazione a 5 assi è considerata una delle tecniche più avanzate e complesse nel settore delle lavorazioni meccaniche. Si tratta di una lavorazione ad asportazione di truciolo e i movimenti possono essere eseguiti sia dalla tavola di lavoro sia dalla testa.
La lavorazione multiasse
È importante non confondere i tipi di lavorazione multiasse. Sebbene siano le tecniche più avanzate ed entrambe prevedano cinque assi, è fondamentale saperle distinguere. I tipi di lavorazione multiasse sono:
- Lavorazione 3+2. Anche questo tipo include gli assi A e B, che però restano fissi, a differenza degli assi X, Y e Z, che si muovono simultaneamente. Gli assi A e B possono muoversi, ma solo nel passaggio da un'operazione all'altra.
- Lavorazione a 5 assi. Come anticipato, i 5 assi si muovono simultaneamente.
Come funziona il CNC a 5 assi: i centri di lavoro
Non tutte le macchine CNC lavorano a 5 assi. Possono farlo solo macchine specifiche chiamate centri di lavoro. Queste macchine funzionano in modo automatizzato, sono in grado di eseguire molteplici operazioni di lavorazione e sono governate dal controllo numerico computerizzato (CNC). Richiedono un intervento umano minimo e utilizzano utensili da taglio rotanti, in particolare punte e frese.
Come funziona il CNC a 5 assi di un centro di lavoro? Queste macchine utensili sono in grado di eseguire processi automatizzati grazie al CNC. Come tutte le macchine a controllo numerico computerizzato, i centri di lavoro richiedono software di programmazione aggiuntivi per poter lavorare un pezzo. Prima di posizionare il pezzo sulla tavola della macchina, questo deve essere stato progettato su computer esterni con software CAD (progettazione assistita da computer) e CAM (produzione assistita da computer). Una volta progettato il pezzo in modo esterno, il progetto deve essere tradotto nel linguaggio alfanumerico CNC e caricato nel computer della macchina utensile.
Una volta completata la programmazione (che può essere automatica o manuale), il centro di lavoro può entrare in funzione. È proprio grazie al progetto caricato nel computer che la macchina sa quali utensili da taglio utilizzare e come posizionare il pezzo.
Il movimento degli assi
Una delle caratteristiche del centro di lavoro è la capacità di lavorare tutte le facce di un pezzo contemporaneamente. Ciò è possibile grazie ai 5 assi di cui è dotato. I primi tre corrispondono al sistema cartesiano X, Y e Z. Il quarto e il quinto asse sono, rispettivamente, A e B. L'asse A serve a controllare la rotazione del pezzo attorno a uno qualsiasi degli assi ed è ideale per la lavorazione di pezzi di forma cilindrica.
L'asse B, invece, fornisce il meccanismo di rotazione di tutti gli assi contemporaneamente. Grazie al quinto asse è possibile creare combinazioni di rotazioni che offrono una maggiore libertà di movimento; inoltre, l'asse B consente un movimento perpendicolare rispetto all'asse, mentre il pezzo si inclina perpendicolarmente rispetto a esso.