La lavorazione a 5 assi è una delle tecniche di lavorazione più avanzate oggi disponibili. Grazie a questo moderno procedimento è possibile dare forma a pezzi di forme e dimensioni diverse che non si possono lavorare facilmente sulle macchine utensili tradizionali. Ma che cos'è la lavorazione a 5 assi? Quali macchine utensili eseguono questo processo?
Lavorazione a 5 assi: una rivoluzione per l'industria
La lavorazione a 5 assi si riferisce al numero di direzioni che può seguire l'utensile da taglio. Le macchine utensili tradizionali possono muoversi su determinati piani, generalmente X e Y. Nei centri di lavoro a 5 assi l'utensile può muoversi lungo gli assi X, Y e Z, ma anche ruotare attorno agli assi A e B, a seconda del lavoro da eseguire sul pezzo.
L'aggiunta del movimento sugli assi A e B consente all'utensile di raggiungere qualsiasi angolo e direzione del pezzo. Cosa impossibile, ad esempio, su un tornio tradizionale, dove il pezzo deve essere riposizionato. È qui che risiede il vantaggio principale di questo sofisticato processo: si possono lavorare le cinque facce di un pezzo in un'unica volta, senza riposizionare il pezzo né fermare la macchina.
La lavorazione a 5 assi è una delle tecniche più avanzate e complesse tra i processi ad asportazione di truciolo. Inoltre, i movimenti della macchina possono essere eseguiti sia dalla tavola di lavoro sia dalla testa.
Tipi di lavorazione multiasse
Due delle tecniche più avanzate di lavorazione ad asportazione di truciolo sono la lavorazione 3+2 e la lavorazione a 5 assi. Sono chiamate cicli di lavorazione multiasse.
- Ciclo 3+2: in questo tipo di lavorazione il quarto e il quinto asse (A e B) restano fissi. Possono muoversi solo nel passaggio da un'operazione all'altra; gli altri tre assi, X, Y e Z, si muovono invece simultaneamente.
- Ciclo a 5 assi simultanei: la tecnica più complessa, perché i cinque assi si muovono contemporaneamente. In questo modo l'utensile può raggiungere diverse angolazioni del pezzo, si riducono i tempi di lavorazione e si ottiene una finitura migliore.
Tecnologia specifica
La lavorazione multiasse si esegue su macchine utensili chiamate centri di lavoro, che funzionano tramite controllo numerico computerizzato (CNC). Ma perché queste macchine possano funzionare è indispensabile l'uso di software di programmazione per la progettazione del pezzo: si tratta del CAD (progettazione assistita da computer) e del CAM (produzione assistita da computer). Prima di montare il pezzo sulla macchina, occorre utilizzare un computer per realizzarne il disegno; una volta completato, il disegno deve essere tradotto in un linguaggio alfanumerico tramite il CAM.
Il risultato viene poi caricato nel computer del centro di lavoro, che indica agli utensili i movimenti da compiere per ottenere il risultato desiderato. Queste macchine possono essere programmate anche dall' operatore inserendo una serie di codici specifici.
Caratteristiche e vantaggi del centro di lavoro a 5 assi
In un centro di lavoro a 5 assi i primi tre assi corrispondono ai piani del sistema cartesiano X, Y e Z; il quarto asse (A) controlla la rotazione del pezzo attorno a uno degli assi ed è ideale per la lavorazione di pezzi cilindrici. Il quinto asse (B) consente il movimento di rotazione non di un solo asse, ma di entrambi contemporaneamente; si crea così una combinazione di rotazioni che permette una maggiore libertà di movimento. Inoltre, grazie al quinto asse, è possibile eseguire la rotazione perpendicolare attorno a un asse mentre il pezzo si inclina perpendicolarmente a tale asse.
Inoltre, poiché i centri di lavoro sono dotati di tecnologia CNC, è possibile eseguire non solo lavori molto complessi, ma anche diversi processi in un'unica volta. Ad esempio, si può tornire un pezzo e allo stesso tempo eseguire un'altra lavorazione, come il miglioramento della finitura. Su una macchina tradizionale questo è possibile solo fermando la macchina e riposizionando il pezzo. I risultati sono più precisi e si possono utilizzare utensili più corti, che consentono di aumentare la velocità di taglio; ciò riduce anche le vibrazioni dell'utensile.
La lavorazione a 5 assi si utilizza per la produzione in serie, poiché questa tecnica consente la lavorazione ad alta velocità. Potendo lavorare forme complesse in un solo processo, aumenta la produttività e si riducono non solo i tempi di produzione, ma anche la manodopera; con il CNC, un solo operatore può controllare più macchine (sempre con tecnologia CNC) contemporaneamente. Di conseguenza si riducono anche i costi di produzione.
In Ferrotall disponiamo dei centri di lavoro orizzontali a 5 assi del costruttore tedesco GROB WERKE