Il portale verticale è un tipo di costruzione impiegato nelle macchine utensili a controllo numerico computerizzato. Questa struttura si trova nelle fresatrici e nei centri di lavoro CNC.
Il portale verticale nei centri di lavoro
Il portale verticale dei centri di lavoro è stato concepito per lavorare pezzi di grandi dimensioni destinati all'industria pesante. Per questo motivo, questo tipo di macchine viene impiegato di solito per produrre componenti per i settori aeronautico, aerospaziale e automobilistico, che richiedono la lavorazione di pezzi molto grandi e complessi, con strutture e componenti specifici.
Nel centro di lavoro a portale verticale l'asse del mandrino è perpendicolare alla tavola di lavoro. Queste macchine possono inoltre essere programmate in modi diversi e persino adattate per lavorare più pezzi. Le macchine con questa struttura offrono un'ampia varietà di configurazioni degli assi, che cambiano in base alle esigenze di lavorazione.
Dal punto di vista della struttura, questi centri di lavoro sono dotati di due montanti, traversa e slitte scorrevoli. Esistono versioni a traversa fissa, traversa mobile e montante mobile: tutto dipende dal tipo di portale. Ad esempio, ci sono centri di lavoro in cui la traversa superiore è fissa mentre la tavola di lavoro si muove. In altri, la traversa si sposta verso l'alto e verso il basso e la tavola avanti e indietro.
Fresatrici CNC a portale verticale
Le fresatrici sono state le prime macchine utensili a cui è stato applicato un computer per eseguire i processi in modo automatico. Queste macchine funzionano tramite controllo numerico computerizzato, per cui in tutti i processi è il computer della macchina a gestire la lavorazione. È quindi il computer a stabilire la velocità di taglio, la profondità di passata, l'avanzamento e così via.
Per lavorare pezzi di grandi dimensioni, anche le fresatrici si sono evolute e hanno adottato il portale verticale. Per questo, insieme ai centri di lavoro, le fresatrici a portale sono tra le macchine più utilizzate per realizzare pezzi, ricambi e componenti per l'industria pesante.
Queste fresatrici sono dotate di un telaio (detto a portale) e di un lungo bancale orizzontale. La macchina è in grado di lavorare la superficie del pezzo con più frese contemporaneamente; ricordiamo che la fresa è l'utensile di taglio più importante di ogni fresatrice ed è costituita da più taglienti rotanti che asportano truciolo quando entrano in contatto con la superficie del pezzo. Per questo nelle fresatrici a portale verticale la precisione di lavorazione e l'efficienza produttiva sono piuttosto elevate.
Una fresatrice a portale verticale non comprende soltanto il CNC, ma è dotata anche di altri sistemi meccanici, idraulici, elettrici e numerici. Grazie a questi può lavorare piani, superfici e fori con diversi processi, come fresatura, alesatura, foratura e maschiatura. La fresatrice esegue queste lavorazioni in un unico piazzamento: l'operatore non deve riposizionare il pezzo, perché è la macchina stessa a poterlo ruotare e posizionare secondo le esigenze di lavorazione programmate in precedenza.
Tra le caratteristiche di queste macchine troviamo:
- Controllo numerico per la gestione centralizzata della macchina.
- Sistemi di servoazionamento.
- Sistemi di azionamento a pignone e cremagliera e guide a rulli.
- Rigidità.
- Elevata efficienza.
- Struttura semplice.
- Richiede un intervento minimo dell'operatore.
Se il portale è mobile, la macchina può essere a tavola fissa e portale mobile oppure a portale mobile di tipo a ponte. Le fresatrici a portale di tipo a ponte hanno un ingombro ridotto e una grande capacità di sostenere carichi pesanti. Per darLe un'idea delle dimensioni di queste macchine, il portale può percorrere fino a 20 metri.
Centro di lavoro o fresatrice a portale?
Ora che sa che il portale verticale si trova sia nei centri di lavoro sia nelle fresatrici, potrebbe chiedersi qual è la differenza tra queste due macchine, visto che entrambe sono in grado di lavorare pezzi di grandi dimensioni. Il centro di lavoro dispone di un magazzino utensili e cambia gli utensili in modo automatico; nella fresatrice a portale, invece, il cambio degli utensili deve essere manuale.
Questo non significa che le fresatrici non abbiano le stesse prestazioni dei centri di lavoro. Una fresatrice, ad esempio, può eseguire diverse funzioni di lavorazione e utilizzare contemporaneamente più frese per dare forma al pezzo. La capacità produttiva di entrambe le macchine le ha rese indispensabili per la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni.