La fresatrice a controllo numerico è la fresatrice dotata della tecnologia a controllo numerico computerizzato CNC. Questo tipo di macchina utensile è uno dei più avanzati nel settore delle lavorazioni meccaniche, perché è in grado di lavorare pezzi molto complessi in tempi brevi.
Caratteristiche della fresatrice a controllo numerico
La fresatrice a controllo numerico non è altro che una fresatrice tradizionale dotata di tecnologia a controllo numerico computerizzato. L'introduzione di questa tecnologia in diverse macchine utensili, come i torni e le fresatrici, ha permesso l'automazione dei processi produttivi. Grazie a questa tecnologia, inoltre, la macchina può eseguire movimenti impossibili da realizzare manualmente.
Le fresatrici tradizionali sono macchine utensili che impiegano un utensile da taglio, a uno o più taglienti, chiamato fresa. La fresa ruota fino a raggiungere la superficie del pezzo da lavorare per asportare il sovrametallo dalla superficie del pezzo. Una fresatrice a controllo numerico funziona secondo lo stesso principio delle macchine tradizionali, ma integra anche un computer. È il computer ad automatizzare il processo, perché sceglie i diversi parametri di lavorazione come la velocità e la profondità di passata. Sceglie inoltre l'utensile da taglio necessario per la lavorazione e può persino alternare diversi utensili, se necessario.
Componenti della fresatrice CNC
La fresatrice a controllo numerico è molto simile a quella tradizionale e ha le stesse parti mobili: tavola, testa, mandrino e carri di traslazione. La differenza tra le fresatrici CNC e quelle tradizionali, però, è che le prime non hanno i volantini né le leve usati per azionare le parti mobili. Al loro posto, la fresatrice a controllo numerico dispone di uno schermo montato su un pannello di comando e un armadio metallico che contiene i componenti elettrici ed elettronici della macchina. Sono questi a regolare il funzionamento dei motori.
La combinazione dei motori e del CNC consente di eseguire numerose operazioni di lavorazione, anche su pezzi molto complessi. I componenti di questa macchina sono:
- Montante.
- Tavola di lavoro con spostamenti lungo gli assi Y e X.
- Fresa o utensile da taglio.
- Testa di taglio che ospita il motore del mandrino.
- Computer o pannello di controllo CNC.
- Tubi flessibili che erogano il liquido refrigerante.
- Assi principali di traslazione (X, Y e Z).
- Assi supplementari (A e B).
Gli assi di fresatura
Le fresatrici tradizionali si classificano in base all'orientamento dell'utensile da taglio, ma anche in base al numero di assi di cui dispongono e sui quali la macchina può lavorare. Una fresatrice a controllo numerico dispone dei tre assi principali X, Y e Z, ma può includere anche due assi supplementari che la rendono ancora più sofisticata.
- L'asse X è orizzontale e parallelo alla superficie che sostiene il pezzo.
- Asse Y, che forma una terna destrorsa con gli assi X e Z. La tavola compie un movimento sul piano orizzontale trasversale.
- Asse Z. Su questo asse è montata la fresa ed è quello che dispone della potenza di taglio necessaria per la lavorazione. Compie un movimento verticale.
- Assi A e B. Nelle fresatrici CNC questi assi consentono la rotazione e l'inclinazione dei pezzi. Grazie a essi, la fresa può raggiungere zone del pezzo impossibili da lavorare sulle fresatrici tradizionali.
Grazie alla tecnologia CNC esistono diversi assi supplementari che vengono controllati in modo indipendente e che dipendono dal movimento delle tavole rotanti e delle teste orientabili.
Funzionamento della fresatrice a controllo numerico
Il CNC ha il compito di controllare gli spostamenti della tavola, dei carri trasversali e longitudinali e del mandrino lungo i diversi assi della macchina. Tuttavia, perché la macchina funzioni correttamente, è necessario seguire specifici parametri di lavorazione. Come fa il computer della macchina a sapere lungo quali assi spostare la tavola? Come sa quali utensili usare e a quale velocità?
Per questo è indispensabile una progettazione preliminare del pezzo. Il computer viene controllato tramite un software fornito con la macchina stessa e basato sul linguaggio di programmazione CNC, che può essere ISO, Fagor, Fanuc, ecc. Questo software utilizza numeri, lettere e simboli che permettono di codificare il formato adatto alla lavorazione. È questo che impartisce le istruzioni alla macchina.
Ma prima che la macchina possa funzionare con uno di questi linguaggi alfanumerici, il progetto deve essere caricato nel computer principale. Il progetto va realizzato su un computer esterno con programmi specifici. Una fresatrice a controllo numerico richiede quindi:
- CAD. Software con cui si progetta il pezzo.
- CAM. Software di fabbricazione assistita da computer. Calcola gli spostamenti che gli assi devono eseguire per la lavorazione e aggiunge i parametri come velocità di avanzamento, velocità di rotazione e utensili da taglio necessari.
- Software di controllo. È integrato nel computer della macchina e riceve le istruzioni del CAM quando vengono caricate sulla macchina. Il software esegue il progetto realizzato con il CAD secondo le indicazioni del CAM.