Che cos'è la lavorazione CNC？ - Tecnologia CNC CNC

Qual è la storia della lavorazione CNC?

Durante la Seconda Guerra Mondiale, gli Stati Uniti sfornavano rapidamente navi, aerei e veicoli per l’esercito. Anche una volta terminata la guerra, la produzione continuò a crescere grazie al boom del dopoguerra nella costruzione di case, nell’espansione delle infrastrutture e nei trasporti. Naturalmente, ingegneri e progettisti avevano bisogno di strumenti che li aiutassero a soddisfare in modo efficiente la crescente domanda di prodotti industriali.

Ecco che entra in gioco la lavorazione CNC.

John T. Parsons, che lavorava nella produzione di pale per elicotteri, è stato uno dei primi a sostenere la lavorazione CNC. Lui e i suoi colleghi della Wright-Patterson Air Force Base di Dayton, Ohio, utilizzarono le curve di interpolazione, che potevano essere applicate alla lavorazione con metodi computazionali, per ottenere le complesse conicità richieste dalle pale dei rotori. Quando l’azienda di Parsons è stata chiamata a produrre parti di aerei sempre più complesse, si è affidata ai metodi computazionali e alla lavorazione CNC per ottenere le forme desiderate.

Questa è stata in parte la genesi della lavorazione CNC. Sulla base delle innovazioni di Parsons, il Servomechanisms Laboratory del MIT sviluppò in seguito una macchina funzionante in grado di utilizzare i metodi computazionali per fabbricare parti di macchina precise. I servomeccanismi erano in grado di utilizzare le coordinate cartesiane – il controllo numerico – per guidare la macchina e le sue parti in movimento, per fabbricare con precisione automatizzata. Questa automazione è diventata sempre più sofisticata nel corso del XX secolo e continua a svilupparsi oggi.

In un mondo che si affida alla tecnologia avanzata, non sorprende che la lavorazione a controllo numerico computerizzato, o lavorazione CNC, sia più diffusa che mai. Ma cos’è esattamente la produzione CNC? Questo metodo di produzione utilizza programmi computerizzati per controllare macchine utensili che creano pezzi di alta qualità con tolleranze ridotte.

Che cos’è una macchina CNC?

Le macchine a controllo numerico computerizzato sono macchine automatizzate che vengono azionate da computer che eseguono sequenze pre-programmate di comandi controllati. Le macchine CNC sono essenzialmente l’opposto dei dispositivi della “vecchia scuola”, controllati manualmente da volantini o leve, o meccanicamente automatizzati da sole camme. Le moderne macchine CNC comprendono e funzionano utilizzando il linguaggio di lavorazione CNC – chiamato codice G – che indica loro misure precise per la produzione, come velocità di avanzamento, velocità, posizione e coordinamento.

La progettazione e le parti meccaniche dei sistemi CNC di oggi sono altamente automatizzate, a differenza delle vecchie e pericolose macchine di fabbrica di un tempo. Le dimensioni meccaniche dei pezzi vengono definite con un software di progettazione assistita da computer (CAD) e poi tradotte in direttive di produzione da un software di produzione assistita da computer (CAM). Per questo è importante avere nel settore macchinisti e programmatori CNC competenti per far funzionare questi macchinari ad alta tecnologia.

L’importanza della lavorazione CNC

I produttori del Connecticut sono leader nella produzione di prodotti vitali per l’industria, come motori a reazione, elicotteri e sottomarini. Grazie ai recenti progressi tecnologici, sono finiti i tempi della vita di fabbrica. Oggi i lavoratori sfruttano le loro capacità di lavorazione in un ambiente pulito e professionale, con tecnologie avanzate e all’avanguardia.

Come si differenzia la lavorazione CNC da quella tradizionale?

Nella lavorazione tradizionale, un macchinista esperto aziona una macchina, rimuovendo o formando il metallo. Ciò avviene in base alle specifiche fornite da progettisti e ingegneri, di solito attraverso un disegno ingegneristico o una cianografia. Utilizza ruote girevoli, quadranti, interruttori, mandrini, morse e una serie di utensili da taglio in acciaio temprato, carburo e diamante industriale, quindi utilizza strumenti di misura per garantire che tutte le dimensioni siano corrette.

Lalavorazione CNC svolge le stesse funzioni della lavorazione tradizionale – taglio del metallo, foratura, fresatura, alesatura, rettifica e altre funzioni di formatura e asportazione del metallo – ma le macchine CNC utilizzano il controllo numerico del computer anziché il controllo manuale da parte del macchinista. Sono automatizzate, guidate da codici e sviluppate da programmatori. La precisione del primo taglio è pari a quella del 500°. Ampiamente utilizzato nella fabbricazione digitale (e talvolta in produzioni a basso volume), può essere rivisto e modificato per modifiche e materiali diversi.

Questo tipo di lavorazione è molto più preciso e ha soppiantato la lavorazione tradizionale (anche se non del tutto) nella produzione, nella fabbricazione e nella produzione industriale. Utilizza coordinate matematiche e potenza di calcolo per raggiungere lo stesso obiettivo con la massima precisione. In particolare, il controllo numerico computerizzato utilizza le coordinate cartesiane. Si tratta di coordinate spaziali – in più dimensioni – che utilizzano coordinate e assi. L’automazione delle macchine da taglio controlla il taglio, l’alesaggio, la foratura o altre operazioni utilizzando il controllo numerico di un computer che legge le coordinate. Queste coordinate sono state designate dagli ingegneri nel disegno e nella progettazione digitale del prodotto.

Come funziona la lavorazione CNC?

La lavorazione CNC utilizza processi sottrattivi, il che significa che la materia prima viene lavorata fino alla sua forma finale sottraendo e rimuovendo materiale. Vengono praticati fori, alesati lotti e percorsi, e il materiale metallico viene modellato in un nuovo materiale con vari tipi di conicità, diametri e forme.

Nella produzione sottrattiva, le forme si ottengono con la sottrazione di materiale. Ciò contrasta con altri tipi di produzione, come quella additiva, in cui i materiali vengono aggiunti, stratificati e deformati per ottenere una forma specifica. Si contrappone inoltre allo stampaggio a iniezione, in cui il materiale viene iniettato in un diverso stato della materia, utilizzando uno stampo, e formato per ottenere una forma specifica.

La lavorazione CNC è versatile e può essere utilizzata con diversi materiali, tra cui metalli, plastica, legno, vetro, schiuma e altri materiali compositi. Questa versatilità ha contribuito a rendere la lavorazione CNC una scelta popolare in tutti i settori, consentendo a progettisti e ingegneri di fabbricare prodotti in modo efficiente e preciso.

Quali industrie utilizzano la lavorazione CNC?

La lavorazione CNC è ampiamente utilizzata in tutti i settori industriali. È comune nei settori aerospaziale, automobilistico, dell’elettronica di consumo, della robotica, dell’agricoltura e in altri campi che utilizzano spesso parti metalliche. È inoltre ampiamente utilizzata nei dispositivi medici, negli elettrodomestici, nell’energia, nel petrolio e nel gas e in altre applicazioni di consumo. È uno dei processi produttivi più comuni al mondo.