Per saperne di più Tornitura CNC in questo post del blog. Questo processo controllato dal computer garantisce efficienza e precisione nella modellazione dei materiali per vari settori industriali.
Esplorate le operazioni chiave e i settori serviti, dall'automotive ai beni di consumo. Scoprite la sua versatilità tra i vari materiali e ottenete risposte rapide alle domande più comuni.
In sostanza, capire come la tornitura CNC trasformi la produzione con velocità, precisione e innovazione.
Breve storia della tornitura CNC
La tornitura CNC è iniziata con lo sviluppo del controllo numerico da parte di Parsons, che ha portato alla creazione della prima fresatrice CNC da parte del MIT negli anni Cinquanta.
Negli anni '70 sono nati i torni CNC, che utilizzano programmi informatici per modellare con precisione i materiali.
I continui progressi hanno reso la tornitura CNC vitale in molti settori, migliorando la precisione e l'efficienza della produzione.
Come funziona la tornitura CNC?
La tornitura CNC è un processo di lavorazione che rimuove il materiale da un pezzo di magazzino utilizzando utensili da taglio di precisione.
Il pezzo da lavorare è montato sul mandrino del tornio CNC, che ruota ad alta velocità mentre una serie di utensili da taglio fissi e mobili entrano in contatto con il materiale in rotazione, rimuovendo i materiali in base alle istruzioni di programmazione.
I componenti chiave del sistema di tornitura CNC comprendono un portautensili non rotante che ospita l'utensile da taglio, noto come torretta, seguito da assi di avanzamento e sistemi di guide che guidano il movimento della torretta e degli utensili associati a contatto con i materiali del pezzo.
Combinati insieme, possono produrre componenti cilindrici precisi come alberi, bulloni e altre parti metalliche in quantità ripetute in modo economicamente vantaggioso rispetto ai metodi tradizionali di tornitura a mano.
Vantaggi della tornitura CNC
La tornitura CNC offre molti vantaggi che potreste voler sfruttare. Eccone alcuni:
Precisione
La tornitura CNC, grazie alla sua natura automatizzata, raggiunge una precisione superiore rispetto alla lavorazione tradizionale.
Il suo processo altamente preciso è reso possibile da un software ottimizzato che perfeziona iterativamente i metodi di produzione, riducendo al minimo gli scarti e i costi di manodopera e garantendo al contempo l'accuratezza dimensionale entro i livelli di tolleranza.
Rimuovendo il materiale da un pezzo in rotazione con utensili non rotanti, la tornitura CNC garantisce dimensioni uniformi, dando vita a prodotti coerenti e identici, ideali per una perfetta integrazione in diversi settori industriali.
Flessibilità
La tornitura CNC è una tecnologia estremamente adattabile che consente di realizzare facilmente pezzi complessi. Utilizza molti angoli e materiali resistenti, il che può richiedere un po' di tempo rispetto ai metodi normali.
Ma i centri di tornitura CNC possono produrre velocemente molti pezzi identici, aumentando la flessibilità e la produttività grazie all'automazione.
Considerate i sistemi di fresatura-tornitura come un superutensile: combinano la velocità della tornitura CNC con la flessibilità geometrica per realizzare rapidamente pezzi intricati.
Sicurezza
Nella tornitura CNC, la sicurezza è fondamentale sia per i datori di lavoro che per i lavoratori. La precisione è importante, quindi è fondamentale seguire le regole di sicurezza.
Ciò comporta la presenza di macchine chiuse con protezioni e l'uso di dispositivi di sicurezza come occhiali, schermi, protezioni per le orecchie e guanti quando necessario.
I produttori seguono anche regole per la manipolazione sicura dei materiali durante il processo di tornitura.
Efficienza
La tornitura CNC aumenta l'efficienza del processo di produzione in quanto elimina la necessità di misurare, regolare e operare manualmente.
Grazie a un processo di ottimizzazione iterativa durante la produzione, che considera le risorse utilizzate in proporzione ai risultati di qualità, la lavorazione CNC garantisce la creazione rapida dei pezzi e la riduzione degli scarti.
Ciò contribuisce a migliorare l'efficienza complessiva, pur mantenendo la precisione nella creazione dei componenti.
Automazione
La tornitura CNC è un tipo di produzione automatizzata che utilizza strumenti controllati dal computer che riducono il lavoro manuale.
L'automazione delle operazioni CNC offre vantaggi quali l'efficienza, la riduzione dei costi e una migliore organizzazione dell'officina.
Queste macchine e robot lavorano in modo preciso e costante, creando pezzi precisi senza l'intervento umano. Funzionano ininterrottamente con una manutenzione minima, garantendo un funzionamento continuo.
Principali tipi di operazioni di tornitura CNC
Dalle operazioni di taglio alla filettatura precisa, la tornitura CNC offre un'ampia gamma di funzioni di lavorazione.
Queste operazioni comprendono la tornitura o la tornitura dura, la sfacciatura, la foratura, la scanalatura, la troncatura, l'alesatura, la zigrinatura e la filettatura che possono essere utilizzate per diversi materiali a seconda dell'applicazione.
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Turing o Hard Turing
La tornitura CNC, nota anche come tornitura dura o lavorazione al tornio, prevede la rotazione dei pezzi contro un utensile da taglio per creare componenti di forma diversa.
Questo metodo, diretto da un computer, consente tagli precisi, sostituendo le operazioni di rettifica e permettendo la produzione di forme complesse con maggiore tolleranza.
Il processo comprende tre movimenti primari dell'utensile da taglio: movimento lineare sulla superficie del pezzo (assi X e Z), movimento circolare intorno all'asse del mandrino (verticale) e movimento di alimentazione per rimuovere il materiale da profondità specifiche mentre si taglia il diametro esterno del pezzo.
Di fronte
La sfogliatura viene utilizzata per creare superfici lisce e piane sui pezzi.
La torretta porta l'utensile da taglio sul pezzo in rotazione per la lavorazione, mentre una serie di parametri aiuta a controllarne la precisione e l'accuratezza.
Questi includono la velocità del mandrino, le dimensioni dell'utensile e i requisiti di finitura, come la finitura superficiale.
Le operazioni di sfogliatura sono essenziali per aumentare la stabilità dimensionale e garantire che il prodotto finale sia conforme alle specifiche richieste.
Perforazione
La foratura è fondamentale per tagliare con precisione materiali come metallo, plastica, legno, vetro e cera, inserendo un utensile da taglio in un pezzo in rotazione. In questo modo si creano fori o cavità.
È necessaria una programmazione precisa per allineare accuratamente l'utensile alla forma e alle dimensioni desiderate. La combinazione della foratura con altre tecniche come la sfacciatura o l'alesatura consente di ottenere forme complesse mantenendo un'elevata precisione.
La foratura CNC non solo modella i blocchi di materiale grezzo in superfici 3D, ma gestisce anche con precisione le regolazioni della profondità del corno e il posizionamento dei fori.
Scanalatura
La scanalatura è una parte essenziale delle operazioni di tornitura CNC, che consente di ottenere pezzi lavorati con precisione con tagli stretti o scanalature di profondità specifica sui pezzi.
Si tratta di un processo in più fasi che coinvolge diversi tipi di utensili, come frese a candela e a conchiglia, frese ad angolo regolabile e lame a coltello, che vengono fatte ruotare lungo la superficie del materiale per creare fori con confini stretti.
Anche materiali diversi come metalli, plastiche, legno, vetro e cera possono adottare questa operazione, a seconda delle loro proprietà di duttilità che consentono di modellarli o spostarli senza alcun danno.
Separazione
La troncatura crea una scanalatura profonda in un materiale per varie attività di lavorazione.
La troncatura dipende da tecniche specializzate che comprendono utensili da taglio, punte da trapano, lame da sega, leghe e altre risorse progettate strategicamente per tagliare materiali come i metalli per la troncatura.
Il processo dipenderà dalle limitazioni dimensionali o dai progetti che richiedono tagli più profondi di quelli ottenibili con i metodi di lavorazione tradizionali.
Noioso
L'alesatura è un processo di finitura nella tornitura CNC che utilizza un utensile a punta singola per avanzare linearmente nel diametro interno di un foro esistente.
Questa tecnica di lavorazione di precisione garantisce l'ottenimento delle dimensioni e delle finiture richieste sui pezzi torniti CNC, in quanto consente un controllo preciso delle tolleranze delle dimensioni interne entro limiti ristretti.
Poiché la forza di taglio aumenta durante l'alesatura, possono essere necessarie variazioni graduali della profondità e della larghezza per garantire che gli utensili rimangano intatti e forniscano una precisione uniforme su ogni pezzo.
Zigrinatura
La godronatura è un processo di lavorazione che utilizza tecniche di utensili per formare schemi regolari di linee seghettate o a forma di diamante sulla superficie di pezzi cilindrici.
Lo zigrinatore preme una ruota o un rullo contro il materiale ad angoli predeterminati, facendo rotolare le tacche su tutta la sua lunghezza e creando creste distinte chiamate perline che si incrociano in uno schema sovrapposto.
In questo modo si ottiene una struttura simile al metallo ondulato sulla superficie del pezzo, che offre una presa aggiuntiva per le superfici che richiedono un contatto sicuro, come ad esempio gli utensili manuali e i componenti delle attrezzature di sicurezza.
Può essere utilizzato anche per aggiungere dettagli decorativi a scopo estetico.
Filettatura
La filettatura prevede la creazione di scanalature elicoidali nel materiale per formare una forma cilindrica. Questo processo consente di formare filettature esterne sui componenti o sulle parti, consentendo loro di rimanere uniti in modo più saldo e preciso rispetto ai metodi tradizionali.
La filettatura perpendicolare per i pezzi torniti richiede la conoscenza di vari tipi di filettatura, come quella di testa, parallela, trapezoidale, a radice quadrata modificata e altre ancora.
Alesatura
L'alesatura serve ad allargare un foro esistente per ottenere un diametro preciso e una finitura superficiale liscia.
Si tratta di utilizzare un utensile scanalato a più denti, progettato per garantire l'accuratezza e la precisione del taglio del metallo.
L'alesatura è spesso molto più precisa della foratura, grazie ai suoi tagli molto più fini. Inoltre, l'alesatura assicura che i diametri rimangano coerenti con la tolleranza specificata dall'ingegnere o dal produttore.
Quali industrie avranno bisogno della tornitura CNC?
Dall'ingegneria automobilistica e aeronautica ai beni di consumo, molte industrie si affidano alla tornitura CNC per ottenere componenti di precisione.
Per saperne di più sugli impieghi della tornitura CNC in diversi settori, consultate questa guida.
Industria automobilistica
Utilizzando macchine automatizzate, vengono creati pezzi complessi come componenti di motori a combustione, sospensioni, luci e sistemi di scarico secondo standard molto esigenti.
Industria elettrica
Viene utilizzato per produrre alimentatori, connettori, porte, interruttori e altri componenti necessari per le apparecchiature elettroniche, oltre a piccoli circuiti e parti di trasformatori complessi.
Industria aerospaziale
La tornitura CNC consente una produzione efficiente e precisa di componenti per aerei, missili, elicotteri e veicoli spaziali.
Il processo di lavorazione di precisione crea pezzi intricati come viti, dadi, filettature, perni di collegamento e dispositivi di fissaggio con un'accuratezza costantemente elevata su ogni pezzo prodotto.
Industria medica
I centri di tornitura CNC sono ampiamente utilizzati per produrre pezzi lavorati su misura, essenziali per i dispositivi e le apparecchiature mediche.
Industria dei trasporti
Viene utilizzato per creare componenti specializzati o personalizzati che devono soddisfare vari standard di qualità, prestazioni, sicurezza e affidabilità.
Ciò è particolarmente importante per i componenti di veicoli o aerei che devono essere prodotti con la massima cura e manutenzione.
La tornitura CNC è vantaggiosa anche per la catena di approvvigionamento dell'industria dei trasporti, in quanto garantisce una produzione efficiente dei componenti necessari per vari tipi di mezzi di trasporto.
Industria del petrolio e del gas
La tornitura CNC produce componenti e attrezzature necessarie per i processi di perforazione, esplorazione, estrazione e raffinazione.
La tornitura CNC offre un'ampia gamma di opportunità all'interno dell'industria petrolifera e del gas, con la creazione di pezzi personalizzati come valvole, pompe e tubi, tra gli altri articoli utilizzati in questo settore.
Industria dei beni di consumo
La tornitura CNC è un processo essenziale per l'industria dei beni di consumo, che offre un'elevata precisione e accuratezza nella produzione di parti e componenti personalizzati.
In questo modo, la tecnologia CNC consente ai produttori di produrre esattamente ciò che i clienti desiderano con uno sforzo relativamente ridotto.
I principali materiali che possono essere utilizzati nella tornitura CNC?
La tornitura CNC è molto versatile e può lavorare con diversi materiali, dai metalli alle plastiche, al legno, al vetro e persino alla cera.
I materiali più comunemente utilizzati sono l'alluminio, l'acciaio inossidabile, l'ottone e altre leghe di rame.
Metalli: alluminio, acciaio inox, ottone, rame e altro ancora.
La tornitura CNC utilizza vari metalli per la lavorazione precisa dei componenti. Alluminio, acciaio inox, ottone e rame sono le scelte più comuni.
La leggerezza dell'alluminio e le finiture personalizzabili lo rendono popolare, ma è meno resistente, il che lo rende inadatto ad applicazioni ad alta tolleranza come quelle aerospaziali.
L'acciaio inossidabile offre malleabilità, durata e resistenza alla corrosione, ideale per la foratura e l'alesatura nei beni di consumo.
L'ottone, pur non essendo molto robusto, offre una buona resistenza all'usura e capacità di progettazione complesse, che lo rendono popolare nell'elettrotecnica e nella produzione di apparecchiature mediche, come i dispositivi per sedie a rotelle pediatriche.
Il rame, come altri metalli nella tornitura CNC, ha i suoi pregi. È apprezzato per la sua eccellente conducibilità elettrica e le sue proprietà termiche. È utile nei componenti elettrici e in altre lavorazioni specializzate.
Plastica
Le materie plastiche come il nylon/PA, le poliammidi, il PVC, il PET e l'HDPE sono favorite nella tornitura CNC per la loro modellabilità, eliminando i processi supplementari.
Le macchine CNC non solo realizzano imballaggi, ma intagliano anche la schiuma per diversi componenti.
L'incisione consente di personalizzare la superficie. Queste plastiche offrono flessibilità, economicità e rapidità di produzione.
Legno
I legni duri come la quercia, l'acero, l'ebano e il noce sono le scelte migliori per la tornitura a controllo numerico perché sono robusti, resistenti e sopportano bene la pressione.
Rispetto ai legni più morbidi o ai materiali sintetici, i legni duri mantengono meglio la loro forma durante il taglio perché non si deformano a causa del calore generato dalla velocità di rotazione del tornio.
Vetro
Il vetro, in particolare il vetro temperato con rete metallica che si trova comunemente nelle porte di scuole e strutture, è molto versatile per la tornitura CNC.
Richiede strumenti specializzati e una manipolazione accurata a causa della sua natura delicata. La tornitura CNC del vetro è vantaggiosa per la realizzazione di modelli o stampi precisi, necessari nella produzione di dispositivi medici e beni di consumo.
Cera
La cera per la lavorazione, nota anche come cera dura, è una cera sintetica resistente miscelata con la plastica.
La sua eccezionale durezza consente di ottenere una sagomatura precisa, disegni intricati e finiture lisce, rendendola superiore a plastica, vetro, legno e metalli in termini di precisione e uniformità.
Grazie a una programmazione avanzata, consente una produzione più rapida di articoli di livello professionale con componenti dettagliati, eliminando la necessità di finiture successive alla lavorazione e ottimizzando parametri come la direzione di taglio e le tolleranze per ottenere forme perfette in modo efficiente.
Conclusione
La tornitura CNC è un processo di produzione sottrattiva ad alta precisione, più comunemente utilizzato per produrre pezzi come alberi, bulloni e dispositivi di fissaggio.
Presenta numerosi vantaggi grazie alla capacità di creare componenti di alta precisione in modo molto efficiente attraverso utensili di taglio controllati dal computer.
La tornitura CNC si differenzia dalle operazioni di fresatura perché l'utensile da taglio rimane fermo mentre avanza nel pezzo in rotazione, invece di passarci sopra come nei processi di fresatura tradizionali.
Per questo motivo, la tornitura CNC è una soluzione efficace per molti settori che richiedono componenti di alta precisione con tolleranze dimensionali ristrette.
Domande frequenti
Differenza tra tornitura CNC e torni CNC
La tornitura CNC e i torni CNC sono metodi per tagliare il materiale utilizzando macchine controllate dal computer.
La tornitura a controllo numerico utilizza utensili rotanti per modellare i materiali, mentre i torni a controllo numerico sono più avanzati e si avvalgono di cambi utensili automatici per eseguire varie lavorazioni con maggiore precisione.
I torni CNC riducono i tempi di impostazione e gestiscono meglio le forme complesse rispetto ai torni tradizionali. Nella produzione, le opzioni CNC sono preferite per attività complesse come la filettatura, grazie alla loro precisione e all'economicità rispetto ai metodi manuali.
Quali pezzi sono adatti alla tornitura CNC?
La tornitura CNC è un metodo di lavorazione preciso utilizzato per la produzione di pezzi cilindrici.
Questo processo è versatile e consente di creare componenti come aste, alberi, fori, scanalature, filettature e dettagli intricati nei prodotti dell'industria automobilistica, medica e del settore petrolifero e del gas grazie alla sua elevata precisione.
Tornitura CNC vs. fresatura CNC, qual è la soluzione migliore per voi?
La scelta tra tornitura e fresatura CNC dipende dalla forma, dalle dimensioni e dalla complessità del pezzo.
La fresatura CNC è in grado di creare rapidamente forme complesse da vari materiali, mentre la tornitura CNC eccelle nella produzione di oggetti cilindrici con strumenti precisi come alesatori e trapani.
Le frese sono preferibili per progetti complessi con operazioni multiple, mentre la tornitura offre una precisione superiore e un'efficienza economica per la produzione in serie di pezzi quasi identici come viti o bulloni, grazie alla minima messa a punto necessaria prima di eseguire la produzione automatizzata.
In definitiva, la scelta dipende dai requisiti specifici del progetto.
La tornitura CNC è costosa?
I costi della tornitura CNC variano in base alle dimensioni, alla complessità e allo scopo della macchina.
Le macchine di livello industriale vanno da 10.000 euro a centinaia di migliaia di euro, mentre i modelli per hobbisti sono più economici, in genere da poche migliaia di dollari a $20.000.
I costi operativi all'ora si aggirano generalmente intorno ai 15 euro, ma le macchine automatizzate di fascia più alta possono ridurre le spese riducendo i tempi di allestimento e i tempi di ciclo dei pezzi.
Quali sono i tre movimenti principali delle operazioni di tornitura?
Nella tornitura a controllo numerico, la precisione è affidata a tre movimenti principali: la rotazione del pezzo tramite il mandrino e l'autocentrante, il movimento dell'utensile da taglio per operazioni come la sfacciatura o la filettatura e l'avanzamento, in cui viene applicata una pressione potente sulle superfici del pezzo per ottenere un taglio preciso.
Differenze tra fresatura e tornitura CNC
La tornitura CNC coinvolge un utensile fisso e un pezzo rotante, creando forme cilindriche come alberi o perni, mentre la fresatura CNC utilizza un utensile rotante su un pezzo statico, consentendo di ottenere forme più diverse, tra cui strutture 3D complesse e facce piane.
La tornitura tende a essere più precisa grazie alla rotazione costante, rendendola più veloce ed efficiente in termini di costi rispetto ai centri macchina tradizionali con tempi di attrezzaggio aggiuntivi.
