La tornitura CNC è un tipico metodo di produzione sottrattivo che utilizza utensili da taglio per rimuovere materiale dall'esterno del pezzo. Mentre il pezzo ruota (continua a girare), il materiale in eccesso viene raschiato via fino a quando il prodotto finale non assume la forma, il diametro e le dimensioni desiderate. La tornitura CNC può tagliare metallo, legno, plastica e altri tipi di materiali. Inoltre, poiché il processo utilizza programmi e codici creati al computer, i prodotti tendono ad essere molto precisi in termini di dimensioni.
La tornitura consiste nel far ruotare e girare un pezzo, che di solito è un pezzo di materiale cilindrico o rotondo. Tuttavia, utilizzando gli strumenti giusti, è possibile eseguire la tornitura su materiali di forme diverse. Sul mandrino di un tornio CNC o di un centro di tornitura è possibile utilizzare molti strumenti diversi. Più strumenti può contenere una macchina, più è complessa e migliore è nella realizzazione di forme complesse.
1. Tipi di operazioni di tornitura CNC
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Tornitura lineare
Nella tornitura lineare, gli utensili da taglio vengono utilizzati per ridurre il diametro di un pezzo in modo uniforme. Con questa tecnologia è possibile ottenere pezzi di un determinato spessore. Il processo rimuove rapidamente parte del materiale e mantiene invariato il diametro del pezzo finito. Talvolta viene chiamata “tornitura grezza” e richiede un lavoro maggiore per ottenere misure accurate.
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Lavorazione zigrinata
Durante questa fase, sulla superficie dell'oggetto viene realizzato un motivo di incisioni irregolari, angolari o incrociate. Nella maggior parte dei casi, questo processo rende la presa più salda perché il disegno aumenta l'attrito. Può anche essere utilizzato per realizzare bulloni e dadi per fori con filettatura. È importante notare che per questo processo potrebbero essere necessari utensili di zigrinatura.
- Divisione
La spaccatura è un tipo di lavorazione in cui si utilizza un utensile da taglio a punta singola per praticare un foro profondo in un pezzo di materiale e rimuoverne le parti interne. Come suggerisce il nome, questa operazione porta alla realizzazione di parti o al taglio di un pezzo dell'originale.
- Tornitura conica
Nella tornitura conica, il diametro dell'oggetto diventa sempre più piccolo da un'estremità all'altra. Quando il materiale e l'utensile che lo taglia si muovono ad angolo, la larghezza del pezzo in lavorazione cambia e diventa più piccola. Come nella maggior parte dei lavori di tornitura, il risultato finale è un cilindro.
- Filettatura
La filettatura è un altro tipo di tornitura CNC che prevede lo spostamento dell'utensile da taglio lungo il lato del materiale per tagliare filettature nelle parti dell'oggetto visibili dall'esterno. Le filettature sono linee a spirale di una certa dimensione e distanza l'una dall'altra.
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Scanalatura
Con questo processo, viene praticata una scanalatura stretta nel pezzo da lavorare. L'operazione viene eseguita da una punta affilata che taglia il materiale con la stessa larghezza dell'utensile da taglio. È possibile utilizzare diversi utensili da taglio per realizzare scanalature con un diametro maggiore.
2. Materiali adatti alla lavorazione di tornitura CNC
Uno dei vantaggi principali del taglio CNC è che può essere utilizzato con molti materiali diversi. Allo stesso modo, la maggior parte dei metalli e delle materie plastiche sono adatti alla tornitura CNC:
·Alluminio
·Nylon
·Rame
·Acciaio
·Legno
·Lega di titanio
·PEEK
·ABS
·Vetro
·PVC
·Ottone
·Cera ecc.
Poiché ogni materiale ha un'integrità strutturale diversa, potrebbero essere necessarie specifiche uniche per diversi torni o centri di tornitura, come velocità di avanzamento e velocità di tornitura.
3. Tipi di torni CNC
Infatti, la maggior parte degli strumenti utilizzati per la tornitura sono chiamati torni. Tuttavia, questi strumenti sono disponibili in diversi tipi e ciascuno è più adatto a un determinato tipo di tornitura. Esistono quattro diversi tipi di torni CNC che è possibile utilizzare per i propri progetti.
·Tornio CNC orizzontale
Questi torni hanno tutte le caratteristiche di un tornio normale, il che li rende una delle macchine più comuni utilizzate in molti settori industriali. Tuttavia, sono più adatti per operazioni quali tornitura e alesatura.
·Tornio CNC verticale
La differenza principale rispetto al tornio orizzontale è il modo in cui viene fissato il pezzo da lavorare. Prima di essere ruotato e tagliato, il materiale viene posizionato in verticale, partendo dalla parte inferiore. Questi strumenti sono quindi ideali per gli spazi ridotti.
·Centro di tornitura orizzontale
I centri di tornitura orizzontali sono macchinari sigillati in grado di forare e fresare. Come suggerisce il nome, un centro di tornitura è configurato in modo tale che l'utensile sia posizionato orizzontalmente. Mentre l'utensile ruota lentamente e incide l'oggetto, la gravità riempie il taglio.
·Centro di tornitura verticale
Essendo un centro di tornitura orizzontale e una fresatrice CNC in un unico strumento, il suo design mantiene il mandrino rotante vicino al suolo, facilitando la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni.
4. Diversi componenti di un tornio
Sebbene esistano diversi tipi di torni, in realtà hanno tutti componenti simili. Diamo quindi un breve sguardo ai componenti di un tornio tipico.
- Pannello CNC
Lo schermo è una sorta di cervello della macchina. Si tratta della stanza in cui i meccanici e i tecnici inseriscono i programmi e i codici informatici. Sul pannello CNC è presente una serie di tasti che possono essere utilizzati per avviare la macchina, inserire un nuovo programma o interrompere un progetto.
- Mandrino
Il telaio superiore è costruito attorno all'albero. È la parte di una macchina che ruota e ha un asse. Inoltre, non è insolito che anche la contropunta abbia una ruota.
- Testa telaio
La testa motrice tiene insieme il resto del tornio come un morsetto. Tra le altre parti della macchina, è dotata di ingranaggi, mandrini, mandrini e aste di comando.
- Contropunta
La contropunta si trova all'altra estremità del collo. È un centro fisso che può eseguire lavori di alesatura.
- Bancale del tornio
Il basamento è la parte più importante di un tornio perché tutte le altre parti, come la testa motrice, il mandrino, la contropunta, ecc., sono collegate ad esso. Si tratta inoltre di un grande telaio orizzontale che può essere reso ancora più grande per adattarsi a pezzi di grandi dimensioni.
- Chuck
Un altro elemento importante del tornio è il mandrino. Serve a bloccare (afferrare) l'oggetto in modo che possa essere lavorato.
- Telaio
Tra la testa motrice e la contropunta si trova il telaio, che comprende parti quali selle, piastre trasversali e parafanghi. Esso guida l'utensile utilizzato per tagliare la parte esterna del pezzo in lavorazione.
- Utensili da taglio
Gli utensili da taglio sono dotati di teste che rompono pezzi di materiale mentre l'utensile viene ruotato. Di solito, il processo di taglio e tornitura dipende dal tipo di utensili da taglio presenti nella macchina.
- Torretta portautensili
Il portautensili del tornio è la torretta portautensili. Il numero di coltelli che una torretta standard può contenere dipende dalle sue dimensioni e dalla sua forma.
- Pedale
Il pedale consente di aprire e chiudere rapidamente la contropunta o il mandrino.
5. Tipi comuni di utensili di tornitura
Diverse operazioni di tornitura sono adatte a diversi utensili da taglio per tornio:
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Utensili di tornitura o di fresatura
Con questi torni è possibile tagliare superfici piane ad angolo retto rispetto alla linea di rotazione del materiale. Durante la lavorazione, l'utensile da taglio viene tenuto in posizione dal portautensili sul carrello, che poi taglia perpendicolarmente alla linea di rotazione.
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Tagliatrefili
Questo utensile da taglio può essere utilizzato per tagliare oggetti sia dall'esterno che dall'interno. Come suggerisce il nome, sono anche ottimi strumenti per tagliare filettature su un tornio.
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Bar noioso
Le barre di alesatura non sono realmente utensili per la tornitura. Si tratta invece di utensili a punta singola che possono essere utilizzati per praticare fori nel pezzo da lavorare. Questi utensili fondamentalmente allargano un foro rendendolo più ampio.
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Utensili per scanalatura
Gli utensili per scanalature possono essere utilizzati per tagliare elementi come fori e O-ring nei pezzi da lavorare. Inoltre, sono ottimi per realizzare curve nel materiale, che consentono ai colli di diversi pezzi di adattarsi bene l'uno all'altro.
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Utensile per zigrinatura
Le forme e i motivi presenti su questi utensili di tornitura consentono loro di aderire meglio al pezzo da lavorare. Quando vengono premuti sul materiale, lasciano il loro disegno zigrinato. Possono quindi essere utilizzati per realizzare manici, bulloni, dadi e altre parti per utensili.
6. Applicazione della tornitura CNC
- Industria automobilistica
La tornitura CNC è un processo piuttosto comune utilizzato per realizzare componenti per automobili. Può essere utilizzata per realizzare parti metalliche come blocchi motore e parti in plastica, nonché componenti per il cruscotto.
- Industria elettrica
I torni CNC possono essere utilizzati per realizzare circuiti stampati e altri tipi di componenti elettrici. Il prodotto è elettronicamente valido e soddisfa tutti i requisiti e gli standard grazie alla precisione del processo di lavorazione.
- Industria aeronautica
A causa dell'elevata precisione delle sue misurazioni, l'industria aeronautica necessita dell'uso di torni CNC e lavorazioni meccaniche. Questi possono essere utilizzati per creare parti in acciaio per lo space shuttle, elementi di fissaggio per aeroplani e parti interne.
Domande frequenti
1. Qual è l'asse di lavorazione del tornio?
I torni CNC possono essere disponibili in diverse configurazioni, meglio definite dal movimento degli assi. Esse includono quanto segue.
- 2 assi: tornio tipico; assi X e Y.
- 3 assi: la punta rotante si muove lungo gli assi X, Y e Z.
- 4 assi: contiene due assi comuni e un asse Y e un asse A aggiuntivi.
- 5 assi: movimento in cinque direzioni. Assi X, Y, Z, A e B.
- Multiasse: un tornio automatico scorrevole può avere più di nove assi diversi.
2. Qual è la differenza tra tornitura e fresatura?
La tornitura comporta la rotazione di un pezzo contro un utensile da taglio a punta singola non rotante, mentre la fresatura utilizza un utensile rotante per rimuovere parti di un pezzo fisso. Inoltre, il prodotto tornito è solitamente cilindrico o conico, mentre il prodotto finale fresato è piatto.
3. Quali sono i tre movimenti principali nelle operazioni di tornitura?
Durante il processo di tornitura, si verificano i seguenti movimenti:
- Rotazione: nel processo di tornitura, il pezzo in lavorazione ruota e gira costantemente durante il processo di taglio.
- Movimento avanzato: l'utensile esegue un movimento lineare sul materiale in una configurazione parallela, consentendo la lavorazione.
- Penetrazione: lo strumento taglia frammenti di materiale mentre penetra, il che può determinare la profondità del taglio.
Informazioni sull'autore: Gavin Xia
