L’evoluzione tecnologica degli ultimi decenni ha aperto le porte a possibilità prima sconosciute, rivoluzionando il mondo del lavoro. Oggi, ad esempio, nelle officine di meccanica di precisione, le lavorazioni meccaniche vengono ultimate mediante macchine CNC (acronimo di Computer Numerical Control) in grado di semplificare e velocizzare i processi a fronte di una drastica riduzione del margine di errore.
Ma cosa sono le macchine a controllo numero? Qual è il loro funzionamento? In questo articolo entreremo nel merito della questione, dilungandoci sugli aspetti da conoscere per comprendere queste avanzatissime strumentazioni di lavoro.
Cosa sono le macchine CNC?
Con macchine a controllo numerico si intendono macchine utensili controllate da una tecnologia, o computer, meccatronica di misurazione e controllo. In questo senso, i movimenti e le funzionalità delle stesse vengono impostate preventivamente, attraverso specifici software, così da rendere automatizzato il procedimento di lavorazione o realizzazione dei prodotti per la meccanica di precisione.
Come vedremo nelle prossime righe, viene limitato l’intervento dell’operatore che ha il ‘solo’ compito di supervisionare il processo, intervenendo lì dove il computer non sia in grado di comprendere l’istruzione ricevuta.
Le macchine a controllo numerico presenti nelle officine meccanica di precisione
Considerata la grande efficacia garantita, le macchine CNC trovano ampio impiego in svariati campi della meccanica, come, ad esempio, l’industria metalmeccanica o manufatturiera o nei settori della falegnameria, sartoria, veleria, tappezzeria, confezionamento e non solo.
Nelle officine di precisione, dove è indispensabile assicurare elevatissimi standard di qualità, esse sono di diverso genere: ci sono le fresatrici a controllo numerico, le foratrici, il tornio CNC, le presse piegatrici, le punzonatrici e le saldatrici a controllo numerico.
Partendo da materiali grezzi (siano essi metalli, plastica, ferro o ghisa G25) permettono di tagliare, saldare, marcare e realizzare prodotti sofisticati estremamente durevoli e dalle caratteristiche richieste.
La storia delle macchine a controllo numerico
Le prime macchine a controllo numerico appaiono sulla scena italiana intorno agli anni ’40 e ’50 del Novecento, con l’obiettivo di sfruttare la svolta innovativa in atto per automatizzare le lavorazioni meccaniche.
Seppur molto lontani, tecnologicamente, dagli esemplari moderni, questi macchinari permettevano di velocizzare le pratiche di produzione e di soddisfare un gran numero di richieste. Ben presto, comunque, le macchine CNC vennero potenziate con computer analogici e digitali, così da dare vita a quelle che oggi conosciamo.
Come Funzionano le Macchine CNC
Per comprendere il funzionamento delle macchine CNC bisogna introdurre la loro anatomia. Rispetto alle strumentazioni tradizionali, montano:
- Encoder: che possono essere sia lineari sia rotativi. Il loro compito è informare il computer di bordo sul movimento e sulla posizione dell’asse su cui sono montati
- Motori Elettrici: necessari per controllare il movimento degli assi stessi
- Azionamenti: sono unità speciali che controllano il movimento dei motori
- Assi: il numero di assi è ciò che distingue le macchine CNC da quelle tradizionali. Classificate come X,Y e Z, rappresentano rispettivamente le tre dimensioni (la larghezza, l’altezza e la profondità) in cui può essere eseguita l’operazione. In realtà, il numero degli assi varia a seconda del macchinario e si passa da 5 assi, a 8, a 10 fino a 24
- Computer: è il cuore delle macchine CNC, l’unità che controlla l’intero macchinario. Attraverso un software, riceve dall’operatore le direttive (codificate usando un linguaggio standardizzato chiamato Codice G o Codice ISO) ed esegue il lavoro
In linea di principio, i macchinari a controllo numerico funzionano in maniera piuttosto semplice: l’operatore esperto comunica al computer tutte le istruzioni necessarie per finalizzare il prodotto di meccanica di precisione o la lavorazione conto terzi, il quale, a sua volta, interagisce con i propri organi meccanici e digitali per concretizzare il tutto.
Nonostante sia ridotto, il compito del tecnico è fondamentale: senza di lui, e le sue istruzioni iniziali, il macchinario non sarebbe in grado di funzionare ed è sua responsabilità vigilare che durante l’iter di lavorazioni non siano necessarie mettere in atto azioni correttive.
I vantaggi garantiti dai macchinari a controllo numerico
Sono tanti e impattanti, i benefici garantiti dai macchinari CNC. Il primo riguarda ovviamente la maggiore produttività che sono in grado di garantire rispetto alle macchine manuali. Ad essa si accompagnano la velocità di esecuzione e la puntualità offerta per le fabbricazioni di ogni prodotto, come i piani di staffaggio.
Grazie al cervello computerizzato, le macchine CNC svolgono il lavoro in (pressoché) autonomia e consentono di ridurre al minimo il margine di errore. I risultati sono sempre di altissimo livello e ogni articolo si caratterizza per l’elevata precisione qualitativa.
Gli altri vantaggi dei macchinari a controllo numerico sono:
- Controllo del processo di lavorazione da remoto
- Estrema efficienza nelle lavorazioni di rettifica, fresatura, foratura, tornitura e non solo
- Ripetibilità delle lavorazioni
- Flessibilità e adattabilità su svariati materiali (pietra, metalli, ghisa G25, tessuti, sintetici…)
- Agilità e maggior grado di libertà grazie agli assi
- Tempi di lavorazione estremamente ridotti
- Efficienza dei costi ed economicità su tutta la produttività
- Maggiore sicurezza per gli operatori
Anche Bonanomi, officina meccanica di precisione nata nel 1946, dispone di un ampio parco macchine CNC di ultima generazione e di un team di tecnici specializzato. In questo modo riesce a rispondere alle esigenze dei più grandi costruttori di utensili a livello mondiale, garantendo che ogni lavorazione risulti conforme a quanto riportato dalle norme DIN.