Macchina per coordinate: descrizione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Una macchina a coordinate può avere 3 o più assi. Nel caso più semplice, si tratta di un movimento orizzontale, verticale e rotatorio. I sistemi a 5 assi sono la soluzione ottimale, consentendo la lavorazione dei prodotti più complessi. È possibile aggiungere meccanismi di inclinazione o rotazione agli assali esistenti per applicazioni più specializzate.

Assegnazione di sistemi multiasse

La macchina a coordinate ha assi indipendenti che orientano simultaneamente l'utensile e la parte ad esso relativa. Assi aggiuntivi includono un gruppo anti-mandrino, rotazione della tavola, meccanismi per lo scarico e il carico dei pezzi. Controllato dai controller della macchina.

La macchina a coordinate ha un tale nome a causa della precisione di praticare fori sulla superficie del pezzo lungo qualsiasi asse del sistema. Di norma, la tabella si sposta su due coordinate e lo strumento si sposta verticalmente nella terza. Aggiungiamo la possibilità di ruotare la parte stessa e modificare la superficie inclinata.

La macchina a coordinate è dotata di due assi aggiuntivi che spostano l'utensile stesso in un sistema a due coordinate, che consente di realizzare anche le scanalature e i fori più complessi.

Simboli classici

Tutte le macchine CNC cercano di produrre con nomi di assi standard. Tuttavia, il produttore può modificare la designazione della lettera a sua discrezione. È successo che il movimento orizzontale è associato alla lettera latina X, Y svolge più spesso il ruolo di una proiezione verticale, ma nei sistemi a 5 coordinate questo asse è la seconda direzione di movimento del tavolo.

Lo spostamento verticale e nella direzione di spostamento dell'utensile sul pezzo è indicato dalla lettera latina Z. Inoltre, l'aumento del conteggio delle posizioni avviene nella direzione del pezzo. L'asse C è più spesso indicato come movimento rotatorio, più spesso questa designazione viene utilizzata per l'elaborazione cilindrica.

Assi aggiuntivi vengono assegnati in base alla continuazione dell'alfabeto. Tuttavia, al disco di rotazione dell'utensile viene assegnata la lettera A. Il contromandrino viene indicato come la lettera E. Ulteriori nomi vengono scelti dal costruttore della macchina in base alle proprie preferenze.

Varie opzioni di assali

La fresatrice per maschere diventa più costosa con ogni asse aggiunto. Lo spostamento dell'utensile stesso lungo due coordinate offre grandi opportunità di taglio in punti difficili da raggiungere. Tuttavia, questo deve essere giustificato in termini di tecnologia.

Spesso l'aggiunta della rotazione dell'utensile stesso riduce la resistenza dell'intera struttura e tali sistemi diventano meno durevoli. Meno cinematiche sono presenti, più affidabile diventamacchina ed è in grado di lavorare materiali più duri. Una soluzione più razionale sarebbe non integrare la rotazione dell'utensile, ma scegliere modelli con tavola rotante.

L'ultima versione della macchina ruota un'unità più grande, ma questo modello sarà senza dubbio più costoso. Tuttavia, rimane una caratteristica importante della macchina alesatrice a dima: rigidità strutturale e affidabilità. Questo parametro diminuisce quando si elaborano parti in base al peso che supera i normali parametri consentiti.

Capacità multiasse

Il perforatore a maschera consente di ottenere parti complesse:

• Bosse, buchi irregolari.
• Superfici sagomate, prodotti per il corpo.
• Ingranaggi, ingranaggi, giranti, rotori.
• Le nervature di irrigidimento sono facilmente lavorabili.
• Fori in qualsiasi sporgenza con diverse angolazioni, scanalature, filettature.
• Tutte le parti complesse che richiedono lavorazioni curve.
• In un ciclo, è possibile lavorare l'intera superficie del pezzo.

Recentemente, i tavoli sottovuoto sono stati ampiamente utilizzati per trattenere il pezzo mediante aspirazione dell'aria. Gli elementi di fissaggio classici non vengono più utilizzati, il che riduce i tempi di rimozione e installazione di un nuovo pezzo.

Processo di produzione completo

La fresatrice CNC funziona secondo l'algoritmo standard. Innanzitutto, viene creato un modello della parte futura su carta o un personal computer. Quello che segue è il trasferimento di dimensioni e contorni attraverso l'applicazione in una forma di grafica vettoriale comprensibile a macchina. Il programmatore impostadirezione movimento utensile, inserisce pause tecnologiche. Seleziona il tipo di utensile, la velocità di lavorazione, la precisione di posizionamento degli assi rotativi.

Dopo aver convertito il modello in codici macchina, la macchina è pronta per tagliare il pezzo. Ma prima, segue il debug del programma. In primo luogo, viene eseguita l'elaborazione 3D dei movimenti e il controllo del risultato. Quindi, con un avanzamento limitato, il ciclo di automazione viene avviato senza rotazione dell'assieme principale: il mandrino. Se tutto procede senza intoppi e senza deviazioni dalla traiettoria del movimento, inizia il taglio del pezzo.

Va ricordato che nessuna macchina CNC può essere fisicamente protetta dagli ignoranti. Nella migliore delle ipotesi, i produttori forniscono frizioni di sicurezza morbide contro i danni meccanici. Ma anche un guasto così piccolo può portare a lunghi tempi di fermo dell'attrezzatura. Pertanto, tutte le cifre inserite nel programma di elaborazione devono essere significative e calcolate. Agiscono in modo simile quando si aggiungono correttori per l'usura dell'utensile e la compensazione del gioco.

Strumenti per creare programmi ed esportarli nella macchina

Una macchina a coordinate, come una convenzionale, ha una memoria interna e una serie di interfacce standard che consentono di “compilare” programmi di controllo tramite connettori: USB, COM, Flash-card, Ethernet, metodi wireless. Tutti i suddetti metodi di registrazione dei programmi sono opzioni e aggiungono un onere al costo dell'attrezzatura. Nel caso più semplice, la macchina può essere controllata tramite un vecchio PC utilizzando la scheda di controllo installata e la relativaapplicazioni. Questa implementazione è la più accessibile, ma per organizzare il corretto funzionamento di tutti i nodi è necessaria una notevole conoscenza nel campo della costruzione di macchine utensili.

Le applicazioni CAD/CAM vengono utilizzate per creare codici di controllo. La loro scelta è enorme, ci sono anche opzioni gratuite dei principali produttori di macchine utensili. Tuttavia, nella produzione in serie di parti, è necessaria un'intera squadra di lavoratori, composta da designer, programmatore, tecnico di regolazione e riparatore. Come ha dimostrato la pratica, una persona non sarà in grado di impegnarsi simultaneamente in un ciclo automatizzato e apportare miglioramenti all'attuale processo di elaborazione. Con l'aiuto delle applicazioni, questa possibilità è parzialmente emersa, ma finora non esiste un mezzo universale che escluda la partecipazione umana ai calcoli dei parametri del prodotto finale.

Spegnimento tecnologico

Sono necessarie pause nella lavorazione del pezzo per rimuovere il refrigerante accumulato e i trucioli dalla zona di taglio, per controllare i parametri e per ispezionare esternamente l'integrità dell'utensile. Sono necessari anche per lavorazioni intensive, quando occorre tempo per raffreddare le parti riscaldate del pezzo.

Il programmatore di arresto automatico contribuisce alla conferma dell'azione da parte dell'operatore. In questo modo viene monitorata la presenza di un addetto vicino alla macchina durante il funzionamento. Inoltre, viene introdotta una pausa per controllare l'affidabilità delle pinze durante lo scarico o dopo aver caricato il pezzo.

Ambito di applicazione

Le macchine multiasse sono richieste da quasi tuttiproduttore di prodotti in metallo, mobili, plastica, prodotti unici. Il maggior numero di sistemi di coordinate si trova nell'industria automobilistica e aeronautica e nell'industria spaziale. Inoltre, tali macchine possono essere viste nei siti per il taglio del materiale in fogli.

I centri multiasse verticali sono mobili e facili da installare su un terreno pianeggiante in una nuova posizione. I produttori stanno ponendo la possibilità di aggiornare le apparecchiature aggiungendo assi, rispettivamente, è necessario aumentare la memoria, il numero di ingressi sulle schede di interfaccia. Da un centro a 3 assi si possono facilmente ottenere sistemi a 5 o 6 assi.

Varietà di auto

I sistemi multiasse vengono utilizzati per qualcosa di più della semplice foratura e lavorazione dei metalli. Il controllo delle coordinate può essere implementato per i seguenti scopi:

• Un jig grinder è costruito su un principio simile.
• Il sistema di stampa PCB potrebbe avere una struttura simile.
• Verniciatura automatica di automobili e altre parti.
• Il riempimento dei moduli con vari materiali viene effettuato secondo la griglia delle coordinate.

Sulla base di una macchina pronta, ci sono molte soluzioni per compiti ristretti in produzione. Gli specialisti delle aziende manifatturiere sono in grado di modificare alcuni modelli e fornire loro robot, comprimere per contenere parti o eseguire un progetto più complesso.