giugno 04, 2024
Le macchine CNC a 5 assi rappresentano la massima avanguardia tecnologica nel campo della meccanica di precisione, concedendo vantaggi davvero importanti.Per tal motivo, è utile capire cosa sono i 5 assi, metterli a confronto con gli altri assi e capire le configurazioni di una macchina CNC a 5 assi.
Cosa sono i 5 assi
Innanzitutto, è opportuno chiarire in modo definitivo cosa sono i 5 assi e cosa implicano nelle lavorazioni CNC.
È altrettanto utile operare un confronto tra lavorazione CNC a 3 assi, 4 assi, 3+2 assi e 5 assi.
Bisogna prima rispondere alla domanda: cosa significano gli assi?
Essi descrivono i percorsi su cui l’utensile da taglio può muoversi simultaneamente, definendo quindi anche l’approccio al pezzo meccanico in lavorazione.
La tipica macchina CNC ha tre assi lineari (assi fondamentali: X, Y, Z) e tre assi di rotazione (A, B e C).
La macchina utensile a 5 assi può spostarsi sia lungo gli assi lineari che lungo quelli di rotazione.
Vediamoli nel dettaglio:
Asse X.
L'asse X corrisponde al movimento orizzontale dell'utensile da taglio lungo la lunghezza del basamento della macchina.
Tale movimento può essere da sinistra a destra o viceversa, a seconda della configurazione.
Il movimento lungo l'asse X consente operazioni di lavorazione CNC come fresatura, foratura e contornatura.
Asse Y.
L'asse Y delinea invece il movimento laterale dell'utensile, che può andare dalla parte anteriore a quella posteriore o viceversa.
Il movimento lungo l'asse Y consente operazioni di lavorazione CNC come fresatura laterale, scanalatura e profilatura.
Asse Z.
L'asse Z descrive invece il movimento verticale dell'utensile da taglio, che può essere da su a giù e viceversa, a seconda del tipo di macchina CNC a 5 assi.
Il movimento lungo l'asse Z consente operazioni di lavorazione CNC come foratura, maschiatura e alesatura.
Asse A.
L'asse A rappresenta il movimento rotatorio dell'utensile da taglio attorno all'asse X: inclinazione o rotazione.
Questo asse consente maggiore flessibilità e compatibilità con sottosquadri, smussi e caratteristiche angolari.
Asse B.
L'asse B rappresenta il movimento rotatorio dell'utensile da taglio attorno all'asse Y.
Questo asse consente la lavorazione su più lati e permette caratteristiche di lavorazione come tasche profonde, contorni complessi e superfici curve.
Asse C.
L'asse C rappresenta il movimento rotatorio dell'utensile da taglio attorno all'asse Z: si inclina o ruota verticalmente.
Lavorazioni CNC con diverso numero di assi: confronto
Compreso cosa sono gli assi, a questo punto si può procedere con un confronto tra lavorazioni CNC a 3 assi, 4 assi, 3+2 assi e 5 assi.
La lavorazione CNC a 3 assi implica che l’utensile da taglio può muoversi lungo 3 assi: X, Y e Z.
Gli assi rotanti A e B non sono presenti.
Questa configurazione è adatta laddove si debbano realizzare lavorazioni CNC di base.
La lavorazione CNC a 4 assi si presta già in modo migliore a lavorazioni più complesse, grazie alla possibilità di ruotare lungo l'asse orizzontale.
Ciò vuol dire che oltre a X, Y e Z, vi è l'aggiunta dell'asse di rotazione A.
La lavorazione CNC a 3+2 assi implica che l'utensile da taglio si muove simultaneamente sui 3 assi e ruota su due assi di rotazione indicizzati.
Tuttavia, il passaggio dai tre assi agli assi di rotazione richiede un riposizionamento costante.
Infine, la lavorazione CNC a 5 assi permette il movimento su tutti e 5 gli assi in contemporanea.
Da questa caratteristica deriva un ampliamento delle possibilità di lavorazione, le quali possono andare incontro ad un maggior livello di complessità.
Ciò in quanto è consentito l’approccio al pezzo CNC da ogni posizione, senza continui riposizionamenti come nel caso precedente.
Dunque, a fronte di maggior libertà di movimento e complessità realizzabile, si ha anche un incremento di precisione e accuratezza.
Tipi di macchine CNC 5 assi
Infine, per concludere l’approfondimento, è utile esaminare i tipi di macchine utensili CNC a 5 assi e le loro caratteristiche.
Le tipologie più comuni sono tre, e si differenziano in particolare per la posizione dell'asse di rotazione (testa del mandrino della macchina o tavola).
Vediamo più nello specifico i 3 principali tipi di macchine CNC a 5 assi:
Testa-testa.
Questa tipologia ha due assi girevoli nella testa del mandrino.
Ne consegue che non c’è alcuna interferenza con l'utensile poiché la tavola è fissa, il che garantisce un pezzo stazionario.
La posizione dell'asse rotante garantisce inoltre che le macchine a 5 assi di questa categoria possano muoversi attorno al pezzo.
Questo fattore le rende ideali per la lavorazione meccanica di pezzi di grandi dimensioni.
Tuttavia, esiste ancora una limitazione nel movimento a causa della focalizzazione dei due assi rotanti nella testa e nella tavola fissa.
Tavolo-testa.
Le macchine per lavorazioni CNC a 5 assi con questa configurazione hanno due assi rotanti nella testa e sulla tavola.
L'asse rotante nella testa ha un raggio d'azione ristretto a causa della sua posizione, mentre l'albero rotante posto sulla tavola non ha limiti.
Un vantaggio della lavorazione con questa macchina rispetto alla precedente è che non vi sono limitazioni perché le parti ruotano costantemente.
Tuttavia, il numero di elementi che possono essere lavorati è limitato, in quanto il pezzo CNC poggia sull'asse rotante.
Tavola-tavola.
Una macchina a 5 assi tavola-tavola ha entrambi gli assi rotanti sulla tavola.
Ciò limita l'asse rotante, rendendo la macchina adatta solo alla lavorazione di sottosquadri.
Inoltre, questa configurazione implica un volume di lavorazione più basso e lento rispetto ad altri tipi di macchine CNC a 5 assi.
Non è adatta per la lavorazione di componenti meccanici grandi o pesanti.
Officine Meccaniche Marcucci dispone di un parco macchine all’avanguardia, che include macchine CNC a 5 assi, con tutti i vantaggi che queste comportano.
Infatti è possibile ottenere una precisione altrimenti inarrivabile, anche grazie al non necessario riposizionamento continuo del pezzo: l’approccio ad esso avviene da ogni direzione e angolazione.
Ciò consente anche di realizzare pezzi CNC dalle geometrie molto complesse, e per di più con migliori finiture superficiali.
Il tutto a fronte di una più elevata velocità di lavorazione.
È quindi il miglior modo di ottenere un pezzo CNC di altissima qualità.
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