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Maijin è specializzata in tutte le varie parti di lavorazione CNC e parti di fresatura CNC su misura, nonché elementi di fissaggio non standard.
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Maijin è specializzata in tutte le varie parti di lavorazione CNC e parti di fresatura CNC su misura, nonché elementi di fissaggio non standard.
Quando si parla di lavorazioni meccaniche di precisione, probabilmente avrete sentito parlare delle macchine CNC. Queste consentono di produrre pezzi estremamente precisi e con tolleranze pressoché ristrette. Inoltre, queste macchine offrono una maggiore flessibilità rispetto alle macchine a 3 assi standard. Tuttavia, i loro principi operativi e la loro importanza necessitano di chiarimenti.
L'implementazione di un quarto movimento rotatorio permette a una macchina CNC a 4 assi di estendere le capacità dei sistemi standard a 3 assi. Ruota il pezzo durante la lavorazione, consentendo di raggiungere diverse superfici senza doverlo riposizionare fisicamente. Fori e scanalature su diverse superfici trovano applicazioni pratiche utilizzando un sistema a 4 assi.
D'altra parte, la macchina CNC a 5 assi si spinge oltre la tecnologia CNC a 4 assi implementando un asse di controllo aggiuntivo per il movimento della macchina. L'asse supplementare consente all'utensile di taglio di accedere ai pezzi da diverse direzioni. Si rivela quindi essenziale per la produzione di forme complesse con tolleranze rigorose nei settori aerospaziale e dei dispositivi medicali. Inoltre, è possibile realizzare prototipi e componenti dettagliati in un'unica operazione, con conseguente risparmio di tempo e riduzione dei tassi di errore. Esploriamo queste opzioni da una prospettiva più ampia.
L'avanzata tecnologia CNC a 4 assi ha superato la lavorazione convenzionale a 3 assi grazie all'aggiunta di un asse aggiuntivo. Un utensile in una macchina a 3 assi esegue il movimento lungo l'asse X per il movimento sinistra-destra, l'asse Y per il movimento avanti-indietro e l'asse Z per il movimento alto-basso. Mentre una macchina CNC a 4 assi integra un asse aggiuntivo, noto come "asse A".
Il pezzo ruota attorno all'asse X grazie alla funzione asse A, che gli consente di raggiungere diverse superfici senza l'intervento manuale o dell'operatore. Un'unica configurazione sulla macchina consente all'operatore di accedere a più superfici del pezzo grazie a questa funzione di rotazione, aumentando sia la precisione che la velocità operativa.
Oltre a tutti i vantaggi, una macchina CNC a 4 assi lavora automaticamente il pezzo in posizioni precise. Evita interruzioni manuali per i cambi di configurazione tra le diverse feature. Il processo di configurazione richiede meno tempo e la velocità di produzione migliora, il che significa che una macchina di questo tipo funziona al meglio su pezzi di media complessità.
Ecco i vantaggi comuni delle macchine CNC a 4 assi:
La capacità di rotazione di una macchina CNC a 4 assi consente di lavorare automaticamente componenti con più lati, come staffe con fori superiori, inferiori e laterali. La rotazione dei componenti tramite la macchina CNC a 4 assi è più rapida rispetto al ribaltamento manuale, poiché non è necessario interrompere il processo per cambiare posizione. Ciò consente di completare più rapidamente migliaia di componenti, riducendo i tempi di produzione totali.
La rotazione del pezzo basata sull'asse A consente all'utensile di ripetere posizioni angolari identiche per ogni operazione. La produzione accurata di blocchi motore nell'industria automobilistica richiede questa configurazione. Ogni pezzo prodotto con la macchina a 4 assi corrisponderà perfettamente grazie alla sua operatività costante durante l'intero lotto di produzione.
La capacità della macchina a 4 assi di eseguire operazioni complesse in modo indipendente elimina la necessità di ulteriori procedure di configurazione. Il processo di configurazione consente a una sola persona di mantenere la posizione dei pezzi nella macchina e di lasciare che il sistema completi il resto dell'operazione. Questo approccio riduce i costi associati al personale, evitando al contempo gli errori che a volte si verificano a causa del ripetuto contatto manuale con i materiali.
Il processo di cambio utensile e riposizionamento dei pezzi interrompe frequentemente le operazioni delle tradizionali macchine a 3 assi. Un sistema a 4 assi richiede meno interruzioni di attrezzaggio perché consente la rotazione dei pezzi. Questa funzionalità diventa fondamentale per la produzione di pezzi con elementi posizionati su orientamenti diversi, come staffe e pale di turbine, quando l'utensile richiede un funzionamento fluido su più piani.
Avere più feature distribuite su diverse facce di un pezzo richiede la lavorazione CNC a 4 assi, perché consente ai pezzi di ruotare automaticamente, eliminando la necessità di capovolgimento manuale.
La tecnologia di lavorazione CNC a 4 assi offre i migliori risultati su componenti moderatamente complessi che superano i limiti dei processi di fresatura standard. L'utilizzo di una macchina a 4 assi consente di ottenere una produzione efficiente di piastre, componenti strutturali e semplici componenti automobilistici.
Accelerare la produzione di lotti di componenti diventa possibile quando una macchina a 4 assi esegue lavorazioni di più superfici con un unico piazzamento. Questa soluzione offre un valore aggiunto particolare ai settori che necessitano di rapidi lanci sul mercato.
Quindi, nel complesso, l'utilizzo di una macchina a 4 assi riduce gli errori di manipolazione durante la lavorazione di parti delicate che richiedono elevata precisione.
Una macchina CNC a 5 assi migliora la precisione produttiva grazie all'aggiunta di due assi di movimento aggiuntivi rispetto ai sistemi a 3 assi. Una macchina a 3 assi standard consente il movimento dell'utensile tra le direzioni X, Y e Z, eseguendo funzioni sinistra-destra, avanti-indietro e su-giù. La macchina a 5 assi aggiuntiva implementa due assi specializzati, denominati A e B, che massimizzano il controllo operativo e la flessibilità.
L'asse B consente la rotazione attorno all'asse Y, mentre l'asse A ruota attorno all'asse X. Grazie alle ulteriori capacità di movimento, le macchine possono realizzare forme e caratteristiche complesse. Inoltre, elimina la necessità di configurazioni multiple o di riposizionamento dei pezzi.
Ecco i vantaggi comuni delle macchine CNC a 5 assi:
Il sistema di lavorazione CNC a 5 assi consente all'utensile di muoversi in qualsiasi posizione disponibile del pezzo, rendendolo perfetto per la produzione di forme complesse. I componenti aerospaziali e i componenti automobilistici traggono grandi vantaggi dal CNC a 5 assi, poiché i loro progetti complessi includono caratteristiche non ottenibili con le normali macchine CNC a 3 e 4 assi.
L'utensile raggiunge una maggiore costanza nell'angolo di attacco poiché può raggiungere il pezzo da diverse direzioni. Dura più a lungo perché subisce una minore usura, in particolare sui pezzi delicati. I costi di produzione e i tempi di fermo macchina diminuiscono quando gli utensili devono essere sostituiti meno frequentemente.
I pezzi mantengono una posizione fissa durante l'intero processo di lavorazione a 5 assi. La lavorazione singola e ininterrotta consente di ottenere superfici complete con risultati costanti durante l'intera lavorazione. Questo metodo è particolarmente indicato per settori che richiedono elevata precisione, poiché riduce al minimo sia i problemi di allineamento che i difetti che potrebbero derivare dal riposizionamento dell'utensile.
Ecco alcuni scenari applicativi per l'utilizzo della lavorazione CNC a 5 assi;
La produzione di pale e stampi di turbine complesse richiede la lavorazione CNC a 5 assi, poiché può ridurre i tempi di lavorazione del 30-40% rispetto alle tecniche tradizionali. L'utensile offre la flessibilità necessaria per accedere ai pezzi da diverse posizioni, riducendo al minimo i requisiti di configurazione.
La lavorazione a 5 assi riduce i tempi di attrezzaggio di circa il 50-60%. La configurazione della macchina nel settore aerospaziale sostituisce le configurazioni convenzionali a 3 assi con 3-5 assi, con conseguente miglioramento della velocità di produzione e dei livelli di uniformità.
I pezzi lavorati su una macchina a 5 assi possono raggiungere una qualità di finitura superficiale superiore a quella ottenibile con macchine a 4 assi. Il processo di lavorazione consente un movimento ininterrotto dell'utensile, riducendo al minimo i segni lasciati dall'utensile durante la produzione.
Il settore aerospaziale richiede tolleranze ristrette di ±0,001 pollici (0,025 mm). La lavorazione CNC a 5 assi è in grado di mantenere un'accuratezza impeccabile in ogni fase. L'assenza di riorientamento dei pezzi durante la lavorazione di ogni superficie garantisce una migliore stabilità dimensionale. In questo modo, si riducono al minimo i rischi di disallineamento, soddisfacendo così rigorosi requisiti di qualità.
In conclusione, sia le macchine CNC a 4 che a 5 assi rappresentano una soluzione ideale per realizzare componenti sofisticati e precisi, che trovano applicazione nei settori aerospaziale, automobilistico e medicale. Se il componente non è eccessivamente complesso e i requisiti di tolleranza sono minimi, la lavorazione a 4 assi è un'opzione ottimale.
Al contrario, le macchine a 5 assi sono adatte per pezzi/prodotti altamente complessi. Queste ultime prevedono un solo setup, la tecnologia lavora più lati, riducendo i tempi di produzione fino al 25% e migliorando la qualità della finitura superficiale. Tuttavia, l'investimento iniziale è in genere superiore rispetto alle macchine a 4 assi. Tuttavia, potrebbero far risparmiare sui costi a lungo termine. Pertanto, la scelta tra le due opzioni dipende dalla complessità del pezzo, dal budget e dai tempi.
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