Se siete alla ricerca di pezzi precisi e di alta qualità nella lavorazione dei metalli, potreste aver sentito parlare di tornitura CNC. Si tratta di un metodo di produzione efficace che utilizza una macchina per modellare i pezzi dal materiale. Tuttavia, se non avete mai lavorato con la tornitura CNC, potreste avere delle domande su come funziona e perché è utile.
La tornitura CNC è fondamentale nella produzione perché può creare pezzi con tolleranze strette e finiture lisce. Se si punta a un lavoro di alta precisione, la tornitura CNC offre la precisione e la ripetibilità necessarie. Nelle sezioni che seguono, analizziamo il funzionamento e i vantaggi della tornitura CNC.
Che cos'è la tornitura CNC?
La tornitura CNC è un processo di lavorazione che utilizza una macchina controllata dal computer per modellare i materiali. Il pezzo in lavorazione viene tenuto su un mandrino rotante. Mentre ruota, un utensile da taglio si muove lungo il materiale, rimuovendo gli strati per formare la forma desiderata. Il sistema CNC controlla il movimento dell'utensile e la velocità di taglio.
Il tornio CNC è la macchina principale utilizzata nella tornitura CNC. Sostiene e ruota il pezzo in lavorazione mentre l'utensile da taglio lo modella. Il tornio CNC è in grado di eseguire diverse operazioni, come ad esempio affrontare, noioso, perforazione, E filettatura. Ciò consente di creare forme complesse.
La tornitura CNC è spesso utilizzata per realizzare pezzi cilindrici e rotondi. Si tratta di elementi come alberi, pulegge, boccole e cuscinetti. È ideale per creare pezzi con diametri precisi, superfici lisce e tolleranze ristrette.
Come funziona la tornitura CNC？
La tornitura CNC è un processo preciso composto da diverse fasi chiave. Ecco come funziona:
1. Selezione del materiale
Il primo passo è la scelta del materiale giusto. Metalli come l'acciaio, l'alluminio e l'ottone, nonché le materie plastiche, sono materiali comuni per la tornitura CNC.
2. Preparazione del tornio CNC
Successivamente, il materiale viene montato in modo sicuro sul tornio CNC. Il tornio tiene il pezzo in posizione e lo fa ruotare a velocità controllata.
3. Programmazione della macchina CNC
Prima di iniziare la tornitura, viene creato un programma dettagliato. Questo programma imposta i movimenti e le velocità dell'utensile da taglio. Viene inserito nella macchina CNC, che segue il programma per eseguire tagli precisi.
4. Inizio del processo di lavorazione
Una volta programmata la macchina, l'utensile da taglio inizia a rimuovere il materiale dal pezzo in rotazione. L'utensile può muoversi in più direzioni (lungo gli assi X, Y e Z) per modellare il materiale nella forma desiderata.
5. Messa a punto e controllo qualità
Mentre l'utensile lavora, l'operatore o la macchina possono effettuare regolazioni per garantire che il pezzo sia conforme alle specifiche richieste.
6. Rimozione e finitura dei pezzi
Una volta modellato, il pezzo viene rimosso dal tornio. A seconda dell'uso e del progetto del pezzo, si possono eseguire ulteriori fasi di finitura, come ad esempio lucidatura o Rivestimento, può essere applicato.
Parametri chiave della tornitura CNC
Per garantire il successo della tornitura CNC è necessario controllare attentamente diversi parametri importanti. Questi fattori influenzano l'efficienza, la qualità e la precisione del processo di lavorazione. Ecco i parametri chiave della tornitura CNC:
Velocità di taglio
La velocità di taglio si riferisce alla velocità con cui l'utensile si muove sulla superficie del materiale. Si misura in metri al minuto (m/min). La velocità ideale varia a seconda del materiale e dell'utensile utilizzato.
Velocità di alimentazione
La velocità di avanzamento è la velocità con cui l'utensile da taglio si sposta nel materiale durante la tornitura. Di solito si misura in millimetri per giro (mm/giro). Un avanzamento maggiore accelera la produzione, ma può ridurre la qualità della finitura superficiale.
Profondità di taglio
La profondità di taglio è la quantità di materiale che l'utensile da taglio rimuove in una sola passata. Si misura in millimetri (mm). Un taglio più profondo rimuove una quantità maggiore di materiale, ma può sottoporre l'utensile a uno sforzo supplementare e influire sulla finitura.
Materiale e geometria dell'utensile
I materiali più comuni per gli utensili sono il carburo, l'acciaio ad alta velocità (HSS) e la ceramica. La forma dell'utensile, come l'angolo del tagliente e l'angolo di spoglia, influisce sull'efficienza di taglio e sulla finitura superficiale del pezzo.
Velocità del mandrino
La velocità del mandrino è la velocità di rotazione del pezzo sul tornio CNC. Si misura in giri al minuto (RPM). La giusta velocità del mandrino assicura buone condizioni di taglio, bilancia velocità e precisione ed evita un eccessivo riscaldamento.
Tipi di macchine di tornitura CNC
I torni CNC sono di diversi tipi, ciascuno progettato per compiti specifici. La scelta della macchina dipende da fattori quali le dimensioni del pezzo, la complessità e le esigenze di produzione. Ecco i principali tipi di torni CNC:
Torni CNC orizzontali
I torni CNC orizzontali sono il tipo più comune. Il mandrino è montato orizzontalmente e il pezzo ruota lungo un asse orizzontale. Queste macchine sono in genere utilizzate per pezzi più grandi e pesanti e possono lavorare con un'ampia gamma di materiali.
Torni verticali CNC
I torni CNC verticali hanno un mandrino verticale e il pezzo da lavorare è montato verticalmente sulla macchina. Questo design consente un migliore accesso a determinati pezzi, soprattutto quelli più grandi che richiedono un taglio più pesante.
Centri di tornitura orizzontali
I centri di tornitura orizzontali combinano le caratteristiche di un tornio CNC con funzionalità aggiuntive, come il cambio utensile automatico e le operazioni multiasse. Queste macchine sono utilizzate per i pezzi più complessi che richiedono più passaggi. Possono eseguire operazioni di tornitura, fresatura, foratura e maschiatura in un'unica configurazione.
Centri di tornitura verticali
I centri di tornitura verticali sono simili ai centri di tornitura orizzontali, ma con un mandrino verticale. Queste macchine sono ideali per la produzione di pezzi grandi, pesanti o complessi che richiedono una tornitura precisa.
Materiali utilizzati nella tornitura CNC
La tornitura CNC è un processo versatile che può lavorare con un'ampia varietà di materiali. La scelta del materiale gioca un ruolo fondamentale nel determinare le prestazioni, la durata e l'economicità del pezzo finito. Tra questi vi sono:
- Metalli
- Plastica
- Legna
- Bicchiere
- Compositi
Componenti chiave di una macchina di tornitura CNC
I torni CNC hanno diversi componenti chiave che lavorano insieme per eseguire operazioni di tornitura precise. Ecco una panoramica degli elementi essenziali di un tornio CNC:
Pannello di controllo CNC
Il pannello di controllo CNC è l'interfaccia tra l'operatore e la macchina. Consente all'operatore di programmare, monitorare e controllare il processo di lavorazione.
Mandrini
Il mandrino è la parte rotante del tornio CNC che sostiene e fa girare il pezzo. Un motore lo alimenta e fa girare il materiale a una velocità controllata.
Testate
La fantina, situata nella parte anteriore della macchina, contiene il mandrino principale e sostiene il pezzo in rotazione. Comprende il motore e i componenti di azionamento che controllano il movimento del mandrino.
Contropunte
La contropunta è posizionata all'estremità opposta della testa e sostiene il pezzo da lavorare, soprattutto durante la lavorazione di pezzi più lunghi. In genere contiene un centro o un utensile vivo per mantenere la stabilità e l'allineamento del materiale durante la rotazione.
Letti
Il basamento è la base del tornio CNC. Sostiene tutti gli altri componenti e mantiene la macchina stabile durante il funzionamento.
Mandrini
Il mandrino è un dispositivo di serraggio in acciaio che mantiene il pezzo in posizione sul mandrino. Le sue ganasce afferrano saldamente il materiale durante la lavorazione.
Carrozze
Il carrello sposta l'utensile da taglio lungo il materiale per rimuoverlo secondo schemi specifici. Il carrello sostiene il portautensili e consente un posizionamento preciso dell'utensile lungo gli assi X e Z.
Utensili da taglio
Gli utensili da taglio sono utilizzati per rimuovere il materiale dal pezzo. Sono disponibili in diverse forme e dimensioni, a seconda del compito da svolgere. Gli utensili da taglio più comuni utilizzati nella tornitura CNC includono utensili di tornitura, punte, barre di alesaggio e utensili di filettatura.
Torrette portautensili
La torretta portautensili contiene più utensili da taglio e consente il cambio automatico degli utensili durante la lavorazione. Questa caratteristica migliora l'efficienza riducendo i tempi di inattività.
Pedaliera
I pedali controllano alcuni aspetti del tornio CNC, come l'avvio o l'arresto della macchina, l'attivazione del mandrino o la regolazione dell'avanzamento.
Conoscere le operazioni di tornitura CNC
La tornitura CNC offre una varietà di operazioni per modellare e rifinire i pezzi con alta precisione. Di seguito sono riportate le operazioni di tornitura CNC più comuni:
Tornitura rettilinea
La tornitura rettilinea è l'operazione più semplice della tornitura CNC. In questo processo, l'utensile da taglio si muove parallelamente all'asse del pezzo per rimuovere il materiale e creare una forma cilindrica. Questa operazione viene spesso utilizzata per ridurre il diametro del pezzo, realizzando pezzi come alberi, aste e tubi con un diametro uniforme.
Zigrinatura
La zigrinatura è un processo che crea un motivo strutturato sulla superficie del pezzo. In genere viene eseguita per migliorare la presa, ad esempio su maniglie o pomelli. L'utensile godronato preme sul materiale per formare un motivo di linee incrociate o diamanti.
Filettatura
La filettatura consiste nel creare scanalature a spirale, o filetti, sulla superficie del pezzo. Questa operazione viene utilizzata per realizzare pezzi come bulloni, viti e dadi. L'utensile da taglio si muove in modo elicoidale lungo la superficie, assicurando che le filettature siano precise e coerenti.
Separazione
La troncatura viene utilizzata per separare il pezzo in due o più parti. L'utensile di troncatura taglia l'estremità del pezzo per dividerlo. Questa operazione viene spesso eseguita alla fine del processo di tornitura, quando il pezzo è pronto per essere rimosso dalla macchina.
Scanalatura
La scanalatura è il processo di taglio di una stretta scanalatura o canale lungo la superficie del pezzo. L'utensile di taglio si muove per creare una specifica larghezza e profondità della scanalatura. Questa operazione è utilizzata per caratteristiche come le scanalature degli O-ring o le fessure nei pezzi che richiedono una maggiore funzionalità.
Tornitura conica
La tornitura conica crea una forma conica riducendo gradualmente il diametro del pezzo lungo la sua lunghezza. L'utensile da taglio viene angolato per rimuovere il materiale in modo controllato, formando una superficie liscia e affusolata. Questa operazione è spesso utilizzata per pezzi come alberi con estremità coniche o per creare boccole coniche.
Considerazioni chiave per la scelta della tornitura CNC
Per decidere se la tornitura CNC è il processo giusto per il vostro progetto, è necessario considerare diversi fattori chiave. Ecco le considerazioni più importanti:
Selezione del materiale
Il materiale scelto per la tornitura CNC influisce sia sul processo di lavorazione che sul pezzo finale. I diversi materiali hanno durezza, lavorabilità e durata variabili, che influiscono sulla scelta degli utensili, delle velocità di taglio e degli avanzamenti.
Tolleranza
La tolleranza è la variazione consentita nelle dimensioni di un pezzo. La tornitura CNC può raggiungere tolleranze molto strette, spesso entro pochi millesimi di pollice. Più stretta è la tolleranza, più precisi devono essere la macchina e gli utensili. Considerate la tolleranza richiesta per il vostro pezzo, in quanto influisce sui tempi e sui costi di lavorazione.
Geometria della parte
La geometria del pezzo si riferisce alla forma e alla complessità del pezzo. I pezzi semplici e cilindrici si prestano meglio alla tornitura CNC, poiché il processo funziona bene con la simmetria rotazionale. Forme più complesse, come scanalature intricate, filettature o superfici coniche, possono richiedere più operazioni o passaggi aggiuntivi.
Finitura superficiale
La tornitura CNC consente di ottenere una gamma di finiture, da ruvida a liscia. Una finitura più liscia è solitamente necessaria per i pezzi che devono toccare altri componenti o che necessitano di un aspetto accattivante. Fattori come la velocità di taglio, l'avanzamento, il materiale dell'utensile e il fluido di taglio influiscono sulla finitura superficiale.
Vantaggi della tornitura CNC
La tornitura CNC offre numerosi vantaggi che la rendono un metodo preferibile per la produzione di pezzi di alta qualità. Ecco i principali vantaggi dell'utilizzo della tornitura CNC nella produzione:
Alta precisione e accuratezza
I torni CNC sono noti per la produzione di pezzi con tolleranze molto strette. Il processo controllato dal computer assicura che ogni pezzo sia realizzato con elevata precisione, riducendo l'errore umano e garantendo la coerenza tra più pezzi.
Flessibilità nella lavorazione dei materiali
La tornitura CNC può lavorare con un'ampia gamma di materiali, dai metalli come l'acciaio, l'alluminio e l'ottone alle materie plastiche e ai materiali compositi. Questa flessibilità rende la tornitura CNC adatta a molti settori e applicazioni.
Efficienza ed economicità
La tornitura CNC è molto efficiente, soprattutto quando si producono grandi quantità di pezzi. Una volta programmata, la macchina può funzionare ininterrottamente con poco intervento umano, riducendo così i costi di manodopera e i tempi di produzione.
Capacità di gestire forme complesse
La tornitura CNC non si limita a semplici forme cilindriche. Queste macchine possono creare geometrie complesse, come filettature, rastremature, scanalature e contorni intricati.
Applicazioni della tornitura CNC
La tornitura CNC crea pezzi cilindrici di precisione per quasi tutti i settori industriali. Ecco dove troverete questi componenti lavorati in azione:
Industria aerospaziale
- Alberi e boccole per motori aeronautici
- Componenti del carrello di atterraggio
- Raccordi del sistema idraulico
- Ugelli e valvole del sistema di alimentazione
- Elementi di fissaggio leggeri in alluminio e titanio
Industria automobilistica
- Valvole e pistoni del motore
- Alberi di trasmissione e ingranaggi
- Mozzi delle ruote e componenti dei freni
- Parti del sistema di sterzo
- Alloggiamenti per turbocompressori
Dispositivi e apparecchiature mediche
- Manici per strumenti chirurgici
- Componenti di impianti (articolazioni di anca e ginocchio)
- Punte e impianti dentali
- Parti di macchine per risonanza magnetica
- Pompe per siringhe di precisione
Produzione elettronica
- Pin e prese del connettore
- Componenti del dissipatore di calore
- Mandrini per wafer di semiconduttori
- Componenti della guida d'onda
- Distanziatori e isolatori di precisione
Tornitura CNC vs. Fresatura CNC: Differenze chiave
Tornitura CNC e Fresatura CNC sono entrambi importanti processi di lavorazione utilizzati nella produzione, ma funzionano in modo diverso. Ecco una panoramica delle principali differenze:
Operazione base
Nella tornitura CNC, il pezzo viene tenuto e fatto ruotare su un mandrino mentre l'utensile da taglio rimane fermo o si muove lungo un percorso lineare per rimuovere il materiale. Questo processo è utilizzato principalmente per pezzi cilindrici o rotondi.
Nella fresatura CNC, il pezzo rimane fermo mentre l'utensile da taglio ruota e si muove su più assi (X, Y e Z) per rimuovere il materiale. La fresatura è più versatile e può creare forme complesse, comprese quelle piane, inclinate e intricate.
Tipo di parti prodotte
La tornitura CNC è ideale per i pezzi con simmetria rotazionale, come alberi, tubi e pulegge. Viene utilizzata principalmente per creare pezzi cilindrici con diametri precisi.
La fresatura CNC può produrre un'ampia gamma di forme, comprese quelle piane, 3D e irregolari. È comunemente utilizzata per creare pezzi come staffe, ingranaggi e forme 3D complesse con varie caratteristiche.
Movimento dello strumento
Nella tornitura CNC, l'utensile da taglio si muove lungo un asse lineare (di solito l'asse Z) o lungo percorsi radiali rispetto al pezzo in rotazione. Questo movimento è generalmente più semplice e si concentra sul diametro esterno.
Nella fresatura CNC, l'utensile da taglio si muove su più assi (X, Y, Z), consentendo di creare un'ampia varietà di forme. Questo movimento offre una maggiore flessibilità e complessità nella progettazione dei pezzi.
Rimozione del materiale
Nella tornitura CNC, il materiale viene rimosso radialmente dal pezzo, il che la rende ideale per i pezzi che necessitano di superfici cilindriche lisce o di riduzioni di diametro.
Nella fresatura CNC, il materiale viene rimosso attraverso un utensile rotante che si avvicina al pezzo da più angolazioni. Questo rende la fresatura ideale per la creazione di elementi come fori, scanalature, tasche e modelli di superficie intricati.
Capacità di tornitura CNC di Shengen
Shengen offre servizi completi di tornitura a controllo numerico, specializzandosi sia nella prototipazione rapida che nella produzione in grandi volumi. Con oltre dieci anni di esperienza, Shengen è in grado di gestire una varietà di materiali e progetti complessi, garantendo precisione e qualità in ogni progetto.
Shengen segue gli standard ISO 9001:2015, garantendo una qualità costante in tutti i progetti. L'azienda applica rigorose misure di controllo della qualità durante l'intero processo di tornitura CNC, dalla progettazione iniziale all'ispezione finale, garantendo che ogni pezzo sia conforme alle specifiche richieste.
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Conclusione
La tornitura CNC è un processo chiave nella produzione moderna. Offre alta precisione, efficienza e versatilità. Che si tratti di semplici pezzi cilindrici o di forme complesse, la tornitura CNC è in grado di soddisfare un'ampia gamma di esigenze produttive.
Quando si sceglie un servizio di tornitura CNC, occorre considerare fattori quali le opzioni di materiale, le capacità della macchina, i tempi di consegna e l'esperienza del fornitore. Prendere decisioni informate sulla base di questi fattori aiuta a garantire il successo del progetto.
Ciao, sono Kevin Lee
Negli ultimi 10 anni mi sono immerso in varie forme di lavorazione della lamiera, condividendo qui le mie esperienze in diverse officine.
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Kevin Lee
Ho oltre dieci anni di esperienza professionale nella fabbricazione di lamiere, con specializzazione nel taglio laser, nella piegatura, nella saldatura e nelle tecniche di trattamento delle superfici. In qualità di direttore tecnico di Shengen, mi impegno a risolvere sfide produttive complesse e a promuovere innovazione e qualità in ogni progetto.
