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Controlli Numerici Computerizzati

Il controllo numerico computerizzato (CNC) indica una tecnologia di misurazione e controllo applicata alle macchine utensili, le quali prendono il nome di macchine a controllo numerico.

L’acronimo CNC significa che un dispositivo elettronico interno si occupa di comandare i movimenti e le funzioni della macchina durante la lavorazione, seguendo un ben definito programma di lavoro.

Le macchine a controllo numerico vengono impiegate principalmente per realizzare oggetti di qualsiasi forma e tipo, dagli articoli di design a componenti meccanici di alta precisione. Pertanto, dalla lavorazione di un blocco di materiale grezzo, si ricava l’oggetto finito.

I vantaggi delle macchine CNC sono molteplici e possono essere elencati come segue: velocità, precisione, ripetibilità, adattabilità, flessibilità, agilità.

Queste caratteristiche le rendono ottime per svolgere lavorazioni ad alta precisione che richiedono lunghi tempi di lavorazione, ma impediscono alla macchina di interagire con l’ambiente esterno autonomamente in caso di collisioni o imprevisti. Per questo motivo devono essere controllate da un operatore, il quale ha il compito di impostare il programma, preparare i grezzi da lavorare e intervenire in caso di problemi o correzioni nella lavorazione.

La tecnologia CNC permette lavorazioni automatiche con più assi in uso contemporaneamente. La caratteristica principale delle macchine a controllo numerico sono i gradi di libertà, che rappresentano il numero di assi mobili della macchina.

Per le frese sono generalmente 3, 4 o 5, per i torni si va da 2 a 5, le punzonatrici e le macchine per taglio ne hanno generalmente 2 o 3, mentre le pannellatrici arrivano a 24 assi.

Le piegatrici possono avere fino a 11 assi e sono le macchine “singole” più complesse; le macchine speciali combinate e i grandi portali di lavorazione possono arrivare ad avere anche decine di gradi di libertà o assi diversi. I tipi più comuni sono:

– 2 assi: movimento solo su X e Z. Pezzi limitati a lavorazioni piane senza variazioni di profondità.
– 2.5 assi (due assi e mezzo): si tratta di macchine in grado di operare su tutti e tre gli assi, ma soltanto a passi discreti su uno di essi (generalmente l’asse Z), cioè gestiscono l’interpolazione soltanto su due assi. Sono oggi il tipo più economico.
– 4 e 5 assi: oltre al movimento sui tre assi X,Y e Z si aggiunge l’inclinazione (ed eventualmente la rotazione) del mandrino o di una tavola rotobasculante solidale al piano macchina. Queste macchine possono realizzare praticamente qualsiasi tipo di sagoma purché la forma delle concavità non vada in interferenza con il mandrino. Queste macchine sono molto costose, e vengono usate anche per lavorazioni su pezzi di grandissime dimensioni (turbine, eliche navali, scocche per motori, ecc…).

Praticamente tutte le macchine CNC moderne sono a circuito chiuso: ogni asse è dotato di encoder che permettono al controllo di conoscere in ogni istante la posizione della testa di lavorazione rispetto al pezzo. L’uso di righe ottiche permette il recupero completo dei giochi della trasmissione misurando direttamente e non attraverso i cinematismi la posizione dell’asse e quindi una maggiore precisione di lavoro.

Il computer si occupa di acquisire i dati dagli encoder e le istruzioni dall’operatore e dal programma, stabilisce la posizione dell’utensile e ne governa gli spostamenti durante l’esecuzione del programma di lavoro.

Schiavi offre una varietà di controller avanzati per la gestione delle funzioni della pressa piegatrice. Tutti i nostri modelli offrono un’interfaccia intuitiva che consente un controllo facile ed efficiente della macchina, riducendo notevolmente l’affaticamento dell’operatore ed il margine di errore.

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l’hobby del cnc e delle stampanti 3d

Che cos’è il CNC:

CNC è l’acronimo inglese diComputer Numeric Controled indica l’utilizzo di un sistema computerizzato installato su macchine utensili meccanicamente predisposte. IlCNCè collegato alle parti meccaniche della macchina edha il compito di regolarne il movimento, la velocità, la precisione.

Tutto questo è gestito dall’ausilio di un software. Il software del CNC gestisce le informazioni da inviare ai componenti meccanici della macchina e funge da interfaccia tra utente e CNC.

Possiamo suddividere le macchine CNC in due macro categorie:

·CNC a 3 assi: il controller del CNC gestirà il movimento degli utensili nella direzione dei tre assi cartesiani X,Y,Z. Se ad esempio dobbiamo compiere lavorazioni su un pannello, come forature lineari sul lato di un armadio, servirà una semplice “3 assi”.

·CNC a 5 assi: ha la possibilità di interpolare gli assi di movimento, consentendo alla testa del motore di spostarsi non solo verticalmente ed orizzontalmente, ma anche di inclinarsi nello spazio Z compiendo sia il movimento che la lavorazione. Se ad esempio vogliamo creare forme sferiche, servirà un CNC a “5 assi”, che ci consentirà maggior flessibilità.

La CNC si è diffusa talmente tanto da incuriosire anche le persone che non utilizzano queste macchine per scopi lavorativi ed è nato così l’hobby CNC.
Ad oggi esistono molte comunità di CNC hobby, che naturalmente trovano il miglior punto di incontro sul web. Tantissimi sono i forum che danno consigli sulla costruzione di CNC per hobbisti.

Sempre più persone si stanno appassionando alla costruzione di piccoli macchinari CNC casalinghi, spesso con materiali estremamente economici e soluzioni meccaniche fai da te.
Ad esempio gli amanti del bricolage, appassionati di piccolo artigianato, cultori della meccanica, intagliatori, tecnici elettronici, radioamatori, ingegneri, pare che non ci sia un limite alla varietà di figure che sono coinvolte nelCNC hobby.
Il CNC hobby ad oggi è un fenomeno di vasta varietà e proporzione, favorito dalla incredibile versatilità delle macchine CNC. Con la stessa macchina a fresa ad esempio si possono lavorare il legno, la resina, la cera, i metalli, la pietra ed altri generi ancora.

Tra i macchinari CNC costruiti da chi ha l’hobby del CNCce ne sono alcuni che fanno sorridere a vederli, ma che in effetti funzionano e sono degni di rispetto per l’ingegno adoperato.
Anche se create in casa per uso hobbistico queste piccole macchine CNC compatte possono essere estremamente sofisticate e di alta qualità seppur economiche e costruite con attenzione al costo complessivo. In genere in questi casi sono versioni ridotte delle corrispondenti industriali e ripropongono in piccolo le caratteristiche tipiche di alta precisione e ripetibilità del percorso.

Le stampanti 3D

Lestampanti 3D sono l’evoluzione delle stampanti 2D e permettono di avere una riproduzione reale di un modello 3Drealizzato con un software di modellazione 3D. Le stampanti 3D sono veloci ed affidabili.

Le stampanti 3D offrono la possibilità di stampare e assemblare parti composte da diversi materiali con diverse proprietà fisiche e meccaniche in un singolo processo di costruzione.

Gli oggetti, per ora in materiale plastico, sono creati attraverso un macchinario che ricostruisce forme e misure traendo le informazioni da un template digitale tridimensionale contenuto in un apposito database.

Una stampante 3D lavora prendendo un file 3D da un computer e utilizzandolo per fare una serie di porzioni in sezione trasversale. Ciascuna porzione è poi stampata l’una in cima all’altra per creare l’oggetto 3D.

Con una stampante 3D è possibile fare quasi tutto: dal busto di Steve Jobs a una casa.

Cosa si può fare con le stampanti 3D:

·Uso quotidiano e Hobby: Nel momento in cui questa tecnologia diventerà di uso comune (come lo sono attualmente le stampanti 2d), l’utente avrà la possibilità di fabbricare in casa gli oggetti di cui ha bisogno, creando in proprio i modelli o modificandone alcuni già esistenti dopo averli scaricati da appositi siti internet;

·Aziende: per stampare modelli tridimensionali di giochi e videogames;

·Architettura: Uno dei campi d’applicazione tradizionale della stampa 3d è l’architettura, ambito in cui questa tecnologia viene usata per la creazione di modelli di edifici e plastici. Tuttavia sono nati progetti ben più ambiziosi: uno è il caso di Villa Asserbo, la prima casa interamente “stampata”: la ditta danese Eentileen, che ha realizzato l’opera, ha inserito i progetti digitali dell’abitazione in una stampante provvista di un trapano delle dimensioni di una stanza, e in sole quattro settimane è riuscita ad ultimare l’abitazione (peraltro interamente eco-compatibile);

·Archeologia: è possibile produrre modelli tridimensionali di reperti o edifici solo parzialmente conservati, nonché integrazioni di parti mancanti, oppure creare copie (per esposizioni museali) di oggetti originali acquisiti tramite scansione 3d.

·Medicina: In campo medico la stampa 3d viene già utilizzata per la produzione di protesi ed apparecchi acustici e dentali personalizzati, ma lo sviluppo ulteriore di questa tecnologia è destinato a rivoluzionare il mondo della medicina tradizionale. L’obiettivo che i ricercatori si pongono è quello di arrivare alla creazione di “bio-stampanti”, ossia macchine in grado di riprodurre cellule, tessuti umani ed organi.

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Cosa ne pensate delle Frese a controllo numerico CNC?

Io personalmente sono sempre rimasto molto affascinato da tutte quelle tecnologie che utilizzano l’elettronica unita all’informatica per controllare dispositivi meccanici di precisione di medie e grandi dimensioni.

La fresatrice a controllo numerico (CNC) è l’oggetto che per me meglio rappresenta tale concetto. La fresatrice “standard o comune” viene gestita e manovrata manualmente: gli assi che consentono di spostare il mandrino rispetto al pezzo sono accoppiati a delle manopole azionate a mano. Nella fresa cnc invece gli assi di lavoro vengono accoppiati ad un motore controllato da un computer, di solito si tratta di un motore passo-passo. Il computer prende il posto delle mani dell’operatore, programmando lo spostamento degli assi si possono effettuare moltissime lavorazioni di estrema precisione, praticamente impossibili da fare a mano, è un attrezzatura che mi piace moltissimo.

Realizzare pezzi meccanici, ritagliare da una lastra di balsa una centina di un’ ala di un aeromodello, incidere una scritta sul legno, tutto diventa un programma che la fresatrice cnc esegue.

 

Voi cosa ne pensate? Potreste lasciarmi qualche commento?

Vi Ringrazio.

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7 consigli per scegliere un fornitore di lavorazioni meccaniche

Scegliere un fornitore non è facile, in nessun settore industriale o dei servizi.
Nel settore meccanico lo è ancora di più, soprattutto oggi che le imprese italiane di questo settore stanno faticando moltissimo a reggere la crisi. Sempre di più il mercato premia la forte specializzazione, la possibilità di lavorare anche su piccole serie e piccoli lotti, di lavorare materiali speciali e difficili e di realizzare componenti di altissima precisione. D’altro canto, la troppo spinta personalizzazione in alcuni casi può essere un rischio, specie se ci si focalizza su un solo settore di sbocco. Se su tutti questi elementi la vostra impresa ha già chiaro cosa vuole e ha un buon parco di clienti, diventa fondamentale la scelta dei fornitori.

Distinguete innanzitutto tra i fornitori “sostituibili” e quelli strategici, focalizzate la vostra attenzione su questi ultimi: il vostro obiettivo dovrà essere di farli diventare dei veri partner (per fare questo, però, dovrete consentire loro di poter programmare, anche se questo può sembrare in contraddizione con l’esigenza di massima flessibilità).

Quali sono dunque i criteri per la scelta? Io vi propongo questi 7:

  1. parco macchine: innanzitutto, non c’è molto da fare. Un subfornitore meccanico lo si valuta prima di tutto dal fatto che il suo parco macchine sia adatto alle lavorazioni che mi servono, sia costituito da macchinari nuovi o comunque all’altezza
  2. referenze: anche questo punto è molto importante. E’ vero che ci sono aziende che – per motivi di riservatezza vera o presunta – non dichiarano i nomi dei loro clienti. Tuttavia, questo è un aspetto fondamentale da valutare. “Dimmi con chi lavori e ti dirò chi sei (o quanto vali)!”. Sui settori di sbocco ci sono 2 scuole di pensiero: meglio iperspecializzati nel vostro settore, o aziende che lavorano anche con altri? Diciamo che se il vostro settore è all’avanguardia, allora meglio gli specializzati. Se no, il vostro subfornitore potrebbe avere fatto esperienze in altri ambiti che possono essere utili anche per voi.
  3. esperienza: fondamentale che l’azienda abbia qualche anno di esperienza. Vero che ci sono imprese, magari nate da pochissimo, che fin da subito si distinguono per la loro competitività e qualità. Di solito, però, sono imprese fondate da chi aveva qualche anno di esperienza precedente altrove. Attenzione però a non confondere le imprese obsolete con le imprese esperte: il punto 1 sul parco macchine dovrebbe aiutarci a fare chiarezza. Altri elementi di attenzione: verificate se in aziende che vantano esperienze ultradecennali è già avvenuto il passaggio generazionale.
  4. puntualità nelle consegne: mi direte che questo lo si può sapere solo provando… Vero, però il punto 2 sulle referenze potrebbe aiutarvi a capirlo prima ancora di provarlo. Infatti, se il subfornitore che state valutando lavora per settori dove la puntualità è fondamentale, è un buon indice per valutarlo positivamente su questa voce.
  5. personalizzazione: tipicamente chi lavora per piccoli lotti è obbligato a fornire grande personalizzazione, o almeno cura nel venire incontro al committente con suggerimenti anche migliorativi. Di solito questo va di pari passo con l’esperienza.
  6. qualità della lavorazione e capacità di lavorare materiali speciali: anche questo aspetto, se vogliamo, è collegato ai punti 1 e 2. Chi ha il parco macchine adatto e lavora con certi clienti, ha sicuramente una buona qualità delle sue lavorazioni. Nei settori più “spinti” le tolleranze sono davvero esasperate.
  7. flessibilità e metodologia: il vostro fornitore deve concordare con voi fin dall’inizio tutti gli aspetti importanti. L’approvvigionamento, la logistica, l’adattamento di ogni singola macchina alla lavorazione che deve fare per voi e il controllo qualità. Diffidate di chi non punta su questi aspetti.
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