Funzionamento delle macchine CNC

Le macchine CNC, nome completo macchine a controllo numerico computerizzato, sono macchine utensili controllate da programmi informatici in grado di eseguire lavorazioni di precisione. Le macchine utensili tradizionali richiedono un funzionamento manuale, mentre le macchine CNC utilizzano i computer per eseguire automaticamente i processi di lavorazione secondo programmi preimpostati, migliorando notevolmente l’efficienza e la precisione della produzione.

📌 Tipi comuni di macchine CNC:

Tipo	Funzione	Ambito di applicazione
Tornio CNC	Rotazione del pezzo, movimento dell’utensile	Lavorazione di parti circolari
Fresatrice CNC	Rotazione del pezzo fisso, utensile Taglio	Piano, lavorazione fori
Centro di lavoro CNC	Funzione di cambio utensile automatico multiasse	Parti complesse, lavorazione multiforme
Macchina per taglio laser CNC	Materiali per taglio laser	Lamiere, acrilico, ecc.

Principio di funzionamento della macchina CNC:

1. Programma per computer:Il funzionamento della macchina CNC si basa su un programma per computer preimpostato, che contiene istruzioni come il percorso di lavorazione, la selezione dell’utensile, la velocità di taglio, la velocità di avanzamento, ecc.
2. Controllo numerico: il programma per computer converte queste istruzioni in segnali numerici e li trasmette al servosistema della macchina per controllare il movimento di ciascun asse e ottenere un’elaborazione precisa.
3. Elaborazione automatizzata: Grazie al controllo numerico, le macchine CNC possono completare automaticamente operazioni di lavorazione complesse, come tornitura, fresatura, foratura, alesatura, ecc., senza l’intervento umano.

Vantaggi delle macchine CNC:

Alta precisione: : il controllo computerizzato consente di raggiungere tolleranze estremamente ridotte per garantire accuratezza e coerenza del prodotto.
Alta efficienza:: elaborazione automatizzata, riduzione dell’intervento manuale, miglioramento dell’efficienza produttiva.
Elevata flessibilità:: il programma può essere modificato, il che è comodo e veloce per passare da un’attività di lavorazione all’altra, ed è adatto per produzioni di più varietà e piccoli lotti.
Costi ridotti:: riduce i costi di manodopera e gli sprechi di materiale, riducendo i costi di produzione.
Lavorazione complessa:: può completare forme complesse e lavorazioni di superfici curve difficili da realizzare con le macchine tradizionali.

🔧 Parametri importanti nel funzionamento CNC:

Velocità del mandrino (RPM): Velocità di rotazione dell’utensile

Velocità di avanzamento (Velocità di avanzamento): Velocità di avanzamento dell’utensile

Profondità di taglio: Profondità di ogni taglio

Controllo del refrigerante: Previene il surriscaldamento dell’utensile e la deformazione durante la lavorazione

Di seguito sono riportati la descrizione, il processo e un esempio di codice G della nostra azienda che utilizza il centro di lavoro a portale Yawei LP-3021 per la lavorazione di materiali metallici.

🏭 Panoramica della macchina e adattamento dei materiali

Parametri principali della LP‑3021 (tipo a tre assi)chanpin.gongchang.com+11xyh-cnc.com+11awea.com+11：

Corsa X / Y / Z: 3.000×2.100×760 mm

Dimensioni del banco di lavoro: 3.020×2.010 mm, capacità di carico massima fino a 10.000 kg

Potenza del mandrino: 22 kW (continuo), 26 kW (30 minuti)

Velocità del mandrino: standard 6.000 giri/min (azionamento diretto opzionale) 8.000-12.000 giri/min)
Velocità di movimento rapido: X = 20.000 mm/min; Y / Z = 15.000 mm/min

Precisione: Posizionamento ±0,015 mm, ripetibilità a tutto campo ±0,003 mm

Materiale della struttura della macchina:

Base e portale sono realizzati in ghisa Meehanite, trattata termicamente e finemente rettificata, con rigidità e resistenza alle vibrazioni estremamente elevateScribd+9awea.com+9awea.com+9 Scribd+8awea.com+8awea.com+8 awea.com+6m.zgong.com+6Rete di produzione cinese+6 Scribd+1awea.com+1。

Materiali di elaborazione idonei：

Lega di alluminio, acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, acciaio per utensili, plastica, ecc. Iniziando con una lega di alluminio (come la 6061-T6), si può ottenere una curva di apprendimento più rapida e una buona durata dell’utensile.

⚙️ Esempio di processo: Lavorazione di un blocco in lega di alluminio

Specifiche del pezzo da lavorare: Blocco di alluminio 100×100×50 mm, lavorato dalle dimensioni originali (100×100×50 mm, con tolleranza) fino alle dimensioni di 80×80×40 mm.

Selezione utensile:

Taglio di sgrossatura: fresa a candela D20 mm per alluminio

Lavorazione di finitura: fresa a candela D10 mm

Condizioni di taglio (alluminio):

Sgrossatura: mandrino 8.000 giri/min, avanzamento 3.200 mm/min, profondità di taglio ap=5 mm, larghezza ae=10 mm

Taglio fine: mandrino 10.000 giri/min, avanzamento 2.500 mm/min, profondità di taglio ap=1 mm, ae=0,5 mm

✍️ Esempio di G-code

Copia e modifica del G-code%
O1000 (Esempio di lavorazione di un cubo in lega di alluminio LP-3021)

(Sgrossatura - Rimozione del materiale grezzo per ottenere forma + altezza)

T1 M6 (Fresa a candela da 20 mm)

S8000 M3
G54
G0 X0 Y0 Z100
M8

G0 X50 Y50
G1 Z5 F3200
(Percorso di sgrossatura)

G1 X150 F3200
G1 Y150
G1 X50
G1 Y50
G0 Z100

(Finitura)

T2 M6 (Fresa a candela da 10 mm)
S10000 M3
G0 X50 Y50 Z100
G1 Z5 F2500
(contorno fine)
G1 X130 Y50
G1 Y130
G1 X50
G1 Y50
G0 Z100

M9
G0 X0 Y0
M30
%

Passaggi di spiegazione

Impostare utensile e mandrino: T1→T2, selezionare frese di diverso diametro in base alla fase di lavorazione.

Posizionamento rapido: G0 Inserire la parte superiore del pezzo da lavorare dall’altezza di sicurezza.

Sgrossatura: Taglio con linee rette ad alta velocità per rimuovere le forme in eccesso.

Finitura: Utilizzare utensili più piccoli e condizioni di taglio precise per ottenere la dimensione finale.

Fine pulizia utensile e ritorno all’origine: M9 disattiva il refrigerante, M30 termina il programma.

📐 Precauzioni e raccomandazioni sui parametri

L’origine del pezzo può essere definita tramite G54 al centro del pezzo (50,50), oppure impostata come di consueto nell’angolo inferiore sinistro.

La modalità mandrino utilizza il tipo di connessione diretta per migliorare le prestazioni di lavorazione dell’alluminio e la qualità della superficie.

La macchina è dotata di compensazione automatica, controllo della temperatura del mandrino, regolazione dell’avanzamento e altre funzioni, che possono migliorare la stabilità di lavorazione e la durata dell’utensile.

Refrigerante. Si consiglia di iniziare con M8. La lavorazione dell’alluminio solitamente utilizza nebbia d’olio o emulsione per favorire la dissipazione del calore e l’asportazione dei trucioli.

Se sono necessarie lavorazioni a cinque lati più complesse (come fori e smussi a cinque lati), la LP-3021 può essere utilizzata con una libreria di teste intercambiabili verticali o orizzontali e generare codice G con assi A/C tramite CAM.

Successivamente, ecco un esempio di codice G avanzato per la lavorazione dell’acciaio inossidabile sul “Centro di lavoro a portale Yawei LP-3021”, che include:

🎯 Elaborazione Obiettivo

Utilizzando SUS304 come materiale, viene lavorato un pezzo di dimensioni 100×100×40 mm, che include:

Elementi da lavorare Descrizione

Foratura Foro passante Ø10 mm, posizione (X30, Y30)

Foro eccentrico Foro Ø15 mm, offset centrale rispetto a (X70, Y30)

Smussatura Smussatura i quattro lati della superficie superiore 1 mm

Lavorazione su cinque lati Il piano superiore e le quattro superfici verticali laterali sono tutte fresate piatte

Materiale Acciaio inossidabile SUS304 (materiale difficile da lavorare)

Utensile Fresa in acciaio al tungsteno ad alta durezza, punta in lega speciale

🧰 Impostazioni di lavorazione (applicabili all’acciaio inossidabile acciaio)

Materiale dell’utensile: Acciaio al tungsteno (metallo duro rivestito con rivestimento TiAlN)

Considerazioni sulla durata dell’utensile: Sono necessari refrigerante e avanzamento stabile

Parametri di lavorazione consigliati:
- Velocità del mandrino: da 1.200 a 2.000 giri/min
- Velocità di avanzamento: 100-300 mm/min (a seconda del diametro/utensile)
- Lavorazione di fori profondi: G83 più G73 (foratura con ciclo di asportazione truciolo)

✍️ Esempio di codice G (basato su FANUC)

copia gcode modifica%
O2000 (lavorazione SUS304 su cinque lati + foratura + smussatura)

(Pezzo: 100x100x40 SUS304)
G90 G21 G17 G40 G49 G80 G54
T1 M6 (fresa a spianare Ø20 - lavorazione laterale)
S1800 M3
M8

(Lavorazione del piano superiore)
G0 X0 Y0 Z100
G0 Z5
G1 Z-1 F150
G1 X100 Y0 F250
G1 Y100
G1 X0
G1 Y0
G0 Z100

(Lavorazione lato destro)
G0 X100 Y0 Z5
G1 Z-40 F150
G1 Y100
G0 Z100

(Lavorazione lato sinistro)
G0 X0 Y0 Z5
G1 Z-40 F150
G1 Y100
G0 Z100

(Lavorazione lato anteriore e posteriore è simile...)

---

(Inversione punta Ø10mm - foratura)
T2 M6
S1200 M3
G0 X30 Y30 Z100
G83 Z-45 R5 Q2.5 F120 (foratura passante, profondità 45mm, passo 2,5mm)
G80
G0 Z100

(foro eccentrico Ø15mm)
T3 M6 (punta Ø15mm)
S1100 M3
G0 X70 Y30 Z100
G83 Z-45 R5 Q2.5 F100
G80
G0 Z100

---

(Smussatura, utilizzando un utensile per smussatura a 45° Ø10 mm)
T4 M6
S2000 M3
G0 X5 Y5 Z5
G1 Z-1 F120
G1 X95
G1 Y95
G1 X5
G1 Y5
G0 Z100

M9
G0 X0 Y0
M30
%

🔍 Descrizione di ciascun paragrafo:

Comando	Funzione
`G83`	Foratura periodica di fori profondi con asportazione di truciolo
`G80`	Fine della foratura periodica Foratura
`R5`	Scende rapidamente a un’altezza sicura
`Q2.5`	Taglio di 2,5 mm ogni volta
`Z-45`	Foratura di una piastra di 40 mm di spessore + tolleranza
Percorso di smussatura	Può essere modificato in `G1 X...` Smussatura continua su quattro lati
`M8`	Refrigerante attivo (necessario!)

📌 Promemoria per utensili e sicurezza (lavorazione SUS304)

Le punte devono essere selezionate in lega superdura, rivestimento TiAlN, angolo di foratura di 135°

Quando si eseguono fori profondi, assicurarsi di utilizzare il comando di rimozione periodica del truciolo (G83)

Utilizzare la compensazione della lunghezza utensile (G43 Hxx) e la tabella delle lunghezze utensile corretta (può essere utilizzata con uno strumento di presetting utensile)

Se è necessario ruotare l’asse A/B durante la lavorazione su cinque lati, è possibile collegare una testa girevole esterna o una piastra di indicizzazione CNC

Durante la lavorazione dell’acciaio è necessario utilizzare refrigerante per prolungare la durata dell’utensile e prevenirne la deformazione

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