Centri di lavorazione: si parte da un blocco di metallo, poi attraverso le operazioni di fresatura, tornitura e foratura ecco realizzato un pezzo dalla forma complessa. La lavorazione dei pezzi avviene spesso in centri di lavoro CNC automatizzati ma che cosa sono esattamente?
1ª Curiosità: MC, FMC e FMS
MC, FMC e FMS sono delle abbreviazioni che facilitano la comprensione se se ne conosce il significato. Con MC (dall’inglese machining center) si intende centro di lavorazione ossia una macchina CNC multiasse per la lavorazione completa di svariati componenti. È in grado quindi di tornire o fresare e forare e di cambiare automaticamente gli utensili. Se un MC di questo tipo dispone anche di un cambio automatico dei pezzi, si tratta di una cosiddetta cella di produzione flessibile, la FMC (dall’inglese flexible manufacturing cell). Una FFC è quindi costituita da tre componenti: un MC, un sistema di movimentazione dei pezzi e i controlli CNC per le automazioni. Se diverse FFC sono combinate tra loro, si parla di Sistema di Produzione Flessibile, FMS (dall’inglese flexible manufacturing system).
2ª Curiosità: il primo MC fu presentato nel 1959
Già nel 1959, l’azienda tedesca Burkhardt + Weber presentò un centro di lavorazione a controllo numerico. Il controllo CN funzionava tramite nastro perforato. I computer veri e propri erano ancora oggetto di ricerca spaziale e militare e quindi troppo costosi per essere impiegati a livello industriale. I primi controlli CNC dei sistemi di produzione furono implementati negli anni ‘70. In un primo momento funzionavano tramite minicomputer, fino a quando, alla fine del decennio, i microprocessori divennero accessibili.
3ª Curiosità: nella produzione in serie, i centri di lavorazione orizzontali sono nettamente preferibili a quelli verticali
Esistono due tipologie di centri di lavorazione: in un MC orizzontale, il mandrino dell’utensile è montato orizzontalmente, cioè parallelamente al pavimento. Al contrario, i sistemi verticali montano il mandrino in posizione verticale e lavorano il pezzo dall’alto. In questo modo si permette all’operatore di maneggiare agevolmente i pezzi.
Un apparecchio a guida orizzontale è in grado di lavorare il pezzo con piccoli angoli, soprattutto sui lati: ciò rende possibile produrre anche componenti di grandi dimensioni e dalle forme complesse. Inoltre, è in grado di cambiare automaticamente il pezzo in lavorazione attraverso i pallet, un vantaggio in caso di produzione in serie. Nei centri di lavorazione orizzontali, i trucioli prodotti durante la lavorazione cadono spontaneamente dal tavolo e non devono essere soffiati o lavati via, come avviene nei centri verticali.
4ª Curiosità: i MC a 5 assi sono i più diffusi
Se si devono realizzare pezzi con forme geometriche complesse senza costosi tempi di arresto e di conversione, l’utensile da taglio deve essere mobile su cinque assi: sui tre assi lineari X, Y e Z e sui due assi di rotazione A e B.
Esistono centri di lavorazione nei quali l’utensile da taglio è in grado di lavorare il pezzo in tutti e cinque gli assi contemporaneamente: la cosiddetta lavorazione simultanea a 5 assi. Questa configurazione è quella che permette la produzione più rapida, ma è molto costosa. La versione con una divisione della libertà di movimento del mandrino in due gruppi è più economica: l’utensile viene spostato sui tre assi lineari o sui due assi rotativi.
5ª Curiosità: i MC sono utilizzati in molti settori della produzione
Accanto alla produzione di utensili, i centri di lavorazione sono macchine importanti per la lavorazione di tutti i tipi di pezzi metallici, ad esempio, nella costruzione di macchine e impianti, dove i componenti della macchina e i relativi utensili vengono realizzati proprio in centri di lavorazione. In linea di principio, i MC sono disponibili per quasi tutti i materiali (legno, metalli, ceramica, plastica ecc.).
(© Surplex).
I centri di lavoro sono ampiamente utilizzati nella produzione perché consentono una lavorazione complessa dei componenti combinando diversi utensili. Inoltre, sono altamente automatizzati e quindi efficienti: un cambio di utensile, ad esempio, richiede meno di cinque secondi. Il magazzino utensili offre spazio per centinaia di frese, punte e altri strumenti di taglio diversi: per questo motivo, vengono utilizzati soprattutto nella produzione in serie. Particolarmente importante è il ruolo che essi rivestono nell’industria automobilistica.
6ª Curiosità: l’ultima tendenza è quella dei MC ibridi
Nei centri di lavorazione ibridi si combinano diversi processi produttivi, ad esempio la tornitura e la fresatura. In questo modo si ottiene un’enorme accelerazione della produzione e un risparmio di spazio. Inoltre, è possibile fabbricare pezzi il cui sviluppo non sarebbe possibile con un’apparecchiatura convenzionale. Un’idea pionieristica è la combinazione di una stampante 3D con il processo di fresatura.
(© Surplex).
7ª Curiosità: l’acquisto di MC usati può essere economicamente vantaggioso
Se ben mantenuti, i centri di lavorazione hanno una vita utile che supera ampiamente i 30 anni. Chi non intende investire un budget elevato in tempi economicamente difficili potrebbe quindi guardarsi intorno e cercare sul mercato dei macchinari di seconda mano. I centri di lavorazione possono essere acquistati anche tramite portali commerciali come Surplex.com. Attualmente è in vendita un sistema di produzione flessibile completo con due fresatrici e movimentazione automatica dei pallet. Si tratta di due MC MAKINO A99 e A55e orizzontali e di una stazione pallet ristrutturata del produttore FASTEMS. L’impianto proviene dalla linea di produzione di un costruttore di macchine per l’industria della lavorazione del legno a Tauberbischofsheim (Baden-Württemberg, Germania).
