Cos'è la lavorazione CNC a 5 assi?

Ai giorni di Michelangelo e Leonardo non c'erano risorse in rete e tantomeno la libertà di ottenere un preventivo istantaneo CNC online. I migliori strumenti disponibili erano scalpello, martello e torni molto semplici. Ma se questi grandi artisti furono in grado di realizzare capolavori con strumenti simili immaginate cosa avrebbero fatto con gli strumenti di oggi e soprattutto a quali capolavori potresti realizzare tu con la tua creatività tecnica e le opportunità di questo momento storico.

Hai assolutamente molte più opzioni che puoi sfruttare per soddisfare le tue esigenze di lavorazione. E se stai cercando di sviluppare un capolavoro in metallo o plastica, o stai cercando di alzare il livello sulle geometrie dei pezzi che puoi realizzare, allora sfruttare le attrezzature di lavorazione CNC a 5 assi all'avanguardia è il modo migliore per partire.

Cos'è la lavorazione CNC a 5 assi?

Quando si parla di lavorazione a 5 assi, si parla di una tecnologia più avanzata rispetto alla tradizionale versione a 3 assi, o 3+2, o 5 assi posizionati che è stata utilizzata per decenni. Questa particolare modalità è in grado di muoversi in cinque direzioni diverse consentendo ai macchinisti di avere un approccio a cinque lati sul pezzo da lavorare. La maggior parte dei produttori di CNC definisce i movimenti della propria macchina utilizzando i tre punti dell'asse principale: X, Y e Z (Z è il parallelo al mandrino dell'utensile).

Lavorazione CNC a 5 assi in continuo in corso per un pezzo in acciaio inox

Per riferimento, i 3 assi possono il pezzo in due direzioni (X e Y), mentre i 5 assi possono ruotare grazie ai due assi rotativi aggiuntivi (A e B) per supportare l'avvicinamento al taglio da tutte le direzioni. Ciò significa che dove la lavorazione CNC a 5 assi brilla è nella sua capacità di creare forme complesse all'interno di un unico set up che riduce anche il tempo di lavoro del macchinista aumentando al contempo i tassi di produzione e permettendo di ottenere pezzi piu precisi e superficialmente molto meglio rifiniti.

Rappresentazione schematica della lavorazione a 5 assi in continuo

A proposito degli assi

Entriamo un po' di più in dettaglio su ciò che effettivamente comporta il 5 assi nel CNC: per cominciare i 5 assi sono percorsi lungo i quali gli strumenti o le parti possono spostarsi simultaneamente. I principali sono X, Y e Y e fanno parte del sistema di coordinate cartesiane di base, che fu proposto per la prima volta dal famoso filosofo e matematico René Descartes nel 1500. Le tre linee, note anche come punti dell'asse, si intersecano in un punto centrale (l'origine).

Gli ultimi due assi, A e B, sono un po 'più difficili da visualizzare, poiché ruotano attorno ai principali X e Y. Questi punti aggiuntivi consentono alla lavorazione CNC a 5 assi di raggiungere livelli avanzati di ottimizzazione operativa rispetto alle altre tecnologie di lavorazione.

Interessante: c'è anche un asse aggiuntivo, chiamato C, che ruota attorno all'asse Z, ma di solito non viene utilizzato durante i processi di lavorazione CNC.

Differenze tra i vari tipi di lavorazione CNC

Vantaggi chiave dei 5 assi

Ci sono tantissimi vantaggi nel realizzare pezzi CNC a 5 assi di cui uno basilare è che questa lavorazione ti offre molte più opportunità e meno vincoli progettuali permettendoti di creare parti o progetti innovativi che non potresti realizzare altrimenti. Non importa quale sia il prototipo o quanto grande possa essere perché puoi realizzarlo comunque con i 5 assi risparmiando tempo e denaro. Alcuni altri notevoli vantaggi che puoi aspettarti di ottenere includono:

• Setup singoli in corso di lavorazione che riducono il rischio errori umani di allineamento. Con un solo posizionamento i tuoi pezzi sono completati in un singolo passaggio senza la necessità o con infinitamente ridotta necessità di riposizionare riducendo così precisione e qualità generale del pezzo finale.
• La lavorazione a 5 assi presenta utensili da taglio più corti che consentono di abbassare la testa per orientare correttamente la fresa. Ciò riduce drasticamente le vibrazioni, abbassa la pressione sulla fresa stessa e fornisce una finitura superficiale più liscia.
• Scegliere i 5 assi significa grande precisione rotazionale. Ogni volta che si riposiziona il pezzo in una macchina a 3 assi si riduce l'allineamento di precisione che è fondamentale per la qualità complessiva del pezzo. Con il fatto che a 5 assi puoi completare un'intero pezzo con una singola posizione significa non solo ridurrai il rischio di errori sopra elencati, ma migliorerai anche la qualità come risultato diretto dell'accuratezza.

Conclusione

In Weerg tutti i pezzi CNC sono prodotti esclusivamente con macchine CNC a 5 assi in continuo Hermle c42u e Mazak Smooth.

Fonti ed ulteriori letture sull'argomento

https://www.5-axis.org/

https://www.engineering.com/AdvancedManufacturing/ArticleID/11930/The-What-Why-and-How-of-5-Axis-CNC-Machining.aspx

https://www.mazakusa.com/machines/process/5-axis/#:~:text=The%20term%20%E2%80%9C5%2Daxis%E2%80%9D,the%20workpiece%20from%20any%20direction.

https://blogs.autodesk.com/advanced-manufacturing/2018/08/02/what-are-the-axes-in-5-axis-machining-and-why-would-you-need-them/

https://blog.swantonweld.com/what-is-5-axis-cnc-machining

https://www.engineersedge.com/manufacturing/five-axis-cnc-machining.htm