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 per la lavorazione 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, immagina cosa avrebbero fatto con le tecnologie odierne e soprattutto pensa a quali capolavori potresti realizzare tu con la tua creatività tecnica e le opportunità di questo momento storico.

Hai 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 gli strumenti 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 intende una una tecnologia più avanzata rispetto alla tradizionale versione a 3 assi, a 3+2, o a quella a 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 capire meglio, i 3 assi possono muovere il pezzo in due direzioni (X e Y), mentre i 5 assi possono ruotare grazie ai due assi rotativi aggiuntivi (A e B) che supportano l'avvicinamento al taglio da tutte le direzioni. Ciò significa che la lavorazione CNC a 5 assi si distingue per la sua capacità di creare forme complesse in un unico scenario, riducendo così il tempo di lavoro del macchinista, aumentando il tasso di produzione e permettendo di ottenere pezzi più precisi e meglio rifiniti.

Rappresentazione schematica della lavorazione a 5 assi in continuo

A proposito degli assi

Entriamo un po' di più nel dettaglio su ciò che effettivamente comporta il 5 assi nel CNC. Per iniziare, i 5 assi sono percorsi lungo i quali gli strumenti o le parti possono spostarsi simultaneamente. I principali sono X, Y e Z 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.

Tip: 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, uno 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 vantaggi sono:

• Setup singoli riducono il rischio errori umani di allineamento. Con un'unica impostazione, è possibile iniziare e terminare le lavorazioni con la certezza che la possibilità di errore è minima.
• 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 con i 5 assi puoi completare un'intero pezzo con una singola posizione significa che non solo ridurrai il rischio di errori sopra elencati, ma migliorerai anche la qualità del risultato.

Conclusione

In Weerg produciamo pezzi esclusivamente con macchine CNC a 5 assi continui 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