Il CNC: Il fulcro dell’industria 4.0

I CNC (Controllo Numerico Computerizzato) ormai sono il fulcro di un’azienda 4.0: infatti ormai la stragrande maggioranza delle macchine all’interno dell’industria metalmeccanica e non solo sono a controllo numerico.
Ma cosa vuol dire questo? Semplicemente significa che invece di avere una persona dietro un tornio a manovrarlo tramite manopole, esperienza comunque molto educativa nonchè parecchio divertente, c’è un computer a comandare la macchina.
Questo permette di velocizzare parecchio le lavorazioni e di sfruttare al meglio utensili e materiali, oltre ad aprire molte porte all’automazione dei processi.

Esempio di un tornio CNC, simbolo dell'industria 4.0
Tornio CNC, Industria 4.0

Ma come si usa questa macchina?
Il CNC, fulcro industria 4.0, meccanicamente la struttura è identica a quello di un tornio normale o di una fresa classica , ma invece di avere le leve e le manopole ci sono dei motori passo-passo (particolari motori che permettono di controllare meticolosamente l’angolo e la velocità di rotazione) a muovere i comandi.
Questi motori “prendono ordini” da un computer che viene programmato tramite uno speciale linguaggio di programmazione che ha delle linee guida generali, ma cambia in realtà da casa produttrice a casa produttrice.

Esempio di G-code di una macchina, in particolare una fresa

Il linguaggio di programmazione
Per che di voi è avvezzo ai linguaggi di programmazione classici come java, phyton, c++,c# ecc… noterà che non assomiglia a nessuno di questi, infatti è un linguaggio di programmazione molto semplice.
Infatti il linguaggio è strutturato in questo modo:

  • Il linguaggio è diviso in linee numerate
  • Ogni linea ha una funzione G seguita da un numero,
    Questa indica una funzione della macchina come curva in senso orario, curva in senso antiorario, interpolazione lineare ecc… tutto dipende dalla macchina, ma ci sono dei comandi “universali”. Leggi qui la lista comandi della Fanuc ad esempio.
  • oppure un comando M che indica una funzione secondaria alla geometria del pezzo, come il cambio utensile, la fine del programma ecc..

Cavolo ma per fare un pezzo complesso devo scrivere il programma a mano?

La risposta è no, infatti sempre più spesso i programmi di disegno integrano al loro interno vari ambienti CAM (Computer Aided Manufacturing).
Un esempio è il CAM di Inventor che vediamo qui sotto.

CNC fulcro industria 4.0
Sezione CAM di inventor

Questi programmi aiutano molto a gestire il CNC, ma serve saper disegnare in CAD.
Parlerò del CAD in un prossimo articolo.

Il CNC come opportunità
Fino ad adesso abbiamo visto come funziona, ma perché passare al controllo automatico?
I vantaggi sono moltissimi:

  • Ripetibilità
    ogni pezzo viene salvato come codice e salvato su una memoria.
    Ti serve quel pezzo? è già pronto: carica il file e la macchina e premi invio!!
  • Affidabilità
    ogni pezzo viene riprodotto alla stessa identica maniera, infatti molte macchine moderne pur di mantenere la tolleranza hanno delle funzioni che prevedono anche l’usura dell’utensile e vanno a correggere il codice per ogni pezzo. Questo implica la precisione della macchina anche sul lungo periodo.
  • Mobilità
    Vedremo in un prossimo articolo che i CNC possono essere di diversi tipi, ma la cosa che li discrimina maggiormente sono gli “assi”, ovvero i movimenti che la macchine può fare.
    Molti di questi sono impensabili per un umano e questo grado di mobilità permette di sviluppare anche geometrie complesse.

Possiamo quindi concludere che il CNC fulcro industria 4.0.

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