Come viene automatizzato un tornio CNC?

Automazione nei torni CNC

Le macchine utensili automatizzate CNC sono dotate di componenti che ne potenziano ulteriormente la capacità di funzionamento automatico. Tutti i componenti di automazione sono controllati in modo coordinato dal sistema di controllo numerico della macchina.

Struttura di base di un tornio automatizzato CNC

Un secondo mandrino di lavoro motorizzato, o mandrino opposto, consente di lavorare il secondo lato di un pezzo. Una volta lavorato un lato di un pezzo tornito, il sistema è in grado di rimuoverlo automaticamente da un mandrino del tornio, fissarlo nel mandrino opposto e lavorare l'altro lato.

Torrette portautensili e utensili motorizzati

I torni CNC sono dotati di una o più torrette portautensili per il cambio rapido degli utensili. Una torretta semplice ospita utensili fissi, mentre una singola torretta contiene in genere da 10 a 20 utensili di tornitura. Ruotando e traslando la torretta, è possibile portare un utensile nella posizione di lavorazione. Gli utensili selezionati per una torretta dovrebbero consentire di completare tutte le operazioni di tornitura su un singolo pezzo senza dover fissare nuovi utensili nella torretta.

Quando un tornio standard CNC viene configurato come centro di tornitura in grado di eseguire lavorazioni complete, la torretta deve azionare utensili per la fresatura e la foratura. Oltre a una torretta che alloggia utensili di tornitura fissi, la macchina necessita quindi di un’altra torretta o di un portautensili in grado di azionare frese e punte. Con questo tipo di torretta è possibile eseguire operazioni di fresatura frontale e laterale e di foratura mentre il mandrino è fermo.

Quando il mandrino di lavoro è configurato come asse C controllabile e regolabile con precisione, con incrementi di 1/1000 di grado per passo, e viene utilizzato con utensili motorizzati, è possibile fresare contorni di precisione e praticare fori anche sulla superficie esterna di un pezzo tornito.

Altre apparecchiature periferiche automatizzate, tra cui dispositivi per il trasporto e la rimozione di materia prima o semilavorati, completano l’automazione del tornio CNC. Sebbene il sistema di controllo di queste apparecchiature di carico e scarico funzioni come un sistema periferico separato, esso è collegato in rete con il programma di lavorazione del CNC e opera in coordinamento con il tornio. Ciò consente una lavorazione a bassa manodopera o in autonomia.

Alimentatori automatici per barre

Per la tornitura di barre, i torni CNC sono solitamente dotati di un caricatore automatico di barre installato direttamente sulla macchina. Il tornio richiede un mandrino motorizzato con foro cavo. Ad esempio, una barra di 3 m poggia su un magazzino inclinato e rotola nel canale di alimentazione. Un spintore di avanzamento spinge quindi la barra dalla parte posteriore attraverso il mandrino cavo e la fa entrare nel mandrino del tornio, dove viene serrata. Una volta avviato il ciclo di lavorazione, il pezzo finito viene sganciato e scaricato dall’area di lavorazione. Il mandrino si apre quindi e viene inserita la barra per il pezzo successivo.

Carico e scarico di pezzi grezzi di piccole e grandi dimensioni

Quando piccoli semilavorati preformati, come gli alloggiamenti per cuscinetti forgiati, vengono caricati su un tornio CNC dotato di apposita attrezzatura, un trasportatore a impulsi può convogliare i semilavorati nell’area di lavorazione. Un dispositivo di carico rotante, dotato di una pinza di presa, preleva i singoli pezzi e li posiziona nel mandrino del tornio. Dopo la lavorazione, il pezzo cade su uno scivolo inclinato e viene convogliato da un trasportatore di uscita su un pallet o in un contenitore a griglia.

Quando i pezzi grezzi da tornire vengono ricavati da profili di barre di grandi dimensioni o da grezzi forgiati di grandi dimensioni, si utilizza un trasportatore a catena per il trasporto dei pezzi grezzi e un caricatore a portale per la movimentazione dei pezzi. In questa configurazione, un tornio CNC è dotato di un trasportatore a impulsi per pezzi grezzi posizionato lateralmente. Il caricatore a portale, dotato di una pinza, preleva un semilavorato dal trasportatore, si sposta sopra il tornio CNC, abbassa il semilavorato nello spazio di lavorazione e lo carica nel mandrino del tornio. Al termine della lavorazione, il caricatore rimuove il pezzo finito e lo trasferisce al trasportatore dei pezzi finiti.