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Macchine utensili

- Storia, processi, applicazioni e futuro -

La lavorazione di materiali diversi ha una lunga storia. Le macchine utensili sono state a lungo associate principalmente alla lavorazione dei metalli. Ma questa è solo una parte dello spettro. Cercheremo di illuminare la gamma di macchine e di illustrare i più diversi ambiti di applicazione.

Lo sviluppo delle macchine di lavorazione è iniziato con la rivoluzione industriale. A differenza di oggi, dove ci sono diversi azionamenti ausiliari in ogni macchina oltre all'azionamento del mandrino principale, le prime macchine utensili avevano solo un azionamento. Di solito era un motore a vapore. Il motore a vapore alimentava diverse macchine tramite un albero centrale. Cinghie di trasmissione collegavano l'albero centrale con le singole macchine.

Come suggerisce il nome, la macchina utensile si caratterizza per il fatto di dover essere equipaggiata con i più svariati strumenti per la lavorazione dei materiali.

Se consideriamo le principali lavorazioni nelle macchine per la lavorazione dei metalli, queste sono la formatura, l'unione e il taglio. Se questi processi sono ridotti a macchine utensili, servono principalmente a tagliare un'ampia varietà di materiali, principalmente metalli, ovviamente.

Esistono macchine utensili per un'ampia varietà di processi di taglio. In termini di tecnologia, distinguiamo queste macchine come segue:

Questo elenco non pretende di essere completo.

Nel senso più ampio, il trapano è una forma speciale. Un tornio può essere utilizzato anche per praticare fori o tagliare fili. Poiché queste operazioni avvengono molto spesso nella produzione, nel tempo è stata sviluppata una categoria di macchine separata. Dal trapano a colonna, al trapano automatico, al trapano a mano, esistono molte varianti di questo tipo.

Veniamo ai centri di lavoro. Questi sono principalmente caratterizzati dal fatto che diversi processi sono combinati tra loro. Uno dei tipi più noti è il centro di tornitura e fresatura. Anche i centri di foratura e molatura sono molto comuni. I centri di lavoro sono caratterizzati, tra l'altro, dalle più svariate tipologie di disposizione degli assi e dal numero di assi. Le disposizioni più note sono l'orizzontale e la verticale. Sono inoltre presenti ulteriori assi girevoli o orientabili. Non si tratta necessariamente solo degli assi dell'utensile. Possono essere guidate anche tavole macchina, sia in forma lineare che in forma ruotabile e pivotante.

La moltitudine di possibilità è quasi illimitata. Oltre alle macchine utensili offerte di serie, ci sono molte strutture speciali che sono orientate alla produzione ottimale di pezzi speciali. Più una macchina è specifica, più ristretta è l'area di applicazione, maggiori sono le dimensioni dei lotti e più lungo è il tempo necessario per il retrofit.

Un buon esempio di specializzazione sono le macchine per la realizzazione di ruote dentate. Si basano anche sulle funzioni di base come tornitura, stozzatura, fresatura e rettifica, ma possono essere utilizzate solo per pochissimi altri prodotti a causa della disposizione degli assi.

Come possiamo vedere chiaramente qui, ci sono molte diverse combinazioni di processi nelle macchine utensili. Maggiore è il numero di pezzi di un pezzo da produrre, più speciali sono le progettazioni della macchina e maggiore è il grado di automazione. Un saggio separato potrebbe essere prodotto su questo argomento.

Anche la tecnologia di azionamento e il controllo giocano un ruolo importante. Le macchine utensili a controllo meccanico (ad es. Controllo a camme, cambio cinghie su pulegge) sono state sempre più sostituite da macchine CNC. Ciò aumenta il numero di motori elettrici. Gli ingranaggi meccanici complicati vengono gradualmente sostituiti da servomotori. Questi sono salvaspazio e possono essere utilizzati in modo flessibile. Inoltre, i motori elettrici richiedono una manutenzione relativamente bassa e, grazie alla loro curva di coppia, presentano condizioni ideali.

Tuttavia, sono ancora disponibili per l'acquisto torni meccanici a camme. Questi sono ancora usati per fabbricare semplici elementi della macchina come anelli di regolazione.

Inoltre, non dovrebbe mancare una vasta gamma di accessori come categoria indipendente di macchine utensili. Gli accessori includono, ad esempio:

Seguiamo questa divisione di macchine utensili e centri di lavoro anche in termini di controllo e funzione nella strutturazione delle categorie sulla nostra piattaforma tramao.

Le moderne macchine utensili non sono solo in grado di eseguire lavorazioni meccaniche pure. Anche l'automazione sta diventando sempre più popolare qui. L'automazione si estende tra i.a. le seguenti aree importanti:

Molte macchine utensili precedentemente note come macchine per la lavorazione dei metalli puri non vengono più utilizzate solo per la lavorazione dei metalli. Infine, modificando gli utensili ei parametri di impostazione, le macchine utensili possono essere utilizzate anche per lavorare plastica, carbonio o legno.

Qual è il futuro della macchina utensile?

Anche l'evoluzione non si fermerà qui. I moderni materiali per utensili (metallo duro anziché acciaio per utensili), controlli rapidi e richieste crescenti sui prodotti da fabbricare determineranno le fasi di sviluppo. Continuerà l'ulteriore automazione e collegamento delle fasi di lavoro nella produzione di quantità maggiori.

Le procedure cambieranno. Come risultato del fatto che molti pezzi possono essere tagliati e dotati di fori utilizzando la tecnologia a getto d'acqua, la tecnologia di taglio laser e la tecnologia di taglio al plasma, non sono più necessari lavori di tornitura, fresatura e foratura.

Il taglio del filo è stato a lungo sostituito dalla rullatura o pressatura del filo nella produzione di massa. Oltre ai rapidi tempi di ciclo, i processi di deformazione hanno anche il vantaggio di aumentare la resistenza del prodotto.

Altri processi che cambieranno il futuro e le lavorazioni delle macchine utensili sono le fasi di sviluppo delle tecniche di colata e da non dimenticare la stampa 3D.

In definitiva, l'unica opzione rimasta per i produttori di macchine utensili è quella di adattare i loro prodotti alle crescenti richieste del mercato. Ma questo include anche il fatto che il mercato continua a richiedere macchine semplici (macchine universali). Ciò dovrebbe garantire il futuro della macchina utensile in tutte le sue forme.


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