Introduzione alla fresatura CNC

La fresatura CNC (Computer numerical control) è una tecnologia SRP a controllo numerico, ossia una tecnologia di carattere sottrattivo per la prototipazione rapida, controllata direttamente tramite un computer.

L'obiettivo è di realizzare serie limitate di prototipi funzionali in materiali adatti ad essere usati anche come base di partenza per stampi.

La fresatura è più complessa rispetto a tecnologie come la stampa 3D ma permette di operare su un'ampia gamma di materiali e con tolleranze e livelli di finitura maggiori.

Per finire in questo processo la prototipazione è molto simile alla produzione di serie, spesso realizzata sempre con frese CNC, di dimensioni industiali. Per questo ci si accorge prima dei vincoli e dei requisiti necessari per scalare la produzione.

Tipologie di fresatrici CNC

Le macchine si differenziano in base al numero di gradi di libertà disponibili. Solitamente, più sono gli assi e più complesse e performanti sono le macchine.

Esistono nel mercato fresatrici di tutte le dimensioni, con piani di lavoro che vanno dai pochi centimetri a diversi metri.

In generale possiamo identificare varie fasce di prodotto:

• Fresatrici DIY
• Fresatrici desktop
• Fresatrici professionali (legno, metallo…)
• Fresatrici industriali
• Robot industriali

Tutte queste macchine hanno in comune il fatto di essere controllate da un programma g-code, e di realizzare i percorsi definiti da questo programma muovendo gli assi disponibili per posizionare un utensile che viene a contatto col materiale.

Assi

Ciascun asse definisce un grado di libertà dell'utensile. Per le frese gli assi sono generalmente 3, 4 o 5.

I tipi più comuni sono:

• 2 assi: movimento solo su X e Y. Pezzi limitati a lavorazioni piane senza variazioni di profondità.

• 2.5 assi (due assi e mezzo): si tratta di macchine in grado di operare su tutti e tre gli assi, ma soltanto a passi discreti su uno di essi (generalmente l'asse Z), cioè gestiscono l'interpolazione soltanto su due assi.

• 3 assi: movimento sui 3 assi X,Y e Z. Sono le più comuni.

• 4 assi: si tratta normalmente di 3 assi tradizionali più uno rotativo E.

• 5 assi: oltre al movimento sui tre assi X,Y e Z si aggiunge l'inclinazione (ed eventualmente la rotazione) del mandrino o di una tavola rotobasculante solidale al piano macchina.