La rettifica CNC è testimone delle più recenti tecnologie per la produzione di pezzi complessi. Ad esempio, i ricercatori stanno ideando nuovi materiali per le mole, come i superabrasivi e il nitruro di boro cubico, e trattamenti superficiali per migliorare le finiture superficiali e l'efficacia della rettifica.
Come è diventato possibile? Qui vi proponiamo alcuni esempi reali di rettifica CNC con riferimenti.
- Aerospaziale: Spirit AeroSystems è un grande nome del settore aerospaziale. Con il metodo di rettifica CNC, l'azienda produce carrelli di atterraggio leggeri.
- Automobile: Porsche Le automobili sono uno dei principali beneficiari della rettifica CNC. Con la rettifica CNC si producono alberi a gomito e motori per soddisfare le esigenze dei veicoli.
- Medico: Exactech è una nota azienda medica. Utilizza la rettifica CNC per produrre protesi articolari personalizzate.
- Consumatore: Tutti conoscono l'azienda Apple. Molti produttori di smartphone, come Apple, utilizzano la rettifica CNC per produrre le lenti delle fotocamere degli smartphone.
Punti di forza
- Che cos'è la rettifica CNC?
- Come funziona la rettifica CNC?
- Quali sono i vantaggi della rettifica CNC?
- Applicazioni della rettifica CNC?
- Quali sono i fattori da considerare nella scelta di una smerigliatrice CNC?
Leggi anche: Che cos'è la fresatura CNC?
Che cos'è la rettifica CNC?
CNC e rettifica sono due tecniche distinte ma correlate. Entrambe sono essenziali per la rettifica CNC.
Ecco come si relazionano:
Rettifica
- La rettifica è un metodo di lavorazione. Il pezzo in lavorazione viene inserito in una ruota abrasiva rotante che asporta il materiale.
- La rettifica è più adatta per i pezzi che devono ottenere la forma, la finitura superficiale e la tolleranza desiderate.
CNC
- CNC significa Controllo Numerico Computerizzato. È molto utile nelle industrie manifatturiere per regolare il movimento delle macchine per la lavorazione della sabbia.
- In una rettificatrice CNC, il movimento della mola, del pezzo e di altre parti è controllato da segnali provenienti dal sistema CNC.
La combinazione del CNC con il processo di rettifica ha permesso di aumentare l'accuratezza, la precisione, la ripetibilità e l'efficienza della produzione. Per questo motivo, oggi molte industrie si affidano alla rettifica CNC.
Per esempio, General Motors produce alberi a gomito per le sue macchine ad alte prestazioni utilizzando rettifiche CNC.
Definizione di Rettifica CNC
La rettifica CNC è un processo di lavorazione in cui la procedura di taglio utilizza mole che consentono al pezzo di acquisire una dimensione esatta con caratteristiche di finitura migliori. Queste operazioni sono regolate da istruzioni di programmi informatici sotto il controllo di sistemi numerici computerizzati.
Rettifica CNC di diversi materiali
È l'uso più comune della rettifica CNC e la mola viene alimentata verticalmente dall'alto. I metalli offrono una buona lavorabilità sulle mole.
I metalli più comuni utilizzati sono:
Metalli teneri (alluminio, ottone): Meno difficile da rettificare, offre periodi più brevi e costi accessibili. Più adatto per la produzione di pezzi intricati che richiedono una struttura superficiale e una planarità uniformi senza l'uso di bave.
Acciaio: Le mole richiedono livelli di grana/abrasività più elevati a causa della loro durezza. A volte i costi possono aumentare e anche il tempo necessario per completare un progetto può variare a seconda del tipo di acciaio utilizzato. Ad esempio, l'acciaio inossidabile può essere più costoso di altri tipi di acciaio.
Leghe dure (Inconel, Titanio): Incredibilmente difficili da rettificare a causa della loro elevata durezza e delle loro proprietà di resistenza al calore. Questo si traduce in costi aggiuntivi, in un possibile maggior dispendio di tempo rispetto ai processi tradizionali e nel fatto che sono necessarie mole specializzate.
Rettifica CNC dell'acciaio:
Come sottocategoria della rettifica dei metalli, la rettifica dell'acciaio ha le sue considerazioni: come sottocategoria della rettifica dei metalli, la rettifica dell'acciaio ha le sue considerazioni:
Tipo di acciaio: L'acciaio dolce è preferito per la rettifica perché non ha un elevato contenuto di carbonio rispetto all'acciaio ad alto tenore di carbonio o all'acciaio inossidabile.
Finitura desiderata: Un altro problema è che l'ottenimento di una finitura a specchio sull'acciaio richiede processi come la lucidatura, che sono fasi aggiuntive che rendono la possibilità più costosa e richiedono tempo.
Rettifica CNC dell'alluminio:
Questa morbidezza rende il materiale preferibile per la rettifica ad alta velocità, mentre le superfici lisce sono facilmente ottenibili.
A differenza dei metalli più duri, la loro lavorazione può risultare più economica e meno dispendiosa.
Alcune delle applicazioni includono i settori aerospaziale, automobilistico e dell'elettronica di consumo.
Rettifica di plastica CNC:
Anche se non è così diffusa come la rettifica dei metalli, la rettifica CNC può essere utilizzata per alcuni tipi di plastica.
Le considerazioni includono:
Tipo di plastica: Alcuni tipi di prodotti chimici utilizzati sono più flessibili di altri. Per esempio, quando si smerigliano le plastiche acriliche il lavoro è molto più semplice rispetto a quello che si svolge con le plastiche dure, e questo può richiedere, in alcuni casi, l'uso di particolari mole o tecniche specifiche.
Sensibilità al calore: Alcuni materiali plastici sono sensibili al calore e, se esposti al calore prodotto dal sistema di rettifica, finiscono per fondersi o deformarsi. Per ridurre al minimo questi problemi, è necessario essere molto specifici con il tipo di refrigerante e i parametri di rettifica.
Finitura desiderata: Per ottenere una superficie più lucida possono essere necessarie ulteriori fasi di lucidatura.
Come funziona la rettifica CNC?
La rettifica CNC è un metodo noto per le sue capacità di precisione. Il processo non riguarda solo l'attrezzatura, ma anche l'operatore. Vediamo il funzionamento della rettifica CNC, dai componenti più semplici a quelli più complessi che rendono possibile questa operazione.
- Selezione della mola: La scelta della mola abrasiva corretta in base al tessuto del pezzo, alla forma di rettifica e alla finitura desiderata è fondamentale.
- Impostazione della macchina: È necessario impostare la rettificatrice regolando la velocità della mola e l'avanzamento per calcolare le operazioni di rettifica.
- Montaggio del pezzo: Il montaggio del pezzo da lavorare è una fase cruciale. Assicurarsi di montare il pezzo sulla macchina con attenzione. È inoltre necessario assicurarsi che sia correttamente allineato con la mola.
- Operazione di rettifica: A questo punto entra in gioco la mola. La mola rimuove il materiale dal pezzo in modo controllato per ottenere la forma e la finitura superficiale desiderate.
- Applicazione del refrigerante: Il calore potrebbe danneggiare il pezzo in lavorazione e comprometterne l'integrità, quindi osservare attentamente il refrigerante durante l'operazione di rettifica.
- Completare il processo: Dopo il processo di rettifica, esaminare il prodotto finale per verificarne la precisione e la finitura. Se lo si desidera, eseguire eventuali operazioni aggiuntive per perfezionare il risultato.
Vantaggi della rettifica CNC
Rispetto ad altri metodi di rettifica tradizionali, la rettifica CNC offre molti vantaggi, come ad esempio:
- Precisione: La rettifica CNC offre una maggiore precisione rispetto ai vecchi metodi di rettifica tradizionali. La rettifica CNC è diventata la scelta migliore per le industrie che richiedono componenti di precisione.
- Eccezionali proprietà di superficie: Uno dei principali vantaggi della filatura CNC è l'incredibile struttura superficiale che è in grado di ottenere. Una rettifica CNC accurata e controllata consente di ottenere prodotti molto lisci e uniformi.
- Versatilità: Le rettificatrici CNC sono versatili. Sono in grado di gestire pezzi, forme e materiali di grandi dimensioni.
- Ripetibilità: Una volta programmata per un lavoro specifico, una rettificatrice CNC può eseguirlo esattamente più volte. Ciò è particolarmente utile nelle situazioni di produzione ad alto volume, dove la precisione è fondamentale.
- Efficienza: La rettifica CNC può spesso completare i lavori più velocemente dei sistemi di rettifica manuali.
- Riduzione dei rifiuti: Le rettificatrici CNC possono ridurre gli scarti grazie alla loro accuratezza e precisione.
Applicazioni della rettifica CNC
La rettifica CNC continuerà a rivoluzionare la produzione entro il 2024. La rettifica CNC offre efficienza in diversi settori. Ecco alcuni programmi solidi e di comprovata efficacia.
Aerospaziale e difesa: (pale di turbine, carrelli di atterraggio)
La rettifica CNC è nota soprattutto per la progettazione a risparmio energetico di piccoli componenti di aerei, come le pale delle turbine e i carrelli di atterraggio, essenziali per l'efficienza del carburante.
Il rilascio di GrindingHub nel 2024, la prima fiera per la tecnologia di rettifica, ha mostrato come aziende come Airbus utilizzano la rettifica CNC per le parti di aerei di nuova generazione.
Automotive (alberi a gomito, alberi a camme)
I dispositivi per veicoli elettrici (EV) richiedono precisione e un design unico delle superfici per garantire efficienza e lunga autonomia.
La ricerca di mercato 2024 di Ricerca Grand View prevede un aumento significativo della domanda di rettificatrici CNC nell'industria dei veicoli elettrici a causa dell'aumento di questi ultimi.
Aziende come Tesla possono utilizzare la rettifica CNC per i loro alberi a gomito e a camme ad alte prestazioni.
Dispositivi medici (sostituzione di organi, dispositivi chirurgici)
La rettifica CNC trova importanti applicazioni in campo medico, come nel caso delle protesi articolari e degli strumenti chirurgici.
Combinando la rettifica CNC con la stampa 3D e la tecnologia di scansione, i produttori possono creare impianti personalizzati che si adattano perfettamente all'anatomia specifica del paziente. Questo permette di ottenere vestibilità, comfort e mobilità.
Tabella di confronto tra rettifica CNC e rettifica tradizionale:
| Caratteristica | Rettifica CNC | Rettifica tradizionale |
| Controllo del processo | Controllo computerizzato, preciso e ripetibile | Manuale, richiede un operatore esperto |
| Precisione | Elevata precisione e tolleranze ristrette | La precisione dipende dall'abilità dell'operatore |
| Velocità | Più veloce per forme complesse e volumi elevati | Più lento, soprattutto per le forme complesse |
| Complessità | Può gestire forme e geometrie complesse | Limitato alle forme più semplici |
| Tempo di configurazione | Impostazione più rapida grazie all'automazione | Impostazione più lenta, richiede regolazioni manuali |
| Costo del lavoro | Riduzione del costo del lavoro grazie all'automazione | Costo della manodopera più elevato a causa della necessità di un operatore qualificato |
| Materiale di scarto | Meno sprechi di materiale grazie al controllo preciso | Maggiore spreco di materiale a causa del potenziale errore dell'operatore |
| Applicazioni | Ideale per volumi elevati, pezzi di precisione, forme complesse | Adatto per pezzi più semplici, produzione di bassi volumi o budget limitati. |
Costi e tempi di esecuzione per la rettifica CNC
Nota: Questo è un prezzo approssimativo. Per i prezzi reali, contattare l'azienda di lavorazione CNC più vicina.
| Complessità | Materiale | Costo stimato per pezzo (USD) | Tempo stimato di consegna |
| Semplice (superfici piane) | Metalli teneri (alluminio) | $5 - $20 | 1-3 giorni |
| Moderato (cilindrico con alcune caratteristiche) | Acciaio | $20 - $50 | 3-5 giorni |
| Complesso (caratteristiche multiple, tolleranze strette) | Leghe dure (ad es. Inconel, titanio) | $100+ | 5-7+ giorni |
| Moderato | Plastica | $15 - $40 | 2-4 giorni |
| Semplice | Legni duri | $10 - $25 | 1-2 giorni |
Quali sono i tipi di rettificatrici CNC?
Una rettificatrice CNC utilizza i numeri del computer per rimuovere con precisione il materiale da una postazione di lavoro con una mola. Ecco una panoramica di alcuni dei tipi più diffusi e dei loro vantaggi e svantaggi:
Smerigliatrici di superficie CNC
Pro
- Versatile: Manipolare materiali e dimensioni diverse per creare oggetti più piatti.
- Alta precisione: Ottenere tolleranze dimensionali eccellenti e finiture elevate.
- Sono disponibili diverse opzioni di rettifica: periferica, frontale e angolare. per diverse applicazioni.
Contro
- Limitato alle superfici piane: non è adatto alla rettifica di geometrie complesse.
- Limitazioni delle dimensioni del pezzo: Non può ospitare pezzi molto grandi o pesanti.
- Rimozione più lenta rispetto ad altri metodi di sbadiglio.
Smerigliatrice cilindrica CNC
Pro
- Progettato per la rettifica di pezzi cilindrici: ideale per alberi, aste e rotoli.
- Alta precisione per ottenere diametri e rotondità accurati.
- Capacità di macinazione interna ed esterna: Gestisce la rettifica interna ed esterna di pezzi cilindrici.
Contro
- Limitato alla forma cilindrica: non è adatto alla rettifica di oggetti piatti o di geometrie complesse.
- Può essere difficile da configurare per applicazioni di rettifica specifiche.
- Sono necessari diversi layout per rettificare sia l'interno che l'esterno.
Filatoio centrifugo CNC
Pro
- Rimozione rapida ed efficiente del materiale: adatto alla produzione su larga scala.
- Economica per la rettifica di forme semplici come alberi e perni.
- Sono disponibili opzioni di caricamento automatico per il funzionamento continuo.
Contro
- Dimensioni limitate della postazione di lavoro e modellabilità: ideale per il funzionamento sudo, cilindrico.
- Precisione inferiore rispetto ad altri metodi di rettifica: probabilmente non adatto per tolleranze critiche.
- Per i laboratori di diverse dimensioni sono necessarie attrezzature specializzate.
Produttori leader di smerigliatrici CNC
I principali produttori di smerigliatrici CNC sono distribuiti in molti paesi, ognuno con punti di forza in aree specifiche. Ecco alcuni dei principali attori:
Chevalier
Chevalier è uno dei principali produttori di rettificatrici CNC, con un'attenzione particolare alle superfici di rettifica CNC. L'azienda offre anche rettificatrici, ma la sua specialità sembra essere la rettifica di superfici.
- Focus sulla rettifica di superfici: La loro dedizione alle abrasioni superficiali significa che hanno esperienza nel raggiungere un'elevata precisione e una buona finitura. È possibile offrire una varietà di superfici abrasive con materiali ottimizzati per la planarità e l'alta resistenza.
- Prezzi competitivi: Chevalier offre prezzi competitivi rispetto ad altri produttori con caratteristiche simili. Questa può essere un'opzione interessante per i clienti che non sono soddisfatti del debito.
- Modelli e macchine: Chevalier offre diverse macchine per la rettifica di varie capacità, come ad esempio:
- Serie FSG-ADIV.
Walter
Walter è un produttore di affilatrici CNC specializzate nell'affilatura di utensili.
Focus: WALTER si concentra principalmente sulle rettificatrici CNC per la produzione di utensili e tagli. Le macchine Walter sono in grado di gestire geometrie complesse degli utensili. Le loro macchine sono adatte a una varietà di materiali per utensili, tra cui:
- HSS (acciaio ad alta velocità)
- Carburo
- PCD (diamante policristallino)
Modelli e macchine: WALTER CNC offre una varietà di macchine per il taglio degli utensili con diverse opzioni per soddisfare le diverse esigenze:
- HELITRONIC POWER 400
- HELITRONIC VISION 400 L
- HELITRONIC MICRO
STUDENTE
STUDER è un famoso produttore di rettificatrici cilindriche di alta precisione. Sono note per la loro qualità unica e la tecnologia avanzata. L'azienda dedica i suoi servizi a soddisfare le esigenze di diversi settori industriali. Ecco una panoramica di ciò che STUDER offre:
Focus: L'azienda si concentra principalmente sulle rettificatrici cilindriche CNC. Queste macchine sono progettate appositamente per rettificare con precisione le curve esterne e interne dei pezzi e per rifinire le superfici uniche.
Modelli e macchine: STUDER offre rettificatrici cilindriche CNC per soddisfare diverse esigenze, tra cui:
- Ventose cilindriche universali
- Macchine di laminazione ad alta velocità
- Macchine per la rettifica degli alberi a gomito
- Fresatrici non circolari
Kellenberger
Kellenberger è il rinomato produttore svizzero di rettificatrici universali CNC di alta qualità e produzione Queste macchine sono molto apprezzate per la loro versatilità e flessibilità.
Focus: Kellenberger è specializzata in rettificatrici CNC universali. Queste macchine sono progettate per gestire una varietà di operazioni di rettifica, consentendo una certa flessibilità alle officine che richiedono materiali diversi.
Modelli e macchine: Kellenberger offre una varietà di rettificatrici per diversi compiti ed esigenze, come ad esempio:
- BOULEPRO 200
- KELLENBERGER 10
- VOUMARD 30
- HAUSER 2000
Fattori da considerare nella scelta di una smerigliatrice CNC
Le smerigliatrici CNC sono potenti macchine di precisione per l'asportazione di materiale. La scelta di quella giusta richiede un'attenta considerazione, poiché molti fattori possono influenzare notevolmente la produttività, l'efficienza e il successo complessivo del prodotto. Ecco perché è importante valutare questi fattori prima di scegliere una smerigliatrice CNC:
Tipo di rettifica necessaria
Selezionare l'attività di rettifica principale. I compiti possono essere la rettifica superficiale, la rettifica cilindrica, la rettifica interna o la rettifica di utensili.
Dimensioni e materiale del pezzo da lavorare
Considerare attentamente le dimensioni e il materiale del pezzo da lavorare. Macchine diverse hanno capacità diverse e possono essere più adatte per applicazioni specifiche.
Precisione e finitura superficiale richieste
Specificate il livello di precisione e di finitura superficiale richiesto dai vostri pezzi. Una maggiore precisione richiede generalmente macchine più avanzate.
Volume di produzione e budget
Calcolate il numero di pezzi regolari da macinare. Gli ambienti efficienti possono beneficiare di un'automazione più rapida e reattiva.
Conclusione
In conclusione, la rettifica CNC è essenziale per la produzione e la sagomatura di pezzi di alta precisione in vari settori industriali. Queste macchine avanzate forniscono finiture eccellenti e tolleranze ristrette, importanti per i componenti dei settori aerospaziale, automobilistico e dei dispositivi medici. Con l'aumento dell'automazione e la richiesta di geometrie più complesse, la rettifica CNC continua ad evolversi, garantendo efficienza e precisione in un ambiente competitivo.