In questa Guida all'acquisto di macchine CNC, imparerai a conoscere le diverse macchine CNC, alcune informazioni di base su di esse e i prezzi previsti. Questo pezzo funge anche da a Guida all'acquisto di macchine CNC per legno. Continuare a leggere!
Cos'è una macchina CNC?
CNC sta per controllo numerico computerizzato. È un processo di produzione che combina lavorazione meccanica e progettazione assistita da computer (CAD) o programmi per realizzare prodotti in modo più rapido ed efficiente.
La lavorazione meccanica, invece, è un processo che solitamente utilizziamo per convertire le materie prime in prodotti finiti di qualsiasi forma e dimensione. Combinando programmi informatici archiviati in formati digitali di codice G, gli operai possono automatizzare e controllare qualsiasi strumento o parte di macchina da qualsiasi angolazione per creare prodotti finiti simulati nei file digitali.
In alternativa, chiamiamo il sistema di produzione CAD/G-code per la lavorazione CNC "computer-assisted manufacturing" (CAM). Questo perché l'automazione è resa possibile dal sistema informatico.
Cosa fa una macchina CNC?
Generalmente, usiamo Macchine a controllo numerico automatizzare ed eseguire varie attività produttive semplici o complesse, tra cui taglio, sfacciatura, fresatura, foratura o alesatura, cesoiatura, sagomatura, imballaggio, etichettatura, prototipazione,e sigillatura dei materiali.
Qual è un esempio di uno strumento CNC?
Le macchine utensili CNC includono torni, elettroerosioni a filo, rettificatrici, macchine a getto d'acqua, fresatrici, fresatrici e router, tra le altre. Una tipica architettura hardware per la lavorazione CNC comprende
- un controller per l'esecuzione e il controllo di vari componenti della macchina,
- un sistema di feedback che supervisiona il processo di lavorazione e garantisce che la simulazione grafica segua la progettazione CAD,
- e un sistema di regolazione che garantisce che tutti i parametri, inclusi velocità, velocità, posizione, calore, ecc., siano coerenti e accurati.
- Una torretta per contenere gli utensili da taglio,
- E solitamente un mandrino per ruotare i materiali.
D'altra parte, abbiamo la componente software che comprende grafica generata dal computer che simula i processi di produzione del mondo reale. Questo grafico viene convertito o archiviato come file G-code, il linguaggio o il formato compreso dalla maggior parte delle macchine CNC moderne.
Detto questo, approfondiamo alcuni tipi di lavorazione CNC e i relativi prezzi previsti.
1. Torni CNC
Le macchine CNC per tornio applicano i principi della lavorazione CNC e possono essere utilizzate per spianare, modellare e forare prodotti (solitamente cilindrici) con diametri interni ed esterni di alta precisione. Il meccanismo di rotazione delle macchine schiumatrici è il motivo per cui spesso le chiamiamo “Torni CNC. "
Come funziona un tornio CNC
L'architettura semplice di un tornio CNC comprende un mandrino rotante fisso e un utensile da taglio mobile posizionato su due o più angoli con una torretta, a seconda del settore e delle esigenze.
Il mandrino fa girare il materiale ad una certa velocità, solitamente in una posizione stabile ma su assi verticali o orizzontali. Quindi, l'utensile da taglio modella o taglia i materiali dai loro angoli posizionati. Il movimento lineare dell'utensile da taglio è regolato per garantire che il prodotto finito soddisfi la simulazione CAD.
I torni CNC operano su assi diversi, conferendo loro la loro classificazione caratteristica. Ad esempio, puoi utilizzare un tornio CNC a 6 assi per produrre qualcosa con angoli complessi, come il cerchione di un veicolo.
Usi di un tornio CNC
Puoi virtualmente lavorare qualsiasi materiale con una macchina utensile per tornio CNC. I loro usi includono sagomatura, foratura, levigatura, zigrinatura, tornitura, taglio, sfacciatura, tornitura e deformazione.
Queste funzioni dimostrano quanto siano versatili i torni CNC nell'industria della lavorazione del metallo e del legno. Questa versatilità è ciò che ha dato loro il soprannome di “madre degli utensili di lavorazione”.
Fattori da considerare quando si acquista un tornio
Solitamente classifichiamo i torni CNC in base alla loro semplicità o complessità e in base ai loro angoli operativi. Questi angoli o assi ti aiuteranno a determinare le potenziali dimensioni, installazione, costi e potenziale di manutenzione del tornio.
Pertanto, quando prendi una decisione di acquisto per un tornio o dei componenti, dovresti selezionare attentamente queste caselle:
- I prodotti in cui sei specializzato: cosa puoi ottenere con questa parte?
- Le dimensioni della tua fabbrica e del tuo team: chi gestirà queste parti e quale tipo di tornio si adatterebbe meglio alla tua fabbrica?
- La compatibilità del software CAM esistente con la parte del tornio che intendi acquistare
- Il numero di assi di cui hai bisogno in quel momento
- Considerare il costo della parte della macchina e dello strumento o risorsa di lavoro (in acciaio, ottone, bronzo, rame, ecc.).
Prezzi di un tornio CNC
Il prezzo di un tornio CNC varia in base all'asse e alle dimensioni. Ad esempio, un piccolo tornio CNC costerebbe tra $ 4,000 e $ 5,000. In alternativa, un tornio a due assi (quasi considerevole) supererebbe i 15,000 dollari, anche se il materiale dell’utensile da taglio potrebbe incidere sul suo costo generale. Infine, disponiamo di torni CNC complessi o su scala industriale che potrebbero costare dai 250,000 ai 300,000 dollari.
2. Macchina per elettroerosione a filo CNC (EDM)
A volte è difficile tagliare, forare o fabbricare materiali come le leghe di titanio e alcuni tipi di acciaio. In tal caso, le macchine a scarica elettrica (EDM) sono la migliore opzione da utilizzare.
Come funziona una macchina per elettroerosione a filo CNC
Gli elettroerosioni fabbricano, tagliano o erodono materiali utilizzando scariche elettriche o scintille. La configurazione comprende due elettrodi che rappresentano il catodo e l'anodo. Un elettrodo è lo strumento metallico, solitamente realizzato in rame, grafite o ottone sottile; l'altro è il pezzo, che può essere metallico o non metallico.
Inoltre, disponiamo di altri componenti per l'elettroerosione, come l'acqua deionizzata o il fluido dielettrico a flusso continuo, il filo che fa passare la corrente e il supporto che sostiene l'intera operazione. Uniamo i due elettrodi durante la fabbricazione o la produzione con un intervallo di larghezza dello spazio compreso tra 0.01 e 0.1 mm.
Questa larghezza dello spazio è completata dall'acqua deionizzata che scorre continuamente attraverso una bobina. Infine, passiamo la corrente attraverso la configurazione per modellare o formare i materiali come vogliamo. I processi di elettroerosione sono simili all'elettrolisi.
Usi di una macchina a scarica elettrica a filo
Utilizziamo spesso l'elettroerosione a filo per fabbricare materiali che sarebbero stati difficili da modellare o tagliare con i normali processi di lavorazione. Gli elettroerosioni possono realizzare punzoni in materiali duri con uno spessore di circa 300 mm. Le loro applicazioni si estendono a pressofusione e industrie di stampi che fabbricano o punzonano materiali come viti o materiali utilizzati nell'industria automobilistica, aerospaziale ed elettronica.
Fattori da considerare quando si acquista una macchina per elettroerosione a filo
Gli elettroerosioni a filo CNC non sono molto comuni, quindi è necessario tenere presente quanto segue al momento dell'acquisto:
- Il costo dei materiali di consumo o dei pezzi di utensili. Ricordiamo che questi materiali sono costituiti da metalli pregiati come rame, grafite e ottone. Pertanto, il loro prezzo determinerà altri fattori come il costo di produzione totale, il budget, il tipo di materiale, ecc.
- Potresti prendere in considerazione le migliori pratiche che potrebbero aiutarti a risparmiare materiali e massimizzare la produttività. Potresti consultare un esperto o colleghi con esperienza in merito.
- La prossima cosa da tenere a mente è la manutenzione della configurazione. Durante la produzione potrebbero verificarsi casi di fusione dei fili, decolorazione degli utensili, ecc.
Prezzi di una macchina a scarica elettrica a filo
I prezzi delle macchine a elettroerosione a filo variano a seconda della semplicità o della complessità dell'allestimento. I prezzi delle nuove moderne macchine a scarica a filo partono da 5,000 dollari per le macchine semplici e salgono da 50,000 a 70,000 dollari per quelle complesse.
3. Taglierina laser CNC
Una delle principali esigenze dei laser cutter CNC è la loro precisione. Il fatto che siano computerizzati li rende ancora più eccezionali per l'incisione, il taglio e l'intaglio.
Come funziona una macchina da taglio laser CNC
Una macchina da taglio laser CNC utilizza i computer per tagliare o intagliare materiali come metallo conduttivo o legno. Il sistema è preprogrammato con CAM per dettare la direzione del raggio e dell'ugello utilizzati nel taglio di precisione.
A differenza delle tecniche di lavorazione convenzionali, di solito non c'è contatto tra due materiali solidi (utensile e pezzo). Disponiamo solo di raggi laser sparati da un ugello con gas compresso ad altissima temperatura in grado di vaporizzare un materiale metallico.
Usi di una macchina da taglio laser
Utilizziamo macchine laser cutter per tagliare, decorare, incidere testi o forme e scolpire materiali metallici e non metallici. Per la cronaca, i sistemi di taglio laser possono tagliare materiali fino a 35 mm di spessore con elevata precisione, accuratezza e ripetizione.
Fattori da considerare quando si acquista un laser cutter
Una delle cose importanti da notare in questa guida all'acquisto di macchine CNC è tenere a mente il materiale che stai tagliando (o il tipo di prodotti che fabbrichi o produci) prima di acquistare. Ciò ti fornirebbe un'idea del tipo di raggio laser da utilizzare per il taglio.
A quanto pare, i raggi laser per la fabbricazione dei metalli sarebbero diversi da quelli utilizzati per la plastica o il legno. Ad esempio, disponiamo di macchine da taglio laser CO2 comunemente utilizzate per tagliare o fabbricare vetro, plastica e materiali in legno. Non sono costosi come i laser cutter a cristallo e fibra.
Disponiamo anche di macchine da taglio laser per cristalli per metalli, ceramica e plastica spessa. I tipi di laser a cristallo hanno intensità più elevate rispetto ai tipi a CO2. Infine, abbiamo i tagliatori laser fibra ideali per vetri spessi e metalli. Sono più intensi dei tipi cristalli e CO2 combinati.
Dopo aver considerato il materiale da tagliare al laser, dovresti considerare anche le possibilità di manutenzione e il supporto da parte del produttore o del rivenditore. Ciò ti aiuterà a calcolare i potenziali costi di manutenzione e a prepararti in anticipo.
Prezzi di una macchina da taglio laser
Uno dei fattori determinanti del prezzo di una macchina di taglio laser è l’energia che utilizza e il tipo di taglio laser. I tagliatori di CO2 sono i più economici e partono da $ 2,000 a $ 5,000. Più si sale nella gerarchia (laser a cristallo e fibra), il prezzo potrebbe salire tra $ 30,000 e $ 200,000, a seconda delle specifiche.
4. Taglierina al plasma CNC
Le taglierine al plasma possono tagliare qualsiasi materiale, purché si applichi il gas giusto al materiale corretto. Ad esempio, una miscela di gas idrogeno-argon probabilmente non riuscirà a tagliare un materiale ferroso: è più adatta per alluminio e materiali in acciaio inossidabile.
Come funziona una macchina da taglio al plasma CNC
I tagliatori al plasma sono simili ai tagliatori laser, tranne per il fatto che questa volta un gas forzato o sotto pressione passa attraverso un materiale conduttivo. Il processo è semplificato e automatizzato con un programma informatico. Durante il taglio, il gas forzato ionizza o elettrolizza i materiali mentre taglia.
Questo spiega perché alcuni sistemi di taglio al plasma non riescono a tagliare alcuni materiali, proprio come nell’esempio precedente. Inoltre, ottenere un taglio più pulito dipende solitamente dal pezzo in lavorazione e dalla quantità di pressione (in PSI) applicata.
Usi di una taglierina al plasma
Il taglio al plasma è meno preciso del taglio laser, quindi lo utilizziamo spesso in aree in cui normalmente non diamo priorità al taglio di precisione. Usiamo comunemente il taglio al plasma per tagliare o fabbricare materiali conduttivi come acciaio inossidabile, alluminio, leghe di rame, ecc. Industrie come aziende di fabbricazione, officine automobilistiche, fabbriche di costruzione, fabbriche di rottami e restauro, ecc., utilizzano il taglio al plasma.
Fattori da considerare quando si acquista una taglierina al plasma
Per il taglio al plasma, è necessario considerare il materiale del pezzo da lavorare e il gas per tagliarlo. Di solito, per un materiale conduttivo, è necessario un corrispondente gas ionizzabile. Questi materiali di consumo e materie prime sono costosi. Quindi, è necessario ricercare pratiche economiche che aiutino a evitare lo spreco di risorse.
Prezzi di una macchina da taglio al plasma CNC
I prezzi delle macchine da taglio al plasma CNC variano e dipendono da fattori come la portata di taglio e la pressione. Potresti acquistare una nuova semplice macchina per taglio al plasma da $ 3,000 a $ 5,000. I tipi completamente attrezzati e multifunzionali potrebbero costare da $ 50,000 a $ 100,000 per installazione.
5. Getti d'acqua CNC
Le macchine a getto d'acqua stanno diventando un'alternativa più rispettosa dell'ambiente per tagliare i metalli in modo eccellente. La combinazione di pressione dell’acqua e informatizzazione rende super emozionante e divertente fabbricare facilmente i materiali.
Come funziona la macchina a getto d'acqua CNC
Una macchina a getto d'acqua CNC taglia metalli o materiali non metallici come legno o plastica con acqua ad alta pressione. L'acqua utilizzata sotto pressione viene spesso miscelata con abrasivi per facilitare il taglio.
Utilizziamo spesso macchine a getto d'acqua CNC che non utilizzano acqua per tagliare materiali meno duri come legno o plastica con alta precisione. Solitamente, maggiore è la pressione (in PSI), più pulito e preciso sarà il taglio. L'intero processo è automatizzato e simulato in un file di programma CAD o CAM.
Usi di una macchina a getto d'acqua CNC
Potremmo preferire un getto d'acqua CNC quando il pezzo in lavorazione è sensibile a temperature elevate o insolite. Con la lavorazione CNC, puoi progettare o decorare materiali come ceramica o piastrelle, plastica, vetro, legno o metalli.
Fattori da considerare quando si acquista una macchina a getto d'acqua
Una macchina a getto d’acqua è così sofisticata che il suo funzionamento potrebbe costare tra i 10 e i 45 dollari l’ora. Più è sofisticato, più gli operatori faranno pagare. Ma perché acquistare una macchina a getto d'acqua di fascia alta se tutto ciò di cui hai bisogno è una macchina semplice che soddisfi le esigenze di taglio di base? In questo modo risparmieresti anche sui costi delle utenze data la ridotta potenza della macchina; e se gestito correttamente, potresti anche ridurre la manutenzione. Inoltre, prova a confermare i tipi di materiale che utilizza per il suo funzionamento.
Prezzi di una macchina a getto d'acqua
Il prezzo di una macchina a getto d’acqua varia in base alle sue dimensioni, capacità e scopo. Alcuni potrebbero arrivare fino a $ 60,000 e alcuni anche di più. In generale, la tecnologia alla base di questa macchina è avanzata, il che comporta un costo elevato.
6. Macchina per router CNC
Come per le altre macchine CNC di cui abbiamo discusso qui, la macchina router CNC è uno strumento formidabile per tagliare vari materiali. Una cosa che lo distingue dagli altri è il fatto che è gestito da computer e può essere programmato con schemi di taglio predefiniti. Tuttavia, prende il nome dal router portatile montabile che esegue il taglio vero e proprio.
Come funziona una macchina router CNC
Il file del programma CAM con una rappresentazione grafica simulata del processo di taglio, incisione o decorazione viene aggiunto alla macchina router CNC. La macchina utilizza il suo mandrino, che contiene un utensile da taglio rotante, per formare modelli o tagliare il pezzo in lavorazione. Il materiale da tagliare o lavorare viene posizionato su un cavalletto o segnaposto dotato di torretta.
Durante la produzione o la fabbricazione, il mandrino si muove in direzione orizzontale, verticale o diagonale in base alle istruzioni del programma CAM. L'utensile da taglio rotante quindi taglia o incide modelli di design sul pezzo in lavorazione.
Usi di una macchina router
Le macchine fresatrici sono più popolari nell'industria della lavorazione del legno e della plastica che nell'industria dei metalli. Taglia o crea modelli con elevata precisione e facilità. Usiamo comunemente le fresatrici per tagliare, decorare o incidere disegni sui pezzi in lavorazione. Un caso di studio comune sono le decorazioni sulle porte o sui mobili delle case.
Fattori da considerare quando si acquista una macchina router
Essendo una macchina comunemente utilizzata per la decorazione, uno dei componenti più importanti in una fresatrice sarebbe il punto finale o utensile da taglio. Dovresti considerare il tipo di disegno e la larghezza e la profondità del taglio o dell'intaglio che intendi eseguire. Ciò fornirà un'idea del tipo di punto finale/utensile da taglio da aggiungere al mandrino.
Successivamente, puoi prendere nota della macchina software CAM. Perché spesso dovrai modificarlo per adattarlo ai requisiti del cliente o di fabbricazione. Di solito è qui che svolgi parte del lavoro principale. Se eseguita in modo errato, potrebbe compromettere l'intero processo di fabbricazione, compreso l'asse che l'utensile da taglio deve seguire.
Prezzi di una macchina per fresatura CNC
Le macchine router CNC sono molto più economiche rispetto ad altre alternative di lavorazione CNC presenti in questo elenco. È possibile ottenere una semplice macchina router a tre assi per circa $ 5,000 - $ 12,000. Puoi pagare fino a $ 50,000 e oltre per tipi personalizzati o multiuso.
7. Fresatrice CNC
Una fresatrice CNC è simile alle fresatrici verticali e ai torni, ma è più versatile delle fresatrici verticali. Anche se i torni si avvicinano in termini di versatilità.
Come funziona una fresatrice CNC
Una fresatrice CNC comprende un utensile da taglio rotante sostenuto da un mandrino. Il materiale tranciato, tagliato, sagomato o fabbricato viene posizionato su supporti tenuti da una torretta, che potrebbe spostarsi lungo l'asse X, Y o Z durante la fabbricazione.
Durante la fabbricazione, il controller installa nella macchina il software CAM salvato come codice G e applica i parametri standard per ottenere il risultato desiderato. La macchina segue il programma simulato per fabbricare i materiali utilizzando i componenti sopra menzionati.
Usi di una fresatrice CNC
La fresatrice CNC ha una vasta gamma di applicazioni. Per questo motivo lo utilizziamo ampiamente per fabbricare parti di macchine o prodotti utilizzati nel settore automobilistico, aerospaziale, giocattoli ed industrie elettroniche.
Fattori da considerare quando si acquista una fresatrice
I casi d'uso di una fresatrice CNC vanno da macchine semplici a macchine multiuso di grandi dimensioni. Pertanto, è importante considerare i costi di acquisto, installazione, spedizione e manutenzione. Ma prima di considerare i fattori di cui sopra, devi prima considerare perché hai bisogno di una fresatrice CNC.
Dovresti prendere nota della tua linea di prodotti, delle dimensioni della macchina CNC che soddisferebbe le tue esigenze di fresatura in fabbrica, ecc. Infine, quando mantieni la tua fresatrice, devi assicurarti che la parte che desideri sostituire corrisponda alla parte originale della macchina. È inoltre necessario esaminare il software da sostituire durante il prodotto dinamico, verificandone la compatibilità con la macchina o il pezzo da lavorare.
Prezzi di una fresatrice CNC
Una semplice macchina CNC desktop potrebbe costare fino a $ 4,000 o più. Tuttavia, man mano che si sale per le fresatrici CNC multiasse, il prezzo potrebbe salire da $ 14,000 fino a $ 500,000 per macchine più grandi e sofisticate.
8. Smerigliatrici CNC
Infine, nella nostra lista c'è la rettificatrice o le molatrici CNC. Come suggerisce il nome, solitamente utilizziamo smerigliatrici per la finitura o la rimozione di parti indesiderate da un pezzo.
Come funziona una smerigliatrice CNC
Le rettificatrici CNC applicano finiture computerizzate ai diametri interni ed esterni dei pezzi cilindrici. Per alcune smerigliatrici, un mandrino rotante trattiene il materiale da tagliare o rifinire. Per altri, il mandrino o il supporto è fermo. Il pezzo trattenuto sul supporto potrebbe essere fissato magneticamente o fissato saldamente.
Poi c'è la mola rotante che si muove in direzione orizzontale o verticale per garantire finiture di pregio. Le mole hanno grani abrasivi e strati di fibra di vetro utilizzati per modellare o rifinire un pezzo.
Usi di una smerigliatrice CNC
Usiamo comunemente una smerigliatrice CNC per finiture dure e fini e materiali leviganti come metalli, plastica, legno o vetro. Con questa macchina, sarai sicuro di ottenere un prodotto pulito e di qualità. Puoi trovare alcuni esempi comuni di prodotti rifiniti con rettificatrici CNC in pistoni, alberi, apribottiglie, ecc.
Fattori da considerare quando si acquista un macinino
Le comuni smerigliatrici CNC che utilizziamo hanno due scopi; uno è per superfici di finiturae usiamo l'altro per rifinire i diametri interni o esterni di un pezzo cilindrico. Pertanto, quando acquisti un macinino, dovresti prima ispezionare i tuoi prodotti o la potenziale linea di prodotti per determinare il tipo o la personalizzazione del macinino da acquistare.
Inoltre considerare la mola e il tipo di abrasione utilizzata. Perché? Perché se il tuo prodotto è di plastica o legno, potresti non finire bene con alcuni tipi di abrasivi. Inoltre, se stai sostituendo il sistema CAM, controlla se è allineato con il sistema originale.
Considera inoltre il movimento assiale della ruota o del fuso, anche se questo dipende da cosa produci e dalla personalizzazione che hai richiesto. Infine, tieni presente il costo e il potenziale di manutenzione della smerigliatrice. Puoi contattare il tuo rivenditore di lavorazione CNC preferito per maggiori informazioni.
Prezzi di una smerigliatrice CNC
A seconda delle dimensioni e della personalizzazione, le levigatrici di superficie possono costare tra $ 25,000 e $ 70,000. I tipi multiuso più grandi/pesanti potrebbero costare da $ 150,000 a $ 200,000.
Conclusione
Crediamo che questo Guida all'acquisto di macchine CNC ti ha mostrato le nozioni di base che devi sapere per prendere una decisione consapevole quando acquisti macchine CNC. Puoi contattarci per trovare la migliore attrezzatura per le tue esigenze di produzione. Scopri il nostro casi di studio or centro Risorse per saperne subito di più!