Torni a controllo numerico

1. Funzioni e caratteristiche principali

Le macchine utensili a controllo numerico (CN) hanno compiuto notevoli progressi nella lavorazione dei metalli sin dalla loro nascita negli anni '50. La loro invenzione ha consentito di automatizzare le operazioni precedentemente eseguite a mano. Non molto tempo dopo la loro comparsa, iniziarono a essere integrate con i computer. Questa evoluzione tecnica ha portato all'adozione del nome CNC (Computer Numerical Control), ovvero a controllo numerico computerizzato.
I torni a controllo numerico vennero originariamente sviluppati in un'università giapponese alla fine degli anni '50. In seguito, i torni esistenti sono stati comunemente dotati di servomeccanismi, portando a una significativa evoluzione che è proseguita fino ai giorni nostri.

Un tornio è una macchina utensile che ruota un materiale cilindrico e taglia le parti non necessarie poggiandovi contro un inserto (utensile da taglio). Oltre alla tornitura con un utensile da taglio destro di base, altri metodi di lavorazione al tornio includono la foratura, l'alesatura, la scanalatura e la filettatura.
Un tornio a controllo numerico può utilizzare invece selettivamente diverse decine di tipi di inserti in una procedura predefinita su lavorazioni automatiche a controllo numerico. In questo modo non solo è possibile controllare con precisione le posizioni di taglio o altre posizioni di lavorazione mediante un sistema di coordinate triassiali, ma ottenere anche una lavorazione flessibile controllando la velocità di rotazione e quella di avanzamento dell'utensile in funzione del materiale del pezzo da lavorare e della forma desiderata.

2. Tipi comuni di torni a controllo numerico

Quando si lavora con un tornio, è possibile creare forme diverse utilizzando diversi tipi di utensili da taglio, ad esempio inserti di base per il taglio destro, utensili di troncatura e utensili di alesatura. La possibilità di utilizzare in modo continuo un set di utensili senza riattrezzaggi può migliorare l'efficienza della lavorazione ed evitare il deterioramento della sua precisione che potrebbe verificarsi quando si cambia l'orientamento del pezzo o si sostituiscono diversi inserti.

I torni a controllo numerico principali sono generalmente dotati di una torretta - un'unità rotante su cui sono montati più inserti - che ruota per consentire la lavorazione con diversi utensili da taglio. Ciò consente una transizione regolare da un processo completato a quello successivo, mantenendo il pezzo in posizione nel mandrino.
Come dice il nome, un tornio automatico multimandrino ha più di un mandrino, il che gli permette di eseguire diversi processi contemporaneamente, conferendogli la caratteristica di un'elevata efficienza produttiva. Per contro, un tornio automatico monomandrino è adatto alla lavorazione continua di un singolo processo. Questi torni sono dotati di un caricatore che carica automaticamente i pezzi e può produrre articoli della stessa forma in grandi volumi. Altre macchine utensili speciali sono i torni frontali e i torni verticali per pezzi di grandi dimensioni e i torni per ruote per la lavorazione di ruote di vagoni ferroviari.

3. Evoluzione dei torni a controllo numerico

Oggi i torni a controllo numerico sono diventati così computerizzati che non c'è quasi nessuna distinzione tra quelli a controllo numerico (CN) e quelli a controllo numerico computerizzati (CNC). Con l'obiettivo puntato su una sempre maggiore efficienza produttiva, si stanno diffondendo modelli dotati di mandrini multipli e torrette in grado di lavorare più dimensioni alla volta con un unico mandrino.
Allo stesso tempo, la precisione sta migliorando anche grazie ai torni ad alta precisione che supportano lavorazioni submicrometriche, comunemente utilizzati per la lavorazione di precisione nell'industria dei dispositivi elettronici. Inoltre, anche l'automazione di funzioni periferiche come l'alimentazione, la consegna, il lavaggio e la misurazione dei pezzi contribuisce in modo significativo alla semplificazione della produzione.