Il centro di lavoro è una macchina utensile multifunzionale dotata di controllo numerico CNC che consente di eseguire un ampio numero di operazioni meccaniche come ad esempio filettatura, foratura e fresatura utilizzando un solo set-up su più superfici. Il centro di lavoro in genere ha più assi di moto e un sistema di scambio utensile automatico.
Come si compone un centro di lavoro
Un centro di lavoro presenta diversi componenti:
- Assi
- Guide
- Mandrino
- Sistema di controllo
- Struttura (comprensiva di basamento, montante, carro e testa)
- Tavola girevole
Tipologie di centri di lavoro
I diversi centri di lavoro si distinguono dal posizionamento dell’asse del mandrino; questa distinzione dà origine a due categorie principali di centri di lavoro:
- Centri di lavoro orizzontali
- Centri di lavoro verticali
Centro di lavoro orizzontale
Il centro di lavoro ad asse orizzontale, anch’esso fisso o mobile, presenta l’asse del mandrino in posizione orizzontale. Questa tipologia di centro di lavoro può effettuare tagli con un’inclinazione ridotta, in particolare sui lati del pezzo.
Caratteristiche:
- Adatto alla fresatura di scanalature
- Adatto alla lavorazione di superfici piane
- Adatto alla lavorazione di pezzi di grandi dimensioni
- Adatto alla lavorazione di pezzi pesanti
- Facilita l’evacuazione dei trucioli.
- Offre un cambio utensili veloce
- Ha funzionalità di cambio pallet
Centro di lavoro verticale
Il centro di lavoro ad asse verticale può essere fisso o mobile e presenta l’asse del mandrino in posizione verticale, rispetto alla base su cui si pone il pallet. Questa tipologia di centro di lavoro dispone di un mandrino verticale, ciò vuol dire che gli utensili eseguono il taglio sulla parte superiore del pezzo.
Caratteristiche:
- Permette di lavorare pezzi di grandi dimensioni e su tutti i lati
- Adatto all’affilatura di stampi e utensili di lavorazione
Esistono anche centri di lavoro a doppia colonna nei quali il mandrino scorre su un portale retto da due colonne. Questo centro di lavoro viene utilizzato per la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni.
Le guide dei centri di lavoro
Le guide dei centri di lavoro possono essere:
- a strisciamento – con scorrimento della parte fissa sulla mobile
- a rotolamento – con cuscinetti o pattini tra la parte fissa e quella mobile.
Gli assi dei centri di lavoro
La disposizione degli assi nei centri di lavoro segue sempre regole precise. Per esempio, l’asse Z è sempre abbinato al mandrino e il suo verso positivo è sempre nel senso di allontanamento dal pezzo.
- Asse X = Longitudinale
- Y = Verticale
- Z= Trasversale (mandrino)
- B = Rotatorio rispetto a Y.
L’area di lavoro viene definita dalle dimensioni della zona di operatività del mandrino a seconda degli assi di traslazione x,y e z.
Le dimensioni degli assi influiscono sulla dimensione massima dei pezzi che è possibile lavorare e sul tipo di lavorazioni che si possono effettuare.
Come avviene l’azionamento degli assi
- Motori rotativi – producono la rotazione dell’asse motore che si trasforma in moto lineare con vite senza fine
- Motori lineari – montati sulla parte mobile, producono direttamente un moto lineare.
Il numero di assi del centro di lavoro viene scelto in base alla forma dei pezzi da lavorare.
Le macchine utensili a 5 assi sono le più comuni ma esistono anche macchine a 3,4,6 e anche 7 assi.
Elementi secondari di un centro di lavoro
Gli elementi secondari di un centro di lavoro consentono di aumentare il grado di automazione del centro stesso.
I principali elementi secondare di un centro di lavoro sono:
- dispositivo per cambio utensile
- dispositivo di carico e scarico pallet (permette di scambiare un pallet al termine della lavorazione con un pallet in attesa di lavorazione)
- impianto evacuazione truciolo
- magazzino pallet (alloggiamento dei pallet dei pezzi da lavorare e dei pezzi già lavorati)
- magazzino utensili
- protezioni
I materiali che possono essere lavorati con i centri di lavoro
I centri di lavoro consentono la lavorazione di un buon numero di materiali diversi, tra i più diffusi vi sono: alluminio, grafite, plastica, titanio, acciaio e vetro.
