Cos’è il controllo numerico computerizzato (CNC)?

Il controllo numerico computerizzato (CNC) è un metodo di produzione che automatizza il controllo, il movimento e la precisione delle macchine utensili attraverso l'uso di un software informatico preprogrammato, incorporato negli utensili.

Il CNC è comunemente utilizzato nella produzione per la lavorazione di parti in metallo e plastica. Frese, torni, frese, trapani, smerigliatrici, getti d'acqua e laser sono strumenti da taglio comuni le cui operazioni possono essere automatizzate anche con il CNC. Può essere utilizzato anche per controllare strumenti non meccanici, come macchine per saldatura, assemblaggio elettronico e avvolgimento di filamenti.

Con il CNC, ogni oggetto da produrre riceve un programma informatico personalizzato, solitamente scritto in un linguaggio standard internazionale chiamato G-code, memorizzato ed eseguito dall'unità di controllo della macchina (MCU), un microcomputer collegato alla macchina. Il linguaggio del codice M viene utilizzato anche insieme al codice G nelle operazioni CNC.

Mentre il codice G controlla il movimento e il funzionamento della macchina, il codice M controlla i movimenti esterni dell'operazione. Il programma contiene anche le istruzioni e i parametri seguiti dalla macchina utensile, come la velocità di avanzamento dei materiali e il posizionamento e la velocità dei componenti dell'utensile.

Nelle prime fasi del processo, gli ingegneri creano un disegno CAD (computer-aided design) della parte da produrre e quindi traducono il disegno in codice G. Il programma viene caricato sull'MCU e un operatore della macchina esegue un test senza la materia prima per garantire il corretto posizionamento e prestazioni. Questo passaggio è importante perché una velocità o un posizionamento errato possono danneggiare sia la macchina che il pezzo.

Quando tutto è pronto, la macchina CNC esegue il suo programma e completa i lavori con precisione secondo le istruzioni. I lavori potrebbero riguardare qualsiasi cosa, dalla creazione di qualcosa da zero al taglio di un pezzo o alla stampa di qualsiasi cosa.

Il controllo numerico consente alle macchine di produrre oggetti più rapidamente e con migliori finiture superficiali senza la necessità di lavorazione manuale o di un’ampia partecipazione umana.

Di seguito sono riportati alcuni vantaggi dei sistemi CNC:

Oltre ai meravigliosi vantaggi offerti dalle macchine CNC, tendono ad essere più costose, richiedono più manutenzione rispetto ad altri metodi di produzione e costringono le aziende ad assumere un programmatore CNC esperto.

Il CNC svolge un ruolo fondamentale in industrie e settori critici, come la medicina, l'aerospaziale, il militare e la difesa. Poiché il guasto di un componente potrebbe mettere in pericolo vite umane, le aziende di questi settori richiedono il massimo livello di precisione nelle loro parti, che le macchine CNC possono offrire.

Di seguito sono elencate alcune industrie che utilizzano macchinari CNC.

La precisione necessaria per produrre ogni componente di un aereo è aumentata dal CNC. Ciò include tutto, dal guscio esterno alle parti più interne. È necessario utilizzare i massimi livelli di precisione e accuratezza nella produzione di componenti aerospaziali lavorati a CNC poiché sono spesso cruciali per la missione. Inoltre, ci sono spesso requisiti rigorosi di planarità, rotondità e cilindricità che possono essere soddisfatti solo con la lavorazione assistita da computer, e tolleranze fino a 0,00004 pollici non sono insolite.

Alluminio, acciaio inossidabile, ottone, nichel, bronzo, ceramica, plastica, magnesio, titanio e leghe ad alte prestazioni, come Inconel e Kovar, sono alcuni dei materiali che possono essere utilizzati nella lavorazione CNC aerospaziale.

Alcuni esempi di componenti lavorati a CNC sono i seguenti:

Per soddisfare le esigenze dei pazienti, l’industria medica si affida principalmente a prodotti specializzati, accurati e di alta qualità realizzati con macchinari CNC. Durante la pandemia di COVID-19, quando è aumentata la necessità di prodotti medici come maschere e respiratori, è aumentata anche questa dipendenza dalle macchine CNC. Le attrezzature mediche monouso vengono spesso utilizzate anche per impedire alle persone di contrarre malattie infettive mentre ricevono cure mediche. Per questo motivo, è ancora più cruciale che il settore medico utilizzi il CNC per aumentare e accelerare la produzione di prodotti medici.