VMC: di quanti assi hai veramente bisogno?

Sep 21, 2023

Il centro di lavoro verticale a tre assi (VMC) è da tempo la macchina utensile di riferimento per molte officine di piccole e medie dimensioni. Il loro utilizzo è ben compreso. Rispetto ai macchinari più complessi, per le macchine a tre assi è più facile trovare operatori. Anche la programmazione, la configurazione e la manutenzione sono più semplici. Forse la cosa migliore per le officine a corto di soldi è il fatto che le fresatrici VMC a tre assi di buona qualità e relativamente convenienti sono abbondanti, molto più delle loro cugine orizzontali e a cinque assi.

Eppure, data la crescente popolarità dei centri di lavoro a cinque assi, sembra che presto rappresenteranno il nuovo cavallo di battaglia in molte officine. Dopotutto, chi vuole accontentarsi di fresare e forare la parte superiore di un pezzo quando cinque assi consentono ai produttori di lavorare tutto tranne la superficie di posizionamento inferiore? Perché non evitare, quando possibile, operazioni multiple e gli investimenti in workholding che queste comportano? E perché non ridurre i tempi di consegna e i lavori in corso (WIP) aumentando al contempo la redditività?

Queste sono tutte ottime domande. Facendo i conti, poi aggiungendo la maggiore usabilità e la riduzione dei costi delle macchine utensili a cinque assi, i produttori si ritrovano con un’altra domanda: il VMC a tre assi sta andando come le macchine a vite meccaniche e le punte degli utensili rettificate a mano? È improbabile.

Anche il più accanito fan dei cinque assi ammetterà che le frese CNC a tre assi hanno il loro posto, e anche se le due potrebbero aver bisogno di condividere lo stesso trono, nessuna delle due verrà rovesciata presto. Uno di questi fan è Michael Cope, specialista tecnico di prodotto presso la Hurco Companies Inc., con sede a Indianapolis, che ha persino avuto l'audacia di scrivere un libro sull'argomento. "I vantaggi dei centri di lavoro a cinque assi sono abbastanza evidenti e aggiungerne uno a qualsiasi officina sarebbe un'ottima decisione, ma anche le macchine a tre assi hanno alcuni vantaggi", ha affermato.

Cope ha osservato che molte configurazioni di macchine a cinque assi hanno tavole più piccole, tipicamente "piatti" rotondi che limitano le dimensioni del pezzo in lavorazione e la quantità che può essere prodotta in un ciclo di lavorazione. Ciò rende sgradita anche la prediletta della maggior parte dei reparti di fresatura, la morsa da macchinista da 6 pollici, per non parlare delle due o più di queste che si trovano su una tipica VMC da 20 x 40 pollici (508 x 1.016 mm). Il rovescio della medaglia è che il bloccaggio dei pezzi a cinque assi è ora facilmente disponibile e l'allontanamento dalla mentalità della morsa del macchinista costringe le officine a valutare nuovi modi per trattenere le parti, ispirando approcci creativi al fissaggio del pezzo.

I cinque assi ispirano anche modi più creativi e produttivi per lavorare questi pezzi. Ciò è particolarmente vero per la produzione di stampi, ha affermato Cope, dove la capacità di inclinare il mandrino durante la fresatura di cavità profonde consente l'uso di utensili più corti e frese a segmenti circolari, ovvero frese a barile. Ciò a sua volta produce una configurazione più rigida, con velocità di avanzamento più elevate, tagli più profondi, maggiore durata dell’utensile, meno vibrazioni e meno problemi di finitura superficiale e precisione delle parti che derivano dagli utensili lunghi e sottili necessari sulle frese CNC a tre assi.

Vantaggi simili si applicano a coloro che svolgono lavori non legati alla produzione di stampi. "Le officine tradizionali stanno cominciando ad abbandonare le macchine a tre assi, non tanto a causa della complessità dei pezzi, ma perché hanno bisogno di aumentare l'efficienza e la produttività dell'officina", ha affermato Cope. "Hanno iniziato a rendersi conto che una macchina a cinque assi consente loro di ridurre le configurazioni e potenzialmente aumentare la precisione del pezzo perché è possibile lavorare più lati in un'unica operazione. Possono reagire più rapidamente alle mutevoli esigenze dei clienti e poiché avendo una macchina a cinque assi La macchina ad assi consente loro di cercare e quotare lavori che altrimenti non potrebbero produrre, aumenta il potenziale di crescita della loro officina."

Cope sostiene, tuttavia, che il costo iniziale più elevato di un VMC a cinque assi è un ostacolo per molti negozi più piccoli o per quelli appena avviati. A ciò si aggiunge il fatto che alcune parti semplicemente non si adattano alla tavola più piccola di una macchina a cinque assi, o che non ha senso usarne una per semplici lavori di "trapanare un paio di fori" e operazioni secondarie, e porta a una conclusione inevitabile: i tradizionali VMC a tre assi non scompariranno presto.