Macchine Utensili: cosa sono e come funzionano

I processi di produzione si sono molto evoluti nel corso delle rivoluzioni industriali e hanno fatto passi da gigante a seguito delle innovazioni tecnologiche. In particolare, la lavorazione dei metalli e degli altri materiali tramite utensili da taglio si è affidata totalmente alle macchine.

L’origine delle macchine utensili si deve alla volontà di facilitare il lavoro dell’uomo, sostituendo (anche se non del tutto) il lavoro manuale con quello meccanico, per raggiungere una maggior produzione e precisione. Inizialmente impiegavano gli stessi utensili usati nel lavoro manuale imitando il movimento che a questi imprimeva la mano dell’uomo. I progressi costruttivi e tecnologici, soprattutto l’impiego di diverse forme di energia nel generare energia meccanica, hanno ampliato le possibilità di queste macchine, rendendo il lavoro umano ancora meno gravoso.

Cosa si intende per macchine utensili?

In parole semplici, le macchine utensili sono strumenti e macchine che ci consentono di sagomare il metallo e altri materiali rigidi mediante taglio, alesatura, rettifica, cesoiatura o qualsiasi altro metodo di deformazione. Questi strumenti in genere utilizzano una qualche forma di utensile da taglio, nonché un mezzo per guidare questo strumento sul percorso corretto. Queste macchine funzionano mediante una fonte di movimento diversa da quella umana, sebbene queste necessitino comunque di un operatore che le metta in funzione.

Poiché l’utensile, sotto l’azione delle sollecitazioni meccaniche e termiche cui è sottoposto, si consuma e perde progressivamente le caratteristiche iniziali, esso deve periodicamente essere rigenerato o sostituito. Se vuoi approfondire il discorso, ti rimandiamo al sito dedicato alle macchine utensili usate di Mach Trade.

Tipologie di macchine utensili

Alcune macchine utensili (per es., le presse, i magli, le trafilatrici, i laminatoi, ecc.) agiscono deformando permanentemente il materiale senza modificarne la massa, altre (per es., le cesoie, le punzonatrici, ecc.) separando direttamente il materiale in parti, altre (tornî, trapani, alesatrici, fresatrici, seghe, rettificatrici, piallatrici, limatrici, dentatrici, ecc.) asportando trucioli, altre infine (saldatrici) unendo tra loro varie parti e quindi aumentando la massa del materiale.

Le macchine utensili si sono lentamente evolute negli ultimi decenni. Mentre molte conservano ancora le stesse caratteristiche di base dei loro antenati del XIX e dell’inizio del XX secolo, ora la produzione può contare su macchine a controllo numerico computerizzato o CNC che hanno la capacità di ripetere in modo efficiente e preciso sequenze complesse per la produzione di parti composite di varie dimensioni e forme per una vasta gamma di progetti di lavorazione.

Esistono centinaia di varietà di macchine utensili di dimensioni variabili da macchine piccole e semplici montate su banchi da lavoro a macchine per la produzione in serie enormi e complesse dal peso di diverse centinaia di tonnellate. Tuttavia, le macchine utensili presentano dei tratti comuni, come ad esempio gli organi per sostenere il pezzo lavorato, gli organi per sostenere l’utensile, quelli infine destinati a imprimere a quest’ultimo il necessario moto relativo rispetto al pezzo lavorato e che caratterizzano lo schema geometrico e cinematico della macchina stessa.

Questi macchinari sono inoltre dotati di dispositivi in grado di intervenire sulle caratteristiche cinematiche, per modificare i movimenti dell’utensile, la velocità di lavoro e altri parametri. Ciò allarga il campo di personalizzazione adattandosi al variare delle condizioni di lavoro.

Il requisito fondamentale è che la macchina utensile deve essere realizzata con materiali adatti e proporzionata non solo in modo da resistere alle sollecitazioni stesse senza subire deformazioni elastiche eccessive e senza entrare in vibrazione, ma anche in modo che sia evitato un consumo troppo rapido delle superficie di accoppiamento. Ciò è importante per la sicurezza e la durata della macchina e per la precisione delle lavorazioni.