Oggi vengono utilizzati molti processi di produzione di prototipi nuovi e innovativi, inclusa la stampa 3D. Ma la lavorazione CNC rimane il modo più comune per produrre parti in serie. Esistono diversi metodi noti per la lavorazione di prototipi CNC:
1. Tornitura
La tornitura implica semplicemente il bloccaggio sicuro del pezzo su una piastra o un mandrino rotante. Mentre il pezzo ruota, l'utensile da taglio poggia contro di esso in un dispositivo montato su una slitta mobile. La slitta può spostarsi su e giù per la lunghezza del pezzo, nonché avvicinarsi o allontanarsi dalla linea centrale e questa semplice operazione è ideale per rimuovere rapidamente grandi quantità di materiale. Inoltre, un trapano montato sulla contropunta di un tornio può eseguire fori precisi; un tornio viene utilizzato per formare forme concentriche sulla periferia di un componente circolare; scanalature, scanalature anulari, spallamenti a gradini, filettature interne ed esterne, cilindri e alberi - molte caratteristiche circolari o tonde - sono realizzate su un tornio.
2. Fresatura
La fresatura differisce fondamentalmente in quanto il pezzo rimane fermo e l'utensile da taglio ruota sul mandrino. Il pezzo viene solitamente tenuto orizzontalmente in una morsa da macchina, montata su un tavolo che si muove nelle direzioni X e Y. Il mandrino può contenere una varietà di utensili e muoversi sugli assi X, Y e Z. Le frese vengono utilizzate per realizzare superfici quadrate/piane, tacche, smussi, canali, profili, sedi per chiavetta e altre caratteristiche che si basano su angoli di taglio precisi. Come per tutte le operazioni di lavorazione dei metalli, i fluidi da taglio vengono utilizzati per raffreddare il pezzo e l'utensile da taglio, per la lubrificazione e per eliminare particelle o trucioli metallici.
3. Rettifica
Rettifica Realizzare superfici molto piatte su parti metalliche è importante per molte applicazioni e il modo migliore per realizzare superfici così precise è con una smerigliatrice. Una smerigliatrice è un disco rotante ricoperto di grana abrasiva di ruvidità specifica. Il pezzo è montato su un tavolo e si muove avanti e indietro lateralmente su un tavolo scorrevole sotto la mola, o talvolta tenuto fermo mentre la mola si muove. Vengono utilizzati diversi tipi di abrasivi, a seconda del materiale da macinare. Il calore e lo stress meccanico del processo di rettifica possono influire negativamente sul pezzo in lavorazione, pertanto la velocità e la temperatura dell'utensile devono essere attentamente controllate.
4. Elettroerosione
L'elettroerosione solida viene utilizzata per realizzare fossette, fori e elementi quadrati all'interno dell'acciaio per utensili temprato che sarebbe difficile, se non impossibile, realizzare in qualsiasi altro modo. Viene comunemente utilizzato negli stampi per iniezione plastica e stampaggio a pressione e raramente sulla parte finita stessa. L'elettroerosione viene utilizzata anche per realizzare superfici strutturate o lettere e loghi impressi (incassati) sugli stampi.
5. Taglio del filo
Il taglio del filo utilizza il filo di rame come conduttore per una carica ad alta tensione. Poiché il conduttore viene costantemente corroso durante il processo di taglio, il nuovo filo viene alimentato da una bobina. Questa tecnica richiede un passaggio e non può essere utilizzata per i fori ciechi. Il taglio a filo viene utilizzato su acciai per utensili spessi e temprati per realizzare elementi circolari o semicircolari che sarebbero molto difficili da realizzare con gli utensili da taglio convenzionali.
6. Rettifica ottica
Abbiamo parlato solo della lavorazione dei metalli per la rettifica ottica, ma la lavorazione CNC viene utilizzata anche per realizzare ottiche speciali in vetro o plastica. L'ottica richiede superfici molto fini con tolleranze molto strette, quindi viene utilizzata un'attrezzatura di rettifica specializzata che fa ruotare la mola rispetto alla superficie mentre ruota su più assi.
