Un tornio automatico può avere un solo mandrino o più mandrini. Ogni mandrino contiene una barra o uno sbozzato di materiale che viene lavorato contemporaneamente. Una configurazione comune è di sei mandrini. La gabbia che contiene queste sei barre di indici di materiale dopo ogni operazione di lavorazione è completa. L’indicizzazione ricorda una mitragliatrice Gatling.
Ogni stazione può avere più strumenti che tagliano il materiale in sequenza. Gli strumenti sono generalmente disposti su più assi, come torretta (indicizzazione rotante), slitta orizzontale (indicizzazione lineare) e slitta verticale (indicizzazione lineare). I gruppi lineari sono chiamati “bande”. Il funzionamento di tutti questi strumenti è simile a quello di un tornio a torretta.
A titolo di esempio: una barra di materiale viene fatta avanzare attraverso il mandrino. La faccia della barra è lavorata (operazione di spianatura). L’esterno della barra è lavorato a macchina (operazione di tornitura). La barra viene forata o alesata e, infine, il pezzo viene tagliato (operazione di troncatura).
In una macchina monomandrino, queste quattro operazioni molto probabilmente verrebbero eseguite in sequenza, con quattro slitte incrociate ciascuna che si posiziona a turno per eseguire la propria operazione. In una macchina multimandrino, ogni stazione corrisponde ad una fase della sequenza di produzione attraverso la quale ogni pezzo viene poi messo in ciclo, tutte operazioni che avvengono contemporaneamente, ma su pezzi diversi, a guisa di catena di montaggio.
Verga Group: manutenzione torni CNC a Como
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Scelta delle macchine e tipo di controllo
L’avvento del tornio CNC (o più propriamente del centro di tornitura CNC) ha offuscato in una certa misura questi distinti livelli di produzione. Il centro di tornitura CNC si inserisce più opportunamente nella fascia media della produzione, sostituendo il tornio a torretta. Tuttavia, spesso è possibile produrre un singolo componente con un centro di tornitura CNC più rapidamente di quanto non si possa fare con un tornio a motore. In una certa misura, anche il centro di tornitura CNC è entrato nella regione tradizionalmente occupata dalla macchina a vite (meccanica). Le macchine a vite CNC lo fanno in misura ancora maggiore, ma sono costose. In alcuni casi sono vitali, mentre in altri una macchina meccanica può eguagliare o battere prestazioni e redditività complessive. Non è insolito che i torni automatici a camme battano i CNC in base al tempo di ciclo. Il CNC offre molti vantaggi, non ultima l’integrazione CAD/CAM, ma il CNC stesso di solito non offre alcun vantaggio intrinseco di velocità nel contesto di un ciclo di tornio automatico in termini di velocità e avanzamenti o velocità di cambio utensile. Ci sono molte variabili coinvolte nella risposta alla domanda su quale sia il migliore per una parte particolare in una determinata azienda. (Le spese generali fanno parte del calcolo, non ultimo perché la maggior parte delle macchine a camme sono pagate da tempo, mentre una macchina CNC di ultimo modello ha pesanti pagamenti mensili). Le aziende che si affidano a macchine cam-op sono ancora in competizione anche nell’ambiente pieno di CNC di oggi; devono solo essere vigili e intelligenti nel mantenerlo in questo modo.
Nel segmento multimandrino, alcuni costruttori di macchine utensili costruiscono anche macchine ibride che sono in parte CNC e in parte controllo old school (alcune stazioni sono CNC mentre altre sono a camma o azionate con semplici cicli idraulici). Ciò consente alle officine con determinate combinazioni di lavoro di trarre vantaggio competitivo dal costo inferiore rispetto alle macchine interamente CNC. La varietà di macchine che consentono una produzione redditizia all’interno di determinate nicchie riflette la varietà di lavoro che esiste: alcuni lavori ad alto volume rimangono di competenza del campo; il CNC completo con tutti i campanelli e i fischietti ha la meglio su alcuni lavori flessibili a basso volume; e le macchine ibride possono produrre il prezzo unitario più basso sui mix intermedi.