Le macchine a controllo numerico

Lo strumento principale di lavoro di un programmatore CNC è costituito dalle macchine a controllo numerico, conosciute anche con l’acronimo di macchine CNC. Si tratta di macchine utensili destinate principalmente al settore della metalmeccanica. Sono in grado di effettuare dei movimenti automatici controllati da un dispositivo elettronico integrato (un computer di bordo solitamente) che per l’appunto viene detto controllo numerico. Con questo genere di approccio tecnologico è possibile automatizzare lavorazioni e processi per ottenere un bene di qualsiasi genere (un pezzo meccanico, etc).

Il compito del programmatore CNC è quello di sviluppare le istruzioni che poi dovranno essere interpretate dalla macchina e quindi eseguite. Vengono utilizzate non solo per la loro capacità di lavorare con costanza ma anche per ottenere altissima precisione. Spesso gestiscono l’intero processo di lavorazione, per cui si parte da un blocco di materiale grezzo e si arriva ad un oggetto finito da proporre direttamente sul mercato oppure da consegnare a terzi per una successiva lavorazione.

Vengono molto utilizzate nel mondo industriale perché permettono di lavorare diversi materiali tra cui: legno, ferro, plastica, polistirolo, metalli leggeri, vetro e molto altro. Dal punto di vista concettuale una macchina a controllo numerico prevede una sorta di processore interno che si occupa di comandare i movimenti e tutte le funzioni previste durante le fasi di lavorazione.

Da sottolineare che le macchine a controllo numerico non sono da confondere con i robot, in quanto non in grado di adattarsi a possibili evoluzioni dell’ambiente in cui si opera oppure a situazioni non previste dal programma. Infatti, ogni qualvolta occorre effettuare una modifica nel processo di lavorazione sarà necessario che il programmatore apporti la variazione mettendo mano al codice.

Tra le tipologie di macchine CNC maggiormente utilizzate (soprattutto nel settore metalmeccanico) ci sono:

• il tornio a controllo numerico, deputato ad effettuare la lavorazione su un materiale che viene fatto roteare contro utensile,
• la fresa a controllo numerico, che permette invece di eseguire diversi tipi di lavorazioni fissando al piano di lavoro il materiale grezzo ed asportando il materiale in eccesso tramite la rotazione ad alti giri di utensili.

I linguaggi di programmazione

Il controllo numerico è un dispositivo inserito nella macchina con lo scopo di impartire determinate istruzioni che permettono alla macchina di effettuare con precisione la lavorazione per un risultato ottimale. Il controllo numerico deve essere supervisionato da un operatore ed in particolare dal programmatore CNC. In pratica, bisogna implementare un codice di programmazione in un determinato linguaggio che possa essere interpretabile dal processore, il quale a sua volta invia le operazioni da eseguire alla macchina.

Esistono diverse tipologie di linguaggi di programmazione CNC tra i quali probabilmente il più famoso e utilizzato è linguaggio ISO Standard. È caratterizzato dal fatto di prevedere 4 gruppi di funzioni generali ossia:

• Funzioni N (per specificare il numero di linea),
• Funzioni M (per gestire funzioni addizionali come l’apertura del refrigerante oppure la rotazione della torretta),
• Funzioni T (destinate al comando degli utensili),
• Funzioni G (per programmare le varie tipologie di movimenti che possono essere effettuati dalla macchina).

Grazie a queste istruzioni la macchina saprà ogni volta quale operazione effettuare per portare avanti la lavorazione prevista.

 Il programmatore CNC: cosa fa

Veniamo dunque al ruolo del programmatore CNC. Il programmatore CNC deve occuparsi della gestione dei cicli di produzione delle macchine a controllo numerico. Si tratta di una figura professionale molto importante che necessariamente deve avere competenze di programmazione delle macchine.

Il principale compito del programmatore è quello di sviluppare il codice e le istruzioni da impartire alla macchina in funzione della tipologia di lavorazione che deve essere effettuata. Un errore nello sviluppo del codice oppure nell’inserimento sul computer, comporterebbe gravi danni al ciclo di produzione.

Questo la dice lunga su quanto sia delicato il ruolo di un programmatore. Le istruzioni, come abbiamo visto, devono essere sviluppate in un linguaggio macchina comprensibile per il dispositivo. Per poter sviluppare il codice il programmatore deve partire dalla lettura del disegno meccanico del pezzo da lavorare. Il programmatore deve quindi capire quali sono le operazioni che la macchina deve effettuare per poter lavorare correttamente un materiale grezzo e ottenere un risultato finale soddisfacente.

Per lo sviluppo del linguaggio, il programmatore potrà anche avvalersi di un software CAM, quando i profili e le geometrie da lavorare presentano una natura irregolare o complessa, per gestire al meglio il tutto ed estrapolare in automatico anche migliaia, se non milioni, di punti che la macchina dovrà attraversare per realizzare il pezzo, impartendo anche le coordinate di partenza, i parametri principali per controllare che tutto venga eseguito correttamente e una serie di funzioni ausiliarie delle lavorazioni.

Insomma, il programmatore dovrà prevedere tutto il ciclo completo delle operazioni. Appare chiaro come i compiti del programmatore non siano semplicissimi ma richiedono professionalità estrema, anche perché ogni macchina e soprattutto il computer di bordo, utilizza dei sistemi proprietari delle case di produzione, per cui ci sono codici e istruzioni specifiche per ogni marchio (come ad esempio Siemens oppure Mazak).

Il programmatore deve essere in grado di processare correttamente i dati e ottimizzare il tutto per ogni singolo macchinario, generando dei file comprensibili. In aggiunta, prima di inviare le istruzioni sviluppate al computer di bordo, deve effettuare una serie di test e simulazioni per avere la certezza che tutto sia stato scritto in maniera corretta e che la macchina possa realizzare il pezzo richiesto.

Inoltre, è suo compito anche scegliere gli utensili migliori e più funzionali per impostare correttamente i parametri di lavorazione. Dovrà occuparsi materialmente del caricamento dei codici per le istruzioni sulla macchina utensile e testare il programma e le funzioni sviluppati per la realizzazione del pezzo. In aggiunta, nel caso in cui si dovessero verificare errori e malfunzionamenti durante il ciclo di lavorazione, deve immediatamente bloccare la macchina ed effettuare dei test per apportare le modifiche necessarie.

 Gli sbocchi di lavoro per un programmatore CNC

Quella del programmatore CNC è una figura professionale particolarmente richiesta nel mondo del lavoro, perché ha competenze specifiche che rendono possibile l’ottimizzazione dei processi di produzione all’interno di uno stabilimento. In particolare i programmatori trovano largo impiego soprattutto nell’industria metalmeccanica tra cui fabbriche, officine e stabilimenti produttivi.

Quanto guadagna un programmatore CNC? Scoprilo leggendo questo articolo.

Le macchine utensili con controllo numerico per le quali è richiesto il supporto di un programmatore specializzato sono torni, fresatrici, trapani, presse ma anche le macchine che eseguono il taglio delle lamiere. Questo significa che ci sono tantissimi sbocchi di lavoro per il programmatore CNC, il che lo rende una figura appetibile per le aziende manifatturiere e anche per quelle che producono gli stessi macchinari per garantire a tutti i clienti manutenzione e assistenza tecnica.

 Come si diventa programmatore CNC

Il programmatore CNC è una figura professionale molto richiesta nel settore metalmeccanico ed è per questo che viene anche ben pagata. Per accedere a queste opportunità bisogna necessariamente intraprendere un percorso di formazione di tipo tecnico. Può essere un percorso lungo, che porta ad ottenere un diploma di perito elettrotecnico, meccatronico od elettronico, oppure un corso di specializzazione più breve ma altamente pratico e formativo.

Frequentare con profitto corsi e certificazioni dedicate è oggi la via migliore e sicuramente più veloce per iniziare a lavorare nel settore metalmeccanico, con ottime conoscenze di partenza. Molto spesso i corsi prevedono anche una specializzazione rispetto a determinati macchinari che vengono realizzati dai principali marchi del settore, anche se questi ultimi sono corsi molto specifici che se vengono frequentati senza prima frequentare un corso di CNC ISO base potrebbero creare nell’allievo parecchia confusione.

Il candidato che intraprende questo genere di percorso formativo dovrà apprendere nozioni di logica della programmazione e imparare ad utilizzare tutto il pacchetto applicativo di software descritto in precedenza. I corsi prevedono lezioni teoriche e soprattutto esercitazioni pratiche e simulazioni per capire nel dettaglio come sia possibile sviluppare il linguaggio di programmazione per impartire le istruzioni di interesse a determinate macchine utensili.

Vuoi imparare a programmare tornio e fresa CNC? Scopri il nostro corso base programmazione CNC!

Infine, il programmatore CNC dovrà periodicamente sottoposti a corsi di aggiornamento per seguire tutte le innovazioni che vengono proposte sul mercato, attività che è possibile fare in autonomia se si hanno quantomeno delle basi, soprattutto nell’ambito del linguaggio ISO.