3d Printing School - Cad, Cam, CNC. Che confusione!

Che cosa significano i termini Cad, Cam, CNC ?

I non addetti ai lavori che si avvicinano per la prima volta al mondo delle stampanti 3d e quindi alle macchine a controllo numerico computerizzato,devono necessariamente familiarizzare con questi termini.

Con il termine CAD (Computer Aided Drafting, ovvero disegno assistito da Computer) si indica il software di disegno tecnico o meccanico per realizzare modelli vettoriali in 2d e 3d.E' possibile utilizzare software gratuiti, come ad esempio Sketchup o Blender e software a pagamento, con funzionalità avanzate, come Autocad Inventor o SolidWorks. Benchè la famiglia di programmi Autocad sia piuttosto estesa, Solidworks è sicuramente il programma professionale più adatto per la modellazione grafica in 3d.

Con il termine CAM (Computer Aided Manufacturing, ovvero fabbricazione assistita da Computer)  si indica il software che analizza modelli geometrici tridimensionali, costruiti con software CAD. Il software CAM genera quindi le istruzioni che vengono interpretate dalle macchine a controllo numerico (CNC). Anche in questo caso esistono software gratuiti come Slic3r FreeMILL, e a pagamento come VisualMILL o Camworks.

Quindi il modello 3d viene creato all'interno di un software CAD, ed elaborato dal software CAM che deve essere programmato in base al tipo di macchina CNC che si intende utilizzare per la costruzione dell'oggetto. Il set di istruzioni che viene creato dal software CAM prende il nome di G-Code, detto anche standard ISO. E' chiaro che bisogna conoscere bene la macchina CNC per utilizzare al meglio il software CAM.

Nel caso delle stampanti 3d, che fabbricano in modo additivo gli oggetti, ovvero mediante deposito di materiale fuso, non è necessario utilizzare software CAM complessi. In questo caso il software gratuito ed anche quello frequentemente più utilizzato per generare il g-code è Slic3r.

Nelle macchine a controllo numerico, come abbiamo visto dette anche CNC, il movimento durante la lavorazione è diretto da un microprocessore (residente all'interno della macchina) che ne comanda gli spostamenti in base al linguaggio G-code generato dal software CAM.

Il movimento della testina o dell'utensile avviene lungo tre assi:  asse X, asse Y e asse Z.  Esistono macchine che hanno anche il quarto ed il quinto asse.

Nella fabbricazione di un oggetto 3d, l'asse Z gioca un ruolo fondamentale.

Una stampante 3d è sempre in grado di realizzare oggetti 3d lavorando solamente con i 3 assi.

Una macchina utensile CNC per realizzare oggetti 3d sferici deve avere 4 assi. Con queste macchine è possibile pero' effettuare delle lavorazioni interessanti anche in 2d e 2d e mezzo.

Una lavorazione in 2d è ad esempio l'incisione di una targhetta mediante una fresa CNC. In questo caso l'asse Z assume solo un valore, alto o basso. E' il classico lavoro svolto da un pantografo.

Se invece vogliamo realizzare un basso rilievo con una fresa CNC, l'asse Z potrà assumere tutti i valori da un minimo ad un massimo. In questo caso stiamo lavorando in 2d e mezzo.

Infine, per lavorare in 3d con una macchina sottrattiva, la fresa CNC deve disporre  del quarto asse che grazie al movimento rotatorio del blocco di materiale, ed al movimento dell'asse Z sul quale è montato l'utensile, può costruire ad esempio un oggetto sferico, oppure incidere una scritta su un cilindro.

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