Tornio e fresa CNC didattici: come far lavorare tutta la classe senza un'officina

In un istituto tecnico il laboratorio di macchine utensili è quasi sempre il punto in cui la classe si divide in due. Due o tre studenti al tornio, gli altri intorno che guardano. La macchina c'è e funziona, ma è troppo costosa e troppo pericolosa perché ci mettano le mani in venticinque nello stesso pomeriggio.

Il collo di bottiglia non è il numero di macchine. Una macchina di produzione è progettata per produrre pezzi, non per insegnare a farli: non si smonta a fine lezione, non si converte al controllo numerico per esercizio, non perdona un parametro sbagliato.

Cosa sa fare uno studente che ha solo guardato

Sa descrivere il ciclo. Non sa serrare un pezzo in autocentrante, non ha mai sentito la vibrazione di un avanzamento sbagliato, non ha mai ripreso una quota fuori tolleranza. La differenza si vede al primo colloquio in azienda, e si vede anche nelle prove pratiche dell'esame.

Il problema si risolve moltiplicando le postazioni. Il che, con macchine da officina, significa spazio, alimentazione trifase, aspirazione, refrigerante e un tecnico di laboratorio che non può seguire dieci banchi insieme.

FAGNER: sette moduli, un banco ciascuno

FAGNER è la linea di macchine utensili didattiche di BenMaker. Sette moduli che stanno su un banco da aula e lavorano legno, materie plastiche e materiali da modellismo:

• tornio manuale (convenzionale)

• tornio CNC

• fresa manuale (convenzionale)

• fresa CNC 3 assi

• fresa CNC 4 assi simultanei

• fresa CNC 5 assi simultanei

• CNC router

  
  

Struttura in estruso di alluminio, guide a coda di rondine, movimentazione con vite trapezoidale. Alimentazione a 24 V con adattatore, motore mandrino da 90 W, arresto di emergenza e separatori di protezione. Nessun impianto dedicato: dove c'è una presa e un banco, c'è una postazione.

Il percorso in sei passi

È la parte che distingue FAGNER da un modello in scala. Ogni modulo si consegna montato oppure in kit da assemblare, e l'assemblaggio è la prima lezione, non il preliminare noioso.

• Passo 1. Gli studenti montano il tornio e la fresa. Resta la cinematica della macchina, con accoppiamenti e allineamenti.

• Passo 2. Producono il pezzo sulle macchine che hanno montato. Restano parametri di taglio, quote e tolleranze.

• Passo 3. Fanno manutenzione e riparazione. Restano diagnosi, ricambi, registrazione dei giochi.

• Passo 4. Disegnano e rivedono il progetto. Restano disegno meccanico, DXF, revisione.

• Passo 5. Convertono la macchina manuale in CNC. Restano motori passo-passo, schede di controllo, cablaggio.

• Passo 6. Programmano e lavorano in CAM. Restano codici ISO, simulazione, lavorazione a 4 e 5 assi.

Sei mestieri diversi sullo stesso banco, nell'ordine in cui il lavoro li richiede.

Il CNC senza la sala CNC

I moduli a controllo numerico lavorano con GRBLGRU, che fa da unità di controllo e insieme da simulatore: la lavorazione si prova a video prima di mandarla in macchina, e questo cambia il numero di errori che un docente può permettere. Da un file DXF si generano lavorazioni CAM di contornatura 2D e svuotamento tasche, e la macchina esegue codici ISO prodotti da qualsiasi CAM.

Il modulo a 4 assi ha divisore con autocentrante e contropunta, e genera il codice proiettando un disegno 2D sulla superficie cilindrica. Quello a 5 assi simultanei lavora pezzi fino a 70x70x70 mm su tavola da 100x100 mm. Sono le stesse logiche di una macchina da reparto, alla scala di un banco di scuola.

I dati che servono per progettare il laboratorio

• Tornio, manuale e CNC: 5.000 giri/min, motore mandrino 90 W a 24 V DC, corsa 235 mm, autocentrante fino a Ø28 mm.

• Fresa, manuale e CNC: fino a 7.000 giri/min, motore mandrino 90 W a 24 V DC, corse X 245 - Y 75 - Z 85 mm, tavola 350x108 mm con cave a T M6, pinza ER11.

• CNC router: fino a 7.000 giri/min, motore mandrino 90 W a 24 V DC, corse X 300 - Y 450 - Z 85 mm, tavola 350x650 mm con cave a T M6, pinza ER11.

Tutti i moduli lavorano legno, materie plastiche e materiali da modellismo. Sui moduli CNC: connessione USB, motori passo-passo e scheda di controllo del costruttore.

Cosa cambia in un laboratorio

Con sette moduli in aula, una classe di venticinque lavora in gruppi da due o tre, tutti sulla stessa lezione. Chi ha montato la macchina sa perché quel gioco produce quell'errore. Chi ha convertito il tornio in CNC ha capito cosa c'è dentro un controllo numerico prima di scrivere una riga di codice.

La dotazione di un laboratorio non si misura in macchine. Si misura in mani.

FAGNER è distribuito in Italia da Ligra DS. Vi facciamo vedere i moduli in funzione, con i pezzi che ne escono. La dimostrazione si fa nel vostro laboratorio, sui banchi che avete già, e dura un'ora.

Richiedi una dimostrazione FAGNER nel tuo istituto: scrivici a education@ligra.it