Ingegneria struttura macchina utensile cnc

[torn24]

Noto spesso nella struttura di centri di lavoro, che le macchine più esili presentano fori sui i basamenti e sul montante, mentre strutture più robuste normalmente sono prive di fori.
Adesso da ignorante, la struttura è esile ci faccio anche i fori, mi viene da pensare che sia meno resistente.
Chi mi spiega che effetto fanno sulla resistenza questi fori nella struttura, e se migliorano le cose in base a che principio.
Esempio struttura esile e forata.

[brunart]

più che ingegneria è logica
i fori servono semplicemente ad alleggerire la struttura (togliendo il materiale ininfluente) senza ridurre le forze di torsione e flessione, cioè mantenendo la rigidità voluta

esempio
un laser da taglio e incisione non ha nessuna resistenza nel materiale per l'avanzamento, quindi è sufficiente una struttura leggerissima con quel minimo di rigidità per muovere solo il peso del generatore laser
una cnc per metalli ferrosi o per marmi ha una altissima resistenza all'avanzamento sul materiale, e più vuoi aumentare la velocità più resistenza hai, ecco perchè queste cnc partono da un peso di mezza tonnellata (quelle piccole)
invece se devi lavorare materiali dolci come il legno, i metalli non ferrosi o le plastiche ti bastano rigidità minore rispetto alla precedente e quindi più leggere

[torn24]

Ci avevo pensato anche io ad alleggerire la struttura, ma per lavorazione metalli il peso elevato è un fattore favorevole, e ridurre la resistenza alle sollecitazioni sarebbe altamente negativo. Il fatto che lavorare il metallo genera grandi forze e sollecitazioni.

[brunart]

infatti dipende dalle lavorazioni e dal materiale che devi fare
comunque anche a livello industriale tendono a ridurre i pesi, forse per motivi di costi
sulla mia cnc non ho fatto fori di alleggerimento perchè è fissa e qualche chilo in più è ininfluente

[MauPre75]

Non so nello specifico di una cnc ma in generale in ingegneria quei fori si usano per impedire la formazione di crepe la dove un corpo è soggetto a flessioni che a lungo andare portano alla formazione delle crepe stesse, quando in una struttura si scopre una crepa oltre alla riparazione della crepa si effettua un foro alla fine della crepa per impedire che nonostante la riparazione continui ad avanzare.
Non credo che alleggerire la struttura lo si fa per abbassare i costi in quanto i fori sono una lavorazione extra che i costi li fa aumentare.

[arm]

E' una questione di fisica; in base alla sezione le forze di sollecitazione si distribuiscono in maniera diversa, ovvero forature, forma e spessori delle varie componenti vengono calcolate in base alle forze a cui è soggetta una determinata struttura.

Non a caso, in edilizia, se pensi alle travi in ferro che sorreggono una copertura hanno sezione a doppia T (IPE, HEA, ecc) perchè sono molto più resistenti a forze di taglio, flessione, torsione, rispetto ad una sezione rettangolare piena.

Oppure un tubo (vedi tubi innocenti delle impalcature) a parità di lunghezza, diametro e carico applicato, resiste molto di più di un tondino pieno.

Esempio banale; pensa ad un foglio di carta se lo tieni in mano con la superficie orizzontale, si piega come una banana; se lo tieni di taglio rimane diritto.

[hellfire39]

Non penso che alleggerire la struttura la renda necessariamente più debole.