Horizontal vs Vertical Machining Centers: 8 Proven Best Uses

Übersicht

Hersteller sollten sich derzeit mit den Grundlagen von CNC-Maschinen vertraut machen. Auf dem Markt gibt es verschiedene Arten von CNC-Maschinen, die eine Reihe von Aufgaben effizient erfüllen können. In der Fertigungsindustrie ist jede von ihnen von Bedeutung, doch bevor man sich für eine entscheidet, ist es wichtig, alle Merkmale, Vorteile und Anwendungen abzuwägen.

In diesem Artikel werden vertikale und horizontale Bearbeitungszentren vorgestellt. Der Hersteller wird eine fundierte Entscheidung treffen, wenn er alle Unterschiede kennt.

Arten von CNC-Bearbeitungszentren

Bevor man VMCs und HMCs vergleicht, ist es wichtig zu verstehen was eine CNC-Maschine ist. Eine CNC-Maschine besteht aus einer Spindel, einem Tisch, einem Werkzeugwechsler und einem Ständer.

Der Hersteller verwendet diese Maschine zum Bohren, Fräsen, Drehen und Ausbohren. CNC-Bearbeitungszentren werden nach ihrer Struktur, Bewegung und Funktionsweise klassifiziert.

Strukturelle Klassifizierung

1. Vertikal-Bearbeitungszentren
2. Horizontal-Bearbeitungszentren
3. Bearbeitungszentren im Gentry-Stil

Achsenbewegung

1. 3-Achsen-Maschinen
2. 4-Achsen-Maschinen
3. 5-Achsen-Maschinen

Operative Klassifizierung

1. CNC-Fräsmaschinen
2. CNC-Fräsen
3. CNC-Drehmaschinen
4. CNC-Plasmaschneidmaschinen
5. EDM (Elektroerosionsmaschine)

Was ist ein Vertikal-Bearbeitungszentrum (VMC)?

Computer numerically controlledCNC machines differ in the Position der Spindel in Bezug auf den Arbeitstisch. Die Fräsmaschine ist die beliebteste und am weitesten verbreitete Kategorie, bekannt als vertikale Bearbeitungszentren.

Grundlegende Beschreibung

Bei vertikalen Bearbeitungszentren ist die Spindel senkrecht zum Arbeitstisch angebracht. Sie hält das Schneidwerkzeug senkrecht. Es gibt zwei Grundtypen:

• Türmchen Mühlen haben eine feste Spindel, während sich das Bett entlang der Spindel bewegt.
• Bett Mühlen haben zwei Werkstücke, die sich auf dem Bett bewegen.

Schlüsselkomponenten

Die wichtigsten Komponenten des VMC sind:

• Für die Aufnahme der Schneidewerkzeuge, die Spindel ist auf dem VMC.
• Der automatische Werkzeugwechsel der Maschine steigert die Produktivität von Bearbeitungszentren.
• Die Arbeitstisch ist eine glatte, stabile Oberfläche, auf der der Hersteller alle Arbeiten durchgeführt hat.
• Dabei wird die Genauigkeit mit Hilfe des Rahmen und Sockel.

Häufige Verwendungen

Vertikale Bearbeitungszentren sind weiter verbreitet als horizontale Bearbeitungszentren. Die häufigsten Anwendungen der VMC sind:

• Diese Maschinen werden in der Medizin, Elektronik und im Militär eingesetzt.
• Eine VMC-Maschine wird zur Herstellung komplexer Kurventeile beim Fräsen verwendet. Diese Maschinen bieten eine hohe Präzision, die erforderlich ist, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen.
• Die Hersteller verwenden VMCs, um eine breite Palette von ungewöhnlichen Formen zu produzieren.
• Die Löcher und Kerben in verschiedenen Maschinenteilen werden mit einer VMC gebohrt.

Pro und Kontra

Vorteile

• Diese Geräte sind einfach zu bedienen und erfordern nur wenige Einstellungen oder Änderungen.
• Die Automatisierungseinstellungen und die Präzision der VMC sind perfekt.
• Eine Vielzahl von Arbeiten, darunter Gewindeschneiden, Bohren und Fräsen.
• Vertikale Bearbeitungszentren haben eine hohe Produktionsgeschwindigkeit und ermöglichen die Herstellung von mehr Maschinenteilen.
• Das vertikale Bearbeitungszentrum bietet hervorragende Sichtverhältnisse während eines Projekts.

Benachteiligungen

• Diese Maschinen können keine starren oder harten Materialien schneiden.
• VCM ist für Arbeiten mit mehreren Gesichtern nur bedingt geeignet.

Was ist ein Horizontal-Bearbeitungszentrum (HMC)?

Grundlegende Beschreibung

Die andere Ausrichtung der CNC-Maschine ist mit der Spindel parallel zum Arbeitstisch. Ihr Aufbau ähnelt dem der VMC, und die Spindelachse ist horizontal ausgerichtet.

Bestandteile von HMC

• Die Maschine hat eine horizontale Spindel.
• Das System verfügt über eine automatisiertes Werkzeug Wechsler die es ermöglicht, die Werkzeuge je nach den Erfordernissen der Fräsaufgabe zu wechseln.
• A Doppelpaletten System ermöglicht es dem Bediener, ein Werkstück zu bearbeiten, während er ein anderes einrichtet oder entnimmt, was Stillstandszeiten reduziert und einen kontinuierlichen Betrieb ermöglicht.
• Die Maschine hat eine Arbeitstisch mit X-, Y- und Z-Achse Drehung.
• Ein HMC hat eine Kühlmittel die zur Kühlung der Maschine zirkuliert und eine reibungslose Spanabfuhr für einen effizienten Betrieb ermöglicht.
• Die Maschine hat eine Gehäuse that ensures noise-free operation and supports OSHA machine guarding requirements

Häufige Verwendungen

CNC-Horizontal-Bearbeitungszentren werden nicht nur für die Herstellung von Werkzeugen, Formen und Gesenken eingesetzt, sondern auch für die Großserienfertigung komplizierter Teile in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie der medizinischen Industrie.

• Der Hersteller verwendet HMC zur Herstellung von Getriebe- und Spindelaufhängungen für die Automobilindustrie.
• Für die Großserienproduktion sind CNC-Horizontalmaschinen die ideale Lösung.
• Hohe Präzision bei medizinischen Produkten wird durch den Einsatz von horizontalen Bearbeitungszentren erreicht.
• Es kann für den Formenbau für die Kunststoffeinspritzung verwendet werden.

Vorteile und Benachteiligungen

Vorteile

• Die HMC kann schneller schneiden und besser nachbearbeiten.
• Es kann für die Produktion großer Mengen verwendet werden.
• HMC hat eine bessere Fähigkeit zur Späneabfuhr als VMC.
• Im Vergleich zu VMC ist HMC die günstigere Option für die Großserienfertigung.

Beeinträchtigungen  

• Die Hersteller müssen sich darüber im Klaren sein, dass die Anschaffungskosten sehr hoch sind, so dass sie für eine kleinere Produktionseinheit nicht geeignet sind.
• Der HMC benötigt aufgrund seiner Ausrichtung mehr Platz als der VMC.
• Damit die Maschine ordnungsgemäß funktioniert, ist geschultes Personal erforderlich.

Hauptunterschiede zwischen HMCs und VMCs

Eigenschaften	HMCs	VMCs
Ausrichtung der Spindel	Horizontale Ausrichtung, Werkzeuge schneiden in horizontaler Richtung.	Vertikale Ausrichtung, Werkzeuge schneiden in vertikaler Richtung.
Einrichten des Werkstücks	Der Drehtisch und die Doppelpalettenkonstruktion erfordern nur minimale Einstellungen.	Für die korrekte Ausrichtung der Einrichtung ist eine manuelle Neupositionierung erforderlich.
Anfängliche Kosten	Höher	Unter
Gesamtbetriebskosten	Der Arbeitsaufwand erhöht die Kosten.	Unter
Genauigkeit und Werkzeugkapazität	Durch die automatisierte Bearbeitung wurde die Fehlerwahrscheinlichkeit verringert.	Mehrfaches Einrichten und manuelle Handhabung führen zu Fehlern.
Chip-Verwaltung	Die Schwerkraft hilft bei der Spanabfuhr	Die Späne müssen manuell entfernt werden
Produktionskapazität	Hochvolumige Produktion	Produktion von Kleinserien
Platzbedarf	Größerer Raum	Kleinerer Raum

Welche soll ich wählen?

Die Wahl von VMC und HMC hängt ganz von den Anforderungen der Fertigungs- und Bohrprozesse ab.

• VMCs sind kostengünstig und bieten eine hervorragende Sicht, während HMCs leistungsfähiger sind und sich besser für die Fertigung großer oder komplexer Teile eignen.
• Revolverfräsen können Formen und Kavitäten herstellen, aber ihre Bettbewegung ist begrenzt; sie sind daher nicht für große Bauteile geeignet.
• Bettfräsen sind einfach zum Bohren und Nuten zu verwenden, aber sie können nur eine einzige Spindel aufnehmen.
• Horizontalfräsen werden eingesetzt, wenn große Materialmengen oder schwere Bearbeitungen zu bewältigen sind, und wenn mehr Leistung und Effizienz erforderlich sind.

Schlussfolgerung

Vertikale und horizontale Bearbeitungszentren sind in jeder modernen Fertigungsumgebung unverzichtbar und bieten jeweils ihre eigenen Vorteile.

• Vertikale Bearbeitungszentren (VMCs)sind kostengünstig, klein und präzisionsintensiv und bieten eine hohe Sichtbarkeit und Benutzerfreundlichkeit.
• Umgekehrt, Horizontale Bearbeitungszentren (HMCs) bieten überlegene Leistung, Effizienz und Ausstoß bei der Herstellung großer Mengen von Teilen oder Teilen mit komplexen Geometrien.

Der Produktionsbedarf, das Budget, der verfügbare Platz und die Komplexität der bearbeiteten Teile bestimmen die Entscheidung. Hersteller können die Produktivität und die Bearbeitungsgenauigkeit erhöhen, indem sie eine sachkundige, kosteneffiziente Auswahl treffen, wenn sie sich dieser Unterschiede bewusst sind.