Visión general
En la actualidad, los fabricantes deben familiarizarse con los aspectos básicos de las máquinas CNC. En el mercado existen varios tipos de máquinas CNC que pueden realizar con eficacia una serie de tareas. En la industria manufacturera, cada una es significativa, pero antes de elegir una, es crucial sopesar todas las características, ventajas y aplicaciones.
Este artículo presenta los centros de mecanizado verticales y horizontales. El fabricante tomará una decisión informada tras conocer todas las diferencias.
Tipos de centros de mecanizado CNC
Antes de comparar los VMC y los HMC, es importante comprender lo siguiente qué es una máquina CNC. Una máquina CNC consta de un husillo, una mesa, un cambiador de herramientas y una columna.
El fabricante utiliza esta máquina para taladrar, fresar, tornear y mandrinar. Centros de mecanizado CNC se clasifican por su estructura, movimiento y funcionamiento.
Clasificación estructural
Movimiento del eje
- Máquinas de movimiento de 3 ejes
- Máquinas de movimiento de 4 ejes
- Máquinas de movimiento de 5 ejes
Clasificación operativa
¿Qué es un centro de mecanizado vertical (CMV)?
Computer numerically controlledCNC machines differ in the posición del husillo con respecto a la mesa de trabajo. La fresadora es la categoría más popular y ampliamente utilizada, conocida como centros de mecanizado vertical.
Descripción básica
En los centros de mecanizado vertical, el husillo está fijado perpendicularmente a la mesa de trabajo. Sujeta la herramienta de corte verticalmente. Los dos estilos básicos son:
- Torreta molinos tienen un husillo fijo mientras que la bancada se desplaza a lo largo de él.
- Cama molinos tienen dos piezas de trabajo que se mueven a lo largo de la bancada.
Componentes clave
Los componentes clave del VMC son:
- Para sujetar las herramientas de corte, el huso está en el VMC.
- El cambio automático de herramientas de la máquina aumenta la productividad de los centros de mecanizado.
- En mesa de trabajo es una superficie lisa y estable sobre la que el fabricante realizó todas las tareas.
- En el proceso, la precisión se mantiene utilizando el marco y base.
Usos comunes
Los centros de mecanizado vertical son más comunes que los centros de mecanizado horizontal. Los usos más comunes de los CMV son:
- Estas máquinas tienen aplicaciones médicas, electrónicas y militares.
- Un VMC se utiliza para fabricar piezas curvas complejas durante el fresado. Estas máquinas proporcionan una gran precisión, necesaria para cumplir requisitos específicos.
- Los fabricantes utilizan los CMV para producir una amplia gama de formas inusuales.
- Los orificios y muescas de las distintas piezas de la máquina se taladran con un VMC.
Ventajas e inconvenientes
Beneficios
- Estos dispositivos son fáciles de usar y requieren poca configuración o modificación.
- Los ajustes de automatización y la precisión del VMC son perfectos.
- Diversos trabajos, como roscado, taladrado y fresado.
- Los centros de mecanizado vertical tienen altas velocidades de producción, lo que permite fabricar más piezas de máquina.
- El diseño del centro de mecanizado vertical proporciona una excelente visibilidad durante el proyecto.
Desventajas
- Estas máquinas no pueden cortar materiales rígidos o duros.
- La VCM tiene limitaciones para el trabajo en varias caras.
¿Qué es un centro de mecanizado horizontal (CMH)?
Descripción básica
La otra orientación de la máquina CNC es con el husillo paralelo a la mesa de trabajo. Su diseño se asemeja al del VMC, y el eje del husillo está orientado horizontalmente.
Componentes del HMC
- La máquina tiene un husillo horizontal.
- El sistema cuenta con un herramienta automatizada cambiador que permite cambiar las herramientas en función de las necesidades de la tarea de fresado.
- A doble paleta sistema permite a los operarios mecanizar una pieza mientras preparan o retiran otra, lo que reduce el tiempo de inactividad y permite un funcionamiento continuo.
- La máquina tiene un mesa de trabajo con ejes X, Y y Z rotación.
- Un HMC tiene un refrigerante que circula para refrigerar la máquina y facilitar una evacuación suave de las virutas para un funcionamiento eficaz.
- La máquina tiene un recinto that ensures noise-free operation and supports OSHA machine guarding requirements
Usos comunes
Además de utilizarse en la fabricación de herramientas, moldes y matrices, los centros de mecanizado horizontal CNC se emplean con frecuencia para la producción de grandes volúmenes de piezas complicadas en las industrias de automoción, aeroespacial y médica.
- El fabricante utiliza HMC para producir suspensiones de engranajes y husillos para la industria del automóvil.
- Para grandes volúmenes de producción, las máquinas horizontales CNC son la opción ideal.
- La alta precisión de los productos médicos se consigue mediante el uso de centros de mecanizado horizontales.
- Puede utilizarse para el proceso de fabricación de troqueles para la inyección de plásticos.
Ventajas y desventajas
Beneficios
- La HMC puede cortar más rápido con un mejor acabado.
- Puede utilizarse para la producción de grandes volúmenes.
- HMC tiene mejor capacidad de evacuación de virutas que VMC.
- En comparación con el VMC, el HMC es la opción más asequible para la producción de grandes volúmenes.
Inconvenientes
- Los fabricantes deben saber que el coste inicial es muy elevado, lo que lo hace inadecuado para una unidad de producción más pequeña.
- El HMC requiere más espacio que el VMC debido a su orientación.
- Se necesitan operarios cualificados para que la máquina funcione correctamente.
Diferencias clave entre HMC y VMC
| Características | HMCs | VMCs |
| Orientación del husillo | Orientación horizontal, las herramientas cortan en dirección horizontal. | Orientación vertical, las herramientas cortan en dirección vertical. |
| Preparación de la pieza | La mesa giratoria y el diseño de doble paleta requieren un ajuste mínimo. | Se requiere un reposicionamiento manual para una correcta orientación de la instalación. |
| Coste inicial | Más alto | Baja |
| Coste global de explotación | La mano de obra necesaria aumenta el coste. | Baja |
| Precisión y capacidad de las herramientas | La manipulación automatizada redujo las posibilidades de error. | Las múltiples configuraciones y la manipulación manual conducen a errores. |
| Gestión de chips | La gravedad ayuda a eliminar las virutas | Las virutas deben retirarse manualmente |
| Capacidad de producción | Producción de gran volumen | Producción de bajo volumen |
| Espacio necesario | Mayor espacio | Espacio reducido |
¿Cuál elegir?
La elección de VMC y HMC depende totalmente de los requisitos de las operaciones de fabricación y perforación.
- Los VMC son baratos y ofrecen una visibilidad superior, mientras que los HMC son más potentes y más adecuados para fabricar piezas grandes o complejas.
- Los molinos de torreta pueden producir moldes y cavidades, pero el movimiento de su bancada es restringido, por lo que no son adecuados para componentes de gran tamaño.
- Las fresadoras de bancada son fáciles de usar para taladrar y ranurar, pero sólo admiten un único husillo.
- Las fresadoras horizontales se utilizan cuando se mecanizan grandes volúmenes de material o cuando se requiere un mecanizado pesado, y cuando se necesita más potencia y eficacia.
Conclusión
Los centros de mecanizado verticales y horizontales son esenciales en cualquier entorno de fabricación moderno, y cada uno ofrece sus propias ventajas.
- Centros de mecanizado vertical (CMV)son de bajo coste, a pequeña escala y de gran precisión, y ofrecen una gran visibilidad y facilidad de uso.
- A la inversa, Los centros de mecanizado horizontal (HMC) proporcionan una potencia, eficacia y rendimiento superiores cuando se producen grandes cantidades de piezas o partes con geometrías complejas.
Las necesidades de producción, el presupuesto, el espacio disponible y la complejidad de las piezas mecanizadas dictan la decisión. Los fabricantes pueden aumentar la productividad y la precisión del mecanizado haciendo selecciones informadas y rentables cuando son conscientes de estas variaciones.