Vue d'ensemble
Les fabricants devraient se familiariser avec les bases des machines CNC actuelles. Sur le marché, différents types de machines CNC peuvent exécuter efficacement une série de tâches. Dans l'industrie manufacturière, chacune est importante, mais avant d'en choisir une, il est essentiel d'en évaluer toutes les caractéristiques, tous les avantages et toutes les applications.
Cet article présente les centres d'usinage verticaux et horizontaux. Le fabricant prendra une décision éclairée après avoir pris connaissance de toutes les différences.
Types de centres d'usinage CNC
Avant de comparer les VMC et les HMC, il est important de comprendre ce qui suit ce qu'est une machine CNC. Une machine CNC se compose d'une broche, d'une table, d'un changeur d'outils et d'une colonne.
Le fabricant utilise cette machine pour le perçage, le fraisage, le tournage et l'alésage. Centres d'usinage CNC sont classés en fonction de leur structure, de leur mouvement et de leur fonctionnement.
Classification structurelle
Mouvement des axes
- Machines à mouvement à 3 axes
- Machines à mouvement à 4 axes
- Machines à mouvement à 5 axes
Classification opérationnelle
Qu'est-ce qu'un centre d'usinage vertical (VMC) ?
Computer numerically controlledCNC machines differ in the position de la broche par rapport à la table de travail. La fraiseuse est la catégorie la plus populaire et la plus utilisée, connue sous le nom de centres d'usinage verticaux.
Description de base
Dans les centres d'usinage verticaux, la broche est fixée perpendiculairement à la table de travail. Elle maintient l'outil de coupe verticalement. Les deux styles de base sont les suivants :
- Tourelle moulins ont une broche fixe tandis que le lit se déplace le long de celle-ci.
- Lit moulins ont deux pièces à usiner qui se déplacent le long du lit.
Principaux éléments
Les principaux éléments du VMC sont les suivants
- Pour le maintien des outils de coupe, le broche se trouve sur le VMC.
- Le changement d'outil automatique de la machine augmente la productivité des centres d'usinage.
- Les table de travail est une surface lisse et stable sur laquelle le fabricant a effectué toutes les tâches.
- Au cours de ce processus, la précision est maintenue à l'aide de la fonction cadre et base.
Utilisations courantes
Les centres d'usinage verticaux sont plus courants que les centres d'usinage horizontaux. Les utilisations les plus courantes des centres d'usinage verticaux sont les suivantes :
- Ces machines ont des applications médicales, électroniques et militaires.
- Une VMC est utilisée pour réaliser des pièces courbes complexes lors du fraisage. Ces machines offrent une grande précision, nécessaire pour répondre à des exigences spécifiques.
- Les fabricants utilisent les VMC pour produire une large gamme de formes inhabituelles.
- Les trous et les encoches dans diverses pièces de machines sont percés à l'aide d'une VMC.
Avantages et inconvénients
Avantages
- Ces dispositifs sont simples à utiliser et ne nécessitent que peu d'installation ou de modification.
- Les paramètres d'automatisation et la précision de la VMC sont parfaits.
- Une variété de travaux, y compris le taraudage, le perçage et le fraisage.
- Les centres d'usinage verticaux ont des vitesses de production élevées, ce qui permet de produire davantage de pièces de machine.
- La conception du centre d'usinage vertical offre une excellente visibilité au cours d'un projet.
Inconvénients
- Ces machines ne peuvent pas couper des matériaux rigides ou durs.
- Le VCM présente des limites pour le travail multiface.
Qu'est-ce qu'un centre d'usinage horizontal (HMC) ?
Description de base
L'autre orientation de la machine CNC est celle où la broche est parallèle à la table de travail. Leur conception ressemble à celle de la VMC, et l'axe de la broche est orienté horizontalement.
Composants du HMC
- La machine est équipée d'un broche horizontale.
- Le système est doté d'un outil automatisé changeur qui permet de changer d'outil en fonction des besoins de la tâche de fraisage.
- A double palette système permet aux opérateurs d'usiner une pièce tout en en installant ou en enlevant une autre, ce qui réduit les temps d'arrêt et permet un fonctionnement continu.
- La machine est équipée d'un table de travail avec axes X, Y et Z rotation.
- Un HMC dispose d'un liquide de refroidissement qui circule pour refroidir la machine et faciliter l'évacuation des copeaux pour un fonctionnement efficace.
- La machine est dotée d'un enceinte that ensures noise-free operation and supports OSHA machine guarding requirements
Utilisations courantes
Outre la fabrication d'outils, de moules et de matrices, les centres d'usinage horizontaux CNC sont fréquemment utilisés pour la production en grande série de pièces complexes dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et de la médecine.
- Le fabricant utilise le HMC pour produire des suspensions d'engrenages et de broches pour l'industrie automobile.
- Pour une production en grande quantité, les machines horizontales CNC sont l'option idéale.
- L'utilisation de centres d'usinage horizontaux permet d'obtenir une grande précision dans les produits médicaux.
- Il peut être utilisé pour le processus de fabrication de moules pour l'injection de plastique.
Avantages et inconvénients
Avantages
- Le HMC peut couper plus rapidement avec une meilleure finition.
- Il peut être utilisé pour la production de grands volumes.
- Le HMC a une meilleure capacité d'évacuation des copeaux que le VMC.
- Par rapport à la VMC, la HMC est l'option la plus abordable pour la production en grande série.
Inconvénients
- Les fabricants doivent savoir que le coût initial est très élevé, ce qui le rend inadapté à une unité de production plus petite.
- Le HMC nécessite plus d'espace que le VMC en raison de son orientation.
- Des opérateurs qualifiés sont nécessaires pour que la machine fonctionne correctement.
Principales différences entre les HMC et les VMC
| Caractéristiques | HMCs | VMCs |
| Orientation de la broche | Orientation horizontale, les outils coupent dans le sens horizontal. | Orientation verticale, les outils sont coupés dans le sens vertical. |
| Configuration de la pièce | La table rotative et la conception à double palette nécessitent un réglage minimal. | Un repositionnement manuel est nécessaire pour une orientation correcte de l'installation. |
| Coût initial | Plus élevé | Plus bas |
| Coût de fonctionnement global | Les besoins en main-d'œuvre augmentent les coûts. | Plus bas |
| Précision et capacité des outils | L'automatisation de la manipulation a réduit le risque d'erreur. | Les configurations multiples et les manipulations manuelles sont sources d'erreurs. |
| Gestion des puces | La gravité facilite l'élimination des copeaux | Les puces doivent être retirées manuellement |
| Capacité de production | Production en grande quantité | Production en faible volume |
| Besoin d'espace | Un espace plus grand | Espace réduit |
Lequel choisir ?
Le choix de la VMC et de la HMC dépend entièrement des exigences des opérations de fabrication et de forage.
- Les VMC sont peu coûteuses et offrent une visibilité supérieure, tandis que les HMC sont plus puissantes et mieux adaptées à la fabrication de pièces complexes ou de grande taille.
- Les fraises à tourelle peuvent produire des moules et des cavités, mais le mouvement du lit est limité ; elles ne conviennent donc pas pour les composants de grande taille.
- Les fraises à table sont faciles à utiliser pour le perçage et le rainurage, mais elles ne peuvent supporter qu'une seule broche.
- Les broyeurs horizontaux sont utilisés pour l'usinage de grands volumes de matériaux ou pour l'usinage lourd, et lorsqu'une puissance et une efficacité accrues sont nécessaires.
Conclusion
Les centres d'usinage verticaux et horizontaux sont essentiels dans tout environnement de fabrication moderne, chacun offrant des avantages uniques.
- Centres d'usinage verticaux (VMC)sont peu coûteux, à petite échelle et à forte intensité de précision, et offrent une grande visibilité et une grande facilité d'utilisation.
- Inversement, Les centres d'usinage horizontaux (HMC) offrent une puissance, une efficacité et un rendement supérieurs lors de la production de grandes quantités de pièces ou d'éléments. avec des géométries complexes.
Les besoins de production, le budget, l'espace disponible et la complexité des pièces usinées dictent la décision. Les fabricants peuvent augmenter la productivité et la précision de l'usinage en faisant des choix éclairés et rentables lorsqu'ils sont conscients de ces variations.