Panoramica
I produttori dovrebbero familiarizzare con le basi delle macchine CNC. Sul mercato, vari tipi di macchine CNC sono in grado di svolgere efficacemente una serie di compiti. Nell'industria manifatturiera, ognuno di essi è importante, ma prima di sceglierne uno è fondamentale valutarne tutte le caratteristiche, i vantaggi e le applicazioni.
Questo articolo presenta i centri di lavoro verticali e orizzontali. Il produttore prenderà una decisione informata dopo aver conosciuto tutte le differenze.
Tipi di centri di lavoro CNC
Prima di confrontare i VMC e gli HMC, è importante comprendere cos'è una macchina CNC. Una macchina CNC è composta da un mandrino, una tavola, un cambio utensili e una colonna.
Il produttore utilizza questa macchina per la foratura, la fresatura, la listellatura e l'alesatura. Centri di lavoro CNC sono classificati in base alla loro struttura, al movimento e al funzionamento.
Classificazione strutturale
Movimento dell'asse
- Macchine per il movimento a 3 assi
- Macchine per il movimento a 4 assi
- Macchine per il movimento a 5 assi
Classificazione operativa
Che cos'è un centro di lavoro verticale (VMC)?
Computer numerically controlledCNC machines differ in the posizione del mandrino rispetto al piano di lavoro. La fresatrice è la categoria più popolare e diffusa, nota come centro di lavoro verticale.
Descrizione di base
Nei centri di lavoro verticali, il mandrino è fissato perpendicolarmente al piano di lavoro. Il mandrino tiene l'utensile da taglio in verticale. I due stili di base sono:
- Torretta mulini hanno un mandrino fisso mentre il letto si muove lungo di esso.
- Letto mulini hanno due pezzi che si muovono lungo il piano di lavoro.
Componenti chiave
I componenti chiave del VMC sono:
- Per tenere gli utensili da taglio, il mandrino è sul VMC.
- Il cambio utensile automatico della macchina aumenta la produttività dei centri di lavoro.
- Il tavolo da lavoro è una superficie liscia e stabile sulla quale il produttore ha eseguito tutte le operazioni.
- Durante il processo, la precisione viene mantenuta utilizzando il parametro telaio e base.
Usi comuni
I centri di lavoro verticali sono più comuni dei centri di lavoro orizzontali. Gli usi più comuni del VMC sono:
- Queste macchine hanno applicazioni mediche, elettroniche e militari.
- Un VMC viene utilizzato per realizzare pezzi dalle curve complesse durante la fresatura. Queste macchine offrono un'elevata precisione, necessaria per soddisfare requisiti specifici.
- I produttori utilizzano le VMC per produrre un'ampia gamma di forme insolite.
- I fori e le tacche di vari pezzi della macchina vengono eseguiti con una VMC.
Pro e contro
Vantaggi
- Questi dispositivi sono semplici da usare e richiedono poche impostazioni o modifiche.
- Le impostazioni di automazione e la precisione della VMC sono perfette.
- Una varietà di lavori, tra cui maschiatura, foratura e fresatura.
- I centri di lavoro verticali hanno velocità di produzione elevate, che consentono di produrre un maggior numero di pezzi.
- Il design del centro di lavoro verticale offre un'eccellente visibilità durante il progetto.
Svantaggi
- Queste macchine non possono tagliare materiali rigidi o duri.
- Il CVM ha dei limiti per il lavoro multi-faccia.
Che cos'è un centro di lavoro orizzontale (HMC)?
Descrizione di base
L'altro orientamento della macchina CNC è con il mandrino parallelo al piano di lavoro. Il loro design assomiglia a quello della VMC e l'asse del mandrino è orientato orizzontalmente.
Componenti dell'HMC
- La macchina è dotata di un mandrino orizzontale.
- Il sistema è dotato di un strumento automatico cambiatore che consente di cambiare gli utensili in base alle esigenze del lavoro di fresatura.
- A a doppio pallet sistema consente agli operatori di lavorare un pezzo mentre ne preparano o rimuovono un altro, riducendo i tempi di inattività e consentendo un funzionamento continuo.
- La macchina è dotata di un piano di lavoro con asse X, Y e Z rotazione.
- Un HMC ha un refrigerante che circola per raffreddare la macchina e facilitare la rimozione dei trucioli per un funzionamento efficiente.
- La macchina è dotata di un recinzione that ensures noise-free operation and supports OSHA machine guarding requirements
Usi comuni
Oltre a essere utilizzati per la fabbricazione di utensili, stampi e matrici, i centri di lavoro orizzontali CNC sono spesso impiegati per la produzione in grandi volumi di pezzi complicati nell'industria automobilistica, aerospaziale e medica.
- Il produttore utilizza l'HMC per produrre sospensioni per ingranaggi e mandrini per l'industria automobilistica.
- Per la produzione di grandi volumi, le macchine orizzontali CNC sono l'opzione ideale.
- L'alta precisione nei prodotti medicali si ottiene con l'uso di centri di lavoro orizzontali.
- Può essere utilizzato per il processo di creazione di stampi per l'iniezione di plastica.
Vantaggi e svantaggi
Vantaggi
- L'HMC è in grado di tagliare più velocemente con una finitura migliore.
- Può essere utilizzato per la produzione di grandi volumi.
- L'HMC ha una migliore capacità di evacuazione dei trucioli rispetto alla VMC.
- Rispetto al VMC, l'HMC è l'opzione più conveniente per la produzione di grandi volumi.
Svantaggi
- I produttori devono sapere che il costo iniziale è molto elevato, il che lo rende inadatto a un'unità di produzione più piccola.
- L'HMC richiede più spazio del VMC a causa del suo orientamento.
- Per il corretto funzionamento della macchina sono necessari operatori qualificati.
Principali differenze tra HMC e VMC
| Caratteristiche | HMC | VMC |
| Orientamento del mandrino | Orientamento orizzontale, gli utensili tagliano in direzione orizzontale. | Orientamento verticale, gli utensili tagliano in direzione verticale. |
| Impostazione del pezzo | Il tavolo rotante e il design a doppio pallet richiedono una regolazione minima. | Il riposizionamento manuale è necessario per un corretto orientamento dell'installazione. |
| Costo iniziale | Più alto | Più basso |
| Costo operativo complessivo | La manodopera richiesta aumenta i costi. | Più basso |
| Precisione e capacità dell'utensile | La gestione automatizzata ha ridotto le possibilità di errore. | L'impostazione multipla e la manipolazione manuale comportano errori. |
| Gestione dei chip | La gravità favorisce la rimozione dei trucioli | I chip devono essere rimossi manualmente |
| Capacità produttiva | Produzione in grandi volumi | Produzione a basso volume |
| Spazio necessario | Spazio più ampio | Spazio ridotto |
Quale scegliere?
La scelta di VMC e HMC dipende interamente dai requisiti delle operazioni di produzione e perforazione.
- Le VMC sono economiche e offrono una visibilità superiore, mentre le HMC sono più potenti e più adatte alla produzione di pezzi grandi o complessi.
- Le frese a torretta possono produrre stampi e cavità, ma il movimento del piano di lavoro è limitato; pertanto, non sono adatte per componenti di grandi dimensioni.
- Le frese a banco sono facili da usare per la foratura e la scanalatura, ma possono supportare un solo mandrino.
- Le frese orizzontali sono utilizzate per la lavorazione di grandi volumi di materiale o quando è richiesta una lavorazione pesante, e quando sono necessarie maggiore potenza ed efficienza.
Conclusione
I centri di lavoro verticali e orizzontali sono essenziali in qualsiasi ambiente di produzione moderno e offrono ciascuno i propri vantaggi.
- Centri di lavoro verticali (VMC)sono a basso costo, su piccola scala e ad alta intensità di precisione, offrendo un'elevata visibilità e facilità d'uso.
- Al contrario, I centri di lavoro orizzontali (HMC) offrono una potenza, un'efficienza e una resa superiori quando si producono grandi quantità di pezzi o di parti con geometrie complesse.
La decisione dipende dalle esigenze di produzione, dal budget, dallo spazio disponibile e dalla complessità dei pezzi lavorati. I produttori possono aumentare la produttività e l'accuratezza della lavorazione effettuando scelte informate ed economicamente vantaggiose quando sono consapevoli di queste variazioni.