Как выбрать между горизонтальным и вертикальным обрабатывающим центром?

Выбор неправильного станка - дорогостоящая ошибка, которая может ограничить развитие вашего цеха. Споры между VMC и HMC сбивают с толку, в результате чего многие застревают на неэффективных процессах.

Выберите вертикальный обрабатывающий центр (VMC) для плоских деталей, таких как плиты и пресс-формы, или для мелкосерийного производства и прототипов. Горизонтальный обрабатывающий центр (HMC) выбирайте для сложных, коробчатых деталей, требующих многосторонней обработки, или для крупносерийного автоматизированного производства.

VMC часто становится первым станком, который покупает мастер. Он доступен по цене, занимает меньше места и прост в освоении. Но по мере роста производства и усложнения деталей ограничения VMC становятся очевидными. Тогда в разговор вступает HMC. Это более крупные инвестиции - часто на 30-50% больше за ту же спецификацию, - но при правильной работе они обеспечивают невероятную отдачу за счет сокращения времени цикла и трудозатрат. Давайте рассмотрим реальные различия, чтобы вы могли сделать правильный выбор для своего будущего.

Как ориентация шпинделя определяет возможности VMC и HMC?

Имеет ли значение, как расположен шпиндель - вверх-вниз или вбок? Это единственное конструктивное отличие полностью меняет принцип работы станка и его преимущества, что приводит покупателей в замешательство.

Ориентация шпинделя определяет, как инструмент воздействует на деталь. Вертикальный шпиндель VMC работает сверху вниз, что идеально подходит для обработки плоских поверхностей и обеспечивает оператору хороший обзор. Горизонтальный шпиндель станка HMC работает сбоку, что идеально подходит для обработки нескольких граней детали, установленной на надгробной плите.

Все возвращается к шпинделю. На Вертикальный обрабатывающий центр¹Настройка интуитивно понятна. Вы смотрите вниз на заготовку, как на сверлильном станке. Такая настройка обеспечивает отличную видимость при настройке и резке, поэтому она так популярна для пресс-форм, штампов и деталей, где большая часть работы выполняется с одной стороны. Усилия резания направлены прямо в стол. На Горизонтальный обрабатывающий центр²Шпиндель расположен параллельно полу. Инструмент подается сбоку. Это может показаться странным, но в сочетании с вращающимся столом с осью B это открывает мир возможностей. Такая установка позволяет станку получить доступ к передней, задней, верхней и нижней части кубической детали, не прикасаясь к ней.

Ориентация шпинделя и ее влияние

Почему станки HMC отлично справляются с крупносерийным производством и многосторонней обработкой?

Вы устали от постоянных настроек и простоев станка между работами? Если ваш VMC простаивает, пока операторы меняют детали, вы теряете деньги при выполнении крупносерийных заказов.

Станки HMC превосходят всех в производстве, поскольку они разработаны для автоматизации. Их способность обрабатывать несколько сторон за одну установку в сочетании с автоматическими устройствами смены паллет (APC) значительно увеличивает время работы шпинделя и снижает трудозатраты, что делает их идеальными для таких отраслей, как аэрокосмическая и автомобильная.

Секретное оружие HMC - это время безотказной работы. Обычный VMC может резать металл только 25% времени. Остальное время уходит на настройку и загрузку деталей. HMC полностью меняет это уравнение. Основным преимуществом является вращающаяся ось B и приспособление "могильный камень". Это позволяет устанавливать несколько деталей на четырех гранях "надгробия". Станок может обрабатывать десятки деталей и получать доступ к нескольким сторонам каждой из них без остановки. Реальный мультипликатор производительности - это Автоматическое устройство для смены паллет (APC)³. В HMC с двухпаллетной системой никогда не нужно ждать. Пока машина режет на паллете А, оператор может спокойно загружать новый материал на паллету В. По окончании цикла машина в считанные секунды меняет паллеты местами и снова начинает резку. Это позволяет увеличить время безотказной работы шпинделя до 85%. Я видел, как производитель аэрокосмической продукции сократил количество человеко-часов на деталь с 4,5 часов до 1,8 часов, перейдя на HMC. Такова сила автоматизации.

Производственное преимущество: объяснение

• Многосторонняя обработка⁴: Встроенный поворотный стол HMC с осью B позволяет обрабатывать четыре стороны детали за один раз. Это избавляет от необходимости многократной настройки, чреватой ошибками.
• Автоматическое устройство для смены паллет (APC): Это ключ к работе без присмотра. APC позволяет работать в режиме "без света", когда машина может часами работать сама по себе.
• Высокая жесткость: HMC, как правило, имеют более тяжелую и жесткую конструкцию, чем VMC. Это позволяет выполнять более агрессивные резы, делать более глубокие отверстия и быстрее удалять материал, что еще больше сокращает время производственного цикла.

Как конструкция HMC обеспечивает естественное преимущество при эвакуации стружки и сроке службы инструмента?

Вы постоянно боретесь с накоплением стружки в глубоких карманах? Стружка при повторной обработке затупляет инструмент, портит поверхность и может даже сломать дорогостоящие фрезы, что приведет к остановке производства.

Горизонтальный шпиндель HMC позволяет стружке падать с заготовки естественным образом под действием силы тяжести. Такой превосходный отвод стружки предотвращает повторное резание, улучшает поток СОЖ и напрямую ведет к увеличению срока службы инструмента и повышению качества деталей.

Это одно из самых недооцененных преимуществ HMC. На VMC, когда вы фрезеруете глубокий карман, стружке некуда деваться, кроме как вниз. Они скапливаются, мешая охлаждающей жидкости и инструменту. В итоге инструмент перерезает эту стружку, создавая дополнительный нагрев и невероятно быстро изнашиваясь. При использовании HMC эта проблема практически исчезает. Когда инструмент врезается в боковую поверхность заготовки, гравитация просто тянет стружку вниз и в сторону. Они падают на наклонную крышку и сразу же смываются. Такая чистая среда резания означает, что инструмент всегда режет свежий материал. Благодаря этому инструмент охлаждается, служит гораздо дольше и обеспечивает более качественную обработку поверхности. Поскольку HMC также более жесткие, они могут выдерживать большую нагрузку стружки, быстрее удаляя больше материала без ущерба для стабильности, что также способствует улучшению работы инструмента.

Преимущества улучшенного контроля чипов

1. Увеличенный срок службы инструмента⁵: Благодаря предотвращению повторного скалывания стружки режущие кромки ваших инструментов остаются острыми гораздо дольше. Это снижает затраты на инструмент и время простоя.
2. Улучшенная обработка поверхности⁶: При эффективном отводе стружки она не задерживается, не царапает и не портит готовую поверхность.
3. Повышенная надежность процесса: Надежный отвод стружки очень важен для необслуживаемой обработки. Вы можете быть уверены, что процесс будет длиться часами без сбоев, связанных со стружкой.
4. Более агрессивные разрезы: Повышенная жесткость в сочетании с отличным контролем стружки означает, что вы можете сильнее нажимать на станок, увеличивая скорость съема материала.

Какие вопросы о деталях, объеме и целях вы должны задать перед выбором?

Готовы принять решение, но боитесь упустить какую-то важную деталь? Выбор машины, основанный только на одном факторе, таком как цена или размер детали, может впоследствии привести к угрызениям совести покупателя.

Перед выбором необходимо проанализировать сложность деталей, объем производства и общие цели бизнеса. Спросите: "Какими на самом деле являются мои детали?" "Каковы мои истинные производственные потребности?" и "Какова моя долгосрочная стратегия?".

Инвестиции в обрабатывающий центр⁷ это огромное решение. Вы должны мыслить как стратег, а не просто как механик. Я всегда провожу своих клиентов через серию структурированных вопросов. Мы рассматриваем детали, объем и общую картину. Сайт HMC⁸ может стоить дороже, но если он может изготавливать детали в два раза быстрее при меньших трудозатратах, то в долгосрочной перспективе это более дешевый станок. Честный ответ на эти вопросы поможет вам выбрать подходящий станок для вашего цеха.

Ваш контрольный список перед покупкой

• Вопросы о ваших запчастях:
  • Сложность: Требуется ли обработка деталей с четырех или более сторон? Вы обрабатываете детали коробчатого типа, такие как корпуса коробок передач, или простые плоские пластины?
  • Материал: Какие материалы вы режете? Жесткость HMC является основным преимуществом при работе с такими прочными материалами, как нержавеющая сталь или крупные чугунные детали.
  • Допуски: Жесткие ли у вас допуски? Сокращение количества настроек на HMC устраняет ошибки укладки допусков, возникающие при многократном повторном закреплении детали.
• Вопросы о вашем объеме:
  • Размер партии: Вы производите единичные экземпляры или сотни или тысячи одинаковых деталей? Для повторяющихся серий эффективность HMC не имеет себе равных.
  • Время безотказной работы шпинделя: Сколько времени ваш станок простаивает? Если оно превышает 50% из-за настроек, вам нужна автоматизация, которую предлагает HMC.
• Вопросы о ваших целях:
  • Труд: Хотите сократить количество операторов, занятых погрузкой и разгрузкой деталей, и обеспечить бесперебойное производство?
  • Напольное пространство: Есть ли у вас физическое пространство для HMC, который обычно занимает больше места, чем VMC, особенно с системой паллет?
  • Будущий рост: Вы покупаете машину для работы, которую выполняете сейчас, или для более сложной и высокодоходной работы, которую хотите получить в будущем?

Заключение

Выбор очевиден, когда вы подбираете станок в соответствии с заданием. VMC идеально подходят для универсальности, изготовления прототипов и мелкосерийной работы. HMC - лучший выбор для крупносерийных, многосторонних деталей, где эффективность и автоматизация имеют решающее значение.