Vertikální obráběcí centrum ZN-V1160
Cat:Vertikální obráběcí centrum
Tato řada obráběcích center je upevněna v jednosloupovém tvaru A, mobilní konstrukce pracovního stolu, vysoká tuhost základních dílů, lehkost pohyb...
Viz PodrobnostiCNC výroba — Průvodce výběrem stroje
Jeden řeže shora, druhý ze strany – a tento jediný rozdíl v orientaci vřetena přetváří vše od toku třísek až po výrobní strategii.
The horizontální obráběcí centrum je CNC obráběcí stroj, ve kterém je vřeteno namontováno rovnoběžně se zemí a zařezává se do obrobku spíše ze strany než shora. Tato orientace je definující charakteristikou a CNC horizontální obráběcí centrum a řídí téměř každý praktický rozdíl mezi ním a vertikálním obráběcím centrem (VMC), kde vřeteno směřuje přímo dolů na horní část součásti.
Základním rozdílem není jen geometrie – mění se, jak třísky padají, jak jsou díly uchyceny, kolik stran dílu lze dosáhnout jedním nastavením a nakonec, jak si stroj vede ve středně až velkoobjemové výrobě.
Stručně řečeno: horizontální obráběcí centrum upřednostňuje přesnost na více plochách, nepřetržitou výrobu a těžký úběr materiálu, zatímco vertikální obráběcí centrum upřednostňuje jednoduchost, nižší náklady a snadné použití pro prototypování nebo práce s menším objemem.
Na vertikálním obráběcím centru běží osa vřetena svisle (osa Z se pohybuje nahoru a dolů), takže řezný nástroj se přibližuje k obrobku shora — podobně jako u vrtačky. Na a CNC horizontální obráběcí centrum osa vřetena je vodorovná a nástroj se k dílu přibližuje ze strany, přičemž obrobek je obvykle namontován na svislé čelní desce nebo otočném stole.
Tento jediný rozdíl v orientaci se promítá do všeho ostatního: chování třísek, design upínacích přípravků, přístupnost součástí, požadavky na podlahovou plochu a dokonce i typická průmyslová odvětví, kterým každý stroj slouží. Pochopení této základní příčiny usnadňuje sledování zbytku srovnání.
horizontální obráběcí centrum
Na VMC třísky generované během řezání padají dolů na horní povrch součásti a do kapes upínacích přípravků, protože nástroj řeže shora. Operátoři nebo automatické ofukovače třísek musí tyto nečistoty aktivně odstraňovat a při dlouhých bezobslužných cyklech může řezání třísky zhoršit kvalitu povrchu a urychlit opotřebení nástroje.
Na a CNC horizontální obráběcí centrum Protože vřeteno a díl jsou orientovány bokem, třísky přirozeně padají z oblasti řezání gravitací a padají na dopravník pod ním. Díky tomu jsou horizontální plošiny výrazně vhodnější pro velkoobjemové, bezobslužné nebo těžké hrubovací operace, kde jsou nepřetržitě generovány velké objemy třísek.
Jedním z nejvýznamnějších praktických rozdílů je, kolik stran součásti lze obrábět bez ručního přemisťování. VMC obvykle obrábí pouze horní plochu a s přidaným rotačním nástavcem ve 4. ose některé boční prvky – ale plný přístup k více plochám obvykle vyžaduje několik samostatných nastavení.
Horizontální obráběcí centrum je běžně vybaveno vestavěným otočným stolem (osa B), který může indexovat obrobek – často v krocích až 0,001 stupně – což umožňuje obrábění čtyř nebo více ploch součásti v jediném nastavení. U složitého krytu nebo držáku, který vyžaduje funkce na více stranách, to může snížit počet nastavení ze tří nebo čtyř na pouhé jedno nebo dvě, čímž se zkrátí jak doba cyklu, tak akumulace chyb tolerance související s nastavením.
| Typ stroje | Vyžadována typická nastavení | Riziko akumulované tolerance |
|---|---|---|
| Vertikální obráběcí centrum | 3–4 nastavení | Vyšší, kvůli opětovnému odkazování na každou tvář |
| Horizontální obráběcí centrum | 1–2 nastavení | Dolní referenční referenční bod |
Filozofie upevnění se mezi těmito dvěma typy strojů také výrazně liší. VMC obecně používají svěráky, svorky nebo vyhrazené upínací desky namontované naplocho na stůl, což je intuitivní a levné, ale omezuje přístup pouze k horní ploše.
A CNC horizontální obráběcí centrum běžně používá příslušenství náhrobních kamenů — vysoké, často čtvercové nebo obdélníkové bloky upevnění namontované svisle na otočném stole, s částmi upevněnými na více stranách náhrobku najednou. To umožňuje současné vkládání několika stejných nebo různých dílů a jejich postupné obrábění, jak se osa B otáčí, což dramaticky zvyšuje využití vřetena ve srovnání s nakládáním a vyjímáním jednoho dílu najednou na stole VMC.
Vzhledem k výměníkům palet, uchycení náhrobních kamenů a vynikající správě třísek jsou horizontální obráběcí centra preferovanou volbou pro středně až velkoobjemovou výrobu a bezobslužný nebo bezobslužný provoz. Mnoho CNC horizontální obráběcí centrum modely integrují automatické zásobníky palet v rozsahu od 2 do 20 stanic, což umožňuje prodejně zařadit do fronty více úloh a nepřetržitě pracovat přes směnu, přes noc nebo přes celý víkend.
Naproti tomu VMC jsou obvykle vhodnější pro práci s menším objemem, prototypování, práci s nástroji a matricemi a úlohy, kde je geometrie součásti natolik jednoduchá, že je potřeba pouze přístup shora. Nakládání a vykládání VMC obvykle vyžaduje přímější pozornost operátora mezi cykly, protože většina VMC není standardně dodávána se systémy pro výměnu palet, ačkoli některé modely vyšší třídy tuto možnost nabízejí.
Cena je jedním z nejkonzistentnějších praktických rozdílů mezi těmito dvěma platformami. Základní 3osý VMC lze často zakoupit za zlomek ceny základní úrovně CNC horizontální obráběcí centrum , protože přidaný otočný stůl HMC, mechanismus pro výměnu palet a těžší odlitek z důvodu tuhosti zvyšují značné výrobní náklady. Je běžné, že horizontální stroj se srovnatelnou pracovní obálkou stojí zhruba 1,5 až 3 krát více než vertikální ekvivalent.
Liší se také požadavky na podlahovou plochu. HMC mají obecně větší půdorys kvůli oblasti pro výměnu palet a krytu, které jsou potřebné pro uložení třísek a chladicí kapaliny během víceplošného řezání. Protože však jedna konzola HMC může často nahradit dvě nebo tři VMC provádějící sekvenční operace, může čistý podlahový prostor a efektivita práce na vyrobený díl ve skutečnosti upřednostňovat horizontální stroj ve scénářích s vyšším objemem.
Oba typy strojů mohou dosahovat úzkých tolerancí, ale zdroj přesnosti se liší. Přesnost VMC do značné míry závisí na tom, jak přesně je součást znovu odkazována mezi jednotlivými nastaveními, pokud je potřeba více ploch, protože každé nové nastavení představuje potenciální chybu zarovnání. A CNC horizontální obráběcí centrum minimalizuje toto riziko obráběním většiny nebo všech ploch z jediné reference upnutí obrobku, což je zvláště cenné pro díly s úzkými polohovými tolerancemi mezi prvky na různých stranách, jako jsou rozmístění šroubů, které musí být zarovnány přes pouzdro.
Info
Kvalita povrchové úpravy na obou strojích je z velké části spíše funkcí tuhosti vřetena, výběru nástroje a řezných parametrů než samotné orientace. Horizontální stroje mají tendenci udržovat konzistentnější povrch při dlouhých bezobslužných chodech díky vynikajícímu odstraňování třísek.
Programování VMC je obecně přímočařejší, protože většina operací je vizualizována jednoduše jako dráhy nástroje přes plochý povrch směřující shora. Díky tomu jsou VMC běžným vstupním bodem pro obchody a operátory, kteří jsou v oblasti CNC obrábění novější.
Programování a CNC horizontální obráběcí centrum je složitější, protože vyžaduje řízení rotací osy B, vícenásobné pracovní souřadnicové systémy pro každou plochu náhrobku a často koordinaci několika různých částí, které jsou postupně obráběny na stejném upínači.
Varování
Důrazně se doporučuje CAM software s možností simulace víceosých těles, aby se zabránilo kolizím mezi nástrojem, upínačem a otočným stolem. Obchody, které poprvé používají horizontální obrábění, by měly počítat s dodatečným školením pro programátory a operátory.
| Faktor | Vertikální obráběcí centrum | Horizontální obráběcí centrum |
|---|---|---|
| Orientace vřetena | Vertikální, řezání shora | Horizontální, řez ze strany |
| Čipová evakuace | Spadne na část, potřebuje aktivní čištění | Spadne gravitací na dopravník |
| Vícetvárný přístup | Omezené, vyžaduje ruční přefixování | Vestavěný otočný stůl osy B |
| Typická cena | Nižší vstupní náklady | 1,5–3x vyšší pro srovnatelnou obálku |
| Nejlépe se hodí pro | Prototypování, maloobjemové, jednoduché díly | Střední až vysoký objem, složité části |
| Složitost programování | Nižší | Vyšší, vyžaduje víceosou odbornost |
Průmyslová odvětví vyrábějící složité, vícevrstvé komponenty v konzistentních objemech mají tendenci tíhnout k CNC horizontální obráběcí centrum . Mezi běžné příklady patří součásti automobilových motorů a převodovek, konstrukční držáky a skříně pro letectví, převodovky těžkých zařízení a tělesa průmyslových čerpadel nebo ventilů – to vše obvykle vyžaduje přesné prvky na několika stranách součásti.
Naproti tomu lisovny a lisovny, dílny manipulující s různými jednorázovými díly a výrobci jednodušších plochých nebo deskových součástí často považují VMC za praktičtější, protože nižší náklady a jednodušší programování lépe odpovídají vzorům výroby s menším objemem a velkým množstvím směsi.
Volba mezi VMC a horizontální platformou nakonec spočívá v přizpůsobení stroje dílu a výrobnímu plánu. Při rozhodování může pomoci několik praktických otázek:
Úspěch
Pokud většina odpovědí ukazuje na složitou geometrii, vyšší objem a potřebu bezobslužného provozu, a CNC horizontální obráběcí centrum je obecně silnější dlouhodobá investice.
Horizontální obráběcí centrum a vertikální obráběcí centrum nejsou jen dvě verze stejného nástroje – představují zásadně odlišné přístupy k výrobě dílů. Horizontální orientace vřetena a CNC horizontální obráběcí centrum poskytuje vynikající odvod třísek, přesnost více tváří a bezobslužnou produkční schopnost, což z něj činí preferovanou volbu pro komplexní středně až velkoobjemovou výrobu. Vertikální obráběcí centrum se svým jednodušším designem, nižšími náklady a snadnějším programováním zůstává praktickou volbou pro prototypování, maloobjemovou práci a jednodušší geometrie součástí. Pochopení těchto zásadních rozdílů umožňuje výrobcům investovat do platformy, která skutečně odpovídá jejich výrobním potřebám, namísto toho, aby výchozí typ stroje znali.