Comprensión de las diferencias entre fresado horizontal y vertical

El fresado es un proceso de fabricación común en el que una herramienta giratoria elimina material de una pieza de trabajo estacionaria y le entrega piezas con el acabado deseado. Si bien la operación de fresado es básica, existen diferentes tipos de fresadoras, y la caracterización más importante se basa en la orientación de la herramienta de corte.

Tanto las fresadoras horizontales como las verticales tienen características operativas únicas que las hacen adecuadas para operaciones y aplicaciones específicas. El siguiente texto analizará las diferencias entre las fresadoras verticales y las fresadoras horizontales y discutirá sus ventajas y desventajas.

Una breve descripción de las fresadoras verticales

Las fresadoras verticales son la configuración más común en la que se ve la herramienta de corte en una orientación vertical. La herramienta presiona contra la pieza de trabajo estacionaria y elimina el material de acuerdo con sus requisitos de diseño. En la industria, existen dos tipos de configuraciones de fresado vertical que son bastante comunes.

Fresadoras de torreta

La configuración de fresado de torreta se utiliza generalmente para piezas pequeñas. En esta configuración, el husillo que contiene la herramienta de corte permanece estacionario mientras que la base de la torreta puede moverse tanto horizontal como verticalmente.

Fresadoras de bancada

Las fresadoras de bancada son más comunes, especialmente en un taller de máquinas tradicional. En esta configuración, el eje puede moverse verticalmente mientras la cama se mueve horizontalmente. A través de la combinación de estos movimientos, puede crear ranuras, orificios y otras características fácilmente.

Una breve descripción de las fresadoras horizontales

Las fresadoras horizontales son ligeramente diferentes. Las operaciones básicas siguen siendo las mismas. Todavía tendrá una pieza de trabajo estacionaria y una herramienta giratoria. Sin embargo, la orientación de la herramienta tendría una orientación horizontal.

Generalmente, estas fresadoras son más comunes en los casos en los que se trata de piezas más grandes o cortes más profundos. El diseño del brazo superior y la rotación horizontal de la herramienta dan como resultado una mayor potencia de corte y operaciones más rápidas, pero con el resultado de precisión. Sin embargo, los avances en la tecnología CNC significan que los centros de fresado horizontal ya no tienen ese problema.

Otra cosa importante a tener en cuenta sobre las máquinas horizontales es su capacidad para trabajar con ángulos. Si usa una mesa universal con una configuración horizontal, se asegurará de que el cortador pueda acercarse a la pieza de trabajo desde una variedad de ángulos y manejar mejor los diseños más complicados.

Ventajas y desventajas de las fresadoras verticales CNC

Los centros de mecanizado vertical CNC tienen una serie de ventajas y desventajas que los hacen aptos para una gran variedad de trabajos. La mayoría de las ventajas de la configuración vertical provienen del menor costo y disponibilidad de la máquina. Del mismo modo, las limitaciones se derivan del diseño geométrico y las capacidades de corte de la herramienta.

Aquí hay un breve desglose de los pros y los contras de una configuración de fresado vertical.

Los profesionales

• Disponibilidad: Las configuraciones de fresado vertical son bastante populares en la industria debido a sus menores costos y requisitos de mantenimiento. Estas máquinas están disponibles en muchos talleres de fabricación y puede encontrar fácilmente expertos que puedan manejar los requisitos de una máquina vertical.
• Costos más bajos: La máquina vertical está fácilmente disponible y tiene costos más bajos, lo que facilita que las empresas más pequeñas inviertan en ella y comiencen el proceso de fabricación.
• Simplicidad en las operaciones: Otra ventaja del fresado vertical es la simplicidad operativa. Un molino vertical ofrece una mayor visibilidad a los usuarios e incluso tiene menos requisitos de programación que sus contrapartes horizontales.
• Producción de bajo volumen: Debido a su relativa simplicidad y costos más bajos, los molinos verticales son el método elegido para cantidades pequeñas y trabajos rápidos. Además, ni siquiera tendrá que dedicar demasiado tiempo a la programación y otras actividades de planificación, lo que reduce aún más sus plazos de entrega.

Los Contras

• Baja producción: Ya hemos discutido cómo los molinos verticales tienen una tasa de eliminación de material más baja y no pueden operar con piezas grandes. Debido a esto, un molino vertical siempre tendrá un menor rendimiento de producción en comparación con una máquina horizontal.
• Profundidad de corte limitada: La herramienta de corte vertical es bastante inestable y puede tambalearse mucho cuando se trata de un corte más profundo. Por eso, no puede manejar partes y ranuras más complejas con mayor profundidad. En tales casos, las capacidades de corte que las máquinas verticales aportan funcionan como una desventaja para muchas operaciones.

Ventajas y desventajas de las fresadoras horizontales CNC

Similar a la configuración vertical, las fresadoras horizontales son la opción preferida para una variedad de aplicaciones. Principalmente, la potencia de corte de sus herramientas y otras capacidades las hacen adecuadas para trabajos a gran escala con mayores requisitos de producción. Además, las limitaciones del sistema se deben principalmente a los mayores costos de compra y mantenimiento de las máquinas.

Aquí hay un breve desglose de los pros y los contras de una configuración de fresado horizontal.

Los profesionales

• Mejor evacuación de virutas: Las virutas de metal que se forman durante el proceso de corte pueden derretirse en la superficie y causar pequeños defectos que pueden requerir un procesamiento posterior. Los cortadores horizontales arrojan las virutas lejos de la pieza, por lo que se puede tener un material con un acabado excepcional.
• Más estabilidad: La herramienta de corte en las máquinas horizontales es más gruesa y más corta, lo que se traduce en menos vibraciones y más estabilidad durante una operación de corte profundo.
• Capacidad para manejar formas complejas: Los molinos horizontales vienen con la capacidad de manejar diferentes ángulos y le permiten usar una combinación de complementos para facilitar la producción de formas complejas que una configuración de fresado vertical no puede manejar.
• Mayor productividad: Una mayor tasa de eliminación de material, una mejor evacuación de virutas y la capacidad de obtener cortes más profundos de una sola vez le permiten lograr más en menos tiempo y mantener una excelente productividad.

Los Contras

• Caro: En comparación con una máquina vertical, las configuraciones de fresado horizontal son bastante costosas en términos de capital inicial y costos de mantenimiento. Es por eso que solo los encontrará en configuraciones de fabricación a gran escala. Para las pequeñas empresas, los servicios de mecanizado CNC son una mejor alternativa que no requiere ningún compromiso financiero exuberante por parte de su empresa.
• Más difícil de encontrar operadores capacitados: Además de los altos costos iniciales y de mantenimiento, también tendrá más dificultades para encontrar operadores capacitados con experiencia en la fresadora horizontal. La razón es simple. Como estas máquinas son escasas, solo unas pocas personas tienen experiencia práctica real con las máquinas.

Fresadoras horizontales vs verticales:las principales diferencias

Como se indicó anteriormente, tanto los enfoques horizontales como los verticales tienen muchas similitudes. Las razones principales son los fundamentos básicos del proceso de molienda. Siguen siendo los mismos.

Sin embargo, existen algunas diferencias significativas que también afectan las operaciones y los resultados. Estas son las principales diferencias entre el fresado vertical y el horizontal.

La Orientación del Husillo

Esta es quizás la mayor diferencia entre las dos configuraciones. La orientación del husillo determina cómo interactúa el cortador con la pieza de trabajo. Como sus nombres sugieren, ambos tipos de máquinas tienen diferentes orientaciones que le permiten tener la precisión que ofrece el mecanizado vertical o la profundidad que aporta una configuración horizontal a la mesa.

Geometría de herramientas

Otra diferencia está en la geometría de la herramienta. Las fresadoras verticales tienen una herramienta cilíndrica que es a la vez larga y delgada. Por el contrario, las máquinas horizontales tienen herramientas más cortas y gruesas que pueden realizar cortes más profundos y trabajar con piezas de trabajo más grandes. Generalmente, estas especificaciones geométricas afectan directamente las especificaciones de corte, que discutiremos a continuación.

Especificaciones y precisión de corte

La geometría de la herramienta tiene un efecto directo en las especificaciones y resultados de corte. La herramienta vertical es más precisa para piezas de trabajo más pequeñas pero también tiene importantes inconvenientes. No puede crear cortes más profundos con una herramienta vertical porque comienza a vibrar y causar desviaciones del diseño. Las herramientas horizontales, por otro lado, son más cortas y gruesas, lo que les da la estabilidad para sostener la resistencia mientras crean cortes más profundos.

Costo de cada máquina

Las máquinas verticales son menos costosas en comparación con sus contrapartes horizontales. Es por eso que las máquinas verticales son más comunes en todo el mundo. Además, las operaciones y el mantenimiento de las máquinas verticales también son más simples, lo que las convierte en una opción más adecuada para operaciones a pequeña escala.

Las máquinas horizontales, por otro lado, son más caras de comprar y mantener. Además, los expertos que pueden manejar estas máquinas son escasos, lo que aumenta aún más los costos generales del mecanizado CNC. Sin embargo, estas máquinas también son importantes. Es por eso que muchas empresas manufactureras invierten en ellos después de haber establecido su presencia comercial.

Tasa de eliminación de material

Cuando se trata de la tasa de remoción, las fresadoras horizontales funcionan mucho mejor que sus contrapartes verticales debido a su alta estabilidad y la capacidad de producir cortes más profundos. Por lo general, las máquinas verticales son populares para operaciones limitadas como refrentado y ranurado porque los cortes no son demasiado profundos en esos casos y también puede ser preciso. Sin embargo, este potencial de corte limitado naturalmente significa que la tasa de eliminación será menor.

Número de lados para el mecanizado

Ya hemos discutido cómo las máquinas horizontales le permiten acercarse a la pieza de trabajo en diferentes ángulos y lados. Comparado con eso, las herramientas verticales operan en un solo plano.

Además, la configuración horizontal también es más adecuada para trabajos complejos y personalizables. También puede agregar ciertos complementos y otras características a la configuración horizontal. Estas cosas no están disponibles en un molino vertical, lo que limita la cantidad de operaciones que puede realizar.

Las consideraciones principales para elegir entre máquinas verticales u horizontales

Tanto las fresadoras verticales como las horizontales son adecuadas para una variedad de tareas. Pero la elección correcta para usted depende de varios factores, como el tamaño, la forma, el tiempo requerido y, finalmente, el presupuesto general que tenga.

Por ejemplo, una configuración vertical es ideal para piezas de trabajo más pequeñas. Las herramientas verticales son cilíndricas y pequeñas, lo que le permite apuntar con precisión a las áreas que desea. Sin embargo, no puede profundizar demasiado ya que las herramientas verticales están diseñadas para operaciones de superficie. Incluso cuando crea ranuras con una máquina vertical, siempre se recomienda dar varias vueltas mientras elimina una pequeña capa en cada pasada.

En el caso de una máquina horizontal, el problema mencionado no existe. La herramienta de corte puede manejar piezas de trabajo más grandes y la excepcional tasa de eliminación de material puede ayudarlo a lograr los resultados deseados en el menor tiempo posible.

Finalmente, el presupuesto general que tiene es otro factor importante que debe considerar. Si está instalando toda la configuración en su propio taller, es importante recordar que las fresadoras horizontales son más caras de comprar y mantener. Si decide acercarse a un servicio de mecanizado CNC, entonces el costo total de instalación y mantenimiento de estas máquinas se convertiría en un punto discutible.

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Preguntas frecuentes

1 – ¿Cuáles son los tipos de fresadoras?

Hay múltiples tipos de fresado máquinas además de horizontal y fresadora vertical , como columna fresado máquinas, C-Frame fresado máquinas, tipo bancada fresado máquinas, etc. Sin embargo, la caracterización más importante es según la orientación de la herramienta que lo deja con una vertical o una fresadora horizontal .

2 – ¿Cuáles son los componentes principales de una fresadora horizontal?

Columna:El soporte estructural de toda la máquina que guarda el depósito de aceite y la bomba que lubrica el husillo.
Rodilla:La unidad de alojamiento para el mecanismo de engranajes dentro de la fresadora
Mesa universal:Esta mesa se utiliza para mantener asegurada la pieza de trabajo. También le permite acercarse a través de diferentes ángulos.
Husillo:Sujeta y soporta la herramienta de corte de la fresadora.
Brazo saliente:una viga horizontal en la cara superior de la columna para crear suficiente espacio entre la estructura y la herramienta.

3 – ¿Cuál es la principal diferencia entre un horizontal y fresadora vertical ?

La principal diferencia entre los dos tipos de máquinas está en la orientación de la herramienta. Las máquinas verticales tienen una herramienta cilíndrica que gira sobre el eje perpendicular a la pieza de trabajo mientras que la herramienta horizontal gira alrededor del eje alrededor de la superficie de la pieza.

4 – ¿Cuáles son las limitaciones de las fresadoras CNC?

Generalmente, las fresadoras CNC tienen varias limitaciones debido al tamaño, el movimiento del eje, el grado de libertad y las capacidades de la herramienta. Aparte de eso, el costo total de la fresadora CNC es otra limitación importante de las fresadoras CNC.