Centros de mecanizado y mecanizado CNC HMC

Los equipos de mecanizado CNC permiten a las empresas producir piezas complejas en un proceso de mecanizado de configuración única fácil de usar. Este diseño ofrece beneficios significativos en términos de productividad:reduce los costos de mano de obra, mejora la calidad de las piezas y el tiempo de trabajo.

Centros de Mecanizado Horizontales (HMC)

La versión HMC del centro de torneado CNC incluye un husillo horizontal que le permite acelerar el proceso de fabricación y garantizar que no se interrumpa. Por ejemplo, la orientación de la HMC permite que las fichas se caigan de forma natural, por lo que no hay necesidad de perder tiempo quitándolas de la mesa. Para obtener la máxima eficiencia, incluso puede colocar el HMC en un palet mientras carga el trabajo en un palet separado.

Centros de mecanizado de cinco ejes

Un tipo popular de máquina es el centro de mecanizado de cinco ejes, que se usa más comúnmente en la industria aeroespacial. La máquina de cinco ejes tiene la opción de inclinar piezas o simplemente inclinar. Esta característica permite que la máquina siga suavemente la superficie contorneada y posicione fácilmente la herramienta en diferentes orientaciones.

Centros de Mecanizado Vertical (VMC)

Los VMC están equipados con husillos de acción vertical para agarrar piezas de trabajo desde arriba y se realizan con mayor frecuencia en operaciones de mecanizado de 2,5 o 3 ejes. Más económicas que las consolas HMC, son especialmente atractivas para las pequeñas empresas. A lo largo de los años, los VMC se han vuelto más avanzados e incluyen husillos de alta velocidad y programación de control conversacional.

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¿Por qué comprar una horizontal?

La respuesta simple es la productividad y el beneficio. Los horizontales pueden hacer fácilmente tres veces el trabajo de un VMC comparable. Esta declaración asume que la carga que mantiene ocupada a la computadora está disponible. Sin duda, con el HMC, puede hacer más en mucho menos tiempo. A medida que aumenta la producción, la eficiencia del taller mejora significativamente. Dado que se pueden realizar múltiples operaciones en la HMC en una sola configuración, se debe mover menos trabajo en curso por el taller, lo que aumenta la productividad.

La consola HMC puede reemplazar fácilmente tres o cuatro elevadores en muchas aplicaciones. Esto significa que un operador de HMC puede realizar el trabajo de tres operadores de VMC, lo que reduce los costos de mano de obra. Mientras que el pago financiero mensual de un HMC puede ser $4800 más alto que el de un VMC, el costo laboral mensual de un solo HMC puede ser $7200 más bajo que el de la misma cantidad de producción en VMC. Además, debido a que los HMC suelen tener más automatización asociada, el operador puede dedicarle menos atención, lo que le permite ejecutar otra celda, operar otro equipo o realizar una inspección.

Utilización del eje

Ganar dinero en cualquier máquina CNC requiere mantener el husillo en funcionamiento para que produzca virutas con la menor intervención posible del operador. Un estudio realizado por investigadores de la universidad encontró que "la utilización promedio de VMC, medida por el tiempo de funcionamiento del husillo, es del 25%. La utilización de HMC es habitualmente del 85 por ciento". todavía muy por debajo de la tasa de utilización de HMC.

Durante un turno típico de ocho horas, el HMC corta durante aproximadamente siete horas, mientras que el VMC corta durante aproximadamente dos horas por turno. Cinco días a la semana, el HMC obtiene 35 horas más por semana para recortar si trabaja el próximo turno por día, y aún más si trabaja seis días a la semana. el tiempo puede superar las 1.200 horas al año. El costo adicional de la horizontal casi se vuelve insignificante, siempre que tenga el trabajo para mantener la máquina completamente cargada.

Dar vueltas a las piezas

Cada vez que un operador necesita abrir una puerta de VMC para cargar o descargar una pieza, quitar virutas, realizar un control de calidad en el proceso o invertir la pieza, el husillo debe detenerse. Si esta pieza requiere que se mecanicen seis lados, el operador debe mover la pieza un total de siete veces (cargar, mover cinco veces, descargar). Cuando se mecaniza la misma pieza en el HMC, el operador solo toca la pieza tres veces (cargar, reposicionar, descargar). La productividad y la eficiencia han mejorado. Además, gracias al cambiador automático de palets, el operario puede realizar estas operaciones mientras el husillo continúa cortando las piezas sobre el palet en la zona de trabajo. También puede dar como resultado una calidad mejorada porque la HMC requiere menos intervención del operador, lo que reduce la probabilidad de errores de carga u otros errores.

Consideraciones de diseño de la máquina

Durante mucho tiempo ha habido un debate sobre si las guías de caja o lineales son mejores. Cuando se habla de VMC, se puede argumentar que no hay suficiente diferencia para que esta elección importe. La situación es diferente para el HMC. En el caso de HMC, las guías lineales han demostrado ser mejores para velocidades de desplazamiento del eje más altas en materiales como el aluminio, ya que las velocidades de aceleración y desaceleración pueden ser más altas. Como resultado, los tiempos de ciclo pueden reducirse significativamente. Algunos HMC con guía lineal logran una aceleración de 1G sin sacrificar la rigidez de la máquina y sin generar un exceso de calor.

Sin embargo, para algunas aplicaciones de HMC, los métodos en caja pueden ser mejores. Aunque los HMC con guías de caja tienen velocidades de avance programables máximas más lentas, el rendimiento es mejor en operaciones donde pueden ocurrir altas fuerzas de corte. Las guías angulares se recomiendan para cortes pesados ​​en materiales duros como titanio, superaleaciones y acero para herramientas. HMC con guías de caja proporcionan un acabado perfecto, incluso con cortes más pesados ​​en materiales duros. El diseño del cabezal del husillo en el HMC es generalmente muy rígido. Este diseño resiste la desviación de las fuerzas de corte, lo que permite mayores cargas de viruta y prolonga la vida útil de la herramienta. Algunas HMC con espacios de trabajo más grandes tienen tornillos de bola dobles en el eje Y, lo que otorga proporcionalmente más peso a los ejes Y y X.

Las consolas HMC se construyen teniendo en cuenta la rigidez, por lo que suelen ser mucho más pesadas que las VMC del mismo tamaño. (Un VMC promedio de 40 por 20 pulgadas puede pesar 16 000 libras, mientras que un HMC del mismo tamaño puede pesar más de 40 000 libras). Debido al mayor peso del HMC, la base para este tipo de máquina es más crítica. que para VMC. Los cimientos deben cumplir con las especificaciones del constructor de HMC y la máquina debe colocarse y asegurarse correctamente. Esto evita que la máquina "rebote" durante los cortes pesados.

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