Hlavný rozdiel medzi a vertikálne obrábacie centrum (VMC) a horizontálne obrábacie centrum (HMC) prejde na orientáciu vretena: VMC drží svoj rezný nástroj vo vretene, ktoré smeruje priamo nadol, kolmo na pracovný stôl, zatiaľ čo HMC drží svoje vreteno vodorovne, rovnobežne s pracovným stolom . Tento jediný rozdiel v geometrii mení spôsob, akým triesky odpadávajú z reznej zóny, ako ľahko možno súčiastku obrábať na viacerých stranách bez manuálneho premiestňovania a ako je každý stroj zvyčajne usporiadaný v dielni.
Z praktického hľadiska sa vertikálne obrábacie centrum CNC ľahšie programuje, načítava a monitoruje, pretože oblasť rezu je viditeľná zhora a rozloženie ovládania je vo všeobecnosti jednoduchšie. Horizontálne obrábacie centrum je naproti tomu postavené na rotačných paletových alebo čapových systémoch, ktoré umožňujú obrábanie dielu na niekoľkých plochách v jednom nastavení, čo vyhovuje veľkoobjemovej, viacstrannej výrobe. Zvyšok tejto príručky uvádza, ako sa tieto rozdiely prejavujú v prostredí skutočných obchodov, spolu s praktickým návodom na výber správneho vertikálneho frézovacieho centra pre bežné výrobné potreby.
Orientácia vretena nie je len detail rozloženia; ovplyvňuje takmer všetky prevádzkové charakteristiky obrábacieho centra. Vertikálne vreteno poskytuje operátorovi jasný pohľad do oblasti rezania, čo vo všeobecnosti uľahčuje nastavenie a kontrolu stroja VMC, najmä v dielňach, ktoré vykonávajú rôzne úlohy s menším objemom. Horizontálne vreteno umožňuje trieskam klesať preč z oblasti rezu gravitáciou a nie zhromažďovať sa okolo nástroja, čo podporuje dlhšie bezobslužné rezacie cykly na HMC.
Táto radarová tabuľka porovnáva vertikálne obrábacie centrum a horizontálne obrábacie centrum naprieč šiestimi prevádzkovými faktormi s použitím ilustratívneho zloženého hodnotenia namiesto jedného pevného merania, pretože skutočný výkon závisí od konkrétneho stroja a aplikácie. VMC hodnotí lepšie viditeľnosť operátora, jednoduchosť programovania a efektívnosť pôdorysu, čo je dôvod, prečo si mnoho závodov na všeobecné obrábanie a výrobu foriem vyberá vertikálne obrábacie centrum ako svoj prvý alebo primárny stroj. HMC má vyššiu cenu pri viacstrannom obrábaní a automatizácii nepretržitého chodu , čo odráža jeho silu vo veľkoobjemovej výrobe, kde súčiastka potrebuje obrábať niekoľko plôch bez manuálneho premiestňovania. Odvádzanie triesok tiež mierne podporuje HMC, pretože gravitácia odvádza triesky z horizontálneho vretena ľahšie ako z vertikálneho.
Nižšie uvedená tabuľka sumarizuje porovnanie typického CNC vertikálneho obrábacieho centra a typického horizontálneho obrábacieho centra v rámci funkcií, ktoré sú najdôležitejšie pri plánovaní rozloženia dielne alebo nového procesu obrábania.
| Funkcia | Vertikálne obrábacie centrum (VMC) | Horizontálne obrábacie centrum (HMC) |
|---|---|---|
| Orientácia vretena | Vertikálne, kolmo na stôl | Horizontálne, rovnobežné so stolom |
| Viditeľnosť operátora | Jasný pohľad zhora na zónu rezu | Obmedzený priamy výhľad na zónu rezu |
| Viacstranné obrábanie | Zvyčajne je potrebné zmeniť polohu pre viacero tvárí | Paletové alebo čapové systémy umožňujú niekoľko plôch v jednom nastavení |
| Čipová evakuácia | Žetóny sa môžu zbierať na stole alebo na zariadení | Čipy vo všeobecnosti odpadávajú zo zóny rezu |
| Typická stopa | Vo všeobecnosti kompaktnejšie | Vo všeobecnosti väčšie, najmä pri paletových bazénoch |
| Bežné aplikácie | Formovanie a lisovanie, prototypovanie, všeobecné inžinierstvo | Veľkosériová výroba, viacvrstvové automobilové a priemyselné diely |
Vertikálne obrábacie centrum je CNC obrábací stroj, ktorý využíva vertikálne orientované vreteno na pohon rotujúceho rezného nástroja dole do obrobku upevneného na pracovnom stole pod ním. Pohyb pozdĺž osí X, Y a Z je riadený programom CNC, čo umožňuje nástroju sledovať presné dráhy pri frézovaní, vŕtaní, vŕtaní alebo závitovaní prvkov do kovu alebo iných materiálov. Väčšina vertikálnych obrábacích centier obsahuje automatický menič nástrojov, ktorý umožňuje stroju prepínať medzi viacerými reznými nástrojmi počas jedného programu bez zásahu operátora.
Vertikálne obrábacie centrum má tendenciu byť bežnejším východiskovým bodom pre obchody, ktoré vykonávajú rôzne práce, pretože je vo všeobecnosti jednoduchšie programovať, nastavovať a kontrolovať ako horizontálny stroj. Tabuľka nižšie ukazuje, ako sa prijatie strojov VMC líši v niekoľkých bežných výrobných sektoroch.
Tento vodorovný stĺpcový graf odzrkadľuje, ako často sa vertikálne obrábacie centrum používa v niekoľkých výrobných sektoroch, a to na základe všeobecných priemyselných vzorov a nie jedného súboru údajov. Rýchlosť výroby foriem a lisovníc je najvyššia, pretože jasná viditeľnosť operátora VMC a flexibilný prístup k nástrojom vyhovujú detailnej, často jednorazovej geometrii, ktorá sa vyskytuje pri práci s nástrojmi. Automobilové komponenty a všeobecné inžinierstvo tiež vykazujú silné osvojenie , ktorá odráža, do akej miery sa CNC obrábacie centrum pre automobilové diely používa na konzoly, kryty a ďalšie komponenty strednej zložitosti. Letectvo a elektronika sa stále spolieha na vertikálne obrábacie centrá, hoci tieto sektory častejšie kombinujú VMC s iným špecializovaným vybavením v závislosti od tolerancie a požiadaviek na materiál.
HMC je vo všeobecnosti silnejšou voľbou, keď objem výroby stúpne a diely potrebujú obrábanie na viacerých plochách. Zásobníky paliet a otočné stoly umožňujú konzole HMC automaticky indexovať obrobok medzi operáciami, čo znižuje ručnú manipuláciu a podporuje dlhší chod bez obsluhy. Vďaka tomu sa horizontálne obrábacie centrá bežne hodia pre veľkoobjemové komponenty automobilov, priemyselných zariadení a ťažkých strojov, kde sa opakovane vyrába rovnaký viacvrstvový diel.
Vertikálne obrábacie centrá sú vo všeobecnosti klasifikované ako presné zariadenia a riadne udržiavaný, dobre kalibrovaný stroj VMC sa bežne používa na tolerancie v rozsahu od malých mikrónov až po tisíciny milimetra, v závislosti od konkrétneho stroja, nástrojov a materiálu. Dosiahnuteľná presnosť závisí od faktorov vrátane kvality guľôčkovej skrutky a lineárneho vedenia, tepelnej stability konštrukcie, hádzania vretena a toho, ako CNC riadiaca jednotka kompenzuje tieto premenné počas rezania.
Tento čiarový graf ilustruje skôr všeobecný trend v odvetví ako špecifikáciu akéhokoľvek jednotlivého stroja: typická presnosť polohovania dosiahnuteľná na CNC obrábacích centrách sa v posledných desaťročiach zlepšila, pretože sa zlepšili guľôčkové skrutky, lineárne vedenia, tepelná kompenzácia a algoritmy ovládačov. Moderné vysoko presné vertikálne obrábacie centrá bežne pracujú v užšom pásme presnosti ako stroje vyrobené pred niekoľkými desaťročiami , ktorá rozšírila sortiment dielov, ktoré je možné vyrobiť bez sekundárnych dokončovacích operácií. Skutočná presnosť na akomkoľvek konkrétnom stroji stále závisí od správnej kalibrácie, pravidelnej údržby a prispôsobenia stroja tolerancii, ktorú aplikácia vyžaduje. Vertikálne obrábacie centrum dokáže spracovať širokú škálu materiálov v rámci týchto tolerancií vrátane hliníka, ocele, nehrdzavejúcej ocele, liatiny a rôznych technických plastov za predpokladu, že rýchlosť vretena, rýchlosť posuvu a nástroje sú prispôsobené rezanému materiálu.
Keď sa obchod rozhodne, že vertikálne obrábacie centrum vyhovuje jej výrobným potrebám, ďalším krokom je prispôsobenie konfigurácie pracovnej obálke a požiadavkám na vreteno zákazky. 3-osové vertikálne obrábacie centrum pokrýva väčšinu bežných frézovacích, vŕtacích a závitových prác, zatiaľ čo kužeľ vretena vertikálneho obrábacieho centra BT40 je bežnou voľbou na vyváženie tuhosti nástroja so širokým výberom štandardných nástrojov. Obchody pracujúce s väčšími formami alebo predĺženými obrobkami sa namiesto kompaktného štandardného modelu zvyčajne zameriavajú na konfigurácie s veľkým zdvihom alebo 4-smerovou osou Y.
Tento stĺpcový graf porovnáva relatívnu veľkosť pracovnej obálky naprieč bežnými produktovými sériami vertikálnych obrábacích centier pomocou ilustratívneho indexu a nie presných meraní dráhy, pretože špecifické rozmery sa líšia podľa modelu. Kompaktná séria vyhovuje menším dielom zameraným na detaily a predajniam s obmedzeným podlahovým priestorom, zatiaľ čo séria s veľkým zdvihom je postavená na rozšírenom pracovnom priestore pre väčšie formy alebo nadrozmerné priemyselné komponenty. Medzi nimi je umiestnená 4-smerná konfigurácia osi Y, ktorá ponúka predĺžený pohyb pozdĺž jednej osi na podporu širších obrobkov alebo nastavení viacerých upínacích zariadení bez plnej stopy stroja s veľkým zdvihom. Nižšie uvedená tabuľka uvádza, ako je typická zostava produktov vertikálneho obrábacieho centra usporiadaná podľa konfigurácie a najvhodnejšieho prípadu použitia.
| Model | Konfigurácia | Najlepšie sa hodí pre |
|---|---|---|
| VF85 | Vysokovýkonné 3-osové, kompaktné rozmery | Všeobecné presné obrábanie, práca s formami a zápustkami |
| VF116 | Vysokovýkonná 3-osová, väčšia pracovná obálka | Väčšie presné komponenty, automobilový priemysel a všeobecné strojárstvo |
| EV850 | Zjednodušená 3-osová konfigurácia | Všeobecné obrábanie a výroba na základnej úrovni |
| EV1060 | Zjednodušený 3-osový, väčší stôl | Všeobecné obrábanie s väčším pôdorysom |
| VL85 | Krabicová konštrukcia, univerzálna os Z | Veľké rezné zaťaženie, aplikácie pevných foriem a foriem |
| VF138 | Veľký zdvih 3-os | Veľké formy, nadrozmerné automobilové a priemyselné diely |
| V127L | Veľký zdvih 3-os | Dlhé alebo nadrozmerné obrobky vyžadujúce dlhší pojazd |
| V158F | 4-cestná konfigurácia osi Y | Veľkoformátové diely, výroba viacerých svietidiel |
| V138L | 4-cestná konfigurácia osi Y | Predĺžený Y-posuv pre široké alebo viacdielne zostavy |
Spoločnosť Nantong New Era Technology Co., LTD sa už viac ako 20 rokov špecializuje na vývoj, navrhovanie a výrobu strojov s číslicovým riadením a CNC obrábacích strojov s podporou špecializovaného tímu v oblasti vývoja technológií, výroby a predaja. Spoločnosť pôsobí ako výrobca vertikálnych obrábacích centier a dodávateľ CNC vertikálneho obrábacieho centra, pričom pracuje s kompletným vnútropodnikovým výrobným a montážnym procesom.
Ako výrobca vertikálnych obrábacích centier OEM a spoločnosť zaoberajúca sa strojmi ODM VMC, Nantong New Era podporuje medzinárodných klientov, ktorí hľadajú OEM CNC obrábacie centrum postavené podľa špecifických požiadaviek na konfiguráciu, vrátane možností 3-osového a y-osého 4-cestného vertikálneho obrábacieho centra. Sortiment produktov spoločnosti zahŕňajúci kompaktné, štandardné a veľké série má za cieľ poskytnúť obchodom odoberaným od výrobcu strojov VMC v Číne celý rad konfigurácií priemyselných vertikálnych obrábacích centier vhodných na výrobu foriem, výrobu automobilových dielov a všeobecné presné strojárstvo.
| Q1: Čo je vertikálne obrábacie centrum? Vertikálne obrábacie centrum je CNC obrábací stroj, ktorý používa vertikálne orientované vreteno na frézovanie, vŕtanie, vŕtanie alebo závitovanie prvkov do obrobku upevneného na pracovnom stole pod ním. Zvyčajne obsahuje automatický menič nástrojov a je riadený CNC programom, ktorý riadi pohyb pozdĺž osí X, Y a Z. | Q2: Ako funguje vertikálne obrábacie centrum? Funguje tak, že sa rezný nástroj otáča vo vertikálnom vretene, zatiaľ čo CNC riadiaca jednotka posúva obrobok alebo vreteno pozdĺž naprogramovaných osí. Automatický menič nástrojov vymieňa nástroje podľa potreby, takže operácie frézovania, vŕtania a závitovania môžu prebiehať postupne bez manuálneho zásahu. |
| Q3: Aký je rozdiel medzi CNC frézovaním a VMC? CNC frézovanie je všeobecný proces odstraňovania materiálu pomocou rotujúceho rezného nástroja, zatiaľ čo VMC je špecifický typ CNC frézky s vertikálnym vretenom, automatickým meničom nástrojov a uzavretým pracovným priestorom. V praxi je vertikálne obrábacie centrum jedným bežným strojom používaným na vykonávanie CNC frézovania. | Q4: Aké sú súčasti vertikálneho obrábacieho centra? Medzi hlavné komponenty patrí vreteno, stĺpik a základňa, pracovný stôl, automatický menič nástrojov, guľôčkové skrutky a lineárne vedenia, CNC ovládač a chladiaci systém. Tieto časti spolu riadia pohyb nástroja, presnosť a odvod triesok a tepla počas rezania. |
| Q5: Ktoré priemyselné odvetvia používajú vertikálne obrábacie centrá? Výroba foriem a lisovníc, automobilové komponenty, všeobecné strojárstvo, letecké čiastkové komponenty a výroba elektroniky bežne používajú vertikálne obrábacie centrá. Presná kombinácia zariadení sa líši podľa sektora, ale VMC zostáva bežným základným strojom v týchto odvetviach. | Q6: Aké materiály dokáže stroj VMC spracovať? Vertikálne obrábacie centrum môže zvyčajne spracovávať hliník, oceľ, nehrdzavejúcu oceľ, liatinu a rôzne technické plasty, pričom rýchlosť vretena, rýchlosť posuvu a nástroje sú prispôsobené každému materiálu. Tvrdosť materiálu a požadovaná povrchová úprava často určujú konkrétne použité nástroje a rezné parametre. |
| Q7: Aké presné je vertikálne obrábacie centrum? Dobre udržiavané, správne kalibrované vertikálne obrábacie centrum bežne dosahuje tolerancie v rozsahu od malých mikrónov až po tisíciny milimetra, v závislosti od stroja a aplikácie. Presnosť závisí od faktorov, ako je kvalita guľôčkovej skrutky, tepelná stabilita, stav vretena a pravidelná kalibrácia. |