Продвинутые горизонтально-шлифовальные станки с ЧПУ для максимальной производственной эффективности

Горизонтально-шлифовальные центры (HMC)

Оборудование с ЧПУ позволяет компаниям производить сложные детали в удобном процессе обработки в одной установке. Эта конструкция обеспечивает значительные преимущества в производительности: снижает затраты на труд, улучшает качество деталей и сокращает время обработки.

Горизонтально-шлифовальные центры (HMC)

Версия токарного центра с ЧПУ с горизонтальным шпинделем позволяет ускорить производственный процесс и избежать прерываний. Например, ориентация HMC обеспечивает естественное выпадание стружки, поэтому не нужно тратить время на её удаление со стола. Для максимальной эффективности HMC можно разместить на паллете, пока загрузка деталей выполняется на отдельной паллете.

Пятиосевые центры обработки

Популярный тип станка — пятиосевой центр обработки, который чаще всего используется в авиапромышленности. Пятиосевой станок может наклонять детали или только шпиндель. Эта функция позволяет станку плавно следовать по контурным поверхностям и легко позиционировать инструмент в разных ориентациях.

Вертикально-шлифовальные центры (VMC)

VMC оснащены вертикальными шпинделями для закрепления деталей сверху и чаще всего применяются для 2,5- или 3-осевой обработки. Дешевле консолей HMC, они особенно привлекательны для малого бизнеса. За годы VMC стали более продвинутыми и включают высокоскоростные шпиндели и диалоговое программирование управления.

См. продукты: Вертикально-шлифовальные центры

Зачем покупать горизонтальный станок?

Простой ответ: производительность и прибыль. Горизонтальные станки легко выполняют в три раза больше работы, чем сравнимые VMC. Это утверждение верно при условии, что есть загрузка, поддерживающая станок в рабочем состоянии. Безусловно, с HMC можно сделать больше за гораздо меньше времени. По мере роста производства эффективность цеха значительно улучшается. Поскольку на HMC можно выполнять несколько операций в одной установке, меньше незавершенного производства перемещается по цеху, что повышает производительность.

Консоль HMC может легко заменить три-четыре вертикальных станка во многих приложениях. Это означает, что один оператор HMC может выполнять работу трех операторов VMC, снижая затраты на труд. Хотя ежемесячный платеж за HMC может быть на 4800 долларов выше, чем за VMC, ежемесячные затраты на труд для одного HMC могут быть на 7200 долларов ниже при том же объеме производства на VMC. Кроме того, поскольку HMC обычно имеют больше связанной автоматизации, оператор может уделять ему меньше внимания, что позволяет ему управлять другой ячейкой, обслуживать другое оборудование или проводить контроль.

Использование шпинделя

Заработок на любом станке с ЧПУ требует поддержания вращения шпинделя для производства стружки с минимальным вмешательством оператора. Исследование университета показало: «среднее использование VMC, измеряемое временем работы шпинделя, составляет 25%. Использование HMC регулярно достигает 85%». Цех, мастерски владеющий VMC, может достичь 30–35% использования, но это всё равно значительно ниже показателя HMC.

В типичной восьмичасовой смене HMC режет примерно семь часов, тогда как VMC — около двух часов за смену. Пять дней в неделю HMC получает 35 дополнительных часов резания в неделю, если работает по одной смене в день, и ещё больше при шестидневной рабочей неделе. Дополнительное время может превышать 1200 часов в год. Добавочная стоимость горизонтального станка становится незначительной при условии наличия работы для полной загрузки станка.

Переворот деталей

Всякий раз, когда оператору нужно открыть дверцу VMC для загрузки/разгрузки детали, удаления стружки, проведения операционного контроля качества или переворота детали, шпиндель должен остановиться. Если деталь требует обработки шести граней, оператор должен перемещать деталь семь раз (загрузка, пять перемещений, разгрузка). При обработке той же детали на HMC оператор касается детали только три раза (загрузка, перепозиционирование, разгрузка). Производительность и эффективность растут. Более того, благодаря автоматическому сменщику паллет оператор может выполнять эти операции, пока шпиндель продолжает резать детали на паллете в рабочей зоне. Это также улучшает качество, так как HMC требует меньше вмешательства оператора, снижая вероятность ошибок загрузки и других ошибок.

Конструктивные особенности станка

Долгое время велись споры: что лучше — коробчатые или линейные направляющие. Для VMC можно утверждать, что разница недостаточна, чтобы этот выбор имел значение. Ситуация иная для HMC. Для HMC линейные направляющие оказались лучше для более высоких скоростей перемещения осей при обработке материалов вроде алюминия, так как ускорение и замедление могут быть выше. В результате циклы можно значительно сократить. Некоторые HMC с линейными направляющими достигают ускорения 1G без потери жесткости и излишнего нагрева.

Однако для некоторых применений HMC коробчатые направляющие могут быть лучше. Хотя HMC с коробчатыми направляющими имеют более низкие максимальные программируемые скорости подачи, их производительность выше в операциях с большими режущими силами. Коробчатые направляющие рекомендуются для тяжелых резов в твердых материалах: титане, жаропрочных сплавах и инструментальных сталях. HMC с коробчатыми направляющими дают идеальную чистоту поверхности даже при тяжелых резах в твердых материалах. Конструкция шпиндельного узла HMC обычно очень жесткая. Она сопротивляется деформации от режущих сил, позволяя увеличивать нагрузку на режущий край и продлевать жизнь инструмента. Некоторые HMC с большими рабочими пространствами имеют двойные шарнирно-винтовые пары по оси Y, что дает пропорционально большее весовое распределение по осям Y и X.

Консоли HMC проектируются с учетом жесткости, поэтому они обычно намного тяжелее VMC того же размера. (Средний VMC 40×20 дюймов весит 16 000 фунтов, тогда как HMC того же размера может весить более 40 000 фунтов.) Из-за большего веса фундамент для HMC критичнее, чем для VMC. Фундамент должен соответствовать спецификациям производителя HMC, и станок должен быть правильно установлен и закреплен. Это предотвращает «подпрыгивание» станка при тяжелых резах.

Дополнительная информация о горизонтально-шлифовальных центрах

1. Горизонтально-шлифовальное оборудование, которое вам может понадобиться
2. Горизонтальный центр обработки и вертикальная обработка
3. Почему горизонтальный центр обработки выигрывает в определенных случаях