Differenza tra CNC, VMC e HMC

Introduzione

La lavorazione del CNC funziona come metodo di produzione vitale che consente l'automazione computerizzata e la precisione per controllare le macchine utensili automatizzate, tra cui mulini, torni, router e smerigliatrici . due principali configurazioni di macchine CNC, sono state denominate in CNC in CNC. MACCHINING .

La seguente guida spiegherà come la tecnologia CNC alimenta le operazioni di produzione prima di introdurre VMC e HMC derivati ​​dai sistemi CNC . descriverà il loro scopo insieme a sei differenze importanti tra di loro, seguite da una tabella di riepilogo. Asset .

Tabella di confronto

Di seguito è riportata una tabella di confronto che evidenzia le differenze chiave tra i fattori:

Cos'è il CNC?

CNC sta per il controllo numerico del computer, che descrive sistemi di lavorazione automatizzati che utilizzano sistemi di programmazione e controllo del computer per gestire macinetti insieme a torni, router, smerigliatrici e altri strumenti di taglio .

Il sistema abilita la lavorazione dei componenti attraverso istruzioni programmate che specificano le coordinate insieme a profondità, feed e velocità e percorsi degli utensili e parametri aggiuntivi . Il sistema automatizzato gestisce componenti della macchina attraverso il suo controllo di sieti e cambiamenti di pallet e unità di assi, cambiamenti degli strumenti e elementi aggiuntivi .

Attraverso l'automazione del CNC, i processi di produzione ottengono un'alta velocità accanto all'accuratezza, alla ripetibilità e alla precisione e alla flessibilità . il sistema funziona bene per i livelli di produzione che vanno da bassi a quelli in alto in settori aerospaziale, automobilistico, muffa e stampo, medico ed energetico e oltre .}}}}}}}}}}}

Tipi di macchine CNC

1. CNC Milling Machine .

2. cnc Lathe Machine .

3. router CNC .

4. CNC Plasma Tach Machine .

5. CNC Laser Taking Machine .

6. CNC EDM (macchina per scarico elettrico) .

7. CNC Waterjet tagliente .

8. cnc Grinder .

9. CNC Drilling Machine .

10. CNC Bending Machine (premere Brake) .

Come funziona il CNC?

CNC Machine Tools Utilizzare i controlli computerizzati per diretti operazioni di lavorazione tramite i dati di coordinate programmati che dettano posizioni, profondità, velocità, percorsi degli utensili precisi programmati .

Lavorano su un flusso di processo CNC di base che coinvolge:

Una progettazione di parti è sviluppata nel software CAD, quindi convertito in un programma CNC tramite la programmazione CAM . CAM Software utilizza il modello CAD e i percorsi utensili desiderati come input, quindi emette istruzioni G-code G e M per la macchina CNC .}

Il codice del programma CNC viene inserito nel controller CNC, che lo legge e lo interpreta in segnali elettronici .

I segnali vengono inviati a servi motori e meccanismi di azionamento, controllando gli assi e i componenti della macchina . Questo automatizza il movimento preciso e il funzionamento di mandrini, strumenti, pallet e vetrini dell'asse secondo necessità per produrre la parte rimuovendo il materiale .

Il controllo del feedback tramite trasduttori di posizione consente al controller CNC di monitorare le posizioni degli strumenti e degli assi effettivi rispetto a posizioni programmate per garantire l'esecuzione di precisione .

La lavorazione automatizzata fornisce precisione e ripetibilità anche per i componenti più complessi .

Applicazioni di lavorazione a CNC

La lavorazione a CNC viene utilizzata in quasi tutte le industrie manifatturiere che richiedono lavorazione metallica ad alta precisione per prodotti come:

Aerospaziale: Motore e componenti strutturali, carrello di atterraggio, parti di razzi .

Muffa e muore: Stampi per iniezione, cesti di dapi, strumenti prototipo .

Medico: Impianti, apparecchiature chirurgiche, protesi .

Automobile: Blocchi di motore, cilindri, parti di trasmissione .

Energia: Pale della turbina, parti del pannello solare, componenti nucleari .

Stampa 3D: Ugelli di stampa, estremità calde, parti di estrusore di precisione .

Cos'è VMC?

VMC sta perCentro di lavorazione verticale, che rappresentano le macinazione CNC con un orientamento verticale del layout del mandrino e dell'asse di taglio . Il mandrino allineato in verticale tiene e guida gli strumenti di taglio (trapani, mulini, ecc.

Tipi di VMC

1. 3- Asse VMCS: consenti il ​​movimento lineare lungo gli assi X, Y e Z per la fresatura di base .

2. 5- Axis VMCS: consenti la testa/tabella di inclinazione per contornare superfici complesse .

3. VMC ad alta velocità: ottimizzato per HSM con mandrini RPM elevati .

4. VMC a doppia colonna: rigidità pesante per precisione stabile .

5. Gantry VMCS: spostando il cavaliere sopra un pezzo fisso .

Come funziona VMC?

Il processo di lavorazione VMC funziona di:

Montare un pezzo sul letto della macchina o pallet .

Selezionando gli strumenti dal carosello automatico degli strumenti .

Allineare il sistema di coordinate della parte e offset di lavoro .

Esegui il programma CNC, che posiziona la parte precisamente sotto il mandrino rivolto verso il basso .}

Dirigere lo strumento di taglio della rotazione lungo i percorsi degli strumenti per rimuovere il materiale mediante fresatura, perforazione, ecc. . Coolanti applicato per il controllo di calore e la rimozione del chip .

L'operazione automatizzata fornisce precisione, ripetibilità ed efficienza . parti gestite tramite changers o caricatori di parti robot/scaricisti .

Applicazioni di macchine VMC

I VMC sono mulini CNC estremamente comuni utilizzati tra applicazioni come:

Aerospace Machining .

Componenti automobilistici .

Parti mediche e dentali come impianti, protesi .

Stampi per iniezione e strumenti di stampo per fustelle .

Lame della turbina del settore energetico, parti nucleari .

Machining di precisione generale .

Le loro capacità flessibili, l'impronta più piccola e costi inferiori rispetto agli HMC consentono un uso esteso .}

Cos'è HMC?

Centri di lavorazione orizzontaleAvere un orientamento orizzontale del loro mandrino per utensili da taglio, con utensili da taglio rotanti montati sul lato del mandrino rivolto in verticale . Questo layout dell'asse orizzontale consente configurazioni di progettazione alternative adatte ad alcune applicazioni rispetto a mulini verticali .}}

Tipi di macchine HMC

Mulini a basso costo: più intervento manuale .

HMC completamente automatizzato: pool di pallet, carico parte/scarico automazione .

5- Asse Universal HMCS: Tilting Mandrin Heads .

Configurazioni HMC ad alta velocità: mandrini dell'unità diretta che raggiungono 20k rpm .

Gantry Overhead HMC: pezzo stazionario .

Come funziona HMC?

Il processo di lavorazione orizzontale sulle configurazioni HMC funziona di:

Caricamento automatico di un pallet in pietra tomba con pezzi di lavoro a fissaggio dal pool di pallet di archiviazione utilizzando il sistema di manipolazione del pallet .

Posizionando il primo pezzo sotto il mandrino tramite tabelle navetta o tabelle rotanti .

Eseguire il programma CNC per dirigere i movimenti dello strumento lungo complessi per paesi degli strumenti per fresatura, perforazione, ecc. ., mentre il refrigerante è applicato .

Modifica automatica dello strumento, raccolta di strumenti ottimizzati dal cambio di strumenti carosel .

Produzione continua tramite la spostamento di pallet aggiuntivi in ​​posizione dallo archiviazione del pool di pallet .

Scaricando i pezzi finiti tramite il sistema di gestione automatico del pallet .

Differenze tra CNC, VMC e HMC

Esistono sei aree principali in cui le capacità e le applicazioni ottimali divergono tra mulini CNC generali, configurazioni VMC e configurazioni HMC:

Orientamento e design della macchina .

Posizionamento e movimento del mandrino .

Configurazione e capacità dell'asse .

Gestire/correggere il pezzo .

CHIP/REBRANT CONTROL .

Benchmark di produttività .

Confrontando ogni fattore tra CNC, VMC e HMCS, i produttori possono effettuare investimenti ottimali nella lavorazione delle risorse per le loro esigenze di produzione specifiche .

Orientamento e design della macchina

I mulini CNC sono disponibili in configurazioni multi-asse verticali, orizzontali o universali per fornire funzionalità di macinazione flessibili . Mills CNC universali consentono di passare tra le setup verticali e orizzontali . che vanno da più manuali a completamente automatizzate nel funzionamento .}

L'orientamento VMC è definito dal suo allineamento del mandrino verticale, con strumenti di taglio rivolti direttamente verso il basso nella parte superiore dei brami di lavoro . Questo rende la rimozione del chip assistita da gravità . vanno da più manuali 3- colonne per 5- Axis automatizzato automatizzati {} {4}

HMC Orientation is defined by its horizontal spindle sitting sideways, with cutting tools facing vertically upwards into the sides of workpieces. This horizontal layout allows easier integration of part loading automation via pallet pools and conveyors due to the open architecture. HMCs thus tend towards more automated, production-focused designs than VMCS .

Posizionamento e movimento del mandrino

Le configurazioni CNC consentono una gamma di capacità di posizionamento e movimento del mandrino a seconda di più assi e dimensioni del pezzo:

L'asse 3- è più limitato nella capacità di contorno .

4 e 5- Asse CNC Mills consente un posizionamento/angoli più complessi .

I disegni universali consentono di cambiare l'orientamento del mandrino .

Il movimento del mandrino VMC è definito da un orientamento rivolto verso il basso verticale verso il basso, con movimenti di immersione dritta e posizionamento che si basano sul supporto dagli assi ausiliari movimenti/angoli .

La forza verso il basso del mandrino può deformarsi parti a parete sottile su VMCS .

Le teste VMC universali consentono una flessibilità dell'angolo .

I mandrini HMC hanno il loro orientamento orizzontale e strumenti di rivolta laterale, che consentono un posizionamento diverso, con movimenti orizzontali dritti .

Nessuna forza di immersione verso il basso .

5- i modelli Axis consentono la rotazione della testa del mandrino per flessibilità dell'angolo .

Configurazione e capacità dell'asse

I mulini CNC hanno nuovamente una vasta gamma di configurazioni di assi e capacità di movimento a seconda del modello della macchina:

3- Axis CNC Mills: Basic Xyz Linear Motion .

4- Asse CNC Mills: Asse della tabella rotante aggiuntiva .

5- Axis CNC Mills: teste di inclinazione o tabelle rotanti che consentono superfici complesse di contorno .

Il layout dell'asse VMC tende verso 3 o 5 assi per la flessibilità:

3- axis vmc: XYZ Motion for Precision and Simplicity .

5- axis vmc: a+b assi di inclinazione per contorno e complessità .

Alcuni modelli offrono tabelle rotanti orizzontali .

La configurazione dell'asse HMC include anche le opzioni da 3 a 5 dell'asse:

3- Axis per funzionalità generali .

5- axis hmc tramite teste del mandrino inclinate .

Le tabelle rotanti sono spesso integrate per la flessibilità del posizionamento ....

Quindi, mentre CNC offre configurazioni di assi molto aperti, i VMC ottimizzano per flessibilità verticale a 3 o 5 assi e i layout HMC sfruttano le tabelle rotanti per il posizionamento del lavoro .

Gestione e fissaggio del pezzo

La proprietà del lavoro VMC tende a fare più affidamento sul caricamento manuale di infissi e pezzi, sia tramite gru o carrello elevatore . che alcuni modelli VMC di fascia alta integrano navette pallet e automazione del caricatore in parte in/outi. capacità .

HMC Fixturing is where horizontal machining centers showcase heavy automation capabilities around workholding and part movement. The sideways spindle accessibility makes integrating both pallet shuttle systems to swap fixtures, as well as front-end part loading/unloading systems, more feasible. HMCs thus tend towards highly automated workpiece handling.

Controllo dei trucioli e del refrigerante

I mulini CNC hanno flessibilità nel controllo dei chip e nei metodi di consegna del refrigerante: più macchine di base si basano sull'applicazione manuale di ugelli di refrigerante e padelle di chip, mentre i CNC avanzati integrano ugelli di refrigerante programmabile e sistemi di refrigerante alluvione per contenere chip e fluidi di raffreddamento per il ricircolo .}}}}}}}}}}}}}

La rimozione del chip VMC vantaggi dal supporto alla gravità, con i chip che cadono dal mandrino rivolto verso il basso . La consegna del refrigerante è spesso manuale tramite ugelli o metodi di inondazione . VMCS può consentire ai chip di accumulare sul letto, che richiede la pulizia . Le macchine chiuse sono meglio per il contenimento {{4}

Il controllo del chip HMC è un notevole vantaggio rispetto a VMCS - con orientamento orizzontale del mandrino, i chip evacuano sul retro e sui lati, facilmente contenuti nelle aree per la rimozione . Questo può sostenere il controllo del chip e il taglio del fluido più fattibili .

Parametri di riferimento della produttività

La produttività CNC è di nuovo piuttosto variabile: i mulini manuali sono più lenti nel funzionamento, mentre i modelli CNC avanzati massimizzano il tempo di esecuzione tramite navette per pallet, cambiamenti di utensili rapidi e automazione di caricamento/scarico delle parti . SO, la produttività CNC si estende da capacità di frequenza più basse .}}

I vantaggi della produttività VMC includono la facilità di funzionamento e manutenzione generale e l'accessibilità adatta per i negozi di lavoro a contratto che eseguono brevi corsi . per macchina è anche inferiore a HMC, che massimizza il ROI . Il tempo di inattività può essere più lungo senza un'ampia automazione . il benchmark complessivo è un livello medio {{3}

La produttività HMC è dove i centri di lavorazione orizzontale eccellono - rigidità pesante per lavorazione stabile, cambiamenti rapidi, più pallet con navette minimizzano i tempi di inattività tra le corse . caricamento di parti/scaricare continuamente . Questo massimizza il tempo di produzione e l'output giornaliero .} Obiettivi di produttività HMC per alta Throughput {4} {} {} {} {}}

Conclusione

Comprendere i vantaggi unici dei centri di lavorazione verticale e dei centri di lavorazione orizzontale, insieme alle loro differenze rispetto ai mulini CNC generali, consente ai produttori di effettuare investimenti ottimali nella lavorazione automatizzata .

Le configurazioni specializzate VMC e HMC si adattano a diversi scenari di produzione: i VMC forniscono un'opzione intuitiva, flessibile e di mulino CNC a basso costo ben adatto per le sale per utensili e il lavoro a breve termine che richiede frequenti cambi . il loro layout e l'operazione del fuso verticale sono facili da accedere ma limitati in part di movimentazione automatica.

HMCS, d'altra parte, forniscono una lavorazione orizzontale automatizzata e incentrata sulla produzione ottimizzata per il controllo dei chip, il taglio più pesante e l'output di volume più elevato . Il loro design specializzato consente l'automazione dell'integrazione attorno alle navette di pallet e ai sistemi di carico di parte {3 {3}