Diferența dintre CNC, VMC și HMC

Introducere

Funcțiile de prelucrare CNC ca o metodă vitală de fabricație care permite automatizarea computerizată și precizia pentru a controla mașini -unelte automate, inclusiv mori, strunguri, routere și marmură . Două configurații principale ale mașinilor CNC, numite centre de prelucrare verticală (VMC) și centre de prelucrare orizontală (HMCS), sunt concepute în mod specific pentru aplicații specifice în CNC.

The following guide will explain how CNC technology powers manufacturing operations before introducing VMCs and HMCs derived from CNC systems. It will describe their purpose along with six major differences between them, followed by a summary table. An understanding of how CNC, VMC, and HMC configurations differ in their capabilities and applications will help manufacturers make informed investments in machining active .

Tabel de comparație

Mai jos este un tabel de comparație care evidențiază diferențele cheie între factori:

Ce este CNC?

CNC reprezintă un control numeric pe computer, care descrie sisteme de prelucrare automată care utilizează sisteme de programare și control computerizate pentru a opera mașini de frezare alături de strunguri, routere, polizoare și alte instrumente de tăiere .

Sistemul permite prelucrarea componentelor prin instrucțiuni programate care specifică coordonatele împreună cu adâncimi și alimente și viteze, și căi de scule și parametri suplimentari . Sistemul automat funcționează componente ale mașinii prin controlul său asupra axului și a schimbătorilor de palete și a unor unități de axe, schimbătoare de scule și elemente suplimentare .

Prin automatizarea CNC, procesele de fabricație obțin o viteză mare alături de precizie și repetabilitate și precizie, iar flexibilitatea . Sistemul funcționează bine pentru nivelurile de producție, de la sectoarele scăzute până la nivel ridicat în aerospațial, auto, mucegai și matriță, medical și energetic și dincolo de .

Tipuri de mașini CNC

1. Mașină de frezare CNC .

2. CNC MASHE MASHE .

3. router cnc .

4. Mașină de tăiere cu plasmă CNC .

5. Mașină de tăiere laser CNC .

6. CNC EDM (mașină de descărcare electrică) .

7. CNC WaterJet Machine de tăiere .

8. CNC GRANDER .

9. Mașină de foraj CNC .

10. Mașină de îndoire CNC (apăsați frână) .

Cum funcționează CNC?

Mașinile -unelte CNC utilizează controale computerizate pentru operațiuni de prelucrare directă prin intermediul datelor de coordonate programate care dictează locații precise, adâncimi, viteze, căi de instrumente și specificații .

Ei lucrează la un flux de bază al procesului CNC care implică:

Un design de piese este dezvoltat în software-ul CAD, apoi convertit într-un program CNC prin intermediul programării CAM . CAM software utilizează modelul CAD și calea de instrumente dorită ca intrare, apoi iese instrucțiuni G-Code și M-Code pentru mașina CNC .

Codul programului CNC este introdus în controlerul CNC, care îl citește și îl interpretează în semnale electronice .

Semnalele sunt trimise către servo -motoare și mecanisme de acționare, axe și componente ale mașinilor de control . Acest lucru automatizează mișcarea precisă și funcționarea fusurilor, instrumentelor, paleților și diapozitivelor de axe, după cum este necesar pentru a produce piesa prin eliminarea materialului .

Controlul feedback -ului prin traductoarele de poziție permite controlerului CNC să monitorizeze locațiile efective ale instrumentelor și a axelor împotriva locațiilor programate pentru a asigura execuția de precizie .

Prelucrarea automată oferă precizie și repetabilitate chiar și pentru cele mai complexe componente .

Aplicații de prelucrare CNC

Prelucrarea CNC este utilizată în aproape fiecare industrie de fabricație care necesită prelucrare a metalelor de înaltă precizie pentru produse precum:

Aerospațial: Motor și componente structurale, angrenaj de aterizare, piese de rachetă .

Mucegai și moare: Matrițe de injecție, turnări de matriță, prototip instrument .

Medical: Implanturi, echipament chirurgical, protetic .

Auto: Blocuri de motor, cilindri, piese de transmisie .

Energie: Lame de turbină, piese solare, componente nucleare .

Imprimare 3D: Duze de imprimare, capete fierbinți, piese extruder de precizie .

Ce este VMC?

VMC înseamnăCentru de prelucrare verticală, reprezentând mașini de frezare CNC cu o orientare verticală a axului de tăiere a fusului și a aspectului axei . axul aliniat vertical se menține și conduce instrumente de tăiere (burghie, mori, etc.

Tipuri de VMC -uri

1. 3- axa VMCS: Permite mișcarea liniară de -a lungul axelor x, y și z pentru frezare de bază .

2. 5- axis vmcs: Permiteți capul de înclinare/tabel pentru conturarea suprafețelor complexe .

3. VMCS de mare viteză: Optimizat pentru HSM cu fusuri RPM ridicate .

4. coloană dublă vmcs: rigiditate grea pentru precizie stabilă .

5. gantry vmcs: mutarea gantriei peste o piesă de lucru staționară .

Cum funcționează VMC?

Procesul de prelucrare VMC funcționează de:

Montarea unei piese de lucru pe patul mașinii sau paletul .

Selectarea instrumentelor din Caruselul de schimbător automat de instrumente .

Alinierea sistemului de coordonate și a compensărilor de lucru .

Rularea programului CNC, care poziționează partea exact sub fusul orientat în jos .

Direcția instrumentului de tăiere de filare de -a lungul copiilor de instrumente pentru a elimina materialul prin frezare, foraj, etc. . Coolantis aplicat pentru controlul căldurii și eliminarea cipurilor .

Operația automată oferă precizie, repetabilitate și eficiență . piese manipulate prin intermediul schimbătorilor de paleți sau a încărcătoarelor de părți robotice/descărcatoare .

Aplicații ale mașinilor VMC

VMC -urile sunt fabricile CNC extrem de comune utilizate în aplicații precum:

Prelucrare aerospațială .

Componente auto .

Piese medicale și stomatologice precum implanturi, protetice .

Formele de injecție și instrumente de matriță turnată .

Lame de turbină din industria energetică, părți nucleare .

Prelucrare generală de precizie .

Capabilitățile lor flexibile, amprenta mai mică și costurile mai mici decât HMC -urile permit o utilizare extinsă .

Ce este HMC?

Centre de prelucrare orizontalăau o orientare orizontală a axului lor de scule, cu unelte de tăiere rotativă montate pe partea laterală a axului orientată pe verticală . Acest aspect al axei orizontale permite configurații de proiectare alternativ

Tipuri de mașini HMC

Mills cu costuri reduse: mai multă intervenție manuală .

HMC -uri complet automatizate: grupuri de palete, parțial încărcarea/descărcarea automatizării .

5- Axis Universal HMCS: înclinarea capetelor fusului .

Configurații HMC de mare viteză: Spindles Direct Drive ajungând la 20K RPM .

Overhead Gantry HMC: Piesa de lucru staționară .

Cum funcționează HMC?

Procesul de prelucrare orizontală pe configurațiile HMC funcționează de:

Încărcarea automată a unui palet de piatră de mormânt cu piese de lucru fixate din bazinul de palete de depozitare utilizând sistemul de manipulare a paletelor .

Poziționarea primei piese de lucru sub ax prin tabele de transfer sau tabele rotative .

Rularea programului CNC pentru a direcționa mișcările de instrumente de -a lungul unor tool complexe pentru frezare, foraj, etc. ., în timp ce lichidul de răcire este aplicat .

Schimbarea automată a instrumentelor, culegând instrumente optimizate din schimbătorul de instrumente Carusel .

Producție continuă prin transferul paleților suplimentari în poziția de la depozitarea piscinei de paleți .

Descărcarea pieselor de lucru terminate prin intermediul sistemului automat de manipulare a paletei .

Diferențele dintre CNC, VMC și HMC

Există șase domenii principale în care capacitățile și aplicațiile optime diverge între fabricile generale CNC, configurațiile VMC și configurațiile HMC:

Orientarea și designul mașinii .

Poziționarea și mișcarea fusului .

Configurarea și capacitățile axei .

Manipularea piesei de lucru/fixarea .

Control cip/lichid de răcire .

Benchmark -uri de productivitate .

Comparând fiecare factor între CNC, VMC și HMC, producătorii pot face investiții optime în prelucrarea activelor pentru nevoile lor de producție specifice .

Orientarea și proiectarea mașinii

CNC mills are available in vertical, horizontal, or universal multi-axis configurations to provide flexible milling capabilities. Universal CNC mills allow switching between vertical and horizontal setups. Machines range from more manual to fully automated in operation.

Orientarea VMC este definită prin alinierea sa verticală a axului, cu instrumente de tăiere orientate direct în jos în partea de sus a pieselor de lucru . Acest lucru face ca eliminarea cipului să fie asistată de gravitație . design -uri variază de la mai multe manuale 3- moșii de coloane {5- axe automatizate .} Axis automatizat.}} Axis automatizat .} Axis automat

Orientarea HMC este definită prin axul său orizontal așezat în lateral, cu instrumente de tăiere orientate pe verticală în sus în părțile laterale ale pieselor de lucru . Această dispunere orizontală permite o mai ușoară integrare a automatizării de încărcare a pieselor prin intermediul unor grupuri de palete și transportoare datorită arhitecturii deschise {. HMC, astfel încât să tindă către mai mult automat, producția de producție {design-uri de producție de producție, înne Vmcs .

Poziționarea și mișcarea fusului

Configurațiile CNC permit o serie de capacități de poziționare și mișcare a fusului, în funcție de mai multe axe și dimensiunea piesei:

Axa 3- este mai limitată în capacitatea de contur .

4 și 5- Axa CNC Mills permit poziționarea/unghiurile mai complexe .

Modelele universale permit comutarea orientării fusului .

Mișcarea fusului VMC este definită prin orientare consistentă pe orientare verticală în jos, cu mișcări de plonjare dreaptă și poziționare bazându -se pe sprijinul mișcării/unghiurilor axelor auxiliare .}

Forța descendentă a axului poate deforma părți cu pereți subțiri pe VMCS .

Capetele VMC universale permit o anumită flexibilitate unghiulară .

Fusurile HMC au orientarea orizontală și instrumentele orientate laterale, permițând poziționarea diferită, cu mișcări orizontale drepte .

Fără forță de plonjare descendentă .

Modelele de axe 5- permit rotirea capului fusului pentru flexibilitatea unghiului .

Configurarea și capacitățile axei

CNC Mills au din nou o gamă largă de configurații de axe și capacități de mișcare în funcție de modelul mașinii:

3- axa cnc mori: mișcare liniară XYZ de bază .

4- axa CNC Mills: Axa tabelului rotativ suplimentar .

5- axa CNC Mills: capete de înclinare sau tabele rotative care permit suprafețele complexe de contur .

Dispunerea axei VMC tinde spre 3 sau 5 axe pentru flexibilitate:

3- axa vmc: mișcare XYZ pentru precizie și simplitate .

5- axa vmc: a+b axe de înclinare pentru contur și complexitate .

Unele modele oferă tabele rotative orizontale .

Configurația axei HMC include, de asemenea, 3 până la 5 opțiuni de axe:

3- axă pentru capabilități generale .

5- axa HMC prin înclinare capete de fus .

Tabelele rotative sunt adesea integrate pentru poziționarea flexibilității ....

Deci, în timp ce CNC oferă configurații de axe foarte deschise, VMC-urile optimizează pentru flexibilitatea verticală de 3 sau 5 axe, iar machete HMC folosesc tabele rotative pentru poziționarea de lucru .

Manipularea piesei de lucru și fixarea

VMC Workholding tends to rely more on manual loading of fixtures and workpieces, whether via crane or forklift. Certain higher-end VMC models integrate pallet shuttles and part loader automation, but the predominant vertical spindle orientation makes this more challenging to execute. So VMC's trend manual in their part in/out capabilități .

HMC Fixturing este locul în care centrele de prelucrare orizontală prezintă capabilități de automatizare grele în jurul lucrării și mișcării pieselor . Accesibilitatea laterală a axului face ca integrarea atât a sistemelor de navetă pentru paleți să schimbe accesorii, precum și o piesă frontală de încărcare/descărcare a sistemelor de lucru mai fezabile . HMC-uri, astfel încât să se ridice către lucrări de înaltă automat

Controlul cipului și lichidului de răcire

Mills CNC au flexibilitate în metodele de control al răcirelor și de lichidare a lichidului de răcire - Mașinile mai de bază se bazează pe aplicarea manuală a duzelor de răcire și a tigăilor de cipuri, în timp ce CNC -urile avansate integrează duze de răcire programabile și sisteme de răcire pentru inundații pentru a conține chipsuri și lichide de răcire pentru recirculare . pentru a conține chipsuri și lichide de răcire pentru recirculare .

Înlăturarea cipurilor VMC beneficiază de suportul gravitațional, cu jetoane care se îndepărtează de fusul orientat în jos . Livrarea de lichid de răcire este adesea manuală prin duze sau metode de inundații . VMC-uri pot permite acumularea cipurilor pentru a se acumula pe pat, care necesită curățare . Mașini închis

Controlul cipurilor HMC este un avantaj notabil față de VMC - cu orientarea orizontală a fusului, jetoanele evacuează în spate și laterale, conținute cu ușurință în zone pentru îndepărtare . Acest lucru face ca controlul cipului HMC și tăierea recirculării fluidelor/filtrării mai mult {. NOZZLE DE ÎNCĂRCARE DE LIBID POT SPRIȚIE mai mult:

Repere pentru productivitate

Productivitatea CNC este din nou destul de variabilă - fabricile manuale sunt mai lente în funcționare, în timp ce modelele avansate CNC maximizează timpul de rulare prin navete de paleți, schimbători de scule rapide și de încărcare/descărcare a automatizării . SO, productivitatea CNC se întinde de la capabilități de prindere mai mici la mai mari .}}

Avantajele productivității VMC includ o ușurință generală de funcționare și întreținere, iar accesibilitatea potrivită pentru magazinele de locuri de muncă contractuale care efectuează pe scurt . Costul pe mașină este, de asemenea, mai mic decât HMC, ceea ce maximizează ROI . timpul de oprire de schimbare poate fi mai lung, fără automatizare extensivă . Productivitate generală este un nivel

Productivitatea HMC este locul în care centrele de prelucrare orizontală excelează - rigiditate grea pentru prelucrări stabile, schimbătoare de scule rapide, mai multe palete cu navete minimizează timpul de oprire între rulări . Piese încărcătoare/descărcare continuă . Acest lucru maximizează timpul de producție și ieșirea zilnică {. HMC Productivitate AMS pentru o mare creștere . HMC Productivitate AMS pentru mare de mare nivel

Concluzie

Înțelegerea avantajelor unice ale centrelor de prelucrare verticală și a centrelor de prelucrare orizontală, împreună cu diferențele lor față de fabricile generale CNC, permite producătorilor să facă investiții optime în prelucrarea automată .

The specialized VMC and HMC configurations suit different production scenarios - VMCs provide an intuitive, flexible, and lower-cost CNC mill option well-suited for toolrooms and short-run work requiring frequent changeovers. Their vertical spindle layout and operation are easy to access but limited in part movement automation.

HMC-urile, pe de altă parte, furnizează prelucrări orizontale automatizate, orientate către producție, optimizate pentru controlul cipurilor, tăierea mai grea și ieșirea cu volum mai mare . Proiectarea lor specializată permite automatizarea integrării în jurul navetelor de paleți și a sistemelor de încărcare/descărcare a pieselor pentru a maximiza producția de producție ., cu toate acestea, HMC-uri au o producție de producție de producție {