Разлика между вертикална и хоризонтална фреза

В механообработката разбирането на разликата между вертикална и хоризонтална фреза е от основно значение за определяне на производствената стратегия на цеха. Макар двете машини да споделят принципа на отнемане на стружка чрез въртящ се инструмент, ориентацията на шпиндела определя архитектурата на машината, поемането на силите на рязане и най-вече рентабилността на всеки проект. Изборът на грешна конфигурация може да доведе до оперативни тесни места или до предимензионирана инвестиция, която трудно се изплаща.

Какво отличава вертикалната фреза

Вертикалната фреза (VMC) е най-разпространената конфигурация в металообработващия сектор. Основната ѝ характеристика е, че оста на шпиндела е вертикална, перпендикулярна на работната маса.

Повечето от тези машини използват C-образна конструкция, при която колоната се издига над основата, за да носи шпинделната глава. Това е конструкцията, която използваме във Vurcon за нашата серия VL (като моделите VL-65 или VL-116), като даваме приоритет на твърдостта чрез ролкови линейни направляващи. При вертикалната конфигурация детайлът се закрепва върху масата, а инструментът атакува отгоре, което осигурява естествена ергономия за оператора и улеснява технологичния преход за цеховете, идващи от конвенционалното фрезоване.

Предимства

​ Вертикалните фрези са предпочитаният вариант за повечето приложения заради баланса между цена и производителност:

• Видимост и контрол: Операторът вижда директно зоната на рязане. Това е задължително при изработката на форми или сложни единични детайли, където визуалният контрол предотвратява скъпи грешки.

• По-ниска първоначална инвестиция: Покупната цена е значително по-ниска от тази на хоризонталната. Това позволява достъп до модерна технология за управление, като системата Fanuc 0iMF Plus, която интегрираме стандартно, без да се застрашава ликвидността на предприятието.

• Универсалност: Това са гъвкави машини, които се адаптират добре към честите промени в настройката. Освен това заемат по-малко площ в цеха.

• Ефективната алтернатива: Ако здрава вертикална машина се оборудва с четвърта ос (делителна маса), могат да се обработват няколко страни на детайла. Така се получава голяма част от функционалността на хоризонталната машина за част от цената.

Недостатъци

Физиката на вертикалното разположение създава някои предизвикателства в условия на голямо производство:

• Отвеждане на стружката: При обработка на дълбоки кухини гравитацията кара стружката да се натрупва на дъното. Това налага използване на ефективни системи за отвеждане или охлаждане с високо налягане, за да не реже инструментът отново стружката, което би влошило качеството на повърхността.

• Време за подготовка: Без външни палетни системи зареждането и разтоварването на детайлите обикновено изисква спиране на машината, което намалява ефективното време на рязане в сравнение със системите за непрекъснато производство.

Какво отличава хоризонталната фреза

При хоризонталната фреза (HMC) шпинделът е монтиран успоредно на пода. Инструментът атакува детайла отстрани. Тези машини обикновено се изграждат с много здрави кутийни конструкции или с подвижна колона и са проектирани по начало за масово производство, като обикновено включват въртящи се маси (ос B) и сменители на палети.

Тази архитектура променя динамиката на силите. Силата на рязане е насочена към колоната, което осигурява голяма стабилност при тежка груба обработка, а гравитацията става съюзник за почистването на работната зона.

Предимства

Хоризонталната архитектура се отличава, когато целта е обем и непрекъснато производство:

• Управление на стружката: Стружката пада свободно далеч от детайла и инструмента. Това е идеално при обработка на материали, които образуват много стружка, или при критични повърхности, където не може да има остатъци.

• Обработка от няколко страни: Благодарение на въртящата се ос B машината има достъп до четири страни на детайла с едно затягане, което подобрява относителната геометрична точност между различните обработени страни.

• Производителност: Системата за смяна на палети позволява зареждане на следващия детайл, докато машината продължава да работи, което максимизира натоварването на шпиндела.

Недостатъци

Въпреки техническите им възможности съществуват сериозни пречки за въвеждането им в цеховете за обща механообработка:

• Висока цена: Първоначалната инвестиция е много голяма, често три пъти цената на вертикална машина от висок клас.

• Сложност: Закрепването на детайли върху кули или кубове изисква скъпа оснастка и по-сложна технологична подготовка.

• Трудност при контрола: Детайлът обикновено остава скрит зад колоната или защитните прегради, което затруднява визуалната проверка по време на рязането.

Обобщаваща таблица

По-долу са сравнени ключовите технически и икономически аспекти, за да се улесни вземането на решение:

Кога ми е по-изгодна едната или другата?

Решението не бива да се основава само на технологията, а на възвръщаемостта на инвестицията (ROI) според вида работа, която извършва вашият цех.

Хоризонталната е подходяща, ако: Имате договори за хиляди еднакви детайли месечно (като блокове на двигатели или корпуси на помпи) и трябва да сведете времената на цикъла до абсолютния минимум, което оправдава голяма финансова инвестиция и сложна оснастка.

Вертикалната е подходяща, ако: Приоритетът ви е гъвкавостта, точността и възможността за бърза смяна на задачите. За повечето цехове най-разумната стратегия е да изберат вертикална машина с висока твърдост, като серията VL на Vurcon.

Реален случай: цех за механообработка във Валенсия

Клиент от сектора на формите замени стара вертикална фреза с обработващ център Vurcon VL-116.

Резултатът: Благодарение на по-високата твърдост на ролковите направляващи и топлинната стабилност на новата машина те успяха да увеличат подаванията при рязане и съкратиха времето за довършваща обработка на формите с 25%. Това показа, че за повишаване на производителността често не е нужно да се преминава към скъпа хоризонтална архитектура, а да се инвестира в по-добре конструирана вертикална машина.

Освен това познатото управление Fanuc на нашите машини гарантира, че операторите могат да са продуктивни от първия ден, без продължително обучение.

Имате съмнения коя машина е най-рентабилна за вашето производство?

Не рискувайте с инвестицията си. Изпратете ни чертежа на критичния си детайл и инженерите по приложенията на Vurcon ще направят безплатно проучване на времето на цикъла. Ще ви кажем с точни данни кое решение осигурява най-добрата производителност за вашия бизнес.