Scegliere un centro di lavoro orizzontale o verticale?
Come tante cose, la risposta a queste domande è complessa. Iniziamo dando un'occhiata a come è strutturato ciascuno di essi. Nel diagramma precedente, possiamo vedere il layout degli assi per un VMC (Centro di lavoro verticaleo fresa verticale) a sinistra e il layout di un HMC (avete indovinato: centro di lavoro orizzontale) a destra. Il sottile blocco rettangolare grigio è la tavola della macchina, il cilindro è il mandrino della macchina e, nel caso dell'HMC, il cubo grigio è la lapide. "Che cos'è una lapide?" chiedi. Si tratta di un grande blocco di ghisa che si trova in cima a un asse per la rotazione. I pezzi vengono fissati ai lati della pietra portapezzi. Si può pensare a tutta questa faccenda come a un 4° asse per un HMC, e hanno molto in comune con il 4° asse di un VMC, ma sono molto più pervasivi. Si vedono molte VMC senza il 4° asse attualmente in uso, ma la maggior parte delle HMC le usa costantemente.
Vantaggi di HMC
Con tutti questi svantaggi, ci deve essere un motivo per cui le persone acquistano ancora HMC, e c'è. Alcuni degli indizi per capire perché sono evidenti da alcuni dei "problemi di alta qualità" descritti per gli HMC. In poche parole, per i tipi di lavoro, le HMC possono essere molto più produttive di quelle VMC e si ripagheranno da sole. La maggior parte delle HMC ha alcuni vantaggi fondamentali rispetto alle VMC.
In primo luogo, l'evacuazione del truciolo è aiutata dalla gravità. Su un VMC, i trucioli nei fori profondi e nelle tasche si trovano sul fondo e devono essere trascinati fuori dal refrigerante o dall'elica della fresa. Su un HMC, le cose sono girate su un lato e la gravità aiuta a estrarre i trucioli. Se non altro, ciò significa una ritaglio del truciolo significativamente inferiore, il che porta a una maggiore durata utensile e a una migliore finitura superficiale. La finitura superficiale è spesso molto migliore che è necessaria meno lavorazione a valle: molte parti hanno una finitura accettabile appena usciti dalla macchina.
In secondo luogo, queste macchine sono più rigide. Sono costruiti in modo più pesante perché sono destinati alla produzione di volumi più elevati e l'anello strutturale dal mandrino, al portautensili, all'utensile, attraverso il pezzo e la colonna di ritorno al mandrino è più corto e le forze agiscono più favorevolmente contro la geometria. Vibrano meno, deviano meno e hanno meno probabilità di vibrare rispetto ai VMC.
Infine, e forse la cosa più importante, le HMC sono in genere configurate con opzioni che migliorano notevolmente la produttività. La maggior parte di tutti gli HMC avrà una capacità di lapide del 4° asse. Molti lo integrano anche con un cambio pallet. Un'altra opzione comune è l'alta pressione attraverso il refrigerante del mandrino. È possibile acquistare un VMC configurato con il 4° asse, attaccare una lapide nel 4° asse, aggiungere il cambio pallet e aggiungere il refrigerante attraverso il mandrino, ma la maggior parte dei VMC non sono configurati in questo modo e anche quando lo sono le cose non funzionano bene come su un HMC. Prendiamo l'idea del serraggio dei pezzi del 4° asse su un VMC. Il gioco è un vero problema perché deve inserirsi tra la tavola e il mandrino:
È possibile accedere a 3 lati per ogni pezzo, ma molti più pezzi possono essere montati sulla lapide. Per finire, la lapide HMC si trova su un pallet intercambiabile. Mentre una lapide completa di parti viene lavorata, l'altra si trova all'esterno dell'involucro in fase di installazione o caricamento/scarico. In questo modo le HMC raggiungono l'85% di utilizzo del mandrino rispetto al 25% della VMC media. Ciò significa che il mandrino dell'HMC funziona più di 3 volte più spesso e può facilmente produrre più di 3 volte più parti rispetto all'equivalente VMC.
A proposito di costi e produttività, parliamo degli operatori delle macchine. Dato che un HMC può svolgere il lavoro di 3 VMC, ciò significa che sono necessari meno operatori. Questo rappresenta la maggior parte degli ulteriori risparmi che pongono le HMC davanti alle VMC in termini di ROI, una volta che tutti i fattori sono considerati e si hanno i giusti tipi di lavori per un orizzontale. Con il giusto fissaggio (che può essere più complesso da progettare e più costoso da realizzare), molte officine affermano che è necessaria meno formazione anche per i loro operatori HMC.
Per concludere la discussione sui professionisti HMC, voglio passare una citazione da un negozio che afferma di poter quotare prezzi inferiori del 25% con i loro HMC rispetto ai loro VMC e mantenere comunque lo stesso margine di profitto. Credono fermamente che la loro HMC stia facendo guadagnare loro più affari. Dati i volumi di produzione più elevati, le quotazioni più basse e la capacità di eseguire lavorazioni più sofisticate, possedere un negozio orizzontale può spostare un'officina in una categoria completamente nuova in cui può fare offerte per lavori che prima non poteva fare.
Le migliori opportunità per le HMC
Per quelle officine che devono essere le più competitive, avere le migliori competenze, avere il capitale da investire e possono davvero permettersi di spingere per pompare le parti in volume, le HMC hanno molto senso. L'investimento è davvero un fattore chiave per un'officina che sta valutando un HMC. Investimenti in competenze, centri di lavoro più costosi e talvolta utensili aggiornati. Tra la natura di fare le impostazioni sugli utensili e i lavori di maggiore precisione che le loro HMC consentono loro di fare offerte, un'altra officina ha fondato che avevano bisogno di investire in CMM perché i misuratori di altezza e i microfoni non sarebbero stati sufficienti.
Le migliori opportunità per i VMC
Se il capitale di investimento è limitato, se sei appena agli inizi e non hai accumulato le competenze e l'esperienza, se hai bisogno di semplicità, se cambi spesso lavoro e hai quantità molto basse, se raramente hai bisogno di prendere in considerazione qualsiasi lavoro sul 4° asse e se lavori molto su piastre di grandi dimensioni, attieniti alle VMC. I centri di lavoro orizzontali sono raramente le prime macchine acquistate da un'officina. Prendi quel primo VMC, passa a un secondo e poi prendi in considerazione un HMC. Ha il potenziale per più che raddoppiare la capacità dei tuoi 2 VMC.