Faut-il choisir un centre d’usinage horizontal ou vertical ?
Comme beaucoup de choses, la réponse à ces questions est complexe. Commençons par jeter un coup d’œil à la façon dont chacun est disposé. Dans le schéma ci-dessus, nous pouvons voir la disposition de l’axe d’une VMC (Centre d’usinage verticalou fraiseuse verticale) à gauche, et la disposition d’une console HMC (vous l’avez deviné : centre d’usinage horizontal) à droite. Le mince bloc rectangulaire gris est la table de la machine, le cylindre est la broche de la machine, et dans le cas de la HMC, le cube gris est la pierre tombale. « Qu’est-ce qu’une pierre tombale ? » demandez-vous. Il s’agit d’un gros bloc de fonte qui se trouve au sommet d’un axe de rotation. Vous fixez les pièces sur les côtés de la pierre tombale. Vous pouvez considérer tout cela comme un 4e axe pour une console HMC, et ils ont beaucoup en commun avec le 4e axe d’une VMC, mais ils sont beaucoup plus répandus. On voit beaucoup de VMC sans 4ème axe actuellement utilisé, mais la plupart des HMC les utilisent constamment.
Avantages de la console HMC
Avec tous ces inconvénients, il doit y avoir une raison pour laquelle les gens achètent encore des HMC, et c’est le cas. Certains des indices permettant de comprendre pourquoi sont apparents dans certains des « problèmes de haute qualité » décrits pour les HMC. En termes simples, pour les types de travaux, les HMC peuvent être beaucoup plus productifs que les VMC et seront plus que rentables. La plupart des HMC présentent quelques avantages fondamentaux par rapport aux VMC.
Tout d’abord, l’évacuation des copeaux est facilitée par la gravité. Sur un VMC, les copeaux dans les trous profonds et les poches se trouvent dans le fond et doivent être évacués par le liquide de refroidissement ou l’hélice de la fraise. Sur une console HMC, les objets sont tournés sur le côté et la gravité aide à retirer les copeaux. À tout le moins, cela signifie beaucoup moins de recoupe de copeaux, ce qui prolonge la durée de vie de l’outil et améliore l’état de surface. La finition de surface est souvent tellement meilleure qu’il faut moins de traitement en aval - de nombreuses pièces ont une finition acceptable dès la sortie de la machine.
Deuxièmement, ces machines sont plus rigides. Ils sont construits plus lourdement parce qu’ils sont destinés à une production en plus grand volume, et la boucle structurelle de la broche, en passant par le porte-outil, l’outil, à travers la pièce et le retour de la colonne jusqu’à la broche est plus courte et les forces agissent plus favorablement contre la géométrie. Ils vibrent moins, dévient moins et sont moins susceptibles de bavarder que les VMC.
Enfin, et c’est peut-être le plus important, les HMC sont généralement configurées avec des options qui améliorent considérablement la productivité. La plupart des HMC auront une capacité de pierre tombale sur le 4e axe. Beaucoup l’intègrent également avec un changeur de palettes. Une autre option courante est la haute pression à travers le liquide de refroidissement de la broche. Vous pouvez acheter une VMC configurée avec le 4ème axe, coller une pierre tombale dans le 4ème axe, ajouter un changement de palette et ajouter du liquide de refroidissement par broche, mais la plupart des VMC ne sont pas configurés de cette façon et même lorsqu’elles le sont, les choses ne fonctionnent pas aussi bien que sur une HMC. Prenez l’idée du dispositif de serrage du 4ème axe sur une VMC. Le dégagement est un vrai problème car il doit s’insérer entre la table et la broche :
3 côtés sont accessibles pour chaque pièce, mais beaucoup plus de pièces peuvent être montées sur la pierre tombale. Pour couronner le tout, la pierre tombale de HMC repose sur une palette interchangeable. Pendant qu’une pierre tombale complète de pièces est en cours d’usinage, l’autre se trouve à l’extérieur du boîtier en cours d’installation ou de chargement/déchargement. C’est ainsi que les HMC atteignent une utilisation de la broche de 85 % contre 25 % pour la VMC moyenne. Cela signifie que la broche de la console HMC fonctionne plus de 3 fois plus souvent et peut très facilement fabriquer plus de 3 fois plus de pièces que la VMC équivalente.
Puisque nous abordons les sujets de coût et de productivité, parlons des opérateurs de machines. Étant donné qu’une console HMC peut faire le travail de 3 VMC, cela signifie qu’il faut moins d’opérateurs. Cela représente la plupart des économies supplémentaires qui placent HMC devant VMC en termes de retour sur investissement une fois que tous les facteurs sont pris en compte et que vous avez les bons types de travaux pour un Horizontal. Avec le bon dispositif (qui peut être plus complexe à concevoir et plus coûteux à créer), de nombreux ateliers affirment que moins de formation est également nécessaire pour leurs opérateurs HMC.
Pour clore la discussion sur les HMC Pros, je tiens à transmettre une citation d’un magasin qui prétend qu’ils peuvent proposer des prix inférieurs de 25 % avec leur HMC par rapport à leurs VMC tout en conservant la même marge bénéficiaire. Ils sont convaincus que leur HMC leur permet de gagner plus d’affaires. Compte tenu des volumes de production plus élevés, des devis plus bas et de la capacité à effectuer des usinages plus sophistiqués, posséder un horizontal peut faire passer un atelier dans une toute nouvelle catégorie où il peut soumissionner sur des travaux qu’il ne pouvait pas auparavant.
Les meilleures opportunités pour les HMC
Pour les ateliers qui doivent être les plus compétitifs, avoir la meilleure expertise, avoir le capital à investir et qui peuvent vraiment se permettre de pousser pour pomper les pièces en volume, les HMC ont beaucoup de sens. L’investissement est vraiment un facteur clé pour un atelier qui envisage d’adopter une console HMC. Des investissements dans les compétences, des centres d’usinage plus coûteux et parfois un outillage amélioré. Entre la nature de la configuration de l’outillage et les travaux de précision accrue sur lesquels leurs HMC leur permettent de soumissionner, un autre atelier a fondé qu’il devait investir dans des MMT parce que les jauges de hauteur et les micros n’allaient tout simplement pas suffire.
Meilleures opportunités pour les VMC
Si le capital d’investissement est serré, si vous débutez et que vous n’avez pas accumulé les compétences et l’expérience, si vous avez besoin de simplicité, si vous changez beaucoup d’emplois et que vous avez de très petites quantités, si vous avez rarement besoin d’envisager un travail de 4ème axe, et si vous faites beaucoup de travail sur de grandes plaques, tenez-vous-en aux VMC. Les centres d’usinage horizontaux sont rarement les premières machines qu’un atelier achète. Obtenez cette première VMC, passez à une seconde, puis envisagez une HMC. Il a le potentiel de plus que doubler la capacité de vos 2 VMC.