Devriez-vous choisir un centre d’usinage horizontal ou vertical?



J’entends souvent cette question : pourquoi choisirais-je unCentre d’usinage horizontal?  Ou, quand une console HMC est-elle meilleure qu’une VMC, je ne vois presque jamais de HMC?

Comme tant de choses, la réponse à ces questions est complexe.  Commençons par jeter un coup d’œil à la façon dont chacun est présenté.  Dans le diagramme ci-dessus, nous pouvons voir la disposition des axes d’une VMC (Centre d’usinage verticalou Vertical Mill) à gauche, et la disposition d’une console HMC (vous l’avez deviné : Horizontal Machining Center) 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 console HMC, le cube gris est la pierre tombale.  « Qu’est-ce qu’une pierre tombale ? » demandez-vous.  C’est un gros bloc de fonte qui se trouve au sommet d’un axe de rotation.  Vous attachez les pièces aux côtés de la pierre tombale.  Vous pouvez considérer tout cela comme un 4ème axe pour une console HMC, et ils ont beaucoup en commun avec le 4ème axe d’une VMC, mais ils sont beaucoup plus omniprésents.  On voit beaucoup de VMC sans 4ème axe actuellement utilisé, mais la plupart des HMC les utilisent constamment.

Avantages HMC

Avec tous ces inconvénients, il doit y avoir une raison pour laquelle les gens achètent encore des HMC, et il y en a.  Certains des indices pour comprendre pourquoi sont évidents à partir de certains des « problèmes de haute qualité » décrits pour HMC.  En termes simples, pour les types d’emplois, 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 puces 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 traînés par le liquide de refroidissement ou l’hélice du cutter.  Sur une console HMC, les choses sont tournées sur les côtés et la gravité aide à retirer les puces.  Si rien d’autre, cela signifie beaucoup moins de rebordage de copeaux, ce qui conduit à une durée de vie plus longue de l’outil et à une meilleure finition de surface.  L’état de surface est souvent tellement meilleur que moins de traitement en aval est nécessaire – de nombreuses pièces ont une finition acceptable dès 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 à usiner, et la colonne vers 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 VCC.

Enfin, et c’est peut-être le plus important, les consoles HMC sont généralement configurées avec des options qui améliorent considérablement la productivité.  La plupart des HMC auront une capacité de pierre tombale du 4e axe.  Beaucoup intègrent également cela 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 via un liquide de refroidissement de broche, mais la plupart des VMC ne sont pas configurées de cette façon et même lorsqu’elles sont, les choses ne fonctionnent pas aussi bien que sur une HMC.  Prenez l’idée de la tenue de travail du 4ème axe sur une VMC.  Le dégagement est un vrai problème car il doit tenir entre la table et la broche :

3 côtés sont accessibles pour chaque pièce, mais de nombreuses autres pièces peuvent être montées sur la pierre tombale. Pour couronner le tout, la pierre tombale du HMC repose sur une palette interchangeable.   Pendant qu’une pierre tombale complète de pièces est en cours d’usin, l’autre se trouve à l’extérieur de l’enceinte en cours d’établissement ou de chargement/déchargement.  C’est ainsi que les consoles HMC atteignent 85 % d’utilisation de la broche 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.

Alors que nous parlons 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 que moins d’opérateurs sont nécessaires.  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 d’emplois pour un Horizontal.  Avec le bon fixturing (qui peut être plus complexe à concevoir et plus coûteux à créer), de nombreux magasins affirment que moins de formation est nécessaire pour leurs opérateurs de HMC aussi.

Pour couronner la discussion sur HMC Pros, je veux transmettre une citation d’un magasin qui prétend qu’ils peuvent citer des prix 25% plus bas avec leur HMC que leur VMC tout en conservant la même marge bénéficiaire.  Ils croient fermement que leur HMC leur fait gagner plus d’affaires en conséquence.  Compte tenu des volumes de production plus élevés, des devis plus bas et de la capacité à effectuer des travaux d’usinage plus sophistiqués, posséder un horizontal peut déplacer un atelier dans une toute nouvelle catégorie où il peut soumissionner sur des travaux qu’il ne pouvait pas auparavant.

Meilleures opportunités pour les HMC

Pour les magasins qui doivent être les plus compétitifs, qui ont la meilleure expertise, qui ont le capital pour investir et qui peuvent vraiment se permettre de pomper les pièces en volume, les HMC ont beaucoup de sens.  L’investissement est vraiment un catalyseur clé pour un magasin qui envisage un HMC.  Investissement dans les compétences, les centres d’usinage plus coûteux et parfois l’outillage amélioré.  Entre la nature des configurations sur l’outillage et les travaux de précision accrues que leurs HMC leur permettent d’enchérir, un autre atelier a fondé qu’ils devaient investir dans les MMT parce que les jauges de hauteur et les micros n’allaient tout simplement pas le couper.

Meilleures opportunités pour 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’emploi et que vous avez de très faibles quantités, si vous avez rarement besoin d’envisager un travail du 4ème axe, et si vous faites beaucoup de travail sur de grandes plaques, tenez-vous-en à VMC. Les centres d’usinage horizontaux sont rarement les premières machines qu’un atelier achète. Obtenez cette première console VMC, passez à une seconde, puis envisagez une console HMC.  Il a le potentiel de plus que doubler la capacité de vos 2 VMC.

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