Centres d'usinage et d'usinage CNC HMC

Les équipements d'usinage CNC permettent aux entreprises de produire des pièces complexes dans un processus d'usinage simple et convivial. Cette conception offre des avantages significatifs en termes de productivité :elle réduit les coûts de main-d'œuvre, améliore la qualité des pièces et le temps de travail.

Centres d'usinage horizontaux (CHM)

La version HMC du centre de tournage CNC comprend une broche horizontale qui vous permet d'accélérer le processus de fabrication et de vous assurer de ne pas être interrompu. Par exemple, l'orientation de la console HMC permet aux puces de tomber naturellement, il n'est donc pas nécessaire de perdre du temps à les retirer de la table. Pour une efficacité maximale, vous pouvez même positionner la console HMC sur une palette tout en chargeant le travail sur une palette séparée.

Centres d'usinage à cinq axes

Un type de machine populaire est le centre d'usinage à cinq axes, qui est le plus couramment utilisé dans l'industrie aérospatiale. La machine à cinq axes a la possibilité d'incliner les pièces ou simplement de s'incliner. Cette fonctionnalité permet à la machine de suivre en douceur la surface profilée et de positionner facilement l'outil dans différentes orientations.

Centres d'usinage verticaux (VMC)

Les VMC sont équipées de broches à action verticale pour saisir les pièces par le haut et sont le plus souvent réalisées en usinage 2,5 ou 3 axes. Moins chères que les consoles HMC, elles sont particulièrement attractives pour les petites entreprises. Au fil des ans, les VMC sont devenus plus avancés et incluent des broches à grande vitesse et une programmation de commande conversationnelle.

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Pourquoi acheter une horizontale ?

La réponse simple est la productivité et le profit. Les horizontales peuvent facilement faire trois fois le travail d'un VMC comparable. Cette instruction suppose que la charge qui maintient l'ordinateur occupé est disponible. Sans aucun doute, avec la console HMC, vous pouvez faire plus en beaucoup moins de temps. À mesure que la production augmente, l'efficacité de l'atelier s'améliore considérablement. Étant donné que plusieurs opérations peuvent être effectuées sur la console HMC en une seule configuration, moins de travail en cours doit être déplacé dans l'atelier, ce qui augmente la productivité.

La console HMC peut facilement remplacer trois à quatre colonnes montantes dans de nombreuses applications. Cela signifie qu'un opérateur HMC peut effectuer le travail de trois opérateurs VMC, réduisant ainsi les coûts de main-d'œuvre. Alors que le paiement financier mensuel pour un HMC peut être supérieur de 4 800 $ à celui d'un VMC, le coût de la main-d'œuvre mensuelle pour un seul HMC peut être inférieur de 7 200 $ à celui pour la même quantité de production sur des VMC. De plus, étant donné que les HMC ont généralement plus d'automatisation associée, l'opérateur peut y consacrer moins d'attention, ce qui lui permet de faire fonctionner une autre cellule, de faire fonctionner d'autres équipements ou d'effectuer une inspection.

Utilisation de la broche

Gagner de l'argent sur n'importe quelle machine CNC nécessite de maintenir la broche en marche afin qu'elle produise des copeaux avec le moins d'intervention possible de l'opérateur. Une étude menée par des chercheurs de l'université a révélé que "l'utilisation moyenne du VMC, mesurée par le temps de fonctionnement de la broche, est de 25 %. L'utilisation du HMC est régulièrement de 85 %. " Un atelier maîtrisant ses VMC peut avoir une utilisation de 30 à 35 %, mais c'est encore bien en deçà du taux d'utilisation de la console HMC.

Au cours d'un quart de travail typique de huit heures, le HMC coupe pendant environ sept heures, tandis que le VMC coupe pendant environ deux heures par quart de travail. Cinq jours par semaine, le HMC obtient 35 heures de plus par semaine à couper s'il travaille le prochain quart de travail par jour, et encore plus s'il travaille six jours par semaine. le temps peut dépasser 1 200 heures par an. Le coût supplémentaire de l'horizontale devient presque insignifiant, à condition que vous ayez le travail nécessaire pour maintenir la machine complètement chargée.

Retourner les pièces

Chaque fois qu'un opérateur doit ouvrir une porte VMC pour charger ou décharger une pièce, enlever les copeaux, effectuer un contrôle qualité en cours de fabrication ou inverser la pièce, la broche doit s'arrêter. Si cette pièce nécessite six faces à usiner, l'opérateur doit déplacer la pièce sept fois au total (charger, déplacer cinq fois, décharger). Lorsqu'une même pièce est usinée sur la console HMC, l'opérateur ne touche la pièce que trois fois (chargement, repositionnement, déchargement). La productivité et l'efficacité se sont améliorées. De plus, grâce au changeur automatique de palettes, l'opérateur peut gérer ces opérations pendant que la broche continue à couper les pièces sur la palette dans la zone de travail. Cela peut également entraîner une amélioration de la qualité car la console HMC nécessite moins d'interventions de l'opérateur, ce qui réduit la probabilité d'erreurs de chargement ou d'autres erreurs.

Considérations relatives à la conception de la machine

Il y a longtemps eu un débat pour savoir si les guides de boîte ou linéaires sont meilleurs. Lorsque l'on parle de VMC, on peut affirmer qu'il n'y a pas suffisamment de différence pour que ce choix ait de l'importance. La situation est différente pour le HMC. Dans le cas de HMC, les guides linéaires se sont avérés meilleurs pour des vitesses de déplacement d'axe plus élevées sur des matériaux tels que l'aluminium, car les vitesses d'accélération et de décélération peuvent être plus élevées. En conséquence, les temps de cycle peuvent être considérablement réduits. Certains HMC avec un guide linéaire atteignent une accélération de 1G sans sacrifier la rigidité de la machine et sans générer de chaleur excessive.

Cependant, pour certaines applications HMC, les méthodes encadrées peuvent être préférables. Bien que les HMC avec guides de boîte aient des vitesses d'avance programmables maximales plus lentes, les performances sont meilleures dans les opérations où des forces de coupe élevées peuvent se produire. Les guides d'angle sont recommandés pour les coupes lourdes dans des matériaux durs tels que le titane, les superalliages et l'acier à outils. Les HMC avec guides de boîte offrent une finition parfaite, même avec des coupes plus lourdes dans des matériaux durs. La conception de la tête de broche sur le HMC est généralement très rigide. Cette conception résiste à la déviation des forces de coupe, permettant ainsi des charges de copeaux plus élevées et prolongeant la durée de vie de l'outil. Certaines consoles HMC avec des espaces de travail plus grands ont des vis à billes doubles sur l'axe Y, ce qui donne proportionnellement plus de poids aux axes Y et X.

Les consoles HMC sont construites dans un souci de rigidité, elles sont donc généralement beaucoup plus lourdes que les VMC de même taille. (Un VMC moyen de 40 x 20 pouces peut peser 16 000 livres, tandis qu'un HMC de la même taille peut peser plus de 40 000 livres.) En raison du poids plus élevé du HMC, la base de ce type de machine est plus critique. que pour VMC. La fondation doit répondre aux spécifications du constructeur HMC et la machine doit être correctement positionnée et sécurisée. Cela empêche la machine de "rebondir" lors de coupes lourdes.

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