Compreendendo as diferenças entre fresamento horizontal e vertical

O fresamento é um processo de fabricação comum em que uma ferramenta rotativa remove o material de uma peça estacionária e entrega as peças com o acabamento desejado. Embora a operação de fresamento seja básica, existem diferentes tipos de fresadoras, e a caracterização mais importante é baseada na orientação da ferramenta de corte.

Tanto as fresadoras horizontais quanto as fresadoras verticais possuem características operacionais únicas que as tornam adequadas para operações e aplicações específicas. O texto a seguir examinará as diferenças entre as fresadoras verticais e as fresadoras horizontais e discutirá suas vantagens e desvantagens.

Uma breve visão geral das fresadoras verticais

As fresadoras verticais são a configuração mais comum onde você vê a ferramenta de corte em uma orientação vertical. A ferramenta pressiona contra a peça estacionária e remove o material de acordo com os requisitos do projeto. Na indústria, existem dois tipos de configurações de fresamento vertical que são bastante comuns.

Máquinas de fresagem de torre

A configuração de fresamento de torre é geralmente usada para peças pequenas. Nesta configuração, o fuso que contém a ferramenta de corte permanece estacionário enquanto a base da torre pode se mover horizontalmente e verticalmente.

Máquinas de Fresagem de Camadas

As fresadoras de leito são mais comuns, especialmente em uma oficina tradicional. Nesta configuração, o fuso pode se mover verticalmente enquanto a cama se move horizontalmente. Através da combinação desses movimentos, você pode criar ranhuras, furos e vários outros recursos facilmente.

Uma breve visão geral das fresadoras horizontais

As fresadoras horizontais são ligeiramente diferentes. As operações básicas permanecem as mesmas. Você ainda terá uma peça estacionária e uma ferramenta rotativa. No entanto, a orientação da ferramenta teria uma orientação horizontal.

Geralmente, essas fresadoras são mais comuns nos casos em que você está lidando com peças maiores ou cortes mais profundos. O design do braço e a rotação horizontal da ferramenta resultam em mais potência de corte e operações mais rápidas, mas com resultado de precisão. No entanto, os avanços na tecnologia CNC significam que os centros de fresadoras horizontais não têm mais esse problema.

Outra coisa importante a ser observada sobre as máquinas horizontais é sua capacidade de lidar com ângulos. Se você usar uma mesa universal com uma configuração horizontal, garantirá que o cortador possa se aproximar da peça de trabalho de vários ângulos e lidar melhor com projetos mais complicados.

Vantagens e desvantagens das fresadoras verticais CNC

Os centros de usinagem vertical CNC apresentam uma série de vantagens e desvantagens que os tornam adequados para uma variedade de trabalhos. A maioria das vantagens da configuração vertical decorre do menor custo e disponibilidade da máquina. Da mesma forma, as limitações decorrem do desenho geométrico e das capacidades de corte da ferramenta.

Aqui está uma breve análise dos prós e contras de uma configuração de fresamento vertical.

Os profissionais

• Disponibilidade: As configurações de fresamento vertical são bastante populares em todo o setor por causa de seus menores requisitos e custos de manutenção. Essas máquinas estão prontamente disponíveis em muitas oficinas de fabricação e você pode encontrar facilmente especialistas capazes de lidar com os requisitos de uma máquina vertical.
• Custos mais baixos: A máquina vertical está prontamente disponível e tem custos mais baixos, o que torna mais fácil para empresas menores investirem nela e iniciarem o processo de fabricação.
• Simplicidade nas operações: Outra vantagem da fresagem vertical é a simplicidade operacional. Uma fresadora vertical oferece maior visibilidade aos usuários e ainda tem requisitos de programação menores do que suas contrapartes horizontais.
• Produção de baixo volume: Devido à sua relativa simplicidade e custos mais baixos, os moinhos verticais são o método de escolha para pequenas quantidades e trabalhos rápidos. Além disso, você nem precisará gastar muito tempo com programação e outras atividades de planejamento, o que reduz ainda mais seus prazos de entrega.

Os Contras

• Baixa produção: Já discutimos como as fresadoras verticais têm menor taxa de remoção de material e não podem operar em peças grandes. Por isso, uma usina vertical sempre terá uma produção menor quando comparada a uma máquina horizontal.
• Profundidade de corte limitada: A ferramenta de corte vertical é bastante instável e pode oscilar muito quando você lida com um corte mais profundo. Por causa disso, você não pode lidar com partes mais complexas e ranhuras com maior profundidade. Nesses casos, os recursos de corte que as máquinas verticais trazem para a mesa funcionam como uma desvantagem para muitas operações.

Vantagens e desvantagens das fresadoras horizontais CNC

Semelhante à configuração vertical, as fresadoras horizontais são a escolha preferida para uma variedade de aplicações. Principalmente o poder de corte de suas ferramentas e outros recursos os tornam adequados para trabalhos de grande escala com requisitos de produção mais altos. Além disso, as limitações do sistema devem-se principalmente aos custos mais elevados de aquisição e manutenção das máquinas.

Aqui está uma breve descrição dos prós e contras de uma configuração de fresamento horizontal.

Os profissionais

• Melhor evacuação de cavacos: Os cavacos de metal que se formam durante o processo de corte podem derreter na superfície e causar pequenas falhas que podem exigir pós-processamento. Os cortadores horizontais jogam os cavacos para longe da peça, podendo ter um material com um acabamento excepcional.
• Mais estabilidade: A ferramenta de corte em máquinas horizontais é mais grossa e curta, o que resulta em vibrações mais baixas e mais estabilidade durante uma operação de corte profundo.
• Capacidade de lidar com formas complexas: As fresadoras horizontais vêm com a capacidade de lidar com diferentes ângulos e permitem que você use uma combinação de complementos para facilitar a produção de formas complexas que uma configuração de fresagem vertical não pode manipular.
• Maior produtividade: Maior taxa de remoção de material, melhor escoamento de cavacos e a capacidade de obter cortes mais profundos de uma só vez permitem que você obtenha mais em menos tempo e mantenha uma excelente produtividade.

Os Contras

• Caro: Em comparação com uma máquina vertical, as configurações de fresamento horizontal são bastante caras em termos de capital inicial e custos de manutenção. É por isso que você só os encontrará em configurações de fabricação em grande escala. Para pequenas empresas, os serviços de usinagem CNC são uma alternativa melhor que não exige nenhum compromisso financeiro exuberante do seu negócio.
• Mais difícil encontrar operadores treinados: Além dos altos custos iniciais e de manutenção, você também terá mais dificuldade em encontrar operadores treinados com experiência na fresadora horizontal. A razão é simples. Como essas máquinas são escassas, apenas algumas pessoas têm experiência prática real com as máquinas.

Fresadoras horizontais x verticais:as principais diferenças

Como afirmado anteriormente, as abordagens horizontal e vertical têm muitas semelhanças. As principais razões são os fundamentos básicos do processo de fresagem. Eles continuam os mesmos.

No entanto, existem algumas diferenças significativas que afetam as operações e os resultados também. Aqui estão as principais diferenças entre fresamento vertical e horizontal.

A orientação do eixo

Esta é talvez a maior diferença entre as duas configurações. A orientação do fuso determina como a fresa interage com a peça de trabalho. Como seus nomes sugerem, ambos os tipos de máquinas têm orientações diferentes que permitem que você tenha a precisão que a usinagem vertical oferece ou a profundidade que uma configuração horizontal traz para a mesa.

Geometria da ferramenta

Outra diferença está na geometria da ferramenta. As fresadoras verticais têm uma ferramenta cilíndrica longa e fina. Contrariamente, as máquinas horizontais têm ferramentas mais curtas e mais grossas que podem fornecer cortes mais profundos e lidar com peças maiores. Geralmente, essas especificações geométricas afetam diretamente as especificações de corte, que discutiremos a seguir.

Especificações de corte e precisão

A geometria da ferramenta tem um efeito direto nas especificações e resultados de corte. A ferramenta vertical é mais precisa para peças menores, mas também apresenta desvantagens significativas. Você não pode criar cortes mais profundos com uma ferramenta vertical porque ela começa a vibrar e causar desvios do desenho. As ferramentas horizontais, por outro lado, são mais curtas e grossas, o que lhes confere estabilidade para sustentar a resistência ao mesmo tempo em que criam cortes mais profundos.

Custo de cada máquina

As máquinas verticais são menos caras quando comparadas às suas contrapartes horizontais. É por isso que as máquinas verticais são mais comuns em todo o mundo. Além disso, a operação e manutenção das máquinas verticais também são mais simples, o que as torna uma escolha mais adequada para operações de pequena escala.

Máquinas horizontais, por outro lado, são mais caras para comprar e manter. Além disso, os especialistas que podem lidar com essas máquinas são escassos, o que aumenta ainda mais os custos gerais da usinagem CNC. No entanto, essas máquinas também são importantes. É por isso que muitas empresas de manufatura investem neles depois de estabelecerem sua presença comercial.

Taxa de remoção de materiais

Quando se trata da taxa de remoção, as fresadoras horizontais têm um desempenho muito melhor do que as verticais devido à sua alta estabilidade e capacidade de produzir cortes mais profundos. Geralmente, as máquinas verticais são populares para operações limitadas, como faceamento e canais, porque os cortes não são muito profundos nesses casos e você também pode ser preciso. No entanto, este potencial de corte limitado naturalmente significa que a taxa de remoção será menor.

Número de lados para usinagem

Já discutimos como as máquinas horizontais permitem que você se aproxime da peça de trabalho em diferentes ângulos e lados. Comparado a isso, as ferramentas verticais operam em um único plano.

Além disso, a configuração horizontal também é mais adequada para trabalhos complexos e personalizáveis. Você também pode adicionar certos complementos e outros recursos à configuração horizontal. Essas coisas não estão disponíveis em uma fresadora vertical, o que limita o número de operações que você pode realizar.

As principais considerações para escolher entre máquinas verticais ou horizontais

As fresadoras verticais e horizontais são adequadas para uma variedade de tarefas. Mas a escolha certa para você depende de vários fatores, como tamanho, forma, tempo necessário e, finalmente, o orçamento geral que você possui.

Por exemplo, uma configuração vertical é ideal para peças menores. As ferramentas verticais são cilíndricas e pequenas, o que permite segmentar com precisão as áreas desejadas. No entanto, você não pode ir muito fundo, pois as ferramentas verticais são projetadas para operações de superfície. Mesmo quando você cria ranhuras usando uma máquina vertical, é sempre recomendável dar várias voltas enquanto remove uma pequena camada a cada passagem.

No caso de uma máquina horizontal, o problema mencionado não existe. A ferramenta de corte pode lidar com peças maiores e a taxa de remoção de material excepcional pode ajudá-lo a alcançar os resultados desejados no menor tempo possível.

Finalmente, o orçamento geral que você tem é outro fator importante que você deve considerar. Se você estiver instalando toda a configuração em sua própria oficina, é importante lembrar que as fresadoras horizontais são mais caras para comprar e manter. Se você decidir se aproximar de um serviço de usinagem CNC, o custo geral de instalação e manutenção dessas máquinas se tornará um ponto discutível.

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Perguntas frequentes

1 – Quais são os tipos de fresadoras?
Existem vários tipos de fresamento máquinas além de horizontal e fresadora vertical , como coluna fresamento máquinas, C-Frame fresamento máquinas, tipo de leito fresamento máquinas etc. No entanto, a caracterização mais importante é de acordo com a orientação da ferramenta, que deixa você com uma vertical ou uma fresadora horizontal .
2 – Quais são os principais componentes de uma fresadora horizontal?
Coluna:O suporte estrutural de toda a máquina que mantém o reservatório de óleo e a bomba que lubrifica o fuso.
Joelho:A unidade de alojamento para o mecanismo de engrenagem dentro da fresadora
Mesa universal:Esta mesa é usada para manter a peça de trabalho segura. Ele também permite que você se aproxime através de diferentes ângulos também.
Fuso:Segura e suporta a ferramenta de corte da fresadora.
Braço suspenso:Uma viga horizontal na face superior da coluna para criar espaço suficiente entre a estrutura e a ferramenta.
3 – Qual é a principal diferença entre um horizontal e fresadora vertical ?
A principal diferença entre os dois tipos de máquinas está na orientação da ferramenta. As máquinas verticais possuem uma ferramenta cilíndrica que gira no eixo perpendicular à peça enquanto a ferramenta horizontal gira em torno do eixo ao redor da superfície da peça.
4 – Quais são as limitações das fresadoras CNC?
Geralmente, as fresadoras CNC têm várias limitações devido ao tamanho, movimento do eixo, grau de liberdade e recursos da ferramenta. Fora isso, o custo total da fresadora CNC é outra limitação importante das fresadoras CNC.