Fresadoras verticais versus horizontais:qual é a diferença?

Para os operadores de oficinas mecânicas que estão pensando em adquirir uma fresadora, uma das perguntas mais básicas que eles precisam responder está relacionada à configuração:fresadora vertical ou horizontal? A resposta depende da natureza de seus negócios – particularmente do tipo e volume de trabalho que está sendo feito na oficina e do custo, capacidades de sua força de trabalho e instalações. Este artigo irá aprofundar a diferença entre fresadoras horizontais e verticais para que você possa tomar uma decisão informada para o seu negócio.

Fresadoras verticais

Em fresadoras verticais, o eixo do fuso é orientado verticalmente. As fresas são mantidas no fuso e giram em seu eixo. Normalmente, o fuso pode ser estendido ou a mesa levantada ou abaixada para produzir o mesmo efeito, permitindo cortes de imersão e furação. Os dois tipos de moinhos verticais são moinhos de cama e moinhos de torre.

As fresas de torre vertical têm um fuso estacionário e a mesa é movida perpendicular e paralelamente ao eixo do fuso para executar o corte. Eles geralmente têm uma pena que permite que a fresa seja levantada e abaixada como uma furadeira. As fresas de torre fornecem dois métodos de corte na direção vertical (Z):levantando ou abaixando a pena e movendo o joelho.

A mesa só se move perpendicularmente ao eixo do fuso em moinhos de cama verticais, enquanto o próprio fuso se move paralelamente ao seu próprio eixo.

Máquinas de Fresagem Horizontais

Nos moinhos horizontais, as fresas são montadas em um fuso horizontal sobre a mesa. Muitos moinhos horizontais também possuem uma mesa rotativa embutida que permite o fresamento em vários ângulos; isso é chamado de tabela universal. Enquanto fresas de topo e outros tipos de ferramentas usadas em fresas verticais podem ser usadas em fresas horizontais, elas também possuem fresas montadas em mandril, chamadas fresas laterais e de face, que têm uma seção transversal como uma serra circular, mas geralmente são mais largas e menores em diâmetro. Como as fresas têm um bom suporte do mandril e uma área de seção transversal maior do que uma fresa de topo, cortes pesados ​​podem ser feitos, permitindo taxas rápidas de remoção de material.

“Se você observar o uso geral na indústria, a maioria das máquinas instaladas são fresadoras verticais de três eixos”, diz Angelo Juras, Especialista em Adoção de Manufatura da Autodesk. “Eles são fáceis de configurar e é fácil para os técnicos acessarem a mesa de trabalho. Além disso, quando você tem uma peça de trabalho ou torno, é fácil carregar e descarregar porque você apenas coloca a peça na mesa e a gravidade a mantém no lugar.”

“Com uma fresadora horizontal, o fuso aponta na horizontal, o que significa que a superfície em que a peça está montada é vertical, o que exige mais esforço do operador para carregar ou descarregar”, observa Juras. “Mas há vantagens e desvantagens em cada configuração além da facilidade ou dificuldade de uso.”

Fresadoras verticais versus horizontais:vantagens e desvantagens

Devido à sua configuração, os moinhos horizontais têm um escoamento de cavacos muito melhor, pois a gravidade permite que eles caiam. Isso resulta em um acabamento superficial mais refinado e também prolonga a vida útil da ferramenta.

“Quando você está usinando uma peça com uma cavidade ou cavidade profunda, todos os cavacos que você está gerando no processo de fresamento saem do caminho”, comenta Juras. “Se você estiver fazendo a mesma peça em uma fresadora vertical, todos os cavacos permanecem e podem criar condições de corte problemáticas para o gerenciamento da vida útil da ferramenta e fluxo de cavacos.”

As fresadoras horizontais também possuem uma capacidade de “lápide” no quarto eixo. “Quando você compra uma fresadora horizontal, o fuso fica apontando na horizontal e a mesa na horizontal; mas é projetado para furos de montagem rosqueados ou ranhuras de chave, onde é montada uma fixação ou base, chamada de 'lápide'. A lápide aponta verticalmente e apresenta a peça em outro eixo”, explica Juras. Neste caso, a peça de trabalho é perpendicular ao fuso.

De acordo com Juras, se alguém está começando uma oficina mecânica, 99% das vezes, eles começam com uma fresadora vertical básica porque:

• Eles estão prontamente disponíveis
• É fácil entrar neles
• O preço é muito mais baixo

“As oficinas geralmente começam com as fresadoras verticais e, à medida que o trabalho chega, elas podem adicionar uma fresadora horizontal se fizer sentido para as peças de trabalho que estão usinando”, diz Juras.

Ele se lembra de sua experiência quando dirigia sua própria oficina mecânica. “Estávamos executando uma parte que levou 47 minutos”, conta ele. “Foram necessárias nove operações separadas em um moinho vertical. Eventualmente, adquiri uma usina horizontal e reduzi essas nove operações para duas. A parte foi então feita em 22 minutos.”

Juras relata sua experiência trabalhando em P&D para um fabricante de automóveis que tinha moinhos verticais e horizontais, em termos de como o trabalho impacta na melhor configuração do moinho:“Estávamos fazendo entrega rápida de componentes, e cada um exigia que uma série de perguntas fosse perguntou e respondeu. Quão rápido foi necessário? Quantas operações foram necessárias para produzir a peça? Qual era a disponibilidade do equipamento? Quantos foram necessários? Todas essas perguntas determinaram se colocaríamos a peça em uma fresadora vertical ou horizontal. Normalmente, em P&D, depende do número de faces a serem usinadas; geralmente, era mais fácil entrar e sair dos moinhos verticais. Sempre houve prós e contras. Muito se resume a fixação e fixação.

Duas outras questões tornam as fresadoras verticais atraentes para operações iniciais:treinamento e imóveis. Em uma época em que os fabricantes clamam por maquinistas qualificados, muitos mais têm experiência com fresadoras verticais do que com horizontais. Uma ferramenta é tão boa quanto aqueles que a operam, então, além do custo de capital muito maior das fresadoras horizontais (normalmente três a quatro vezes o custo de uma fresadora vertical), o dono da loja deve considerar o tempo e o investimento envolvidos na treinamento de pessoal para o equipamento que eles não têm experiência anterior no uso.

Além disso, principalmente em áreas onde o valor dos imóveis é alto, a área menor das usinas verticais é benéfica. “Já vi pequenas horizontais e grandes verticais, mas isso é uma exceção”, diz Juras. “Geralmente, os moinhos verticais ocupam significativamente menos espaço do que os horizontais.”

Considerações finais sobre a fresadora

Vamos recapitular as vantagens gerais das fresadoras verticais versus horizontais:

Fresadoras verticais

• Custo significativamente menor:com verticais disponíveis por US$ 80 mil e horizontais de US$ 250 mil a US$ 400 mil, não é de surpreender que as oficinas comprem verticais em vez de horizontais a uma taxa de quatro vezes ou mais anualmente.
• Facilidade de uso — é mais fácil ver o que está acontecendo dentro de uma fábrica vertical.
• Um grupo maior de maquinistas está familiarizado com a tecnologia.
• Pequena área ocupada — requer menos espaço.

Máquinas de Fresagem Horizontais

• Ofereça a capacidade de executar peças com menos operações e peças mais complicadas e obter maior tempo de operação do fuso com menos tempo gasto na configuração e fixação para várias operações.
• Maior rendimento — uma fresadora horizontal normalmente pode fazer o trabalho de três ou mais fresadoras verticais.
• Pode obter melhor escoamento de cavacos, melhorar o trabalho acabado e prolongar a vida útil da ferramenta.

“No final das contas, depende do seu tipo de trabalho e do quanto seu negócio evoluiu”, diz Juras. “Quando você começa, comprar uma usina vertical é como comprar seu primeiro carro. Você precisa dele para ir do ponto A ao ponto B, para trabalhar, etc. Depois de trabalhar por um tempo e melhorar sua situação, você muda para um carro melhor. É assim com as oficinas mecânicas. Uma vez que estejam no negócio e tenham se provado – adquiriram peças mais sofisticadas para usinar, começaram a produzir em volume e acumularam capital de investimento – eles podem achar que adicionar ou mudar para uma fábrica horizontal faz sentido.”

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