Centros de Usinagem Horizontal Essenciais para Manufatura de Alta Precisão

Centros de Usinagem Horizontal (HMC) - Descrição do Processo

Centro de usinagem com fuso paralelo ao chão de fábrica.

Usinagem horizontal é uma escolha comum para produtos metálicos produzidos em massa em aplicações industriais. Máquinas horizontais variam em tamanho e estilo, têm funções N/C e CNC.

Estas máquinas são caracterizadas por alta dinâmica, trocas rápidas de ferramenta e excelente precisão. Onde versatilidade é chave, máquinas devem oferecer capacidades de 3, 4 e 5 eixos.

O centro de usinagem horizontal permite muitas configurações, incluindo carregamento/descarregamento por robô e integração de operações secundárias. Graças às capacidades CNC do HMC, eles oferecem eficiência e produtividade em operações de manufatura.

Lojas que buscam comprar novo equipamento ou atualizar equipamento existente têm muitas oportunidades no mercado atual. Certamente, a decisão de comprar equipamento está sempre relacionada ao modelo de negócio da empresa e às peças produzidas; No entanto, também é importante como equipamentos competitivos mundiais podem ajudar o fabricante.

Centros de usinagem verticais vs centros de usinagem horizontais

Centros de usinagem verticais e horizontais são excelentes dispositivos, mas para muitos fabricantes, o preço é frequentemente o fator decisivo. A maioria instintivamente pensa que hardware mais barato é a escolha óbvia porque menos capital é um investimento. O preço mais baixo é uma das razões pelas quais a maioria dos fabricantes escolhe um centro de usinagem vertical (VMC) sobre um centro de usinagem horizontal (HMC).

Se um fabricante é capaz de exceder o preço de etiqueta e pesquisar os dólares gastos na fabricação de uma peça ou o custo de uma peça, muitos recursos podem afetar o retorno sobre investimento (ROI) de uma máquina. Por exemplo, quando o tempo de ciclo é examinado, a lacuna de preço se estreita. Um HMC pode aumentar significativamente a vazão da sua loja. De fato, fabricantes veem uma redução de 30 a 50 por cento no tempo de ciclo comparado ao uso de VMC para a mesma tarefa.

Uma explicação pode ser encontrada na capacidade do HMC de realizar usinagem em lote, onde as peças são tratadas como um grupo para usinagem simultânea. O centro de usinagem horizontal também fornece acesso adicional às peças. Múltiplas superfícies da peça podem ser processadas em uma única configuração. Como resultado, uma peça que pode ter seis operações em uma máquina vertical pode ser completada em apenas duas por horizontal. Realizar processamento em lote ou ser capaz de acessar múltiplas faces em uma configuração leva a melhor qualidade da peça. A capacidade de reduzir configuração, manutenção e tempo de processamento torna máquinas horizontais a solução perfeita para trabalhos repetitivos de baixo volume.

Além disso, trocadores de palete são tipicamente adicionados a centros de usinagem horizontais, permitindo que peças sejam pré-carregadas em suportes e trocadas em segundos. Esta redução nos tempos de carregamento e descarregamento minimiza tempos pós-parada e requisitos de mão de obra. Adicionar múltiplos paletes também pode suportar automação, aumentando a carga do fuso e levando a operação sem supervisão.

Velocidades rápidas são outra vantagem com máquinas horizontais — elas são tipicamente cerca de 65 por cento mais rápidas que máquinas verticais. Movimentos podem ser combinados para processamento paralelo, reduzindo tempos de ciclo.

Em VMC, operadores frequentemente têm que parar o fuso por períodos mais longos quando trocas de ferramenta ou peça são requeridas. No entanto, máquinas horizontais podem realizar trocas de ferramenta durante indexação. Em média, trocas de ferramenta no HMC são aproximadamente 30 por cento mais rápidas que no VMC. Assim, quanto mais trocas de ferramenta feitas em uma peça, maior a chance de reduzir custos.

Ferramentaria também pode economizar dinheiro. Enquanto a configuração horizontal fornece ferramentas mais curtas e rígidas, ela tipicamente suporta trocadores de ferramentas de maior capacidade. Com capacidade de ferramentas de 60 a 300 mais, todas as ferramentas podem ser armazenadas na máquina, economizando tempo ao carregar o trocador de ferramentas. É uma das funções que permite configurar trabalho em uma máquina horizontal e então deixá-la sem supervisão.

A área de trabalho é outra questão. Uma máquina horizontal tem mais de quatro vezes a área de trabalho de uma máquina vertical. Esta área adicional permite que operadores configurem mais peças e amortizem trocas de ferramentas a estas peças adicionais, reduzindo tempo de ciclo e custo por peça. A ergonomia da unidade horizontal inclui uma altura confortável onde o operador pode carregar e descarregar peças enquanto fica em pé. A peça está ao nível dos olhos, e um pedal no chão permite ao operador rotacionar a peça para ganhar acesso à frente e lateral do palete.

Melhor fluxo de cavacos é um atributo adicional da usinagem horizontal, graças à orientação do fuso, refrigeração através do fuso e evacuação de cavacos. Em uma máquina horizontal, a gravidade tende a puxar os cavacos para longe da peça e para fora do corte na área de gerenciamento de cavacos. Estas características afetam não apenas mão de obra mas também qualidade devido às vantagens de remoção de cavacos e gerenciamento de fluido de refrigeração. Enquanto máquinas verticais são geralmente vistas como mais precisas em operações de furação e mandrilamento porque não têm inclinação do fuso e têm menos eixos, a forma como são construídas significa que cavacos podem ficar presos em bolsos profundos — causando recorte que afeta qualidade da peça e vida da ferramenta.

Todas estas características afetam custos diretos de mão de obra. Como o operador não tem que ficar em frente à máquina horizontal o dia todo, melhorando offsets de ferramenta, carregando e descarregando peças e removendo cavacos, economia de mão de obra combinada com tempo de ciclo reduzido pode ser um alinhamento real. Funcionários podem ser transferidos para outras operações.

Para medir com precisão o custo real de uma máquina, um fabricante deve considerar todos os números ao escolher uma máquina, por exemplo:

• Reduções de tempo de ciclo
• Menos configurações
• Economia de custos em tempo fora de corte
• Reduções em taxas de avanço rápido
• Requisitos de mão de obra reduzidos

Juntos, dependendo da aplicação, eles podem somar de dezenas de milhares a centenas de milhares de dólares por ano dependendo da aplicação, e podem fechar rapidamente a lacuna de investimento entre o preço de compra inicial do VMC e HMC. Então, quando todos os custos são incluídos no seu investimento, uma decisão mais informada baseada em um ROI verdadeiro garantirá que sua loja permaneça competitiva mundialmente.

Ultimamente, o fabricante deve selecionar o melhor equipamento para sua aplicação. No entanto, se você está usando três ou mais VMCs dentro da sua capacidade e está considerando atualizar seu equipamento, pode ser hora de experimentar um centro de usinagem horizontal para alcançar a maior produtividade e obter o melhor valor.