CNC, VMC ve HMC arasındaki fark

giriiş

CNC işleme, değirmenler, tornalar, yönlendiriciler ve öğütücüler dahil olmak üzere otomatik takım tezgahlarını kontrol etmek için bilgisayarlı otomasyon ve hassasiyeti sağlayan hayati bir üretim yöntemi olarak işlev görür . İki ana CNC makine konfigürasyonu, dikey işleme merkezleri (VMC'ler) ve HMC uygulamalarında (HMC) özel olarak tasarlanmıştır, spesifik olarak tasarlanmıştır. İşleme .

Aşağıdaki kılavuz, CNC teknolojisinin üretim operasyonlarını nasıl güçlendirdiğini açıklayacaktır. Varlıklar .

Karşılaştırma tablosu

Aşağıda, faktörler arasındaki temel farklılıkları vurgulayan bir karşılaştırma tablosu bulunmaktadır:

CNC nedir?

CNC, tornalar, yönlendiriciler, öğütücüler ve diğer kesme aletlerinin yanında freze makinelerini çalıştırmak için bilgisayar programlama ve kontrol sistemlerini kullanan otomatik işleme sistemlerini tanımlayan bilgisayar sayısal kontrolü anlamına gelir .

Sistem, derinlikler, beslemeler ve hızlar ve araç yolları ile birlikte koordinatları belirten programlanmış talimatlar aracılığıyla bileşen işlemesini ve . Otomatik sistem, iğ ve palet değiştiricileri ve eksen sürücülerini, takım değiştiricileri ve ek elementleri kontrol ederek . ek parametreler .

CNC otomasyonu yoluyla, üretim süreçleri doğruluk ve tekrarlanabilirlik ve hassasiyet ve esneklik ile birlikte yüksek hıza ulaşır . Sistem, havacılık, otomotiv, kalıp ve kalıp, tıbbi ve enerji sektörlerinde ve ötesinde düşük ila yükseklik için iyi çalışır .

CNC makineleri türleri

1. cnc freze makinesi .

2. cnc torna makinesi .

3. cnc yönlendirici .

4. CNC Plazma Kesme Makinesi .

5. CNC Lazer Kesme Makinesi .

6. CNC EDM (elektrik deşarj makinesi) .

7. CNC WaterJet Kesme Makinesi .

8. cnc öğütücü .

9. cnc sondaj makinesi .

10. CNC Bükme Makinesi (fren tuşuna basın) .

CNC nasıl çalışır?

CNC Takım Takımları, hassas konumları, derinlikleri, hızları, araç yollarını ve özelliklerini belirleyen programlanmış koordinat verileri yoluyla işleme işlemlerini doğrudan işleme işlemlerini kullanır .

Bunlar şunları içeren temel bir CNC proses akışı üzerinde çalışırlar:

CAD yazılımında bir parça tasarımı geliştirilir, daha sonra CAM programlama yoluyla bir CNC programına dönüştürülür . CAM yazılımı, CAD modelini ve istenen takım yollarını giriş olarak kullanır, daha sonra CNC makinesi . için M-kod talimatlarını çıkarır .

CNC program kodu, elektronik sinyalleri . olarak okuyan ve yorumlayan CNC denetleyicisine girilir.

Sinyaller servo motorlara ve tahrik mekanizmalarına gönderilir, makine eksenlerini ve bileşenlerini kontrol eder . Bu, parçayı, parçayı üretmek için gerektiğinde . . . bileşenlerini kontrol eder .

Konum dönüştürücüler aracılığıyla geri besleme kontrolü, CNC denetleyicisinin hassas yürütmeyi sağlamak için programlanmış konumlara karşı gerçek araç ve eksen konumlarını izlemesine olanak tanır .

Otomatik işleme, en karmaşık bileşenler için bile doğruluk ve tekrarlanabilirlik sağlar .

CNC işleme uygulamaları

CNC işleme, şu ürünler için yüksek hassasiyetli metal işleme gerektiren hemen hemen her imalat endüstrisinde kullanılmaktadır:

Havacılık: Motor ve yapısal bileşenler, iniş dişlisi, roket parçaları .

Kalıp ve Ölüm: Enjeksiyon kalıpları, kalıp dökümleri, prototip takımlar .

Tıbbi: İmplantlar, cerrahi ekipman, protez .

Otomotiv: Motor blokları, silindirler, şanzıman parçaları .

Enerji: Türbin bıçakları, güneş paneli parçaları, nükleer bileşenler .

3D baskı: Nozullar, sıcak uçlar, hassas ekstrüder parçaları .

VMC nedir?

VMC anlamına geliyorDikey işleme merkezi, kesme aracı iş mili ve eksen düzeninin dikey bir yönüne sahip CNC freze makinelerini temsil eden . Dikey olarak hizalanmış mil, kesme aletlerini (matkaplar, değirmenler, vb.

VMC türleri

1. 3- Eksen VMC'leri: Temel öğütme için x, y ve z eksenleri boyunca doğrusal harekete izin verin .

2. 5- Eksen VMC'leri: Karmaşık yüzeyleri şekillendirme için eğim başlığı/masaya izin verin .

3. Yüksek hızlı VMC'ler: Yüksek RPM iğlerine sahip HSM için optimize edilmiş .

4. çift sütun VMC'ler: Kararlı hassasiyet için ağır hizmet sertliği .

5. Gantry VMC'ler: Portal'ı sabit bir iş parçasına taşımak .

VMC nasıl çalışır?

VMC işleme işlemi şu şekilde çalışır:

Makine yatağına veya palete bir iş parçası monte etmek .

Otomatik Araç Değiştirici Carousel'den Araçlar Seçme .

Parça koordinat sistemini hizalama ve çalışma ofsetleri .

Parçayı tam olarak aşağıya bakan iğ . altında konumlandıran CNC programını çalıştırmak

Dönen kesme aletini, öğütme, delme, vb. İle malzemeyi çıkarmak için alet yolları boyunca yönlendirme . Isı kontrolü ve yonga çıkarma için uygulanan coolantis .

Otomatik çalışma, palet değiştiriciler veya robotik parça yükleyicileri/boşaltıcılar aracılığıyla işlenen doğruluk, tekrarlanabilirlik ve verimlilik . parçaları sağlar .

VMC makinelerinin uygulamaları

VMC'ler, şu uygulamalar arasında kullanılan son derece yaygın CNC fabrikalarıdır:

Havacılık ve Uzay İşleme .

Otomotiv bileşenleri .

İmplantlar gibi tıbbi ve diş parçaları, protez .

Enjeksiyon kalıpları ve kalıp döküm kalıp takımı .

Enerji endüstrisi türbin bıçakları, nükleer parçalar .

Genel Hassas İşleme .

Esnek yetenekleri, daha az ayak izi ve HMC'lerden daha düşük maliyetleri kapsamlı kullanım sağlar .

HMC nedir?

Yatay işleme merkezleriMilin yan tarafına dikey olarak bakan döner kesme aletleri ile kesme aracı iş mili'nin yatay bir yönüne sahip olun . Bu yatay eksen düzeni, bazı uygulamalara karşı dikey fabrikalara karşı uygun alternatif tasarım konfigürasyonlarına izin verir .

HMC makine türleri

Düşük maliyetli yatak fabrikaları: Daha fazla manuel müdahale .

Tam Otomatik HMC'ler: Palet Havuzları, Parça Yükü/Boşaltma Otomasyonu .

5- Eksen Evrensel HMC'ler: Eğim İş mili kafaları .

Yüksek hızlı HMC yapılandırmaları: 20K RPM'ye ulaşan doğrudan sürücü iğleri .

Tepegöz Portal HMC: Sabit İş Parçası .

HMC nasıl çalışır?

HMC konfigürasyonlarındaki yatay işleme işlemi şu şekilde çalışır:

Bir mezar taşı paletinin, palet taşıma sistemini kullanarak depolama palet havuzundan sabit iş parçaları ile otomatik yükleme .

İlk iş parçasını servis tabloları veya döner tablolar aracılığıyla iş mili altına konumlandırma .

CNC programını öğütme, sondaj, vb. . için karmaşık takım yolları boyunca yönlendirecek şekilde çalıştırılırken, soğutucu .

Otomatik araç değiştirme, atlıkarınca alet değiştiriciden optimize edilmiş araçlar seçme .

Palet havuz deposundan ek paletleri yerine koyarak sürekli üretim .

Otomatik palet taşıma sistemi üzerinden bitmiş iş parçalarını boşaltma .

CNC, VMC ve HMC arasındaki farklılıklar

Yeteneklerin ve optimal uygulamaların genel CNC değirmenleri, VMC konfigürasyonları ve HMC kurulumları arasında ayrıldığı altı ana alan vardır:

Makine Oryantasyonu ve Tasarım .

İş mili konumlandırma ve hareket .

Eksen yapılandırması ve özellikleri .

İş parçası taşıma/fikstürü .

Chip/Soğutucu Kontrolü .

Verimlilik kriterleri .

CNC, VMC ve HMC'ler arasındaki her bir faktörü karşılaştırarak, üreticiler özel üretim ihtiyaçları için işleme varlıklarına en uygun yatırımlar yapabilir .

Makine Yönlendirme ve Tasarım

CNC freze makineleri, esnek frezeleme yetenekleri sağlamak için dik, yatay veya evrensel çok eksenli konfigürasyonlarda mevcuttur. Evrensel CNC freze makineleri, dikey ve yatay kurulumlar arasında geçiş yapılmasına olanak tanır. Makineler, daha manuel olanlardan tamamen otomatik olanlara kadar değişiklik göstermektedir.

VMC oryantasyonu, dikey iğ hizalaması ile tanımlanır, kesme aletleri doğrudan iş parçalarının üstüne doğru bakar . Bu, yerçekimi {{}}} tasarımları tarafından desteklenen yonga çıkarma işlemleri yapar.

HMC oryantasyonu, yanlara doğru uzanan yatay iş mili ile tanımlanır, iş parçalarının kenarlarına dikey olarak yukarı doğru bakan kesme araçları . Bu yatay düzen, açık mimari nedeniyle palet havuzları ve konveyörler aracılığıyla parça yükleme otomasyonunun daha kolay entegrasyonuna izin verir . HMC'ler bu nedenle daha fazla otomatik tasarıma eğilimlidir. VMCS .

Mil Konumlandırma ve Hareket

CNC konfigürasyonları, birkaç eksene ve iş parçası boyutuna bağlı olarak bir dizi iş mili konumlandırma ve hareket özelliği sağlar:

3- ekseni, konturlama kapasitesinde daha sınırlıdır .

4 ve 5- Eksen CNC değirmenleri daha karmaşık konumlandırma/açılara izin verir .

Evrensel Tasarımlar Mil Yönlendirmenin Değiştirilmesine izin verir .

VMC iş mili hareketi, düz dalma hareketleri ve yardımcı eksen hareketlerinden/açılardan desteğe dayanan konumlandırma ile tutarlı dikey aşağı yönlü yön yönlendirmesi ile tanımlanır .

Milin aşağı doğru kuvveti VMC'lerde ince duvarlı parçaları deforme edebilir .

Evrensel VMC kafaları bazı açı esnekliklerine izin verir .

HMC iğleri, düz yatay hareketlerle farklı konumlandırmaya izin veren yatay yönelerine ve yanlara bakan araçlara sahiptir .

Aşağı daldırma kuvveti yok .

5- Eksen Modelleri, açı esnekliği için iş mili baş dönmesine izin verir .

Eksen yapılandırması ve özellikleri

CNC Mills, makine modeline bağlı olarak yine çok çeşitli eksen konfigürasyonlarına ve hareket özelliklerine sahiptir:

3- Eksen CNC Fabrikaları: Temel XYZ Doğrusal Hareket .

4- Eksen CNC Fabrikaları: Ek Döner Tablo Ekseni .

5- Eksen CNC Fabrikaları: Konturlama Karmaşık Yüzeyleri Sağlayan Başlıklar veya Döner Tablolar .

VMC ekseni düzeni esneklik için 3 veya 5 eksene doğru eğilim gösterir:

3- Eksen VMC: Hassasiyet ve Basitlik için XYZ Hareket .

5- Eksen VMC: Konturlama ve karmaşıklık için a+b Tilting eksenleri .

Bazı modeller yatay döner tablolar sunar .

HMC ekseni yapılandırması ayrıca 3 ila 5 eksen seçeneği içerir:

3- Genel yetenekler için eksen .

5- Eksen HMC, iş mili kafaları yoluyla .

Döner tablolar genellikle esneklik konumlandırılması için entegre edilir ....

Bu nedenle, CNC çok açık uçlu eksen konfigürasyonları sunarken, VMC'ler dikey 3 veya 5 eksen esnekliği için optimize eder ve HMC düzenleri iş konumlandırması için döner tablolardan yararlanır .

İş parçası işleme ve sabitleme

VMC iş tutma, vinç ve forklift . aracılığıyla armatürlerin ve iş parçalarının manuel yüklemesine daha fazla güvenme eğilimindedir, ancak bazı üst düzey VMC modelleri palet servislerini ve kısım yükleyici otomasyonunu entegre eder, ancak baskın dikey spindle spindle, bu daha zorlayıcı ., bu daha zorlayıcı ., bu daha zorlu bir şekilde, bu daha zorlu hale getirir. Yetenekler .

HMC fikstürü, yatay işleme merkezlerinin iş tutma ve kısmen hareketi etrafında ağır otomasyon yeteneklerini sergilediği yerdir . Yan iş mili erişilebilirliği, her iki palet servis sistemini de armatürleri takas etmek için entegre etmesini sağlar, bu nedenle daha fazla işlenebilir . {} {} {2} {} {} {} {} {} {}} {} {} {} {}} {} {}

Chip ve Soğutucu Kontrolü

CNC değirmenleri çip kontrolü ve soğutucu dağıtım yöntemlerinde esnekliğe sahiptir - daha temel makineler, soğutma suyu nozullarının ve çip tavalarının manuel olarak uygulanmasına dayanırken, gelişmiş CNC'ler programlanabilir soğutma suyu nozullarını ve taşkın soğutucu sistemlerini sirkülasyon için çipler ve soğutma sıvıları içerecek şekilde entegre eder .

VMC yonga çıkarma, yerçekimi desteğinden yararlanır, fişler aşağıya bakan iğden uzaklaşarak . soğutma suyu teslimi genellikle nozullar veya taşkın yöntemleri ile manueldir . VMC'ler, yongalarda birikmesini gerektirebilir, bu da yongalar için birikmesini gerektirebilir, bu da temizleme gerektirebilir . kapalı makineler, kapalı makineler için daha iyi olmasını gerektirebilir.

HMC çip kontrolü, VMC'lere karşı dikkate değer bir avantajdır - yatay iş mili oryantasyonu ile, çipler arkaya ve yanlara boşaltılır, . Bu, HMC çip kontrolü ve kesme sıvısı sirkülasyonu/filtrasyonunu daha fazla mümkün kılar . programlanabilir soğutucu Nozzles'in bu şekilde daha fazla destekleyebileceğini sağlar.

Verimlilik kriterleri

CNC verimliliği yine oldukça değişkendir - manuel değirmenler çalışırken daha yavaştır, gelişmiş CNC modelleri palet servisleri, hızlı takım değiştiriciler ve parça yükleme/boşaltma otomasyonu ile çalışma süresini en üst düzeye çıkarır . Yani, CNC verimliliği daha düşük ila daha yüksek verim özelliklerinden yayılıyor .

VMC verimlilik avantajları, genel çalışma ve bakım kolaylığı ve kısa koşular yapan sözleşme iş dükkanları için uygun erişilebilirlik, makine başına maliyet de HMC'den daha düşüktür, bu da ROI . değişim kesintisi süresi, geniş bir otomasyon olmadan daha uzun olabilir . Genel üretkenlik karşılaştırma işlemi, genel verimlilik karşılaştırma işlemi bir orta seviyesidir.

HMC verimliliği, yatay işleme merkezlerinin mükemmel olduğu yerdir - kararlı işleme için ağır hizmet katkısı, hızlı takım değiştiriciler, servisli çoklu paletler, . parça yükü/boşaltma arasındaki kesinti süresini en aza indirir.

Çözüm

Dikey işleme merkezlerinin ve yatay işleme merkezlerinin benzersiz avantajlarını, genel CNC değirmenlerinden farklılıkları ile birlikte, üreticilerin otomatik işleme için optimum yatırımlar yapmalarını sağlar .

Uzmanlaşmış VMC ve HMC konfigürasyonları farklı üretim senaryolarına uygun-VMC'ler, araç odaları için çok uygun sezgisel, esnek ve daha düşük maliyetli bir CNC değirmeni seçeneği sunar . Sık değişimler gerektiren kısa vadeli işler {Dikey iğ düzeni ve işlemlerinin kısmi hareket otomasyonu {{5}

Öte yandan HMC'ler, çip kontrolü, daha ağır kesme ve daha yüksek hacim çıkışı için optimize edilmiş otomatik, üretim odaklı yatay işleme sunar . Uzmanlaşmış tasarımları, üretim ve programlama karmaşıklarının entegrasyon otomasyonuna izin verir . Ancak, HMC'ler daha yüksek operasyonel ve programlama karmaşıkları daha yüksek operasyonel ve 3 {