Разлика между CNC, VMC и HMC

Въведение

Обработването на CNC функционира като жизненоважен метод на производство, който позволява компютърна автоматизация и прецизност за контрол на автоматизирани машинни инструменти, включително мелници, стругове, рутери и шлифовъчни машини . две основни конфигурации на CNC машини, наречени вертикални обработващи центрове (VMC) и хоризонтални центрове за обработка (HMC) обработка .

The following guide will explain how CNC technology powers manufacturing operations before introducing VMCs and HMCs derived from CNC systems. It will describe their purpose along with six major differences between them, followed by a summary table. An understanding of how CNC, VMC, and HMC configurations differ in their capabilities and applications will help manufacturers make informed investments in machining Активи .

Таблица за сравнение

По -долу е дадена таблица за сравнение, подчертаваща ключовите разлики в различните фактори:

Какво е CNC?

CNC означава компютърно числово управление, което описва автоматизирани системи за обработка, които използват компютърни програми за програмиране и управление, за да работят с фрезови машини заедно с стругове, рутери, шлифовъчни машини и други режещи инструменти .

Системата дава възможност за обработка на компоненти чрез програмирани инструкции, които определят координати, заедно с дълбочини и емисии и скорости, както и пътеки на инструмента, и допълнителни параметри . Автоматизираната система управлява машинните компоненти чрез контрола на шпиндела и смяна на палети и задвижвания на оста, смяна на инструменти и допълнителни елементи {.

Through CNC automation, manufacturing processes achieve high speed alongside accuracy and repeatability and precision, and flexibility. The system works well for production levels ranging from low to high in aerospace, automotive, mold & die, medical, and energy sectors and beyond.

Видове машини с ЦПУ

1. CNC Milling Machine .

2. cnc machine machine .

3. cnc рутер .

4. CNC плазмена машина за рязане .

5. CNC лазерна машина за рязане .

6. CNC EDM (електрическа разрядна машина) .

7. CNC WaterJet Machine .

8. cnc grinder .

9. CNC сондажна машина .

10. CNC Beading Machine (натиснете спирачката) .

Как работи CNC?

Машинните инструменти на CNC използват компютърни контроли за насочване на обработващи операции чрез програмирани координатни данни, диктуващи прецизни места, дълбочини, скорости, пътеки на инструмента и спецификации .

Те работят върху основен поток на процеса на ЦПУ, включващ:

Дизайн на част е разработен в CAD софтуер, след което се преобразува в CNC програма чрез CAM програмиране . CAM софтуерът използва CAD модела и желаните пътеки за инструменти като вход, след което извежда G-Code и M-код инструкции за CNC машината .

Програмният код на CNC се въвежда в CNC контролера, който го чете и интерпретира в електронни сигнали .

Сигналите се изпращат на серво двигатели и механизми за задвижване, контролират машинните оси и компоненти . Това автоматизира прецизно движение и работа на вретена, инструменти, палети и оста на оста, за да се получи частта чрез отстраняване на материал .

Контролът на обратната връзка чрез преобразуватели на позиция позволява на контролера на ЦПУ да наблюдава действителните места за инструменти и ос срещу програмирани места, за да осигури прецизно изпълнение .

Автоматизираната обработка осигурява точност и повторяемост дори за най -сложните компоненти .

Приложения на обработката на ЦПУ

Обработката на ЦПУ се използва в почти всяка производствена индустрия, изискваща високо прецизна метална работа за продукти като:

Аерокосмическо пространство: Двигател и структурни компоненти, кацане, ракетни части .

Мухъл и умрете: Инжекционни форми, отливки, прототип инструменти .

Медицински: Импланти, хирургично оборудване, протези .

Автомобил: Блокове на двигателя, цилиндри, части за предаване .

Енергия: Турбинни остриета, части за слънчеви панели, ядрени компоненти .

3D печат: Отпечатайте дюзи, горещи краища, прецизни части на екструдера .

Какво е VMC?

VMC означаваЦентър за вертикална обработка, представящи машини за фрезоване на CNC с вертикална ориентация на шпиндела за режещ инструмент и оформление на оста . вертикално подравненото вретено задържане и задвижващи инструменти за рязане (тренировки, мелници и др.

Видове VMC

1. 3- ос vmcs: Позволете линейно движение по осите x, y и z за основно фрезоване .

2. 5- ос vmcs: Оставете накланяне на глава/таблица за контуриране на сложни повърхности .

3. Високоскоростни VMCS: Оптимизиран за HSM с високи RPM вретена .

4. двойна колона VMCS: Тежка твърдост за стабилна точност .

5. Gantry VMCS: Преместване на портито върху стационарен детайл .

Как работи VMC?

Процесът на обработка на VMC работи от:

Монтиране на детайл върху машинното легло или палет .

Избор на инструменти от автоматичната въртележка за смяна на инструменти .

Изравняване на координираната система на частта и работещи компенсации .

Изпълнение на програмата CNC, която позиционира частта точно под шпиндела, обърнат надолу .

Насочване на спининг инструмента за рязане по пътеките с инструменти за премахване на материала чрез смилане, сондиране и т.н. . охлаждане, приложено за контрол на топлината и отстраняване на чип .

Автоматизираната работа осигурява точност, повтаряемост и ефективност . части, обработени чрез смяна на палети или товарачи на роботизирани части/разтоварватели .

Приложения на VMC машини

VMC са изключително често срещани мелници с ЦПУ, използвани в приложения като:

Аерокосмическа обработка .

Автомобилни компоненти .

Медицински и зъбни части като импланти, протези .

Инжекционни форми и инструментариум с плесен .

Турбинните остриета на енергийната индустрия, ядрените части .

Обща прецизна обработка .

Техните гъвкави възможности, по -малък отпечатък и по -ниски разходи от HMCS позволяват широко използване .

Какво е HMC?

Хоризонтални центрове за обработкаИмайте хоризонтална ориентация на шпиндела на техния режещ инструмент, с въртящи се инструменти за рязане, монтирани отстрани на шпиндела, обърнато към вертикално . Това хоризонтално оформление на оста позволява алтернативни конфигурации на дизайна, подходящи за някои приложения срещу вертикални мелници .

Видове HMC машини

Мелници за нискотарифни легла: Още ръчна интервенция .

Напълно автоматизирани HMCS: Палети басейни, част от натоварване/разтоварване .

5- Оста Universal HMCS: накланящи се шпинделни глави .

Високоскоростни HMC конфигурации: Директни вретена на задвижване, достигащи 20K RPM .

Надземни поборни HMC: Стационарна детайл .

Как работи HMC?

Хоризонталната обработка на конфигурациите на HMC работи чрез:

Автоматично зареждане на палет на надгробен камък с фиксирани детайли от палета за съхранение, използвайки системата за обработка на палета .

Позициониране на първия детайл под шпиндела чрез таблици на совалки или въртящи се таблици .

Изпълнение на програмата CNC за насочване на движенията на инструмента по сложни инструменти за смилане, пробиване и т.н. ., докато охлаждащата течност се прилага .

Автоматична промяна на инструмента, избиране на оптимизирани инструменти от смяната на инструмента на въртележка .

Непрекъснато производство чрез спиране на допълнителни палети в позиция от съхранението на палети .

Разтоварване на готовите детайли чрез автоматизираната система за обработка на палети .

Разлики между CNC, VMC и HMC

Има шест основни области, в които възможностите и оптималните приложения се различават между общи мелници на ЦПУ, VMC конфигурации и HMC настройки:

Ориентация и дизайн на машината .

Позициониране и движение на шпиндела .

Конфигурация и възможности на ос .

Работа/обработка на детайл .

Контрол на чип/охлаждаща течност .

Производителност Сравнителни характеристики .

Сравнявайки всеки фактор между CNC, VMC и HMC, производителите могат да правят оптимални инвестиции в обработващи активи за своите специфични производствени нужди .

Машинна ориентация и дизайн

CNC мелниците се предлагат във вертикални, хоризонтални или универсални конфигурации с многооси, за да осигурят гъвкави възможности за смилане . универсални мелници на ЦПУ позволяват превключване между вертикални и хоризонтални настройки . машини варират от по-ръчни до напълно автоматизирани в операция .

VMC ориентацията се дефинира от нейното вертикално подравняване на шпиндела, с инструменти за рязане, обърнати директно надолу в горната част на детайлите . Това прави премахването на чип, подпомагано от гравитацията . дизайни варират от по -ръчно 3-}} оси мелници до 5- Axis автоматизирана VMCS {.}}} Axis автоматизирана от VMCS {.}}} Axis автоматизирана от VMCS {..

HMC Orientation is defined by its horizontal spindle sitting sideways, with cutting tools facing vertically upwards into the sides of workpieces. This horizontal layout allows easier integration of part loading automation via pallet pools and conveyors due to the open architecture. HMCs thus tend towards more automated, production-focused designs than VMCS .

Позициониране и движение на вретено

Конфигурациите на CNC позволяват набор от възможности за позициониране и движение на шпиндела в зависимост от няколко оси и размер на детайла:

Оста 3- е по -ограничена в способността за контуриране .

4 и 5- ос CNC мелниците позволяват по -сложно позициониране/ъгли .

Универсални дизайни позволяват превключване на ориентацията на шпиндела .

Движението на VMC Spindle се дефинира от последователна вертикална ориентация на обърната надолу, с директни движения и позициониране, разчитащи на опора от движението на спомагателни оси/ъгли .

Напускащата сила на шпиндела може да деформира тънкостенни части на VMCS .

Универсалните VMC глави позволяват някаква гъвкавост на ъгъла .

HMC вретена имат своите хоризонтални ориентирани и странични инструменти, които позволяват различно позициониране, с прави хоризонтални движения .

Без сила на потопяване надолу .

5- Моделите на оста позволяват въртене на главата на шпиндела за гъвкавост на ъгъла .

Конфигурация и възможности на ос

CNC Mills отново имат широк спектър от конфигурации и възможности за движение в зависимост от модела на машината:

3- Axis CNC Mills: Основно XYZ Линейно движение .

4- Axis CNC Mills: Допълнителна въртяща оси на таблицата .

5- Оста CNC мелници: накланящи се глави или въртящи се таблици, позволяващи контуриращи сложни повърхности .

Оформлението на оста VMC има тенденция към 3 или 5 оси за гъвкавост:

3- ос vmc: xyz движение за прецизност и простота .

5- ос vmc: a+b накланящи се оси за контуриране и сложност .

Някои модели предлагат хоризонтални въртящи се таблици .

Конфигурацията на HMC Axis също включва опции от 3 до 5 ос:

3- ос за общи възможности .

5- ос hmc чрез накланящи се шпинделни глави .

Ротационните таблици често са интегрирани за гъвкавост на позициониране ....

Така че докато CNC предлага много отворени конфигурации на ос, VMC оптимизират за вертикална гъвкавост на 3 или 5 ос, а HMC оформленията се възползват от въртящи се таблици за работно позициониране .

Работа с детайл и тенденция

VMC Workworking има тенденция да разчита повече на ръчното натоварване на тела и детайли, независимо дали чрез Crane или Forklift . определени VMC модели от по-висок клас интегрират палетите и автоматизацията на товарача на части, но преобладаващата вертикална ориентация на шпиндела прави това по-предизвикателно за изпълнение.} So So VMC, по-предизвикателен за изпълнение. SO SO VMC's's TERNE MANUAL В тях възможности .

HMC Fixturing is where horizontal machining centers showcase heavy automation capabilities around workholding and part movement. The sideways spindle accessibility makes integrating both pallet shuttle systems to swap fixtures, as well as front-end part loading/unloading systems, more feasible. HMCs thus tend towards highly automated workpiece handling.

Контрол на чип и охлаждаща течност

CNC Mills имат гъвкавост в контрола на чипс и методите за доставяне на охлаждаща течност - по -основните машини разчитат на ръчно прилагане на дюзи за охлаждаща течност и чипс, докато напредналите CNC интегрират програмируеми дюзи за охлаждаща течност и системи за наводняване на охлаждаща течност, за да съдържат чипове и охлаждащи течности за рециркулация .

VMC chip Removal benefits from gravity support, with chips falling away from the downward-facing spindle. Coolant delivery is often manual via nozzles or flood methods. VMCs can allow chips to accumulate on the bed, which requires cleaning. Enclosed machines are better for containment.

HMC Chip Control is a notable advantage versus VMCs - with horizontal spindle orientation, chips evacuate to the rear and sides, easily contained in areas for removal. This makes HMC chip control and cutting fluid recirculation/filtration more feasible. Programmable coolant nozzles can support this.

Показатели за производителност

CNC productivity is again quite variable - manual mills are slower in operation, while advanced CNC models maximize run time via pallet shuttles, quick tool changers, and part loading/unloading automation. So, CNC productivity spans from lower to higher throughput capabilities.

VMC Productivity advantages include general ease of operation and maintenance, and accessibility suited for contract job shops doing short runs. Cost per machine is also lower than HMC, which maximizes ROI. Changeover downtime can be longer without extensive automation. Overall productivity benchmark is a medium level.

HMC productivity is where horizontal machining centers excel - heavy duty rigidity for stable machining, fast tool changers, multiple pallets with shuttles minimize downtime between runs. Parts load/unload continuously. This maximizes production time and daily output. HMC productivity aims for high throughput.

Заключение

Разбирането на уникалните предимства на вертикалните центрове за обработка и хоризонталните обработващи центрове, заедно с техните различия от общите мелници на ЦПУ, позволява на производителите да правят оптимални инвестиции в автоматизирана обработка .

Специализираните VMC и HMC конфигурации отговарят на различни сценарии за производство-VMCS предоставят интуитивна, гъвкава и по-ниска цена на CNC мелница, добре подготвена за инструментални зали и краткосрочна работа, изискваща чести промени . тяхното вертикално оформление и работа на шпиндела и работа са лесни за достъп, но ограничени в частта за движение {.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}…

HMCs, on the other hand, deliver automated, production-focused horizontal machining optimized for chip control, heavier cutting, and higher volume output. Their specialized design allows integration automation around pallet shuttles and part load/unload systems to maximize production uptime. However, HMCs have higher operational and programming complexity as tradeoffs.