Ett horisontellt CNC-bearbetningscenter (HMC) definieras av dess horisontella spindel och, i de flesta fall, ett roterande B-axelbord. Den layouten ger den tre fördelar jämfört med en vertikal maskin. För det första låter det roterande bordet ett arbetsstycke bearbetas på fyra sidoytor plus toppen i en enda uppsättning - ingen omklämning, ingen omindikering, inga staplingsfel. För det andra pekar den horisontella spindeln in i sidan av delen, vilket är den naturliga riktningen för att borra djupa hål och fräsa djupa fickor. För det tredje faller spån bort från skärzonen på grund av gravitationen istället för att lägga sig på delen, vilket håller verktygen svalare, minskar återskärning av spån och gör arbete med djupa håligheter mycket mer tillförlitligt. Dessa tre egenskaper definierar delarna en HMC är byggd för.
Delar av lådtyp och hölje
Låd- och huskomponenter är det klassiska HMC-arbetsstycket, och det av goda skäl. Ett växellådshus, reducerhus, motorhus eller pumphus har lagerhål, monteringsytor och bulthål på flera sidor, och hålen måste ofta riktas in över delen. En HMC med ett roterande bord bearbetar alla fyra sidorna och toppen i en uppsättning, så förhållandet mellan en borrning på framsidan och en borrning på sidoytan förblir trogen ritningen. Den horisontella spindeln klarar också den djupa borrning som lagersäten kräver, och den styva maskinstrukturen håller toleranser genom kraftiga grovskärningar på gjutjärn eller gjutstål. För varje del som ser ut som en låda med hål i, är HMC vanligtvis förstahandsvalet.
Komponenter för drivlina för fordon
Bilindustrin är en av de största användarna av HMC och delarna är välbekanta: motorblock, cylinderhuvuden, transmissionshus, kopplingshus och differentialhus. Dessa är gjutjärns- eller aluminiumdelar med stora volymer med djupa cylinderhål, ventilsäten, kamaxeltunnlar och flera monteringsytor. En HMC kan grovfräsa topp- och bottenytorna med en stor planfräs och sedan finborra cylinderhålen till IT6-tolerans med cylindricitet under 0,01 mm - allt utan att flytta delen. För nyenergifordon hanterar samma maskiner motorhus, reducerhus, batterilådor och ECU-kapslingar, som ofta är stora pressgjutgods av aluminium med kylkanaler och flera tätningsytor. Kombinationen av flersidig bearbetning, högt spindelmoment och automatiskt verktygsbyte gör HMC till standarden för produktion av drivlinor.
Hydrauliska och pneumatiska ventilkroppar
Hydrauliska ventilblock, grenrör för integrerade kretsar, pumphus och cylindergavlar är en annan naturlig passform. Dessa delar är vanligtvis gjorda av gjutjärn, stål eller rostfritt stål och är fulla av djupa korsborrade hål, spolhål och monteringshål - precis den typ av djuphåls- och djuphålsarbete där en HMC:s spånevakuering lönar sig. En vertikal maskin som borrar ett djupt tvärhål i ett ventilblock kan lämna spån packade i hålet, vilket orsakar verktygsbrott och dålig ytfinish; en HMC låter spånen falla ut när hålet borras. Det roterande bordet innebär också att ett ventilblock med portar på fyra sidor kan borras, borras och gängas i en uppsättning, vilket håller korshålspositionerna i linje. Speciellt för ventilhus i rostfritt stål klarar den styva HMC-strukturen och spindeln med högt vridmoment det tunga skäret utan tjat.
Flyg- och försvarsstrukturer
Flyg- och rymddelar är ofta stora, tunnväggiga och tillverkade av titan eller högtemperaturlegeringar som tar bort material långsamt och äter verktyg. En HMC:s styva struktur och spindel med högt vridmoment är väl lämpade för detta arbete, och det roterande bordet gör att en stor strukturell ram eller skott kan bearbetas på alla tillgängliga sidor i en uppsättning. Vissa flyg- och rymdskott börjar som ett massivt titan- eller aluminiumblock och har upp till 80 % av materialet borttaget; HMC:s goda spånevakuering och höga metallborttagningshastighet gör det praktiskt. Landningsställskomponenter, flygkroppsramar, motorhus och missilkroppssektioner drar alla nytta av multi-face-kapaciteten och förmågan att hålla snäva toleranser på stora, dyra delar där ett skrotat arbetsstycke är en stor kostnad.
Formbaser och stora verktyg
Formbaser, formsatser och stora fixturplattor bearbetas ofta på HMC:er eftersom de är stora, tunga och kräver funktioner på flera sidor. En typisk formbas har styrstiftshål, ledarstifthål, kylkanaler och monteringshål på toppen, botten och sidorna, och hålen måste vara fyrkantiga och inriktade. En HMC med ett roterande bord borrar och borrar alla dessa i en uppsättning, och den horisontella spindeln hanterar de djupa kylkanalhålen utan spånpackning. Stora basplattor, maskinbäddsgjutgods och precisionsfixturer faller också i denna kategori - de är inte alltid komplexa till formen, men de är stora, tunga och behöver konsekvent noggrannhet över flera ytor, vilket är precis vad HMC levererar.
Energi, tung industri och stora gjutgods
För det största och tyngsta arbetet är HMC ofta det enda praktiska valet. Vindturbinväxellådor, reduktionshus för gruvmaskiner, ångturbinhöljen, generatorkomponenter, marina dieselmotorblock och stora fartygskonstruktionsdelar är alla gjutna eller smidda komponenter som väger hundratals eller tusentals kilogram, med lagerhål, tätningsytor och bultmönster över flera sidor. Stora HMC:er hanterar dessa delar med förlängda X/Y/Z-axlar, höglastade roterande bord och spindlar som kan djupborra upp till 1,5 meter eller mer. Det roterande bordet eliminerar behovet av att vända en flertons gjutning med kran mellan operationerna, vilket sparar inställningstid och tar bort en stor källa till positioneringsfel. För tung industri är HMC mindre en lyx än en nödvändighet.
Vad gör dessa delar till en bra passform
I alla dessa branscher delar de delar som hör hemma på en HMC några egenskaper. De behöver bearbetas på mer än en sida - helst fyra sidor plus toppen - så det roterande bordet sparar inställningar. De har ofta djupa hål, djupa hål eller djupa fickor där spånavgång är viktigt. De tenderar att vara stora eller tunga, så den styva maskinstrukturen och högbelastningsbordet är en fördel. De produceras ofta i tillräckligt stor volym för att besparingarna i cykeltid från en bearbetning med en uppsättning betalar för maskinen. Och de är ofta gjorda av gjutjärn, gjutstål, rostfritt stål eller titan - material som behöver en styv maskin med högt vridmoment. Delar som är platta, enkelsidiga eller små och lätta är vanligtvis bättre betjänade av ett vertikalt bearbetningscenter; allt i listan ovan är där HMC tjänar sitt behåll.
Slutsats
Ett horisontellt CNC-bearbetningscenter är byggt för delar som behöver flersidig bearbetning, djupa hål och fickor, kraftig skärning och hög volym. Dess roterande bord bearbetar fyra sidor plus toppen i en uppsättning, dess horisontella spindel borrar djupa hål och fräser djupa hålrum utan spånpackning, och dess styva struktur hanterar gjutjärn, stål, rostfritt och titan med höga metallborttagningshastigheter. Det gör det till det naturliga valet för växellådshus, motorblock, transmissionshus, hydrauliska ventilkroppar, flygkonstruktioner, formbaser, vindturbinhus och stora gruv- och marina gjutgods. Om en del är lådformad, tung, flersidig eller full av djupa hål, hör den nästan säkert hemma på ett horisontellt bearbetningscenter.
