Et CNC horisontalt maskineringssenter (HMC) er definert av sin horisontale spindel og, i de fleste tilfeller, et roterende B-aksebord. Det oppsettet gir den tre fordeler fremfor en vertikal maskin. For det første lar det roterende bordet et arbeidsstykke maskineres på fire sideflater pluss toppen i ett enkelt oppsett - ingen gjenklemming, ingen re-indikering, ingen stablingsfeil. For det andre peker den horisontale spindelen inn på siden av delen, som er den naturlige retningen for boring av dype hull og fresing av dype lommer. For det tredje faller spon bort fra skjæresonen på grunn av tyngdekraften i stedet for å hope seg opp på delen, noe som holder verktøyet kjøligere, reduserer gjenskjæring av spon og gjør arbeid med dype hulrom langt mer pålitelig. Disse tre egenskapene definerer delene en HMC er bygget for.
Boks- og husdeler
Boks- og huskomponenter er det klassiske HMC-arbeidsstykket, og med god grunn. Et girkassehus, reduksjonshus, motorhus eller pumpehus har lagerboringer, monteringsflater og boltehull på flere sider, og boringene må ofte justeres på tvers av delen. En HMC med et roterende bord maskinerer alle fire sider og toppen i ett oppsett, så forholdet mellom en boring på forsiden og en boring på sideflaten forblir tro mot tegningen. Den horisontale spindelen takler også den dype boringen som lagerseter krever, og den stive maskinstrukturen holder toleranser gjennom kraftige grove kutt på støpejern eller støpestål. For enhver del som ser ut som en boks med hull i, er HMC vanligvis førstevalget.
Komponenter til drivverk for biler
Bilindustrien er en av de største brukerne av HMC-er, og delene er kjente: motorblokker, sylinderhoder, girhus, clutchhus og differensialhus. Disse er høyvolumsdeler i støpejern eller aluminium med dype sylinderhull, ventilseter, kamakseltunneler og flere monteringsflater. En HMC kan grovfrese topp- og bunnflatene med en stor planfres, og deretter ferdigbore sylinderboringene til IT6-toleranse med sylindrisitet under 0,01 mm - alt uten å flytte delen. For nye energikjøretøyer håndterer de samme maskinene motorhus, reduksjonshus, batteribokser og ECU-kapslinger, som ofte er store aluminiumspressstøpte med kjølekanaler og flere tetningsflater. Kombinasjonen av flersidig bearbeiding, høyt spindelmoment og automatisk verktøyskifte gjør HMC til standarden for produksjon av drivverk.
Hydrauliske og pneumatiske ventilhus
Hydrauliske ventilblokker, integrerte kretsmanifolder, pumpehus og sylinderendestykker er en annen naturlig passform. Disse delene er vanligvis laget av støpejern, stål eller rustfritt stål og er fulle av dype kryssborede hull, spoleboringer og monteringshulrom - akkurat den typen arbeid med dype hull og dype hulrom der en HMCs sponevakuering lønner seg. En vertikal maskin som borer et dypt tverrhull inn i en ventilblokk kan etterlate spon pakket i hullet, noe som forårsaker verktøybrudd og dårlig overflatefinish; en HMC lar sponene falle ut mens hullet bores. Det roterende bordet betyr også at en ventilblokk med porter på fire sider kan bores, bores og bankes i ett oppsett, og holder krysshullsposisjonene på linje. Spesielt for ventilhus i rustfritt stål håndterer den stive HMC-strukturen og spindelen med høy dreiemoment den tunge skjæringen uten skravling.
Luftfarts- og forsvarsstrukturer
Luftfartsdeler er ofte store, tynnveggede og laget av titan eller høytemperaturlegeringer som fjerner materiale sakte og spiser verktøy. En HMCs stive struktur og spindel med høy dreiemoment er godt egnet til dette arbeidet, og det roterende bordet gjør at en stor strukturell ramme eller skott kan maskineres på alle tilgjengelige sider i ett oppsett. Noen romfartsskott starter som en solid titan- eller aluminiumblokk og har opptil 80 % av materialet fjernet; HMCs gode chipevakuering og høye metallfjerningshastighet gjør det praktisk. Landingsutstyrskomponenter, flykroppsrammer, motorhus og missilkroppsseksjoner drar alle nytte av multi-face-evnen og muligheten til å holde stramme toleranser på store, dyre deler der et kassert arbeidsstykke er en stor kostnad.
Formbaser og stort verktøy
Formbaser, dysesett og store festeplater maskineres ofte på HMC-er fordi de er store, tunge og krever funksjoner på flere sider. En typisk formbase har styrepinnehull, lederstifthull, kjølekanaler og monteringshull på toppen, bunnen og sidene, og hullene må være firkantede og justert. En HMC med et roterende bord borer og borer alle disse i ett oppsett, og den horisontale spindelen håndterer de dype kjølekanalhullene uten sponpakking. Store bunnplater, støpegods i maskinsenger og presisjonsarmaturer faller også inn under denne kategorien - de er ikke alltid komplekse i formen, men de er store, tunge og trenger konsistent nøyaktighet på tvers av flere flater, noe som er nøyaktig hva HMC leverer.
Energi, tungindustri og store støpegods
For det største og tyngste arbeidet er HMC-er ofte det eneste praktiske valget. Vindturbingirkassehus, reduksjonskasser for gruvemaskiner, dampturbinhus, generatorkomponenter, marine dieselmotorblokker og store skipskonstruksjonsdeler er alle støpte eller smidde komponenter som veier hundrevis eller tusenvis av kilo, med lagerboringer, tetningsflater og boltemønstre på flere sider. HMC-er med stor bevegelse håndterer disse delene med utvidede X/Y/Z-akser, høylastede roterende bord og spindler som kan bore dypt opptil 1,5 meter eller mer. Det roterende bordet eliminerer behovet for å snu en multitonns støping med kran mellom operasjoner, noe som sparer oppsettstid og fjerner en stor kilde til posisjoneringsfeil. For tungindustrien er HMC mindre en luksus enn en nødvendighet.
Hva gjør disse delene til en god passform
På tvers av alle disse bransjene deler delene som hører hjemme på en HMC noen få egenskaper. De trenger maskinering på mer enn én side - ideelt sett fire sider pluss toppen - så det roterende bordet sparer oppsett. De har ofte dype hull, dype boringer eller dype lommer der sponevakuering er viktig. De har en tendens til å være store eller tunge, så den stive maskinstrukturen og høybelastningsbordet er en fordel. De produseres ofte i nok volum til at syklustidsbesparelsene fra maskinering i ett oppsett betaler for maskinen. Og de er ofte laget av støpejern, støpestål, rustfritt stål eller titan - materialer som trenger en stiv maskin med høyt dreiemoment. Deler som er flate, enkeltsidige eller små og lette er vanligvis bedre tjent med et vertikalt maskineringssenter; alt i listen ovenfor er hvor HMC tjener sitt opphold.
Konklusjon
Et CNC horisontalt bearbeidingssenter er bygget for deler som trenger flersidig bearbeiding, dype hull og lommer, tung skjæring og høyt volum. Dens roterende bord maskinerer fire sider pluss toppen i ett oppsett, dens horisontale spindel borer dype hull og freser dype hulrom uten sponpakking, og den stive strukturen håndterer støpejern, stål, rustfritt og titan med høye metallfjerningshastigheter. Det gjør det til det naturlige valget for girkassehus, motorblokker, girkasser, hydrauliske ventilhus, romfartskonstruksjoner, formbaser, vindturbinhus og store gruve- og marinestøpegods. Hvis en del er boksformet, tung, flersidig eller full av dype hull, hører den nesten helt sikkert hjemme på et horisontalt maskineringssenter.
