Et horisontalt CNC-bearbejdningscenter (HMC) er defineret af dets vandrette spindel og i de fleste tilfælde et roterende B-aksebord. Det layout giver den tre fordele i forhold til en vertikal maskine. For det første lader det roterende bord et emne bearbejdes på fire sideflader plus toppen i en enkelt opsætning - ingen genspænding, ingen genvisning, ingen stablingsfejl. For det andet peger den vandrette spindel ind i siden af delen, hvilket er den naturlige retning for boring af dybe huller og fræsning af dybe lommer. For det tredje falder spåner væk fra skærezonen på grund af tyngdekraften i stedet for at hobe sig op på delen, hvilket holder værktøjet køligere, reducerer genskæring af spåner og gør arbejde med dybt hulrum langt mere pålideligt. Disse tre egenskaber definerer de dele en HMC er bygget til.
Box-type og husdele
Kasse- og huskomponenter er det klassiske HMC-emne, og det er der god grund til. Et gearkassehus, reduktionshus, motorhus eller pumpehus har lejeboringer, monteringsflader og bolthuller på flere sider, og boringerne skal ofte justeres på tværs af delen. En HMC med et drejebord bearbejder alle fire sider og toppen i én opsætning, så forholdet mellem en boring på forsiden og en boring på sidefladen forbliver tro mod tegningen. Den vandrette spindel klarer også den dybe boring, som lejesæder kræver, og den stive maskinstruktur holder tolerancer gennem kraftige skrub-snit på støbejern eller støbestål. For enhver del, der ligner en kasse med huller i, er HMC normalt det første valg.
Drivlinjekomponenter til biler
Bilindustrien er en af de største brugere af HMC'er, og delene er velkendte: motorblokke, topstykker, transmissionshuse, koblingshuse og differentialekasser. Disse er højvolumen støbejerns- eller aluminiumsdele med dybe cylinderboringer, ventilsæder, knastakseltunneler og flere monteringsflader. En HMC kan råfræse top- og bundflader med en stor planfræser, derefter færdigbore cylinderboringerne til IT6-tolerance med cylindricitet under 0,01 mm - alt sammen uden at flytte delen. For nye energikøretøjer håndterer de samme maskiner motorhuse, reduktionshuse, batteribokse og ECU-kabinetter, som ofte er store aluminiumstrykstøbte emner med kølekanaler og flere tætningsflader. Kombinationen af flerfladebearbejdning, højt spindelmoment og automatisk værktøjsskift gør HMC til standarden for drivaggregatproduktion.
Hydrauliske og pneumatiske ventilhuse
Hydrauliske ventilblokke, integrerede kredsløbsmanifolder, pumpehuse og cylinderendestykker er en anden naturlig pasform. Disse dele er typisk lavet af støbejern, stål eller rustfrit stål og er fulde af dybe krydsborede huller, spoleboringer og monteringshulrum - præcis den slags dybe hul- og dybe hulrumsarbejder, hvor en HMC's spånevakuering betaler sig. En lodret maskine, der borer et dybt krydshul ind i en ventilblok, kan efterlade spåner pakket i hullet, hvilket forårsager værktøjsbrud og dårlig overfladefinish; en HMC lader spånerne falde ud, mens hullet bores. Det roterende bord betyder også, at en ventilblok med porte på fire sider kan bores, bores og bankes i én opsætning, så krydshulspositionerne holdes på linje. Især til ventilhuse i rustfrit stål klarer den stive HMC-struktur og spindel med høj drejningsmoment det tunge skær uden at skravle.
Luftfarts- og forsvarsstrukturer
Luftfartsdele er ofte store, tyndvæggede og lavet af titanium eller højtemperaturlegeringer, der fjerner materiale langsomt og spiser værktøj. En HMCs stive struktur og spindel med høj drejningsmoment er velegnet til dette arbejde, og det roterende bord gør det muligt at bearbejde en stor strukturel ramme eller skot på alle tilgængelige sider i én opsætning. Nogle rumfartsskotter starter som en solid titanium- eller aluminiumsblok og har op til 80 % af materialet fjernet; HMC's gode spånevakuering og høje metalfjernelseshastighed gør det praktisk. Landingsstelskomponenter, skrogrammer, motorhuse og missilkropssektioner drager alle fordel af multi-face-kapaciteten og evnen til at holde snævre tolerancer på store, dyre dele, hvor et kasseret emne er en stor omkostning.
Formbaser og stort værktøj
Formbaser, matricesæt og store fixturplader bearbejdes ofte på HMC'er, fordi de er store, tunge og kræver funktioner på flere sider. En typisk formbase har styrestifthuller, lederstifthuller, kølekanaler og monteringshuller på toppen, bunden og siderne, og hullerne skal være firkantede og justerede. En HMC med et drejebord borer og borer alle disse i én opsætning, og den vandrette spindel håndterer de dybe kølekanalhuller uden spånpakning. Store bundplader, støbegods til maskinsenge og præcisionsarmaturer falder også ind under denne kategori - de er ikke altid komplekse i formen, men de er store, tunge og har brug for ensartet nøjagtighed på tværs af flere flader, hvilket er præcis, hvad HMC'en leverer.
Energi, tung industri og store støbegods
Til det største og tungeste arbejde er HMC'er ofte det eneste praktiske valg. Vindmøllegearkassehuse, reduktionskasser til minedriftsmaskiner, dampturbinehuse, generatorkomponenter, marinedieselmotorblokke og store skibskonstruktionsdele er alle støbte eller smedede komponenter, der vejer hundreder eller tusinder af kilogram, med lejeboringer, tætningsflader og boltemønstre på tværs af flere sider. HMC'er med stor vandring håndterer disse dele med forlængede X/Y/Z-akser, højbelastede drejeborde og spindler, der er i stand til at bore dybt op til 1,5 meter eller mere. Det roterende bord eliminerer behovet for at vende en multi-ton støbning med kran mellem operationer, hvilket sparer opsætningstid og fjerner en væsentlig kilde til positioneringsfejl. For tung industri er HMC mindre en luksus end en nødvendighed.
Hvad gør disse dele til en god pasform
På tværs af alle disse industrier deler de dele, der hører til en HMC, nogle få træk. De har brug for bearbejdning på mere end én side - ideelt set fire sider plus toppen - så det roterende bord sparer opsætninger. De har ofte dybe huller, dybe boringer eller dybe lommer, hvor spånevakuering er vigtig. De har tendens til at være store eller tunge, så den stive maskinstruktur og højbelastningsbordet er en fordel. De produceres ofte i tilstrækkeligt omfang til, at cyklustidsbesparelserne ved bearbejdning i én opsætning betaler for maskinen. Og de er ofte lavet af støbejern, støbestål, rustfrit stål eller titanium - materialer, der har brug for en stiv maskine med højt drejningsmoment. Dele, der er flade, enkeltsidede eller små og lette, er normalt bedre tjent med et lodret bearbejdningscenter; alt på listen ovenfor er det sted, hvor HMC'en tjener sit hold.
Konklusion
Et horisontalt CNC-bearbejdningscenter er bygget til dele, der har brug for flerfladebearbejdning, dybe huller og lommer, kraftig skæring og høj volumen. Dens roterende bord bearbejder fire sider plus toppen i én opsætning, dens vandrette spindel borer dybe huller og fræser dybe hulrum uden spånpakning, og dens stive struktur håndterer støbejern, stål, rustfrit og titanium ved høje metalfjernelseshastigheder. Det gør det til det naturlige valg til gearkassehuse, motorblokke, transmissionskasser, hydrauliske ventilhuse, rumfartskonstruktioner, formbaser, vindmøllehuse og store mine- og marinestøbegods. Hvis en del er kasseformet, tung, flersidet eller fuld af dybe huller, hører den næsten helt sikkert hjemme på et vandret bearbejdningscenter.
