¿Debería elegir un centro de mecanizado horizontal o vertical?
Como tantas cosas, la respuesta a estas preguntas es compleja. Comencemos por echar un vistazo a cómo se presenta cada uno. En el diagrama anterior, podemos ver el diseño del eje para un VMC (Centro de mecanizado verticalo Fresadora vertical) a la izquierda, y el diseño de una HMC (lo adivinó: Centro de mecanizado horizontal) a la derecha. El bloque rectangular gris delgado es la mesa de la máquina, el cilindro es el husillo de la máquina y, en el caso de la HMC, el cubo gris es la lápida. "¿Qué es una lápida?", preguntas. Es un gran bloque de hierro fundido que se asienta sobre un eje para la rotación. Las piezas de trabajo se fijan a los lados de la lápida. Puedes pensar en todo esto como un 4º Eje para una HMC, y tienen mucho en común con el 4º Eje de un VMC, pero son mucho más omnipresentes. Uno ve muchos VMC sin 4º eje actualmente en uso, pero la mayoría de los HMC los usan constantemente.
Ventajas de HMC
Con todos esos contras, debe haber alguna razón por la que la gente todavía compra HMC, y la hay. Algunas de las pistas para entender por qué son evidentes en algunos de los "Problemas de alta calidad" descritos para los HMC. En pocas palabras, para los tipos de trabajos, los HMC pueden ser mucho más productivos que los VMC y se pagarán con creces por sí mismos. La mayoría de las HMC tienen algunas ventajas fundamentales sobre las VMC.
Primero, la evacuación de virutas es ayudada por la gravedad. En un VMC, las virutas en agujeros profundos y bolsillos se asientan en la parte inferior y deben ser arrastradas por refrigerante o la hélice del cortador. En un HMC, las cosas se ponen de lado y la gravedad ayuda a sacar las virutas. Por lo menos, esto significa significativamente menos recorte de viruta, lo que conduce a una mayor vida útil de la herramienta y un mejor acabado superficial. El acabado de la superficie suele ser mucho mejor que se necesita menos procesamiento posterior: muchas piezas tienen un acabado aceptable nada más sacarlas de la máquina.
En segundo lugar, estas máquinas son más rígidas. Están construidos más pesadamente porque están diseñados para una producción de mayor volumen, y el bucle estructural desde el husillo, pasando por el portaherramientas, la herramienta, a través de la pieza de trabajo y de vuelta por la columna hasta el husillo es más corto y las fuerzas actúan más favorablemente contra la geometría. Vibran menos, se desvían menos y es menos probable que parloteen que los VMC.
Por último, y quizás lo más importante, las HMC suelen configurarse con opciones que mejoran enormemente la productividad. La mayoría de los HMC tendrán una capacidad de lápida de 4º eje. Muchos también lo integran con un cambiador de paletas. Otra opción común es el refrigerante de alta presión a través del husillo. Puede comprar un VMC configurado con 4th Axis, pegar una lápida en el 4th Axis, agregar cambio de paleta y agregar refrigerante a través del husillo, pero la mayoría de los VMC no están configurados de esa manera e incluso cuando lo están, las cosas no funcionan tan bien como en una HMC. Tomemos la idea de la sujeción de piezas del 4º eje en un VMC. La holgura es un problema real porque debe encajar entre la mesa y el husillo:
Se puede acceder a 3 lados para cada pieza de trabajo, pero se pueden montar muchas más piezas de trabajo en la lápida. Para colmo, la lápida de HMC se encuentra en una paleta intercambiable. Mientras se mecaniza una lápida completa de piezas, la otra se encuentra fuera del recinto que se está configurando o cargando/descargando. Así es como las HMC logran un 85% de utilización del husillo frente al 25% promedio de VMC. Eso significa que el husillo de la HMC funciona más de 3 veces más a menudo y puede estar fabricando fácilmente más de 3 veces más piezas que el VMC equivalente.
Ya que estamos en los temas de costo y productividad, hablemos de los operadores de máquinas. Dado que una HMC puede hacer el trabajo de 3 VMC, eso significa que se necesitan menos operadores. Esto representa la mayor parte de los ahorros adicionales que colocan a las HMC por delante de las VMC en términos de ROI una vez que se consideran todos los factores y se tienen los tipos adecuados de trabajos para una horizontal. Con el accesorio adecuado (que puede ser más complejo de diseñar y más costoso de crear), muchos talleres afirman que también se requiere menos capacitación para sus operadores de HMC.
Para rematar la discusión de los HMC Pros, quiero transmitir una cita de una tienda que afirma que pueden cotizar precios un 25% más bajos con su HMC que con sus VMC y aún así mantener el mismo margen de beneficio. Creen firmemente que su HMC les está ganando más negocios como resultado. Dados los mayores volúmenes de producción, las cotizaciones más bajas y la capacidad de realizar mecanizados más sofisticados, poseer una horizontal puede mover a un taller a una categoría completamente nueva donde puede ofertar por trabajos que antes no podía.
Las mejores oportunidades para HMC
Para aquellos talleres que necesitan ser los más competitivos, tienen la mejor experiencia, tienen el capital para invertir y realmente pueden permitirse el lujo de presionar para bombear las piezas en volumen, los HMC tienen mucho sentido. La inversión es realmente un facilitador clave para un taller que esté considerando un HMC. Inversión en habilidades, centros de mecanizado más caros y, a veces, herramientas mejoradas. Entre la naturaleza de hacer configuraciones en las herramientas y los trabajos de mayor precisión en los que sus HMC les permiten ofertar, otro taller fundó que necesitaban invertir en MMC porque los medidores de altura y los micrófonos simplemente no iban a ser suficientes.
Las mejores oportunidades para VMC
Si el capital de inversión es escaso, si recién está comenzando y no ha acumulado las habilidades y la experiencia, si necesita simplicidad, si cambia mucho de trabajo y tiene cantidades muy bajas, si rara vez necesita considerar cualquier trabajo de 4º eje, y si hace mucho trabajo en platos grandes, quédese con los VMC. Los centros de mecanizado horizontal rara vez son las primeras máquinas que compra un taller. Obtenga ese primer VMC, continúe con un segundo y luego considere un HMC. Tiene el potencial de duplicar con creces la capacidad de sus 2 VMC.