Para un gran volumen de piezas, o una gran combinación de piezas producidas regularmente, las HMC ofrecen una cantidad significativa de ventajas sobre las VMC, pero debe tener el tipo de trabajo adecuado para justificar el gasto / complejidad adicional de una HMC para que valga la pena. . Lo describiré en un momento.
Las grandes ventajas de una HMC:
1- Todos los HMC modernos son máquinas de 4 ejes. Suponiendo que estamos usando una lápida con partes en la cara (cómo el 99% de las HMC se configuran en talleres mecánicos), puedo realizar operaciones no solo en el frente, sino también en los lados derecho e izquierdo de la parte. Entonces, si tengo una caja con agujeros en los lados, todos se pueden mecanizar en una sola configuración.
Las mesas básicas de HMC giran y se bloquean en incrementos de 1 grado, por lo que puedo girar la pieza 20 grados y cortar una cara de ángulo impar, fresar un bolsillo o taladrar / golpear un agujero. Los ángulos extraños que requieren configuraciones y accesorios complejos en una VMC se vuelven fáciles de programar cuando se realiza en una HMC.
- ¿Cómo se puede lograr un retraso cero turbo en los motores diesel?
- ¿Qué son los acoplamientos?
- ¿Cuáles son las mejores universidades para la investigación de la mecánica de fluidos?
- ¿Puede haber algoritmos que puedan hacer un robot como el que se hizo en la película de Bollywood ‘Robot’?
- ¿Cómo se prueban las montañas rusas?
Los HMC también se pueden pedir con un eje “4to completo” que se bloqueará en cualquier ángulo y también permitirá el movimiento de corte mientras la mesa gira. Esto rara vez se usa fuera de las aplicaciones especiales (ver más abajo), y sé que es una opción terriblemente costosa ($ 22,000 para el DMG Mori NHX4000).
2- El control de chips es MUCHO más fácil con un HMC, porque los chips se caen naturalmente de la parte debido a la gravedad. Esta es una gran ventaja en piezas grandes con bolsillos profundos, ya que las virutas que quedan en ese bolsillo se vuelven a cortar por las herramientas, lo que da como resultado un acabado superficial deficiente y piezas fuera de tolerancia (así como una vida útil más baja). Puede acumular grandes cantidades de material en una HMC sin preocuparse tanto por los chips.
3- Capacidad de herramienta. De fábrica, la mayoría de las HMC tienen 60 cargadores de herramientas, y se pueden gastar casi infinitamente. Las HMC con más de 80 herramientas a menudo mantienen las herramientas en una transmisión de cadena larga. Más de 125 herramientas, a menudo usan un sistema de “colmena” donde las herramientas se mantienen en bastidores fijos y un transbordador las recupera para llevarlas al cambiador de herramientas. En tiendas muy grandes, las herramientas se guardan en un sistema de nido compartido con múltiples máquinas y transportado por un sistema de transporte aún más grande. Los centros de máquinas verticales generalmente superan las 40 herramientas (aunque algunas se hacen más grandes).
4- La lápida. A diferencia de VMC, donde vive la mesa en la máquina, la mayoría de las HMC tienen una plataforma con una gran columna de metal cuadrada llamada “lápida”. Las prensas o los accesorios personalizados se atornillan a cada uno de los 4 lados de la lápida, y las piezas se cargan en ella. Básicamente, imagine que cada lápida tiene la misma capacidad que 4 pequeñas mesas VMC. En entornos de alta producción, las lápidas suelen utilizar elementos de fijación muy personalizados para maximizar el número de piezas y proporcionar todo el acceso deseado a cada lado de la pieza que requiere la operación. Como mínimo, una HMC con una lápida cargada densamente con piezas puede cargarse y funcionar sin supervisión durante períodos de tiempo significativos sin que un operador permanezca allí cargando / descargando piezas para cada ciclo. PERO, se pone mejor:
5- paletas. Cada HMC viene no con una paleta con una lápida, sino con un mínimo de 2 paletas. Eso significa que puede estar cargando tranquilamente una lápida con material mientras la otra lápida está arrancando partes. Casi no pierde tiempo cargando / descargando la máquina. PERO, se pone mejor:
6- Flexibilidad. ¿Quién dijo que necesita tener las mismas partes en una lápida? Puede cargar una familia de piezas en todas las caras de una lápida y terminar produciendo juegos completos cada vez que la máquina realiza un ciclo. Además, nadie dijo que necesita ejecutar toda la lápida: puede mantener los accesorios especiales o prensas configurados en la cara de una lápida, y ejecutar las partes de otro cliente en la otra cara. Recuerde, con más de 80 herramientas incorporadas, esencialmente puede mantener los trabajos repetidos de su cliente configurados y listos para ejecutarse simplemente cargando material y presionando el programa correcto. Incluso se mantiene G54 (parte cero). Pero, se pone mejor:
7: Fabricación celular. ¿Dos paletas por máquina no son suficientes? ¿Qué tal 6 paletas por máquina? ¿Qué tal 24 paletas por máquina? Espere … 24 paletas son muchas cosas para cortar una HMC, ¿por qué no agregamos otra HMC a la mezcla? En un sistema celular, puede tener una cantidad ilimitada de máquinas que sirven una cantidad ilimitada de paletas que hacen cualquier cosa, desde una cantidad masiva de la misma parte exacta (piense: proveedor de automóviles) hasta tener una parte diferente en cada cara de cada lápida que haya consiguió (piense; trabajo realmente productivo). He visto tiendas con 6 Makino A51 que sirven un grupo de más de 100 paletas y que contienen unos cientos de SKU individuales que fabrica. Los clientes pueden pedir 50 piezas, y el taller puede entregar precisamente porque no tienen tiempo de configuración para cambiar nada: simplemente llaman la paleta con la fijación, cargan el material y lo dejan rasgar.
8: luces apagadas. Un gran grupo de paletas + una o más HMC pueden posiblemente desbloquear el escenario ideal de taller de máquinas de funcionamiento totalmente desatendido (“luces apagadas” en el lenguaje). Tómese unas horas para cargar cosas en las lápidas por la mañana, regrese al día siguiente para encontrar toda esa materia prima convertida en partes brillantes que están listas o listas para voltear para sus segundas operaciones. Esto requiere un nivel completamente nuevo de tecnología: eliminación de virutas súper confiable, medición automática de herramientas en la máquina y detección de roturas, compensación de desgaste de herramientas y herramientas de respaldo a bordo, extinción de incendios, control de refrigerante, etc. Sin embargo, si puede hacerlo, es lo más cercano que puede llegar a imprimir dinero sin que el Servicio Secreto llame a su puerta.
Así que todo esto suena como un sueño, y es básicamente la forma definitiva de hacer un gran volumen de piezas fresadas aquí en los Estados Unidos. El único problema es que los HMC son terriblemente caros: el precio base de un DMG Mori NHX 4000 es de aproximadamente $ 220,000. El Makino A51 es casi lo mismo … pero eso es antes de marcar las casillas de opciones. Aproximadamente cada herramienta adicional en la revista cuesta $ 1000. Ascender a un grupo de 6 paletas para una sola HMC cuesta aproximadamente $ 150k. Un sistema celular con un par de máquinas y 20 paletas le costará aproximadamente $ 1 millón. Nada de esto incluye portaherramientas, herramientas de corte, lápidas, accesorios o software de administración (cifra del 20% al 30% del costo de la máquina para todo eso).
Las HMC también requieren mucha reflexión en la gestión. Nada apesta tanto como pensar que está enviando la paleta con la Parte 123 a la máquina cuando realmente está enviando la paleta para la Parte 321 y el huso acelera rápidamente hacia la lápida. La programación, la organización, el control de procesos y las medidas avanzadas de prevención de Bozo deben ejecutarse de forma redundante y confiable.
Los HMC no son algo con lo que Joe Blow, que cree que quiere abrir un taller mecánico, debería comenzar. Los chicos que ejecutan HMC compran con éxito estas máquinas según la demanda. Para un fabricante que realiza la producción internamente, las matemáticas funcionan muy fácilmente (la mayoría de los motores de los vehículos se mecanizan en HMC con paletas personalizadas que transportan todo el bloque). Hay un puñado de talleres de trabajo a gran escala en el país que ejecutan con éxito grandes celdas HMC, pero esas inversiones son el resultado de años de desarrollo del mercado, construcción de clientes y experiencia general en el taller de máquinas. La regla que escuché de los ingenieros de ventas es que si un taller de trabajo está ejecutando 2 bolas VMC de tamaño medio-t0-en la pared, ese es el momento para que pasen a un sistema HMC para agregar capacidad.
Editado para agregar:
Además del costo, se configura otra gran desventaja de las HMC. Poner en funcionamiento una nueva pieza es una tarea difícil porque el operador tiene un acceso muy limitado a la cámara de mecanizado real. En una VMC, puedo detener una operación y abrir la puerta y ver que WTF está funcionando mientras estoy configurando una pieza, en una HMC, eso no es tan fácil. La puerta está a un lado y el trabajo puede estar de espaldas a mí y oculto detrás de la sujeción.
Por esta razón, las HMC son una opción terrible para un taller de trabajo de menor escala que puede ejecutar un puñado de piezas regulares, pero que tiene un nuevo trabajo que pasa por la puerta todos los días. También es una opción terrible para la producción de prototipos, en la que siempre estará trabajando con la configuración, tratando de volver a poner a cero las piezas trabajadas anteriormente y, en general, quiere espacio para perder el tiempo con las cosas.
Otro inconveniente de las HMC, especialmente si va a ser complicado operar con los lados de las piezas, es la longitud de la herramienta. A menudo necesita portaherramientas extra largos y delgados para obtener acceso al lado de una parte que se encuentra plana sobre la cara de una lápida. Esos talleres de trabajo realmente productivos con sistemas celulares de $ 3 millones que conozco le dirán que cosas como herramientas de ajuste por contracción súper caras son imprescindibles, al igual que la configuración de herramientas fuera de línea. ¡Así que duplica tu presupuesto de herramientas!