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Wie bei so vielen Dingen ist auch die Antwort auf diese Fragen komplex.  Werfen wir zunächst einen Blick darauf, wie die einzelnen Formate angeordnet sind.  Im obigen Diagramm sehen wir das Achsenlayout für einen VMC (Vertikales Bearbeitungszentrumoder Vertikalfräsen) auf der linken Seite und das Layout für eine HMC (Sie haben es erraten: Horizontales Bearbeitungszentrum) auf der rechten Seite.  Der dünne graue rechteckige Block ist der Maschinentisch, der Zylinder ist die Spindel der Maschine und im Falle der HMC ist der graue Würfel der Grabstein.  "Was ist ein Grabstein?", fragst du.  Es ist ein großer Block aus Gusseisen, der zur Drehung auf einer Achse sitzt.  Du befestigst die Werkstücke an den Seiten der Grabsteine.  Man kann sich das Ganze als eine 4. Achse für eine HMC vorstellen, und sie haben viel mit der 4. Achse einer VMC gemeinsam, aber sie sind viel allgegenwärtiger.  Man sieht viele VMCs ohne 4. Achse, die derzeit im Einsatz sind, aber die meisten HMCs verwenden sie ständig.

HMC-Profis

Bei all diesen Nachteilen muss es einen Grund geben, warum die Leute immer noch HMCs kaufen, und den gibt es.  Einige der Hinweise zum Verständnis der Gründe sind aus einigen der "High Quality Problems" ersichtlich, die für HMCs beschrieben wurden.  Einfach ausgedrückt, können HMCs für diese Art von Jobs weitaus produktiver sein als VMCs und werden sich mehr als auszahlen.  Die meisten HMCs haben einige grundlegende Vorteile gegenüber VMCs.

Zunächst wird die Spanabfuhr durch die Schwerkraft unterstützt. Bei einer VMC sitzen Späne in tiefen Löchern und Taschen im Boden und müssen mit Kühlmittel oder der Wendel des Fräsers herausgezogen werden.  Auf einer HMC werden die Dinge auf die Seite gedreht und die Schwerkraft hilft, die Späne herauszuziehen.  Das bedeutet nicht zuletzt deutlich weniger Nachschnitt, was zu längeren Standzeiten und besserer Oberflächengüte führt.  Die Oberflächengüte ist oft so viel besser, dass weniger nachgelagerte Bearbeitung erforderlich ist – viele Teile haben direkt nach der Maschine ein akzeptables Finish.

Zweitens sind diese Maschinen steifer. Sie werden stärker gebaut, weil sie für die Produktion in höheren Stückzahlen vorgesehen sind und der Strukturschleife von der Spindel über den Werkzeughalter, zum Werkzeug, durch das Werkstück und zurück zur Säule zur Spindel kürzer ist und die Kräfte günstiger gegen die Geometrie wirken. Sie vibrieren weniger, lenken weniger ab und klappern seltener als VMCs.

Zu guter Letzt, und das ist vielleicht am wichtigsten, werden HMCs in der Regel mit Optionen konfiguriert, die die Produktivität erheblich verbessern.  Die meisten HMCs verfügen über eine Grabsteinfunktion der 4. Achse.  Viele integrieren dies auch mit einem Palettenwechsler.  Eine weitere gängige Option ist der Hochdruck durch Spindelkühlmittel.  Sie können eine VMC kaufen, die mit der 4. Achse konfiguriert ist, einen Grabstein in die 4. Achse stecken, einen Palettenwechsel hinzufügen und Kühlmittel durch die Spindel hinzufügen, aber die meisten VMCs sind nicht auf diese Weise konfiguriert und selbst wenn sie es sind, funktionieren die Dinge nicht so gut wie auf einer HMC.  Nehmen Sie die Idee einer Werkstückhalterung für die 4. Achse auf einem VMC.  Das Spiel ist ein echtes Problem, da es zwischen Tisch und Spindel passen muss:

Für jedes Werkstück sind 3 Seiten zugänglich, aber es können viel mehr Werkstücke auf dem Grabstein montiert werden. Um das Ganze abzurunden, sitzt der HMC-Grabstein auf einer austauschbaren Palette.   Während ein voller Grabstein mit Teilen bearbeitet wird, befindet sich der andere außerhalb des Gehäuses, das aufgestellt oder be- und entladen wird.  Auf diese Weise erreichen HMCs eine Spindelauslastung von 85 % im Vergleich zu durchschnittlichen 25 % bei VMCs.  Das bedeutet, dass die Spindel der HMC mehr als 3-mal häufiger läuft und sehr leicht mehr als 3-mal so viele Teile herstellen kann wie die entsprechende VMC.

Wenn wir schon bei den Themen Kosten und Produktivität sind, lassen Sie uns über den Maschinenbediener sprechen.  Angesichts der Tatsache, dass eine HMC die Arbeit von 3 VMCs erledigen kann, bedeutet dies, dass weniger Bediener benötigt werden.  Dies stellt den größten Teil der weiteren Einsparungen dar, die HMCs in Bezug auf den ROI vor VMCs bringen, sobald alle Faktoren berücksichtigt werden und Sie die richtigen Arten von Aufträgen für eine horizontale Fräse haben.  Mit der richtigen Vorrichtung (die möglicherweise komplexer zu entwerfen und teurer in der Herstellung ist) geben viele Werkstätten an, dass auch für ihre HMC-Bediener weniger Schulungen erforderlich sind.

Um die Diskussion über HMC-Profis abzurunden, möchte ich ein Zitat von einem Shop weitergeben, der behauptet, dass er mit seiner HMC 25 % niedrigere Preise anbieten kann als mit seinen VMCs und trotzdem die gleiche Gewinnspanne beibehält.  Sie sind fest davon überzeugt, dass ihre HMC ihnen dadurch mehr Aufträge einbringt.  Angesichts des höheren Produktionsvolumens, der niedrigeren Angebote und der Möglichkeit, anspruchsvollere Bearbeitungen durchzuführen, kann der Besitz einer horizontalen Fertigung eine Werkstatt in eine ganz neue Kategorie bringen, in der sie auf Aufträge bieten kann, die sie vorher nicht konnte.

Beste Chancen für HMCs

Für die Werkstätten, die am wettbewerbsfähigsten sein müssen, über das beste Know-how verfügen, über das Kapital zum Investieren verfügen und es sich wirklich leisten können, die Teile in großen Mengen zu produzieren, sind HMCs sehr sinnvoll.  Die Investition ist wirklich ein wichtiger Faktor für eine Werkstatt, die eine HMC in Betracht zieht.  Investitionen in Fähigkeiten, teurere Bearbeitungszentren und manchmal modernisierte Werkzeuge.  Zwischen der Art und Weise, wie die Werkzeuge eingerichtet werden, und den Aufträgen, bei denen sie mit ihren HMCs bieten können, musste eine andere Werkstatt in KMGs investieren, weil Höhenmessgeräte und Mikrofone einfach nicht ausreichen würden.

Beste Möglichkeiten für VMCs

Wenn das Investitionskapital knapp ist, wenn Sie gerade erst anfangen und noch nicht die Fähigkeiten und Erfahrungen gesammelt haben, wenn Sie Einfachheit benötigen, wenn Sie häufig den Auftrag wechseln und sehr geringe Stückzahlen haben, wenn Sie selten Arbeiten auf der 4. Achse in Betracht ziehen müssen und wenn Sie viel an großen Platten arbeiten, halten Sie sich an VMCs. Horizontale Bearbeitungszentren sind selten die ersten Maschinen, die eine Werkstatt kauft. Holen Sie sich die erste VMC, fahren Sie mit einer zweiten fort und ziehen Sie dann eine HMC in Betracht.  Es hat das Potenzial, die Kapazität Ihrer 2 VMCs mehr als zu verdoppeln.