Centro de mecanizado horizontal versus vertical: una comparación definitiva

Probablemente usted se esté preguntando en qué se compara un centro de mecanizado horizontal con un centro de mecanizado vertical. Bueno, este artículo explora todos los datos fundamentales que le ayudarán a elegir el equipo perfecto para sus operaciones de mecanizado.

Profundicemos en:

Qué es Centro de mecanizado horizontal?

A menudo abreviado como HMC, un centro de mecanizado horizontal es una máquina especializada diseñada para realizar distintas operaciones de procesamiento como perforación y molienda. Cuenta con un husillo que se encuentra perpendicular a la mesa de trabajo.

Los HMC contemporáneos generalmente están computarizados y esto significa que puede explotarlos para realizar operaciones esenciales como roscado, fresado y taladrado.

Diseño de un Centro de Mecanizado Horizontal

Esta unidad presenta numerosos componentes alineados de forma única para facilitar ciertas operaciones de mecanizado. Estas partes incluyen;

• Base: Se trata de un marco que actúa como piedra fundamental de su centro de mecanizado. Proporciona una estructura de soporte para otros componentes fundamentales, incluidos el husillo y la mesa de trabajo. La mayoría de los centros de mecanizado horizontales cuentan con bastidores o bases de hierro fundido.
• Columna: La columna es otra estructura de soporte que sostiene el eje z de su centro. El eje Z es un componente que permite que el husillo de su centro de mecanizado horizontal maniobre verticalmente. Este componente también actúa como puente entre la bancada de la máquina y el cabezal.
• Mesa de trabajo: Su centrado horizontal viene con una superficie similar a una mesa donde puede colocar y posicionar su pieza de trabajo. Esta mesa de trabajo puede moverse de distintas formas gracias a la inclusión de los ejes x, y, z.
• Huso: Este componente maneja principalmente el movimiento de su herramienta de mecanizado instalada. Puede ajustar su velocidad y potencia hacia arriba o hacia abajo dependiendo de las demandas de su operación. Para las HMC, el eje está configurado de forma única, ya que corre paralelo a su mesa de trabajo.
• Clavijero: El cabezal es el componente que sostiene el eje del centro y al mismo tiempo sostiene otras partes fundamentales. Esto incluye el cambiador de herramientas.
• Cambiador de herramientas: Este es un componente automático que permite que su centro de mecanizado horizontal cambie entre distintas herramientas de mecanizado. Viene con un cargador que conserva las herramientas de corte esenciales como una fresa y una broca. Una vez que decide cambiar la herramienta de mecanizado, recupera la herramienta de su elección y la monta en el husillo.
• Cambiador de paletas: Aunque no todos los centros de mecanizado horizontales están dotados de cambiadores de palets, la mayoría de los centros contemporáneos sí lo están. Este componente le permite alimentar diferentes piezas de trabajo a su centro de mecanizado minimizando así el tiempo de inactividad.
• Configuración del eje: La configuración de ejes de los centros de mecanizado horizontales varía según la complejidad del centro. Los HMC básicos cuentan con tres ejes, mientras que las opciones avanzadas pueden incluir hasta 5 ejes. Esto abre la puerta a procesos de mecanizado sofisticados, incluidos el moleteado y el roscado.

Cómo funciona un centro de mecanizado horizontal

Los centros de mecanizado horizontales vienen en diferentes modelos, cada uno de ellos diseñado exclusivamente para realizar distintos funciones de mecanizado. Esto puede dar lugar a procesos de trabajo distintos. Sin embargo, las HMC típicas realizan distintas operaciones de mecanizado en los siguientes pasos.

• Carga de piezas de trabajo: Primero, las materias primas o piezas de trabajo se introducen en el centro de mecanizado y se colocan cuidadosamente sobre la mesa de trabajo. En los HMC avanzados dotados de cambiadores de palets, el proceso de carga está automatizado.
• Fijación: Luego, la pieza de trabajo cargada se asegura en su lugar sujetándola firmemente a su mesa de trabajo. Esto es bastante importante ya que garantiza que el objeto esté colocado con precisión y evita su movimiento durante el mecanizado.
• Selección y configuración de herramientas de mecanizado: En consecuencia, se elige y se recupera del almacén la herramienta de mecanizado adecuada necesaria para procesar la pieza de trabajo. A continuación, la herramienta designada se monta en el portaherramientas lista para mecanizar.
• Programación: Una vez que la pieza de trabajo y el centro están bien configurados, las instrucciones de mecanizado se ingresan en el controlador del centro. Estas instrucciones incluyen la operación de mecanizado, la profundidad de corte y la velocidad de mecanizado de corte.
• Mecanizado: Una vez ingresadas las instrucciones, el centro de mecanizado horizontal comienza el proceso de mecanizado automáticamente. La herramienta de mecanizado entra en contacto con la pieza de trabajo moviendo el husillo a lo largo de un eje específico. Esto da como resultado una pieza de trabajo bien formada, perforada o roscada.
• Aplicación de refrigerante: Las operaciones de mecanizado realizadas a menudo resultan en fricción y generación de calor. Esto requiere la aplicación de refrigerante y lubricante para facilitar el funcionamiento sin problemas.
• Descarga: Este paso se inicia una vez que esté satisfecho con la calidad de su producto mecanizado. Este proceso se puede realizar de forma automática o manual.

Tipos de HMC

Los HMC se clasifican según la configuración de su eje. Sin embargo, se dividen en otros subtipos, cada uno de ellos especializado en desempeñar funciones distintas.

Centro de mecanizado horizontal de 3 ejes

El HMC de 3 ejes es un centro de mecanizado sencillo conocido por soportar movimientos de tres ejes. Esta máquina admite el movimiento a lo largo de los ejes X, Y y Z, lo que la hace perfecta para aplicaciones sencillas como fresado, roscado y taladrado.

4 ejes Centro de mecanizado horizontal

El HMC de 4 ejes incorpora más ejes, lo que lo hace adecuado para procesos de mecanizado más complejos. Además de los tres ejes soportados por un HMC de 3 ejes, esta máquina cuenta con una mesa giratoria. Con el centro de mecanizado horizontal de 4 ejes, podrá trabajar en numerosas caras de su pieza de trabajo de forma precisa y cómoda.

5 ejes Centro de mecanizado horizontal

Este es el modelo más avanzado de centros de mecanizado horizontal y es universalmente venerado por su flexibilidad. El HMC de 5 ejes viene con dos ejes giratorios adicionales además de los tres ejes básicos. Estos ejes son los ejes A y B, que le permiten mecanizar piezas de forma irregular en numerosas caras.

Centro de mecanizado horizontal de doble paleta

El centro de mecanizado horizontal de doble paleta es venerado por sus altas tasas de producción permitidas por su configuración de doble paleta. Con este centro, puede alimentar dos piezas de trabajo en dos palés diferentes. Esto garantiza un mecanizado continuo, ya que puede cargar un palé mientras el otro sostiene la pieza de trabajo para el mecanizado.

Ventajas de utilizar centros de mecanizado horizontales

• Mecanizado de múltiples caras: Los centros de mecanizado horizontal típicos cuentan con numerosos ejes (3-5) y esto le permite realizar operaciones de mecanizado en múltiples caras.
• Productividad mejorada: Los centros de mecanizado horizontales, especialmente los HMC de doble paleta, le permiten manipular múltiples piezas de trabajo de manera simultánea y continua. Mientras uno de tus pallets está en el centro de mecanizado, podrás cargar el otro.
• Gestión de chips mejorada: La distinta orientación de los HMC, así como su impresionante mecanismo de evacuación de virutas, garantiza que los fragmentos acumulados se eliminen de manera eficiente. Contienen transportadores de virutas, lo que hace que la extracción de virutas sea perfecta.
• Firmeza mejorada: La configuración única de los HMC los hace firmes, lo que les permite sostener piezas pesadas. Al realizar operaciones de mecanizado, la fuerza se distribuye uniformemente.
• Precisión mejorada: Contienen un husillo rígido, lo que les permite realizar distintas operaciones de mecanizado logrando una precisión inigualable.

¿Qué es el centro de mecanizado vertical?

A centro de mecanizado vertical es una máquina práctica que cuenta con un husillo alineado perpendicularmente, lo que la hace perfecta para mecanizado de alta precisión. Esto significa que su herramienta de mecanizado y su husillo se encuentran encima de la mesa de trabajo que sostiene su pieza de trabajo.

Partes de Centros de Mecanizado Verticales

Los VMC se clasifican según su configuración. Sus componentes principales (el husillo y la herramienta de mecanizado) están montados verticalmente y esto garantiza la precisión. Al igual que los HMC, estos centros de mecanizado cuentan con múltiples componentes, a saber;

• Base: Esto actúa como la base de su centro de mecanizado vertical y es esencialmente el vástago que soporta otros componentes.
• Columna: La columna se erige sobre la base y se mantiene en posición vertical proporcionando una base de soporte para los componentes móviles.
• Huso: Se trata de un eje diseñado para regular el funcionamiento de las herramientas de mecanizado de su centro. En los VMC, se coloca en posición vertical o vertical, lo que significa que atrae la herramienta de corte hacia la pieza de trabajo desde arriba.
• Mesa de trabajo: Se trata de una superficie de tamaño variable diseñada para mantener la pieza de trabajo en posición para la operación de mecanizado. En los centros de mecanizado verticales, la mesa de trabajo maniobra a lo largo de los ejes X, Y y Z.
• Cambiador de herramientas: El cambiador de herramientas cuenta con un cargador que conserva su variedad distintiva de herramientas de mecanizado. Está automatizado para permitir un cambio rápido de las herramientas de mecanizado.

Operar un centro de mecanizado vertical

Los centros de mecanizado verticales son máquinas relativamente sencillas pero para manejarlos es necesario tener un cierto nivel de conocimientos. Para operar sin problemas su VMC, simplemente siga los siguientes pasos.

• Preparación: En primer lugar, debe sentar las bases para la operación de mecanizado. Esto debe incluir usar equipo de protección, configurar su VMC y cargar la herramienta de mecanizado adecuada.
• Programación: Los VMC generalmente están programados por CNC, lo que significa que debe crear un programa que dicte el funcionamiento de su máquina. Su programa debe estipular su velocidad y profundidad de corte preferidas, entre otros parámetros.
• Mecanizado: Antes de comenzar la operación de mecanizado, vuelva a verificar su programa cargado. Luego proceda a activar el VMC desde el panel de control. Esto comenzará automáticamente la ejecución de la operación de mecanizado articulada en su programa.
• Terminación: Una vez que su pieza de trabajo esté bien procesada, apague la máquina y extraiga su pieza de trabajo. Inspeccione su estado para asegurarse de que cumpla con sus requisitos.

Subcategorías de centros de mecanizado verticales

Los centros de mecanizado verticales vienen con diferentes características y esto ha proporcionado una base para clasificarlos en distintos tipos. Los tipos de VMC comunes que puede explotar incluyen:

• Centros de mecanizado verticales con estructura en C: Los VMC con estructura en C se pueden identificar por la orientación única de sus columnas. Su columna se asemeja a un marco en forma de C, lo que los hace bastante rígidos y, por tanto, adecuados para mecanizar piezas de trabajo pesadas.
• Centros de mecanizado verticales de columna móvil: Este tipo de centro de mecanizado vertical está especializado en manipular piezas de gran tamaño debido a su configuración de columnas móviles. Su columna puede maniobrar a lo largo del eje x permitiendo así mecanizar objetos de gran tamaño.
• Centros de Mecanizado Verticales de 3 Ejes: Este es el modelo VMC básico, que se caracteriza por el movimiento de ejes que admite. Está especializado en ejecutar operaciones sencillas aunque su capacidad para manipular piezas de gran tamaño es limitada.
• Centros de Mecanizado Verticales de 4 Ejes: El VMC de 4 ejes incorpora un eje adicional en forma de mesa giratoria. Esto lo hace perfecto para operaciones de mecanizado bastante complejas y componentes relativamente grandes.
• Centros de Mecanizado Verticales de 5 Ejes: Esta unidad avanzada se considera el epítome de los centros de mecanizado contemporáneos. Tiene la capacidad de mecanizar sin problemas piezas pesadas. Complementa los ejes básicos con dos ejes adicionales (A y B).

Ventajas de utilizar un centro de mecanizado vertical

• Espacio eficiente: Gracias a su orientación vertical, ocupan menos espacio, lo que los hace ideales para aplicaciones con espacio limitado.
• Excelente precisión: Su orientación única los hace bastante rígidos y esto minimiza las posibilidades de deflexión de la herramienta y movimiento de la pieza de trabajo. En última instancia, esto da como resultado operaciones de mecanizado precisas.
• Económico: Están universalmente considerados como centros de mecanizado económicos. Esto se debe a que adquirirlos conlleva una tarifa comparativamente menor debido a su diseño simple.
• Fácil de usar: Además de tener un diseño simple, también puede acceder fácilmente a componentes esenciales como la mesa de trabajo. Esto le facilita la configuración y el funcionamiento de su VMC.

Centros de mecanizado horizontales versus centros de mecanizado verticales

Estos dos inventos de mecanizado se están convirtiendo continuamente en los sistemas de mecanizado de referencia gracias a su precisión y fiabilidad. Sin embargo, incluyen características distintas que los hacen ideales para diferentes aplicaciones. Esta tabla resume sus principales diferencias.

Característica	Centro de mecanizado horizontal	Centro de mecanizado vertical
Alineación del husillo	Paralelo a la mesa de trabajo.	Perpendicular a la mesa de trabajo.
Profundidad de corte	Consigue cortes más profundos.	Consigue cortes más cortos.
Precisión de mecanizado	Relativamente menos preciso.	Extremadamente preciso.
Geometría de la herramienta	Utiliza herramientas cortas pero robustas ya que manejan piezas pesadas.	Utiliza herramientas más largas y delgadas, lo que las hace muy precisas.
Tamaño de la pieza de trabajo	Admite piezas de trabajo más grandes y resistentes.	Prefiere piezas de trabajo comparativamente más pequeñas y ligeras.
Caras mecanizables	Puede mecanizar numerosas caras pero puede requerir configuraciones adicionales.	Puede mecanizar fácilmente varias caras de su pieza de trabajo.
Costo	Son relativamente caros debido a su sofisticado diseño.	Su diseño simple se traduce en precios más bajos.
Evacuación de virutas	Extraer las fichas acumuladas es relativamente más complicado.	Los fragmentos acumulados se extraen fácilmente gracias a la gravedad.

Aplicación común de los centros de mecanizado verticales

Los centros de mecanizado verticales son reconocidos y venerados por su excelente precisión de mecanizado. Esto las convierte en máquinas indispensables para las siguientes aplicaciones;

• Fabricación de dispositivos médicos
• Mecanizado de piezas automotrices
• Fabricación de moldes
• Mecanizado de componentes aeroespaciales
• Fabricación de componentes electrónicos.
• morir haciendo
• Creación de prototipos

Aplicaciones de centros de mecanizado horizontales

Los centros de mecanizado horizontales siguen siendo la solución de mecanizado preferida para operaciones de mecanizado de alta resistencia gracias a sus robustas herramientas de mecanizado. Se explotan de manera destacada en:

• Fabricación de componentes pesados y de grandes dimensiones: Por ejemplo, piezas de equipos de construcción, bloques de motores y moldes grandes.
• Mecanizado de geometría compleja: Los centros de mecanizado horizontales de 4 y 5 ejes se utilizan para realizar operaciones de mecanizado complejas como el roscado interno.
• Mecanizado a gran escala: La inclusión de palets dobles los hace perfectos para la producción de componentes de gran volumen.
• Manufactura General: Su precisión y alto nivel de automatización han impulsado su uso en las industrias manufactureras para producir prototipos y productos de consumo.

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