Hầu hết các bộ phận công nghiệp hình lăng trụ - vỏ hộp số, khối van thủy lực, khối động cơ, thân bơm, đế khuôn - cần gia công trên nhiều mặt. Trung tâm gia công đứng chỉ có thể chạm tới mặt trên trong một lần thiết lập; Để gia công các mặt, người vận hành sẽ mở bộ phận đó, lật nó, chỉ vào lại và kẹp lại. Mỗi lần kẹp lại sẽ thêm thời gian thiết lập và quan trọng hơn là một loạt lỗi định vị mới. Một lỗ được khoan từ một mặt và một lỗ khoan từ một mặt khác có thể không thẳng hàng vì mốc đã di chuyển giữa các thiết lập. Đối với một phần hộp bốn mặt, điều đó có nghĩa là ba hoặc bốn đồ đạc riêng biệt và ba hoặc bốn cơ hội vượt quá giới hạn cho phép.
Một thiết lập, bốn hoặc năm mặt
Trung tâm gia công ngang (HMC) giải quyết vấn đề này bằng trục xoay ngang kết hợp với mộtBàn quay trục B. Bộ phận này được kẹp một lần và bảng lập chỉ mục 90 độ mỗi lần để thể hiện từng mặt trong số bốn mặt bên với trục xoay. Với mặt trên cũng có thể tiếp cận được, một thiết lập duy nhất có thể gia công năm mặt của một bộ phận hộp - chỉ có mặt dưới được kẹp là nằm ngoài tầm với. Một số máy năm mặt có thêm trục xoay có thể xoay theo chiều ngang và chiều dọc, nhưng ngay cả HMC tiêu chuẩn có bàn quay cũng cắt giảm số lượng thiết lập từ bốn xuống còn một đối với một vỏ thông thường. Đó là mức giảm 75% trong việc cố định và xử lý, đồng thời loại bỏ lỗi do người vận hành gây ra với mỗi lần kẹp lại.
Tại sao độ chính xác của dữ liệu được cải thiện
Mức độ chính xác thực sự đạt được không chỉ là ít thiết lập hơn - mà làmốc thời gian không bao giờ di chuyển. Trên máy dọc, mỗi lần bạn lật bộ phận, bạn sẽ chỉ lại phần đó trên một cạnh mới và mỗi chỉ báo có dung sai riêng. Trên HMC, bộ phận được tham chiếu một lần đến pallet và bàn quay và mọi mặt đều được gia công trong cùng hệ tọa độ đó. Mối quan hệ vị trí giữa lỗ khoan ở mặt trước và lỗ ren ở mặt bên được đảm bảo bởi hình dạng của máy và độ chính xác chỉ số của bàn quay - chứ không phải bằng mức độ cẩn thận của người vận hành chạm vào êtô. Đối với các bộ phận có lỗ khoan chéo, lỗ ổ trục và bề mặt tiếp giáp phải vuông góc với nhau, phương pháp tiếp cận một mốc chuẩn này giúp cho dung sai hình học chặt chẽ trở nên thiết thực ở khối lượng sản xuất.
Bàn quay thực hiện công việc
Bộ phận giúp có thể gia công nhiều mặt chính là bàn quay. HMC sản xuất sử dụng trục B được điều khiển bằng servo với bộ mã hóa hình tròn để lập chỉ mục linh hoạt hoặckhớp nối cong (khớp nối Hirth)bộ chỉ mục khóa vào các vị trí riêng biệt với độ cứng và độ lặp lại rất cao. Độ chính xác lập chỉ mục điển hình là khoảng ±5 cung-giây, với độ lặp lại khoảng ±3 cung-giây và một số bảng cung cấp 360.000 xung lập chỉ mục để định vị gần như liên tục. Tải trọng bàn dao động từ khoảng 500 kg trên máy pallet 400 mm đến vài tấn trên HMC lớn. Bàn cũng phải đủ cứng để lực cắt ở mặt bên không làm lệch bộ phận - đó là lý do tại sao bàn và giường HMC được làm bằng gang có nhiều gân với trọng tâm thấp.
Máy thay đổi pallet giữ cho trục chính được cắt
Gia công nhiều mặt chỉ thành công nếu máy thực sự đang cắt chứ không phải đợi người vận hành. Hầu hết các HMC sản xuất đều cómáy thay pallet tự động (APC)- thường có hai pallet trên một cơ cấu trao đổi con thoi hoặc quay. Trong khi một pallet ở bên trong máy đang được gia công, người vận hành sẽ tải và dỡ pallet thứ hai ở trạm bên ngoài. Khi chu trình kết thúc, các pallet sẽ hoán đổi trong vòng chưa đầy một phút và trục xoay sẽ cắt lại gần như ngay lập tức. Điều này trùng lặp thời gian thiết lập với thời gian cắt, giảm thời gian không cắt từ 50% trở lên và khiến việc sản xuất không cần giám sát hoặc tắt đèn trở nên thực tế. Đối với một cửa hàng có nhiều biến thể nhà ở, pallet cũng trở thành một nền tảng cố định có thể thay đổi nhanh chóng: mỗi công việc vẫn ở trên pallet riêng và hoán đổi mà không cần chỉ báo lại.
Di tản chip và độ cứng
Hai chi tiết cấu trúc giúp HMC cắt nhiều mặt tốt hơn so với máy đứng. Đầu tiên, với một trục xoay nằm ngang, các mảnh vụn rơi xuốngra khỏi bộ phận bằng trọng lực, để chúng không đọng lại trong túi và bị cắt lại, điều này bảo vệ độ bóng bề mặt và tuổi thọ dụng cụ. Hầu hết các HMC đều sử dụng băng tải trục vít đôi cộng với băng tải xích để di chuyển phoi ra ngoài liên tục. Thứ hai, cách bố trí theo chiều ngang và kiểu chữ T hoặc bệ ray ngang giúp máy có trọng tâm thấp và độ cứng tĩnh/động cao, do đó các vết cắt mặt bên nặng - độ sâu từ 10 mm trở lên bằng thép - luôn ổn định mà không bị rung. Trục chính mô-men xoắn cao BT50 hoặc CAT50 là tiêu chuẩn trên HMC sản xuất vì lý do chính xác này.
Nơi HMC trả lợi nhiều nhất
HMC không phải là cỗ máy phù hợp cho mọi công việc. Các tấm phẳng, gia công mặt trên đơn giản và các bộ phận một mặt rất lớn thường rẻ hơn trên máy dọc. HMC kiếm được chi phí của mình trêncác bộ phận dạng hộp và dạng vỏcần hai hoặc nhiều mặt được gia công theo dung sai vị trí: vỏ hộp số, ống góp thủy lực, khối động cơ, thân máy nén và đế khuôn lớn. Nó cũng giành chiến thắng với khối lượng từ trung bình đến cao, trong đó việc thay đổi pallet và vận hành không cần giám sát biến thời gian thiết lập thành thời gian cắt. Đối với một xưởng làm việc vận hành nhiều nhà ở, HMC với APC có thể thay thế hai hoặc ba máy dọc mà vẫn giữ được dung sai mặt cắt chặt chẽ hơn.
Phần kết luận
Trung tâm gia công ngang cải thiện khả năng gia công nhiều mặt bằng cách đặt bộ phận lên bàn quay và xoay nó vào trục chính thay vì tháo kẹp và lật nó. Một thiết lập đạt tới bốn hoặc năm mặt, mốc chuẩn vẫn cố định để độ chính xác về vị trí của các mặt chéo được đảm bảo bởi máy chứ không phải bởi người vận hành và bộ thay đổi pallet chồng chéo thiết lập với quá trình cắt để trục xoay hoạt động hiệu quả. Thêm khả năng thoát phoi trọng lực và bệ cứng, trọng tâm thấp, và HMC trở thành nền tảng tự nhiên cho các bộ phận hộp và vỏ cần lỗ khoan, lỗ và bề mặt trên nhiều mặt. Kết quả là có ít đồ đạc hơn, ít phế liệu hơn do trôi chuẩn và năng suất cao hơn trên các bộ phận khó chế tạo nhất trên máy thẳng đứng.
