水平方向と垂直方向のフライス盤と旋削：違いは何ですか？
CNCフライス盤と旋盤に関しては、ワークフローに大きな違いをもたらす多くの詳細があります。単一のマシンですべての可能な製造操作を処理できるわけではないため、操作に最も適した特性に注意することをお勧めします。
覚えておくべきそのような計算はたくさんありますが、機械加工のセットアップを選択する際に行うべき最も重要な違いの1つは、構成を垂直にするか水平にするかです。
横型マシニングセンタ（HMC）と縦型フライス盤（VMC）は、向きだけではなく、いくつかの点で異なります。 2つのミルタイプはコンポーネントが異なり、さまざまな切削操作に適しています。経験則として、水平フライス盤は工具のチャタリングや変形を最小限に抑えて深い溝を切削できますが、垂直フライス盤は細部に優れています。
この記事では、水平フライス盤と垂直フライス盤の主な違いについて説明します。各プロセスの利点と制限を確認し、市場に出回っている一般的なマシンをいくつかリストし、水平フライス盤と垂直フライス盤のどちらを選択するかについてのヒントを提供します。
縦型フライス盤とは
縦型フライス盤は、スピンドル（コレットを保持し、次に切削工具を保持する）が垂直に向けられたフライス盤です。これはCNCミルのより一般的な構成であり、フライス盤、スロット、ドリル、またはボーリングに使用できます。
縦型フライス盤 実際には、金属加工などの業界全体のフライス盤の大部分を占めています。これは、水平システムと比較してコストが低いことに起因する可能性があります。名前が示すように、垂直フライス盤は、カッティングヘッドまたはスピンドルに垂直方向を持っています。フライス盤制御の詳細は、マシンごとに異なる場合があります。
人気のある垂直フライス盤には、マザックのインテグレックス、VCN、VTC製品があります。 HaasのVF、VR、およびUniversalシリーズ（3ERPはVFおよびUniversalシリーズのモデルを使用します）。ファナックロボドリル; CMX V、DMV、およびNVXの範囲はDMGMORIです。
垂直ミルの2つの主なタイプは、タレットミルとベッドミルです。
タレットフライス盤
タレットフライス盤では、スピンドルは所定の位置に固定されたままですが、機械のベッド部分は材料を保持します。このベッドは水平または垂直に移動し、機械が材料の位置を両方向に操作できるようにします。タレットミルは非常に用途の広い装置ですが、製造する部品のサイズによって制限される場合があります。
ベッドフライス盤
ベッドフライス盤は、垂直軸に制限されたスピンドルで水平軸に沿って材料を移動します。スピンドルは必要に応じて上下に動き、材料を形に加工することができます。スピンドル部分がベッドの水平方向の動きと組み合わされて、さまざまな形状と深さのフライス盤を可能にするため、ベッドフライス盤の動きの範囲はかなり良好です。
横型フライス盤とは
水平フライス盤 垂直ミルと同様の多くの操作を実行できますが、スピンドルが水平に向けられているため、構成が異なります。縦型ミルよりも頑丈で頑丈なこれらの機械は、強力な切断操作や重い部品を処理できます。
水平ミルのカッターは丸鋸の刃にいくらか似ていますが、重要な違いは、一般的に厚く、小さく、形状が垂直ミルのスピンドルよりも高速なフライス盤を提供することです。
アーバーとその長さを使用することは、水平ミルが一度に複数のカッターを使用できることも意味します。
より複雑なフライス盤操作の場合、一部の水平フライス盤には回転台があるため、切削工具はさまざまな角度からワークピースに近づくことができます。この水平フライス盤のセットアップは、ユニバーサルテーブルと呼ばれます。
人気のある水平フライス盤には、マザックのFF、HCN、MEGA製品があります。 HaasのECおよびUniversalシリーズ（3ERPはUniversalを使用）。 NH、NHX、およびiシリーズの範囲はDMGMORIです。
CNCターニングとは
CNCターニングセンターに関しては 、フライス盤と同じように、水平構成と垂直構成に分けることもできます。
水平方向の回転
水平ターニングセンター ほとんどの業界でより顕著なタイプです。それらは水平に向けられたスピンドルを持ち、ツールはツールホルダーの側面から取り付けられています。これは、処理中のオブジェクトを横断するのに役立ちます。フライス盤と同じように、このタイプのターニングセンターも、チップをワークピースから引き離すため、重力の恩恵を受けます。
垂直旋削
垂直ターニングセンター 垂直タレット旋盤またはVTLとも呼ばれます。垂直回転センターと水平回転センターは非常に似ていますが、それらの構成と形状が上向きになっているため、ヘッドストックを床に置き、フェースプレートを水平回転テーブルにすることができます。逆垂直ターニングセンターは通常のものと似ていますが、スピンドルとジョーチャックの位置が逆になっています。
垂直加工–長所と短所
垂直フライス盤は、問題のオブジェクトの主な焦点が1つの特定の側にあるプロジェクトに最も適しています。これは、大きな金属板や沈むダイのようなものです。
利点
- 単純さ： 縦型フライス盤には、一般的に横型フライス盤よりも複雑さが少なく、この理由から安価で使いやすく、保守しやすいという利点もあります。
- 汎用性 ：立形マシニングセンターでは、タイプによって多少のばらつきがあります。タレットミルは通常、2軸の動きが大きな材料で困難になる可能性があるため、小さなサイズのプロジェクトに制限されます。対照的に、ベッドミルは、より重くて大きなワークピースを必要とするプロジェクトに適しています（ただし、水平ミルと比較した場合、そのようなアイテムの処理にはまだはるかに熟練していません）。
- フットプリント： 縦型フライス盤は、縦型フライス盤よりもはるかに低いフットプリントを備えています。これは、価格と一緒に、それらを小さな店にとって望ましいものにします。また、ユーザー数が多いため、熟練した機械工のプールも多くなっています。
- コスト ：垂直フライス盤は水平フライス盤よりも一般的であり、機械コストとメンテナンスコストの両方の点で安価です。
- 詳細 ：縦型フライス盤は、公差の厳しい部品に微細な形状をフライス盤で加工するのに適しています。
短所
VMCに欠けているのは、より多くの量と複雑さで生産する能力です。重量のある材料は、上下させるのが難しいため、縦型フライス盤の操作でも問題になる可能性があります。
- アクセス ：縦型フライス盤は片面フライス盤（シンキングダイなど）に優れていますが、部品のすべての側面でのフライス盤の装備が少ないため、新しいワークホールディングセットアップが必要です。
- パワー ：非常に大きくて重い部品の場合、特にワークピースを絶えず動かす必要があるタレットミルでは、垂直フライス盤が苦労する可能性があります。
- 速度 ：縦型ミルは正確ですが、大量生産が必要な場合は横型フライス盤よりも遅くなる可能性があります。
水平フライス盤–長所と短所
価格が高いにもかかわらず、より複雑なプロジェクトには水平フライス盤が適しています。
利点
機械はより用途が広く、垂直のものよりも多くの側面で動作することができます。それらは重いアイテムにも適していて、材料で1つまたは複数の溝をカットするものが望ましいです。水平ミルは、スロットを作成する傾向もあります。
その他の利点は次のとおりです。
- パワー ：アーバーの安定性により、重い切断が可能になり、硬い材料からでも、大きなセクションで材料をすばやく除去できます。
- 速度 ：材料の除去が速いため、水平ミルは（比較的単純な部品の）大量生産に理想的です。
- ギャングフライス盤 ：機械はまた、さまざまな用途、特に溝をより効率的に挿入するための追加のカッターを可能にすることができます。特定の水平ミルでは、ベッドを回転させて、厳密に水平面上ではなく、複数の角度でフライス盤を使用できるようにすることができます。ベッドのこの動きはまた、機械の兵器庫にもう少し汎用性を追加します。
- チップクリアランス： 横型フライス盤でも、はるかに優れた切りくず排出が可能です。これは、重力を利用してチップを落下させる構成に帰着します。さらに、これにより、表面仕上げが向上し、工具寿命が長くなります。
短所
欠点に関して、最も重要なのは関連するコストが高いことです。 水平フライス盤で。
- コスト ：これらのコストは、垂直ミルの3〜4倍にもなる可能性があります。また、HMCは監視が難しく、部品が遮られ、プロジェクトのビューが設計によって制限される場合があります。
- 複雑さ ：横型フライス盤は、縦型フライス盤よりも操作が難しい場合があります。
- フットプリント ：横型フライス盤は縦型フライス盤よりも床面積が大きいため、小規模な機械工場での設置が困難です。
水平方向の回転–長所と短所
水平ターニングセンターは多くの場合非常に柔軟性があり、ベッドが長いため、シャフトなどの長い部品に適しています。これにより、追加のユーティリティと汎用性が提供されます。また、バーフィーダーなどの部品を使用することもでき、通常、垂直旋盤ではまれな心押し台があります。
水平ターニングセンターは以前から存在しているため、大多数の機械や専門家はこの構成で操作する傾向があります。これは、これらのマシンとその特定の操作で利用できる情報が豊富にあることも意味します。したがって、雇用とトレーニングはそれに向けて調整される傾向があり、これはマシン自体の利点になる可能性があります。
横型の機械は制限することができます。大径の短い部品を加工する場合、特に重い部品の場合は、垂直ターニングセンターの方が適しています。チップフローとクリーニングも水平構成の問題です。
垂直旋削–長所と短所
この構成は、大きくて重いオブジェクトや短いオブジェクトを加工する場合に特に役立ちます。下向きの重力は、ワークをワークホールディングに配置するのに役立ちます。もう1つの利点は、重力が存在すると、チップがワークピースから離れてパンまたはコンベヤーに移動することです。
多くの自動車部品は垂直に行われ、通常はツインスピンドルで行われます。その利点の1つは、重力があなたのために働いていることです。パーツをチャックに入れると、それ自体が固定されます。
スピンドルを水平ではなく垂直にすると、スピンドルを360度支持できるため、スピンドルの垂れ下がりがなくなり、スピンドルに許容される最大重量が増加します。追加のサポートはまた、重い切断や中断された切断によって生じる切断力を分散させます。スピンドルの垂下をなくすことで、部品の平坦性と垂直性の精度を向上させることもできます。
垂直ターニングセンターは、水平ターニングセンターよりもフットプリントがはるかに小さいため、店舗は床面積を最適化できます。多くの場合、垂直旋盤は水平旋盤のフットプリントの半分を占める可能性があり、小規模な店舗で優位に立つことができます。
倒立型垂直機もオプションです。これは、水平型では利用できない組み込みの自動化を可能にするためです。ここでは、スピンドルがやって来てパーツをピックアップしますが、水平の場合は、ロボットまたはガントリーでパーツをロードする必要があります。
加工中の部品が凹面の場合、切りくずが垂直旋盤やターニングセンターで問題になる可能性があります。これにより、チップが内部にトラップされることがよくあります。発生する可能性のある別の問題は、チップがスピンドル自体に落下することです。保護対策と保護は効率的でなければなりません。
垂直フライス盤と水平フライス盤のどちらを選択するか？
縦型フライス盤と横型フライス盤のどちらを選択するかは、次のような要因になります。
経験則として、垂直フライス盤の方が優れていることがよくあります 対象：
水平フライス盤の方が優れています 対象：
多くの場合、機械工場がプロジェクトを検討し、フライス盤に使用するのに最適な機器を決定します。
さまざまなタイプのミルとその用途の詳細については、CNCフライス盤とは何かとその仕組みに関するガイドを確認してください。
巻末注
水平フライス盤を垂直フライス盤に、またはその逆に変更するために使用できるさまざまなタイプのアドオンパーツとカッティングヘッドもあることを覚えておくことが重要です。これは、あるタイプのマシンが障害となる可能性がある場合に、より安価なソリューションとして役立ちます。
ただし、このようなツールは優れていますが、実際のデバイスを手元に置いている場合と比較すると、まだ限られたソリューションです。同様に、逆垂直ターニングセンターも、プロセスに自動化を追加できるため、調査する必要があります。
私たちが提供する情報がお役に立てば幸いです。 3ERPは、ラピッドプロトタイピングと生産の両方にCNCフライス盤サービスとCNC旋盤サービスを提供します。さらに製造に関する提案が必要な場合は、当社のエンジニアにお問い合わせください。
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