Verticale bewerkingscentra (VMC) onder de knie krijgen: kernfundamenten en inzichten

Inleiding tot verticale bewerking

Verticale bewerking bestaat al in zijn meest basale vorm meer dan 150 jaar. Toch is het nog steeds een van de nieuwste vormen van bewerkingstechnologie (draaien/banken is de oudste). Het proces van 'frezen' omvat een draaiende snijder, of boorbout, en een beweegbare werktafel, waaraan het werkstuk bevestigd is.

De snijder is bevestigd aan en draait in een behuizing die de 'spindel' wordt genoemd. Door de scherpte van het gereedschap en de kracht van de tafel die het materiaal in de snijder duwt, geeft het materiaal toe en wordt het naar wens gesneden of afgeschuurd. De krachtas kan omhoog/omlaag (Z-as), links/rechts (X-as), of van voor naar achter (Y-as) zijn.

De oorspronkelijke freesmachine

Diagram van een freesmachine (bron)

VMC's kunnen uitgerust worden met meerdere verstellingen. Er zijn bijvoorbeeld veel invalshoeken beschikbaar, evenals draai- en ander positioneringsapparatuur op de werktafel. Latere versies van het VMC-ontwerp voegden kracht- en hydraulische voerapparaten toe om het geautomatiseerder te maken, en uiteindelijk werden gecomputeriseerde besturingen toegevoegd om meer automatisering in werking, herhaalbaarheid, toolselectie/wisseling en contourcontrole toe te staan. Deze nieuwe CNC's brachten de 'freesmachine' op een nieuw productiviteitsniveau, en zo werd de term VMC (Vertical Machining Center) geboren.

Vertical Machining Center: onder de motorkap

De CNC VMC: basis van het proces

VMC's worden primair (hoewel niet uitsluitend) gebruikt als metaalsnijmachines die staal, aluminium of andere harde materialen wegnemen – waardoor een ruw blok materiaal gevormd wordt tot een precisievormige, of 'bewerkte' oppervlakte.

VMC's kunnen niet alleen gebruikt worden voor snijden, maar ook voor boren, graveren, graveren, tappen, inkorten, affaseren en veel andere toepassingen. Vanwege hun veelzijdigheid en relatief lage kosten, zijn ze extrem populair en in werkplaatsen over de hele wereld te vinden. De kans is groot dat er een machine in werking is slechts een paar kilometer van waar u dit nu leest.

Alle VMC's gebruiken een gemeenschappelijke set componenten, namelijk:

1. Draaiende spindel — De spindel, die loodrecht staat op het werkvlak of de tafel, kan een verscheidenheid aan snijgereedschappen (of frezen zoals ze soms worden genoemd) vasthouden. De spindelcartridge is gemonteerd in een behuizing die omhoog en omlaag beweegt – deze bewegingsrichting heet de Z-as.
2. Tafel — De tafel is een platform waarop werkstukken gemonteerd worden – direct of via diverse vastzetmiddelen zoals gefreesde aluminiumplaten of harde spanklemmen. De tafel heeft een beweging van links naar rechts (X-as) en van voor naar achter (Y-as). Deze twee assen, gecombineerd met de Z-as, laten praktisch onbegrensd contouren over de bewegingsvlakken toe.

Extra veelvoorkomende componenten

3. Werkzeugwisselaar (Tool Changer) — Een werkzeugwisselaar verhoogt de productiviteit van een VMC aanzienlijk door de automatische, computergecontroleerde selectie van tools voor diverse taken van ruw frezen tot fijn boren.
4. Koelsysteem — Om onderdelen en snijgereedschappen koel en gesmeerd te houden, gebruiken de meeste VMC's een recirculerend koelsysteem; meestal een mengsel van oplosbaar olie en water, maar kan ook diverse andere vloeistoffen zijn.
5. Spaantransportband/schroeftransport — Om de spaan uit de werksone te evacuëren, kunnen diverse spaantransportbanden en schroeftransporters worden ingezet om de productiviteit te verhogen en downtime door handmatig uitschoppen van afvalspaan te verminderen.
6. Volledige afdekken/omhullingen — Deze kunnen toegevoegd worden om de spat/sprutten veroorzaakt door freesoperaties te verminderen en operators en omgeving te beschermen tegen het bewerkingsproces.
7. Draaitafels — Het toevoegen van extra assen aan de machine kan de productiviteit sterk verhogen door een simpele drie-as machine om te zetten in een vier- of zelfs vijf-as systeem capabel van het bewerken van complexe componenten met variërende oppervlakken (zoals turbineschoven).
8. Snelle laadsystemen (Quick Loading Loaders) — Een andere geweldige toevoeging om de productiviteit significant te verhogen is het gebruik van shuttle-tafels of andere automatische laadsystemen. Deze kunnen downtime verminderen en de spindel 'AAN'-tijd van de meeste VMC-systemen aanzienlijk verhogen.

Veelvoorkomende toepassingen van VMC's zijn: Bewerken van onderdelen voor productiemontages, gietwerk, automobiel, vorm/matrix productie, en veel andere metaalsnijtaken.

Veelvoorkomende industrieën die deze processen gebruiken:

• Automobielindustrie,
• Scheepsbouw,
• Machinewerkplaatsen,
• Machinebouwers, en
• Productie-industrie.

Bij Southern Fabricating Machinery Sales hebben we een breed scala aan freessystemen en verticale bewerkingscentra. Gecombineerd met de kennis van ons personeel over deze krachtige systemen, kunnen we uw beste bron zijn voor frezen, draaien, EDM, fabricage en kunststofmachines. Bel ons vandaag nog op 813-444-4555 of bezoek ons op het web op www.southernfabsales.com