Pour tout atelier d'usinage ou installation de fabrication de précision, la décision de choisir un centre d'usinage vertical (VMC) ou un centre d'usinage horizontal (HMC) implique des considérations bien au-delà de la puissance de la broche et du déplacement des axes. La stratégie de serrage des pièces détermine souvent l’efficacité globale de la production d’un investissement dans un centre d’usinage CNC. Une comparaison des méthodes de montage pour les VMC et les HMC révèle des philosophies fondamentalement différentes en matière de serrage des pièces, de chargement de plusieurs pièces et de préparation automatisée entre ces deux types de machines-outils.

Serrage des pièces VMC :

La fonction de serrage de la pièce d'un centre d'usinage vertical est simple et directe. Lorsque la broche s'approche par le haut, la pièce à usiner est généralement serrée sur la table de travail à l'aide d'étaux standard, de plaques de fixation, de pinces à pied ou de kits de fixation à rainure en T. Le positionnement vertical permet à l'opérateur d'avoir une vue claire de la pièce, des accessoires et de la zone de découpe, ce qui constitue un avantage certain lors de la configuration initiale, de la vérification du programme et de l'inspection qualité. Pour la production d'une seule pièce ou de petits lots, une VMC équipée d'étaux machines de précision offre une solution d'outillage rapide et flexible. Les opérateurs peuvent charger des ébauches, toucher l'outil, exécuter le programme et inspecter les pièces finies sans nécessiter une conception de montage complexe. Cela fait du VMC un choix pratique dans un environnement d'atelier, en particulier pour les situations où il existe une grande variété de pièces et de petits lots.

Serrage de la pièce HMC :

La stratégie de serrage des pièces d'un centre d'usinage horizontal (HMC) repose sur un paradigme complètement différent. La table rotative native d'un centre d'usinage horizontal est généralement un quatrième axe complet doté de capacités d'indexation de haute précision, conçu pour accepter des pièces verticales ou des cornières. Le support de pièce vertical est une colonne en fonte ou en acier usinée avec précision avec plusieurs surfaces de montage (deux, trois, quatre ou même six côtés), qui peut être directement boulonnée à la table rotative du centre d'usinage horizontal. La pièce à usiner est fixée de chaque côté de la pièce verticale à l'aide d'une plaque de fixation dédiée, d'une fixation hydraulique ou d'un système de montage au point zéro. Cette configuration permet à la HMC d'usiner plusieurs faces d'une seule pièce ou plusieurs pièces identiques en un seul cycle automatique. La table rotative indexe, présentant tour à tour chaque face devant l'axe horizontal.

Stabilité de serrage dans des conditions de coupe difficiles

Lors du processus intense d’enlèvement de matière, la stabilité de la pièce à usiner est un autre facteur distinctif. Dans un centre d'usinage vertical, les énormes forces de coupe s'exercent sur la table de travail et agissent latéralement sur l'étau ou le dispositif de montage. Un luminaire correctement conçu peut résister à ces charges, mais la direction verticale sollicite continuellement le système de serrage. Dans un centre d'usinage horizontal, les forces de coupe agissent axialement sur la broche et radialement sur le porte-outil et le plateau tournant - ce chemin de charge correspond plus naturellement à la rigidité structurelle de la machine-outil. Associé au fait que les HMC ont généralement un cadre plus rigide et un centre de gravité plus bas, cela signifie que de plus grandes profondeurs de coupe et des vitesses d'avance plus élevées peuvent être maintenues sans provoquer de broutage ou de déviation de la pièce.

Les différences de serrage des pièces entre les centres d'usinage verticaux et les centres d'usinage horizontaux reflètent leurs intentions de conception respectives. La conception des centres d'usinage verticaux vise à garantir simplicité d'utilisation et flexibilité : une pièce, une face, serrage direct. La conception de centres d'usinage horizontaux vise à améliorer l'efficacité de la production et à atteindre l'efficacité de l'usinage multi-faces : plusieurs pièces, plusieurs faces, utilisant des montages verticaux et un changement automatique de palettes.