Para qualquer oficina de usinagem ou instalação de fabricação de precisão, a decisão de escolher um centro de usinagem vertical (VMC) ou um centro de usinagem horizontal (HMC) envolve considerações muito além da potência do fuso e do deslocamento do eixo. A estratégia de fixação da peça geralmente determina a eficiência geral da produção de um investimento em centro de usinagem CNC. Uma comparação dos métodos de fixação para VMCs e HMCs revela filosofias fundamentalmente diferentes em fixação de peças, carregamento de peças múltiplas e preparação automatizada entre esses dois tipos de máquinas-ferramenta.

Fixação da peça VMC:

O recurso de fixação da peça de um centro de usinagem vertical é direto e simples. À medida que o fuso se aproxima por cima, a peça de trabalho é normalmente fixada na mesa de trabalho usando tornos padrão, placas de fixação, grampos de pé ou kits de fixação de ranhura em T. O posicionamento vertical permite que o operador tenha uma visão clara da peça, dos acessórios e da área de corte, o que é uma vantagem distinta durante a configuração inicial, verificação do programa e inspeção de qualidade. Para produção de peça única ou de pequenos lotes, um VMC equipado com tornos de precisão oferece uma solução de ferramentas rápida e flexível. Os operadores podem carregar peças brutas, tocar na ferramenta, executar o programa e inspecionar peças acabadas sem a necessidade de projetos complexos de fixação. Isto torna o VMC uma escolha prática em ambiente de oficina, especialmente para situações onde há uma grande variedade de peças e pequenos lotes.

Fixação da peça HMC:

A estratégia de fixação de peças de um centro de usinagem horizontal (HMC) é baseada em um paradigma completamente diferente. A mesa rotativa nativa de um centro de usinagem horizontal é normalmente um quarto eixo completo com recursos de indexação de alta precisão - projetada para aceitar peças verticais ou placas angulares. O acessório vertical da peça é uma coluna de ferro fundido ou aço usinada com precisão com múltiplas superfícies de montagem (dois, três, quatro ou até seis lados), que pode ser aparafusada diretamente à mesa rotativa do centro de usinagem horizontal. A peça de trabalho é fixada em cada lado da peça de trabalho vertical usando uma placa de fixação dedicada, um acessório hidráulico ou um sistema de montagem de ponto zero. Esta configuração permite que o HMC usine múltiplas faces de uma única peça ou diversas peças idênticas em um único ciclo automático. A mesa rotativa indexa, apresentando cada face por sua vez na frente do fuso horizontal.

Estabilidade de fixação sob condições de corte pesadas

Durante o intenso processo de remoção de material, a estabilidade da peça é outro fator diferenciador. Em um centro de usinagem vertical, as enormes forças de corte empurram a mesa de trabalho para baixo e atuam lateralmente na morsa ou acessório. Um acessório adequadamente projetado pode suportar essas cargas, mas a direção vertical tensiona continuamente o sistema de fixação. Em um centro de usinagem horizontal, as forças de corte atuam axialmente no fuso e radialmente no porta-ferramentas e na mesa giratória - esse caminho de carga corresponde mais naturalmente à rigidez estrutural da máquina-ferramenta. Juntamente com o fato de que os HMCs normalmente têm uma estrutura mais rígida e um centro de gravidade mais baixo, isso significa que maiores profundidades de corte e taxas de avanço mais altas podem ser mantidas sem induzir vibração ou deflexão da peça.

As diferenças na fixação da peça entre centros de usinagem verticais e centros de usinagem horizontais refletem suas respectivas intenções de projeto. O projeto de centros de usinagem verticais visa alcançar facilidade de uso e flexibilidade – uma peça, uma face, fixação direta. O projeto de centros de usinagem horizontais visa melhorar a eficiência da produção e alcançar a eficiência da usinagem multifacetada - múltiplas peças, múltiplas faces, usando acessórios verticais e troca automática de paletes.