Penggilingan dan Pembubutan Horizontal vs. Vertikal:Apa Perbedaannya?

Ketika berbicara tentang mesin penggilingan dan pembubutan CNC, ada banyak detail yang membuat perbedaan signifikan dalam alur kerja Anda. Tidak ada satu mesin pun yang dapat menangani setiap kemungkinan operasi manufaktur, jadi sebaiknya perhatikan karakteristik yang paling sesuai untuk operasi seseorang.

Ada banyak perhitungan seperti itu yang perlu diingat, tetapi salah satu perbedaan terpenting yang harus dibuat saat memilih pengaturan pemesinan adalah apakah konfigurasinya harus vertikal atau horizontal.

Pusat permesinan horizontal (HMC) dan mesin penggilingan vertikal (VMC) berbeda dalam beberapa hal di luar orientasinya saja. Kedua jenis penggilingan memiliki komponen yang berbeda dan cocok untuk operasi pemotongan yang berbeda:sebagai aturan praktis, mesin penggilingan horizontal dapat memotong alur yang dalam dengan sedikit gesekan atau deformasi pahat, sedangkan mesin penggilingan vertikal dapat lebih baik untuk detail halus.

Artikel ini membahas perbedaan utama antara mesin penggilingan horizontal dan penggilingan vertikal. Panduan ini membahas manfaat dan batasan setiap proses, mencantumkan beberapa mesin yang umum di pasaran, dan menawarkan tips untuk memilih antara penggilingan horizontal dan vertikal.

Apa itu Mesin Penggilingan Vertikal?

Mesin penggilingan vertikal adalah mesin penggilingan di mana spindel (yang memegang collet, yang pada gilirannya memegang alat pemotong) diorientasikan secara vertikal. Ini adalah konfigurasi yang lebih umum untuk pabrik CNC, dan dapat digunakan untuk penggilingan, slotting, pengeboran, atau pengeboran.

Mesin penggilingan vertikal sebenarnya terdiri dari sebagian besar mesin penggilingan di seluruh industri seperti pengerjaan logam, yang dapat dikaitkan dengan biaya yang lebih rendah dibandingkan dengan sistem Horizontal. Sesuai dengan namanya, mesin frais vertikal memiliki orientasi vertikal pada kepala pemotong atau spindelnya. Spesifik kontrol penggilingan dapat bervariasi dari mesin ke mesin.

Mesin penggilingan vertikal yang populer termasuk rangkaian produk Integrex, VCN, dan VTC dari Mazak; seri VF, VR, dan Universal dari Haas (3ERP menggunakan model dari rentang VF dan Universal); ROBODRILL FANUC; dan rentang CMX V, DMV, dan NVX dari DMG MORI.

Dua jenis utama dari pabrik vertikal adalah pabrik turret dan pabrik tempat tidur.

Mesin penggilingan menara

Dengan mesin penggilingan turret, spindel tetap di tempatnya, sementara bagian dasar mesin menahan material. Tempat tidur ini bergerak secara horizontal atau vertikal, memungkinkan mesin untuk memanipulasi posisi material di kedua arah. Pabrik turret adalah perangkat yang sangat serbaguna tetapi dapat dibatasi oleh ukuran potongan yang dihasilkannya.

Mesin penggilingan tempat tidur

Mesin penggilingan tempat tidur memindahkan material di sepanjang sumbu horizontal dengan poros yang dibatasi pada sumbu vertikal. Spindel dapat bergerak ke atas dan ke bawah sesuai kebutuhan dan memproses bahan menjadi bentuk. Mesin penggilingan tempat tidur memiliki jangkauan gerakan yang cukup baik, karena bagian spindel berpadu dengan gerakan horizontal tempat tidur yang memungkinkan penggilingan berbagai bentuk dan kedalaman.

Apa itu Mesin Penggilingan Horizontal?

Mesin penggilingan horizontal dapat melakukan banyak operasi serupa dengan penggilingan vertikal, tetapi dikonfigurasi secara berbeda, dengan poros berorientasi horizontal. Lebih kuat dan kokoh daripada penggilingan vertikal, alat berat ini dapat menangani operasi pemotongan yang kuat dan suku cadang berat.

Pemotong gilingan horizontal agak mirip dengan bilah gergaji bundar, dengan perbedaan penting bahwa mereka umumnya lebih tebal, lebih kecil dan bentuknya menawarkan penggilingan yang lebih cepat daripada spindel pada rekan vertikalnya.

Penggunaan punjung dan panjangnya juga dapat berarti bahwa penggilingan horizontal dapat menggunakan beberapa pemotong sekaligus.

Untuk operasi penggilingan yang lebih kompleks, beberapa mesin penggilingan horizontal memiliki meja putar, sehingga pahat dapat mendekati benda kerja dari sudut yang berbeda. Pengaturan penggilingan horizontal ini disebut tabel universal.

Mesin penggilingan horizontal yang populer termasuk rangkaian produk FF, HCN, dan MEGA dari Mazak; seri EC dan Universal dari Haas (3ERP menggunakan Universal); dan NH, NHX, dan i-Series berkisar dari DMG MORI.

Apa itu Pembubutan CNC

Ketika berbicara tentang pusat belok CNC , seperti halnya mesin penggilingan, mereka juga dapat dibagi menjadi konfigurasi horizontal dan vertikal.

Pembalikan Horisontal

Pusat belok horizontal adalah jenis yang lebih menonjol di sebagian besar industri. Mereka memiliki poros yang berorientasi horizontal, dengan pahat dipasang keluar dari sisi dudukan pahat. Ini membantu mereka memotong objek yang sedang diproses. Sama seperti pada mesin penggilingan, pusat pembubutan jenis ini juga mendapat manfaat dari gravitasi karena menarik serpihan dari benda kerja.

Pembalikan Vertikal

Pusat belok vertikal juga disebut bubut menara vertikal atau VTL. Pusat belok vertikal dan horizontal sangat mirip tetapi konfigurasi dan bentuknya terbalik sehingga memungkinkan headstock duduk di lantai dan pelat muka menjadi meja putar horizontal. Pusat belok vertikal terbalik seperti yang biasa tetapi memiliki posisi terbalik untuk spindel dan rahang chuck.

Pemesinan Vertikal – Kelebihan &Kekurangan

Penggilingan vertikal paling berlaku untuk proyek-proyek di mana fokus utama objek yang dimaksud adalah pada satu sisi tertentu. Ini bisa berupa pelat logam besar atau dadu yang tenggelam.

Keuntungan

1. Kesederhanaan: Mesin penggilingan vertikal juga memiliki keuntungan karena umumnya tidak terlalu rumit dibandingkan mesin penggilingan horizontal, karena lebih murah dan lebih mudah untuk digunakan dan dirawat karena alasan ini.
2. Fleksibilitas :Dengan pusat pemesinan vertikal, ada beberapa varian berdasarkan jenisnya. Pabrik turret biasanya terbatas pada proyek ukuran yang lebih kecil karena bagaimana gerakan dua sumbu dapat menantang dengan potongan material yang lebih besar. Sebaliknya, bed mill lebih cocok untuk proyek yang membutuhkan benda kerja yang lebih berat dan lebih besar (namun masih jauh kurang mahir dalam memproses item tersebut jika dibandingkan dengan mill horizontal).
3. Jejak: Mesin penggilingan vertikal memiliki jejak yang jauh lebih rendah daripada rekan vertikalnya. Ini, bersama dengan titik harga, membuat mereka diinginkan untuk toko-toko kecil. Mereka juga memiliki lebih banyak pengguna dan dengan demikian memiliki kumpulan masinis terampil yang lebih banyak.
4. Biaya :Pusat penggilingan vertikal lebih umum daripada pusat penggilingan horizontal dan lebih murah — baik dari segi biaya alat berat maupun biaya perawatan.
5. Detail :Mesin frais vertikal pandai menggiling fitur halus ke bagian dengan toleransi ketat.

Kekurangan

Di mana kekurangan VMC adalah kemampuan untuk memproduksi dalam volume dan kompleksitas yang lebih tinggi. Material yang lebih berat juga dapat menjadi masalah bagi pengoperasian mesin penggilingan vertikal karena akan lebih sulit untuk dinaikkan dan diturunkan.

1. Akses :Mesin frais vertikal unggul dalam frais satu muka (mis. sinking die) tetapi kurang dilengkapi untuk frais di semua sisi bagian, memerlukan penyiapan workholding baru.
2. Kekuatan :Untuk bagian yang sangat besar dan berat, mesin penggilingan vertikal dapat mengalami kesulitan, terutama penggilingan turret yang harus terus-menerus memindahkan benda kerja.
3. Kecepatan :Penggilingan vertikal akurat tetapi bisa lebih lambat daripada mesin penggilingan horizontal ketika produksi volume tinggi diperlukan.

Penggilingan Horizontal – Pro dan Kontra

Terlepas dari titik harga yang lebih tinggi, mesin penggilingan horizontal adalah pilihan yang lebih disukai untuk proyek yang lebih kompleks.

Keuntungan

Mesin lebih fleksibel dan dapat bekerja di lebih banyak sisi daripada yang vertikal. Mereka juga lebih baik untuk barang yang lebih berat dan yang memotong satu atau lebih alur dengan bahan yang diinginkan. Pabrik horizontal memiliki kecenderungan yang lebih baik untuk membuat slot juga.

Manfaat lainnya adalah:

1. Kekuatan :Stabilitas punjung memungkinkan pemotongan berat, memungkinkan pemindahan material yang cepat di bagian yang besar — ​​bahkan dari material keras.
2. Kecepatan :Penghapusan material yang cepat membuat penggilingan horizontal ideal untuk produksi volume tinggi (dari suku cadang yang relatif sederhana).
3. Geng penggilingan :Mesin juga dapat memungkinkan pemotong tambahan untuk berbagai aplikasi, terutama memasukkan alur dengan lebih efisien. Pada penggilingan horizontal tertentu, tempat tidur dapat diputar untuk memungkinkan penggilingan pada berbagai sudut daripada hanya pada bidang horizontal. Pergerakan tempat tidur ini juga menambahkan sedikit lebih banyak keserbagunaan pada persenjataan mesin.
4. Pembersihan chip: Mesin penggilingan horizontal juga memiliki evakuasi chip yang jauh lebih baik. Ini bermuara pada konfigurasi yang memanfaatkan gravitasi untuk membiarkan chip jatuh. Selain itu, ini lebih kondusif untuk penyelesaian permukaan yang lebih baik dan masa pakai alat yang lebih lama.

Kekurangan

Dalam hal kekurangan, yang paling kritis adalah biaya terkait yang lebih tinggi dengan mesin penggilingan horizontal.

1. Biaya :Biaya ini bisa mencapai 3 sampai 4 kali lipat dari pabrik vertikal. HMC juga mungkin lebih sulit untuk dipantau, dengan bagian-bagian yang terhalang dan pandangan proyek dibatasi oleh desain.
2. Kompleksitas :Mesin penggilingan horizontal bisa lebih sulit dioperasikan daripada penggilingan vertikal.
3. Jejak :Mesin penggilingan horizontal membutuhkan lebih banyak ruang lantai daripada penggilingan vertikal, yang membuatnya sulit untuk dipasang di toko mesin yang lebih kecil.

Pembalikan Horizontal – Pro dan Kontra

Pusat belok horizontal seringkali cukup fleksibel dan memiliki tempat tidur yang lebih panjang, yang membuatnya lebih cocok untuk potongan yang lebih panjang seperti poros. Ini memberi mereka utilitas dan fleksibilitas tambahan. Mereka juga dapat menggunakan suku cadang seperti pengumpan batang dan umumnya memiliki tailstock, yang jarang untuk mesin bubut vertikal.

Pusat belok horizontal telah ada lebih lama dan dengan demikian sebagian besar mesin dan ahli cenderung beroperasi dengan konfigurasi ini. Ini juga berarti ada lebih banyak informasi yang tersedia di mesin ini dan operasi spesifiknya. Perekrutan dan pelatihan cenderung mengarah ke sana, yang dapat menjadi keuntungan dari mesin itu sendiri.

Mesin horizontal dapat dibatasi. Saat mengerjakan bagian pendek berdiameter besar, terutama jika bagian tersebut berat, pusat putaran vertikal bekerja lebih baik. Aliran dan pembersihan chip juga merupakan masalah dengan konfigurasi horizontal.

Pembalikan Vertikal – Pro dan Kontra

Konfigurasi ini sangat bermanfaat untuk pemesinan objek besar, berat, dan pendek. Tarikan gravitasi ke bawah berkontribusi pada penempatan benda kerja ke dalam pegangan kerja. Keuntungan lainnya adalah kehadiran gravitasi mengarahkan chip menjauh dari benda kerja dan masuk ke panci atau konveyor.

Banyak bagian mobil dilakukan secara vertikal dan biasanya dengan poros kembar. Salah satu manfaatnya adalah Anda memiliki gravitasi yang bekerja untuk Anda; saat Anda memasukkan bagian ke dalam chuck, bagian itu akan terpasang dengan sendirinya.

Memiliki spindel vertikal, sebagai lawan horizontal, memungkinkan spindel untuk didukung 360°, menghilangkan spindel terkulai dan meningkatkan berat maksimum yang diizinkan pada spindel. Dukungan tambahan juga menghilangkan gaya pemotongan yang dihasilkan oleh pemotongan yang berat dan atau terputus. Menghilangkan spindel droop juga memungkinkan kemampuan untuk mencapai akurasi kerataan dan tegak lurus bagian yang lebih baik.

Pusat belok vertikal juga memiliki tapak yang jauh lebih rendah daripada saudaranya yang horizontal, memungkinkan toko untuk mengoptimalkan ruang lantai. Sering kali mesin bubut vertikal dapat mengambil setengah dari tapak mesin bubut horizontal, yang dapat memberikan keunggulan di toko-toko kecil.

Mesin vertikal terbalik juga merupakan opsi karena memungkinkan otomatisasi internal yang tidak tersedia dengan horizontal. Di sini, spindel datang dan mengambil bagian, sedangkan di horizontal Anda memerlukan robot atau gantry untuk memuatnya.

Keripik dapat menimbulkan masalah untuk mesin bubut vertikal dan pusat pembubutan jika bagian yang diproses cekung. Hal ini sering mengakibatkan chip menjadi terperangkap secara internal. Masalah lain yang dapat muncul adalah chip yang jatuh ke dalam poros itu sendiri. Tindakan perlindungan dan penjagaan harus efisien.

Bagaimana memilih antara penggilingan vertikal dan penggilingan horizontal?

Pilihan mesin penggilingan vertikal vs penggilingan horizontal tergantung pada faktor-faktor seperti:

1. ukuran bagian
2. kerumitan bagian
3. anggaran
4. kuantitas
5. ketersediaan toko mesin
6. materi

Sebagai aturan praktis, frais vertikal sering kali lebih baik untuk:

• bagian detail
• bagian yang hanya perlu dikerjakan di satu sisi,
• bahan lebih lembut
• bagian sehari-hari dengan anggaran terbatas

Penggilingan horizontal lebih baik untuk:

• penghapusan materi dengan cepat
• bagian besar dan berat
• bahan yang lebih keras
• bagian yang perlu dikerjakan pada banyak wajah
• operasi yang memerlukan alat pemotong khusus atau khusus

Dalam banyak kasus, toko mesin akan mempertimbangkan proyek Anda dan menentukan peralatan terbaik yang akan digunakan untuk penggilingan.

Untuk informasi lebih lanjut tentang berbagai jenis penggilingan dan aplikasinya, lihat panduan kami tentang penggilingan CNC dan cara kerjanya.

Catatan akhir

Penting juga untuk diingat bahwa ada juga berbagai jenis suku cadang tambahan dan kepala pemotong yang dapat digunakan untuk memodifikasi penggilingan horizontal untuk melakukan penggilingan vertikal, atau sebaliknya. Ini dapat berfungsi sebagai solusi yang lebih murah ketika satu jenis alat berat mengalami kemungkinan hambatan.

Namun, meskipun alat-alat tersebut hebat, mereka masih merupakan solusi terbatas dibandingkan dengan memiliki perangkat yang sebenarnya. Demikian pula, pusat belok vertikal terbalik juga dapat menjadi sesuatu untuk dilihat, karena dapat menambahkan otomatisasi tambahan ke proses.

Semoga informasi yang kami berikan membantu. 3ERP menawarkan layanan penggilingan CNC dan layanan pembubutan CNC untuk pembuatan prototipe dan produksi cepat. Hubungi teknisi kami jika Anda memerlukan saran manufaktur lebih lanjut.