Vertikala bearbetningscenter är i sig en typ av bearbetningscenter. I stora drag finns det två andra typer, nämligen horisontella bearbetningscenter och portalbearbetningscenter. De vertikala är dock bland de mest använda och utbredda, tack vare de många fördelar de har, vilket har lett till att ett oändligt antal modeller anpassade efter varje industriellt behov har tagits fram för fabriker och verkstäder inom metallindustrin.
I dag är den vanligaste typen av vertikalt bearbetningscenter CNC-styrt (datorstyrd numerisk styrning), som utmärker sig genom att fungera helt automatiskt: det krävs endast programmering av koder som motsvarar de koordinater verktyget ska följa för att utföra de bearbetningar som krävs på en viss detalj.
Allmänna egenskaper hos ett vertikalt bearbetningscenter
Vertikala bearbetningscenter finns, som redan nämnts, i ett oändligt antal modeller, utformade för att möta många olika bearbetningsbehov inom olika branscher (till exempel bilindustrin). Emellertid är de allmänna egenskaperna hos varje modell i huvudsak desamma:
|
Vertikal spindel |
Huvudegenskapen är att verktygshuvudet är placerat i den övre delen av maskinen och att dess rörelse är vertikal. På så sätt bearbetas arbetsstycket uppifrån och nedåt. |
|
Automatisering med CNC |
På maskinens utsida finns en skärm med knappar som är smart utformade för att underlätta programmering av numeriska koder, koordinater eller instruktioner som bearbetas av en dator för att utföra de nödvändiga rörelserna med verktyget tills önskat resultat uppnås på den bearbetade detaljen. Om koderna är rätt programmerade elimineras den mänskliga felmarginalen praktiskt taget, och man uppnår millimeterprecision på detaljens olika ytor. |
|
Flera axlar |
Det utvecklas nu allt mer avancerade vertikala bearbetningscenter, så att man nu kan hitta modeller med flera axlar som gör det möjligt att bearbeta detaljen från olika vinklar, vilket ger mer komplexa former och geometrier. Dessa axlar kan vara placerade i spindelhuvudet och/eller på arbetsbordet. |
|
Vätskekylningssystem |
De höga temperaturer som uppstår genom friktionen mellan verktyget och arbetsstyckena regleras av ett kylsystem med vätska. Kylvätskan sprutas ut genom rör som riktas direkt mot ytan på detaljerna, och den fungerar dessutom för att avlägsna de avskurna spånen. |
|
Automatisk verktygsväxlare |
De senaste modellerna har också fått automatiserade system, så att det vertikala bearbetningscentret själv kan byta verktyg. De vanligaste systemen är två: ett där en robotarm tar bort ett verktyg från spindeln och sätter in ett annat, och ett där revolverhuvudet har flera spindelhuvuden (vart och ett med ett redan monterat verktyg) på en slags roterande skiva. |
I anslutning till denna sista egenskap bör det framhållas att dessa verktygsmaskiner kan utföra flera funktioner, inte bara den mest traditionella som består i fräsning. De fungerar till exempel också som ett vertikalt gängcenter eller ett vertikalt borrcenter. Allt beror på vilket verktyg som används för varje typ av uppgift.
Fördelar med ett vertikalt bearbetningscenter
De olika typerna av vertikala bearbetningscenter medför flera fördelar vid bearbetning av detaljer, särskilt metalldetaljer, vars modellering är svår och tar lång tid med konventionella metoder. Faktum är att minskad tid och enklare processer är två av de främsta fördelarna med vertikala bearbetningscenter. Dessutom finns det andra fördelar som är lika värda att lyfta fram:
- Maximerar produktionsvolymen vid storskalig produktion.
- Förbättrar den ekonomiska lönsamheten för fabriken eller verkstaden där de används.
- Flera vertikala bearbetningscenter kan kopplas i serie under överinseende av en eller mycket få operatörer.
- Minskar kostnaderna för arbetskraft och operatörer.
- Ger extremt precisa resultat, med släta ytor som är fria från ofullkomligheter.
- Serieproduktion är mer precis och jämn mellan de olika tillverkade enheterna.
- Arbetsstycket bearbetas uppifrån, vilket gör det lättare för operatören att se processen och jämföra resultaten med konstruktionen.
- Det räcker med att programmera de koder som behövs för de olika detaljerna och bearbetningsrörelserna i en verkstad, så att man sedan bara behöver byta ut dem när det behövs.
- Den automatiska verktygsväxlingen minskar produktionstiderna avsevärt, liksom sannolikheten för mänskliga fel.
Det är viktigt att klargöra att denna typ av verktygsmaskiner medför vissa ”nackdelar”, eftersom den ekonomiska nyttan på medellång och lång sikt mer än väl väger upp för dem. De mest påtagliga är de höga investeringskostnaderna, samt kostnaderna för underhåll och utbyte av komponenter, som också är betydligt höga.