卧式与立式铣削和车削：有什么区别？
对于 CNC 铣床和车床，有很多细节会对您的工作流程产生重大影响。没有一台机器可以处理所有可能的制造操作，因此明智的做法是注意最适合自己操作的特性。
有许多这样的计算需要牢记，但在选择加工设置时最重要的区别之一是配置应该是垂直的还是水平的。
卧式加工中心 (HMC) 和立式铣床 (VMC) 除了定位本身之外，还有很多不同之处。两种铣刀类型具有不同的组件，适用于不同的切削操作：根据经验，卧式铣床可以在刀具颤动或变形最小的情况下切削深槽，而立式铣床可以更好地处理精细细节。
本文着眼于卧式铣床和立式铣床之间的主要区别。它着眼于每种工艺的优点和局限性，列出了市场上一些常见的机器，并提供了在水平铣削和垂直铣削之间进行选择的技巧。
什么是立式铣床？
立式铣床是一种主轴（固定夹头，夹头又固定刀具）垂直定向的铣床。它是 CNC 铣床更常见的配置，可用于铣削、开槽、钻孔或镗削。
立式铣床 实际上包括金属加工等行业的大部分铣削机械，这可以归因于与卧式系统相比它们的成本更低。顾名思义，立式铣床在其切削头或主轴上具有垂直方向。铣削控制的细节可能因机器而异。
流行的立式铣床包括 Mazak 的 Integrex、VCN 和 VTC 产品系列； Haas 的 VF、VR 和 Universal 系列（3ERP 使用 VF 和 Universal 系列的型号）； FANUC ROBODRILL；以及 DMG MORI 的 CMX V、DMV 和 NVX 系列。
立式磨机的两种主要类型是转塔磨机和床磨机。
转塔铣床
对于转塔铣床，主轴保持固定在原位，而机床的床身部分则保持材料。该床可水平或垂直移动，允许机器在两个方向上操纵材料的位置。转塔式铣床是一种用途极为广泛的设备，但它可能会受到其生产的工件尺寸的限制。
床身铣床
床身铣床使用限制在垂直轴上的主轴沿水平轴移动材料。主轴可根据需要上下移动，将物料加工成型。床身铣床的运动范围很广，因为主轴部分与床身的水平运动相结合，可以铣削各种形状和深度。
什么是卧式铣床？
一台卧式铣床 可以执行许多与立式铣床类似的操作，但配置不同，主轴水平定向。这些机器比立式铣床更坚固耐用，可以处理强大的切割操作和重型零件。
卧式铣刀的刀具有点像圆锯的刀片，关键区别在于它们通常更厚、更小，并且它们的形状比垂直铣刀上的主轴提供更快的铣削速度。
刀轴的使用及其长度也意味着一台卧式铣床可以同时使用多个刀具。
对于更复杂的铣削操作，一些卧式铣床具有转台，因此刀具可以从不同角度接近工件。这种水平铣削装置称为万能工作台。
流行的卧式铣床包括 Mazak 的 FF、HCN 和 MEGA 产品系列； Haas 的 EC 和 Universal 系列（3ERP 使用 Universal）； DMG MORI 的 NH、NHX 和 i 系列系列。
什么是数控车削
谈到 CNC 车削中心 ，很像铣床，它们也可以分为水平和垂直配置。
水平车削
卧式车削中心 是大多数行业中较为突出的类型。它们有一个水平定向的主轴，工具安装在刀架的侧面。这有助于他们切开正在处理的对象。与铣削对应物非常相似，这种类型的车削中心也受益于重力，因为它将切屑从工件上拉开。
垂直车削
立式车削中心 也称为立式转塔车床或 VTL。垂直和水平车削中心非常相似，但它们的配置和形状是颠倒的，允许主轴箱坐在地板上，面板成为水平旋转工作台。倒立式立式车削中心与普通车削中心相同，但主轴和卡盘位置相反。
立式加工 - 优点和缺点
垂直铣削最适用于所讨论对象的主要焦点在某一特定侧的项目。这可以是大金属板或下沉模具之类的东西。
优势
- 简单： 立式铣床还具有通常比卧式铣床更简单的优点，因此更便宜且更易于使用和维护。
- 多功能性 ：对于立式加工中心，根据它的类型会有一些差异。转塔式铣床通常仅限于较小尺寸的项目，因为大块材料的两轴运动可能具有挑战性。相比之下，床式铣床更适合需要更重、更大工件的项目（但与卧式铣床相比，在处理此类物品方面的熟练程度仍然低得多）。
- 足迹： 立式铣床的占地面积远低于立式铣床。这与价格点一起，使它们成为小型商店的理想之选。他们还拥有更多的用户，因此拥有更多的熟练机械师。
- 费用 ：立式铣削中心比卧式铣削中心更常见，而且成本更低——无论是在机器成本还是维护成本方面。
- 详情 ：立式铣床擅长将精细特征铣削到具有严格公差的零件上。
缺点
VMC 缺乏的地方在于能够以更高的产量和更高的复杂性进行生产。较重的材料也可能是立式铣床操作的一个问题，因为它们更难升降。
- 访问 ：立式铣床擅长单面铣削（例如下沉模），但对零件所有侧面的铣削能力较差，需要新的工件夹具设置。
- 电源 ：对于非常大和重的零件，立式铣床可能会遇到困难，尤其是需要不断移动工件的转塔铣床。
- 速度 ：立式铣床准确，但在需要大批量生产时可能比卧式铣床慢。
卧式铣削 - 优点和缺点
尽管价格更高，但卧式铣床是更复杂项目的首选。
优势
这些机器更通用，可以在比垂直机器更多的侧面工作。它们也更适合较重的物品，并且需要用一种材料切割一个或多个凹槽的物品。卧式铣床也有更好的开槽倾向。
其他好处是：
- 权力 ：刀轴的稳定性允许进行重切削，从而能够快速去除大截面的材料——即使是硬材料。
- 速度 ：快速材料去除使卧式铣床成为大批量生产（相对简单的零件）的理想选择。
- 群铣 ：机器还可以为各种应用提供额外的刀具，特别是更有效地插入凹槽。在某些卧式铣床上，床身可以旋转以实现多角度铣削，而不是严格在水平面上铣削。床的这种移动也为机器的武器库增添了更多的多功能性。
- 芯片间隙： 卧式铣床也具有更好的排屑性能。这归结为利用重力让芯片掉落的配置。此外，这更有利于获得更好的表面光洁度和更长的刀具寿命。
缺点
就缺点而言，最关键的是相关成本较高 用卧式铣床。
- 费用 ：这些成本可能高达立式磨机的 3 到 4 倍。 HMC 也可能更难监控，因为部件被阻挡并且项目的视野受到设计的限制。
- 复杂性 ：卧式铣床比立式铣床更难操作。
- 足迹 ：卧式铣床比立式铣床占用更多的占地面积，这使得它们难以在较小的机加工车间中安装。
水平车削 - 优点和缺点
卧式车削中心通常非常灵活，床身更长，这使得它们更适合轴等较长的工件。这为他们提供了额外的实用性和多功能性。他们还可以使用棒材进料器等零件，并且通常有尾座，这对于立式车床来说是很少见的。
卧式车削中心的使用时间更长，因此大多数机器和专家都倾向于使用这种配置。这也意味着在这些机器及其特定操作上可以获得更广泛的信息。因此，招聘和培训往往会朝着这个方向发展，这可能是机器本身的优势。
卧式机器可能会受到限制。在加工大直径短零件时，尤其是重型零件，立式车削中心工作得更好。切屑流动和清洁也是水平配置的问题。
垂直车削 - 优点和缺点
这种配置特别有利于加工大、重和短的物体。重力的向下拉力有助于将工件放置到工件夹具中。另一个优点是重力的存在将切屑从工件引导到托盘或传送带中。
许多汽车零件是垂直完成的，通常使用双主轴。这样做的一个好处是你有重力为你工作。当您将零件放入卡盘时，它会自行就位。
与水平相反，使主轴垂直，允许 360° 支撑主轴，消除主轴下垂并增加主轴上允许的最大重量。额外的支撑还消除了由重切削和/或断续切削产生的切削力。消除主轴下垂还可以实现更好的零件平面度和垂直度精度。
立式车削中心的占地面积也远低于卧式车削中心，从而使车间能够优化占地面积。立式车床通常占据卧式车床一半的占地面积，这可以使其在较小的商店中占据优势。
倒立式立式机器也是一种选择，因为它们可以实现卧式无法实现的内置自动化。在这里，主轴过来拾取零件，而在水平方向上则需要机器人或龙门架来装载它。
如果正在加工的零件是凹面的，切屑可能会给立式车床和车削中心带来问题。这通常会导致芯片内部被困住。另一个可能出现的问题是切屑落入主轴本身。防护措施和防护必须有效。
立铣和卧铣如何选择？
立式铣床与卧式铣床的选择取决于以下因素：
- 零件尺寸
- 部分复杂度
- 预算
- 数量
- 机械车间可用性
- 材料
根据经验，垂直铣削通常更好 为：
- 详细部分
- 只需要在一侧工作的部分，
- 较软的材料
- 预算有限的日常用品
卧式铣削更好 为：
- 快速材料去除
- 大而重的零件
- 更硬的材料
- 需要在多个面上工作的部分
- 需要定制或专业切割工具的操作
在许多情况下，机加工车间会考虑您的项目并确定用于铣削的最佳设备。
有关不同类型的铣床及其应用的更多信息，请查看我们关于什么是 CNC 铣削及其工作原理的指南。
尾注
同样重要的是要记住，还有各种类型的附加零件和切割头可用于修改卧式铣床以进行立式铣削，反之亦然。当一种类型的机器遇到可能的障碍时，这可以作为一种更便宜的解决方案。
然而，虽然这些工具很棒，但与手头的实际设备相比，它们仍然是一个有限的解决方案。同样，倒立式车削中心也值得研究，因为它们可以为流程增加额外的自动化。
希望我们提供的信息有所帮助。 3ERP 为快速原型制作和生产提供 CNC 铣削服务和 CNC 车削服务。如果您需要任何进一步的制造建议，请联系我们的工程师。
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