Overslaan en naar de inhoud gaan
freesmachine

De ontwikkeling van CNC (Computerised Numerical Control) technologie heeft een revolutie teweeggebracht in veel industriële sectoren, waaronder de mechanische productie. In deze context zijn CNC freesmachines, zowel verticaal als horizontaal, onmisbare hulpmiddelen geworden in werkplaatsen en fabrieken over de hele wereld. De keuze tussen verticale en horizontale freesmachines is dan ook een belangrijke vraag voor veel fabrikanten. In dit artikel maken we een gedetailleerde vergelijking tussen deze twee soorten CNC machines en analyseren we hun voor- en nadelen en optimale toepassingen. Met onze gids krijgt u een beter inzicht in welke van deze gereedschappen de beste oplossing is voor uw specifieke productiebehoeften.

Wat is een verticale freesmachine

Metaalbewerkingstechnologie vereist specifieke productie en specifieke gereedschappen voor elk van haar processen, en de verticale freesmachine is een van de meest geschikte en fascinerende gereedschappen voor degenen die gepassioneerd zijn door de productie, bewerking en verwerking van metalen en hun eigenschappen. Hieronder lees je alles wat je moet weten over deze machine. Een verticale freesmachine is een machinegereedschap dat metaal uit een werkstuk verwijdert door middel van een roterend gereedschap - een frees genoemd, een roterend onderdeel met meerdere hardmetalen tanden, lippen of platen. Het is een elektrisch gereedschap met een longitudinale traverse en een roterende beweging dat werkt in het bewerkingsproces door materiaal te verwijderen, ofwel door abrasie of door het verwijderen van spanen. Bij dit type machine staat de spindel loodrecht op de tafel, wat ideaal is voor stapsgewijze of afwisselende bewerkingen om verschillende onderdelen op een gemechaniseerde manier te maken, waarbij rechte groeven of gevormde groeven of uitsparingen worden gemaakt. De verticale freesmachine wordt gebruikt voor: 

  • het bewerken van vlakke oppervlakken, 
  • het maken van groeven, 
  • afronden, 
  • tandwielen, 
  • groeven, 
  • decoratie. 

Daarnaast kunnen deze machines een verscheidenheid aan materialen verwerken, zoals: 

Wat zijn de functies van een verticale freesmachine?

De functie van een verticale freesmachine is het gebruik van een frees om materialen op te ruwen. Daarnaast gebruiken deze cilindrische gereedschappen snijkanten om de te produceren onderdelen of producten te snijden. Volgens dit principe kan vrijwel elk project worden geproduceerd, zolang de machine de vereiste gereedschappen kan gebruiken en de geproduceerde onderdelen in alle noodzakelijke assen kan bewegen. Dankzij de technologische vooruitgang is de verticale metaalfreesmachine een zeer veelzijdig gereedschap geworden voor metaalverwerkende bedrijven, omdat het een grote flexibiliteit biedt bij de productie van industriële onderdelen.  De term 'verticale freesmachine' is afgeleid van de verticale positionering van de spindel, het deel van de machine dat het snijgereedschap, zoals de frees, vasthoudt en laat draaien. 

Functies van een verticale freesmachine 

  • Frezen: Dit is de primaire functie van de freesmachine, het nauwkeurig verwijderen van materiaal van het te bewerken oppervlak. Een verticale freesmachine kan een breed scala aan oppervlakken frezen, waaronder vlakke, gebogen en schuine oppervlakken, maar ook groeven en gaten maken.
  • Boren: Met zijn verticale spindelpositie kan de verticale freesmachine ook dienst doen als boormachine, waardoor gaten precies geboord kunnen worden.
  • Ruimen en draadsnijden: de verticale freesmachine kan gaten ruimen tot een specifieke diameter en ook draadsnijden, waarbij schroefdraad wordt gemaakt voor bouten en moeren. 
  • Oppervlaktebewerking: met dit gereedschap kan het oppervlak worden gladgemaakt, wat een hoog afwerkingsniveau oplevert. 
  • Programmeerbaarheid: Een van de belangrijkste kenmerken van verticale CNC freesmachines is de mogelijkheid om freesbanen te programmeren, waardoor complexe onderdelen automatisch geproduceerd kunnen worden met een hoge precisie en herhaalbaarheid.

Afhankelijk van het specifieke model en de configuratie kan een verticale freesmachine nog meer functies en mogelijkheden bieden.

Wat zijn de voordelen van een verticale freesmachine?

De verticale freesmachine is een gemakkelijk te bewerken gereedschap, hoewel het op het eerste gezicht ingewikkeld lijkt. Het is ongetwijfeld intuïtief, zelfs voor de onervaren operator, die met meerdere machines tegelijk kan werken. Dit type machine vermindert vermoeidheid bij de operator en biedt meer veiligheid voor de operator, een voorbeeld van eenvoud en betrouwbaarheid. Bovendien helpt de verticale freesmachine om een betere precisie, consistentie en kwaliteit van de geproduceerde producten te bereiken. De eenvoud zorgt voor de flexibiliteit om ontwerpen of modellen in zeer korte tijd te veranderen, waardoor spoedopdrachten snel kunnen worden uitgevoerd. 

Wat zijn de nadelen van een verticale freesmachine? 

CNC verticale freesmachines hebben veel voordelen, maar er zijn ook enkele beperkingen en nadelen die belangrijk zijn om te overwegen:

  • Kosten: CNC freesmachines, inclusief verticale modellen, kunnen vrij duur zijn, zowel wat betreft de initiële aanschafkosten als de lopende kosten. Dit omvat de noodzaak voor regelmatig onderhoud en vervanging van onderdelen.
  • Beperkingen in afmeting en vorm van onderdelen: Verticale freesmachines hebben enkele beperkingen als het gaat om de grootte en vorm van onderdelen die effectief bewerkt kunnen worden, vooral in vergelijking met horizontale freesmachines. Lange en zware onderdelen kunnen bijvoorbeeld moeilijk in een stabiele positie te houden zijn op een verticale freesmachine.
  • Productiviteit tijdens zware bewerkingen: Helaas zijn verticale freesmachines niet zo efficiënt als horizontale freesmachines tijdens zware bewerkingen zoals diepfrezen.
  • Gereedschapslijtage: Bij verticale freesmachines, vooral die met hoge snelheden, kunnen de snijgereedschappen sneller slijten, waardoor de bedrijfskosten toenemen.

Het is belangrijk om deze factoren zorgvuldig te overwegen bij het kiezen van een freesmachine voor een specifieke toepassing.

Welke soorten verticale freesmachines zijn er?

Er zijn twee soorten verticale freesmachines: 

  • stationair 
  • revolverend. 

Een verticale freesmachine met vaste as bestaat uit één deel, de tafel, die de werktafel ondersteunt zodat deze loodrecht kan bewegen op de spindel, die parallel aan zijn eigen as beweegt. Door de asopstelling is dit type freesmachine geschikt voor het maken van groeven en groeven van aanzienlijke diepte in lange banen. 

De meest interessante eigenschap van de verticale revolverfreesmachine is dat de spindel niet beweegt tijdens het snijden of bewerken van het werkstuk. De tafel heeft een longitudinale beweging en staat loodrecht op de spindel. 

Hoe wordt een verticale freesmachine gebouwd? 

In een notendop is het een werktuigmachine met een verticale spindel. In dit geval wordt de frees op de spindel geplaatst, die roteert om de snijbeweging te produceren. De belangrijkste beperking van deze machine is de kracht loodrecht op de as waaraan de frees kan worden blootgesteld tijdens de tafelaanvoer. Onder de verticale freesmachines kan een onderscheid worden gemaakt tussen:

  • producten met kantelbare koppen - die een goede veelzijdigheid bieden, 
  • machines met vaste koppen - die aan veelzijdigheid inboeten maar aan robuustheid winnen. 

In sommige gevallen, bij verticale freesmachines met een kantelbare kop, heeft de freesspindel een axiale offset.

Wat is een horizontale freesmachine?

Een horizontale freesmachine is een type freesmachine waarbij de spindel, het deel van de machine dat het snijgereedschap laat draaien, horizontaal geplaatst is. Deze oriëntatie heeft invloed op de soorten bewerkingen die kunnen worden uitgevoerd met een horizontale freesmachine, evenals op de soorten onderdelen die er effectief mee kunnen worden bewerkt. In tegenstelling tot verticale freesmachines, die vaker gebruikt worden voor oppervlakte- en complex gevormde werkstukken, worden horizontale freesmachines meestal gebruikt voor zwaardere bewerkingen, zoals: 

  • diep frezen, 
  • met name sleuffrezen,
  • kamerfrezen.

Hoe wordt een horizontale freesmachine gebouwd? 

Nu we weten wat de belangrijkste functie van een horizontale freesmachine is, is het tijd om meer te weten te komen over de constructie: 

  • De tafel: hier wordt het ruwdeel op geplaatst. Hij moet stevig bevestigd zijn om de veiligheid van de operator te garanderen.
  • Handwielen: deze zorgen voor beweging in de cartesische assen en kunnen het materiaal dat op de tafel ligt verplaatsen.
  • Kop: hier bevindt zich het apparaat dat het snijelement, beter bekend als de frees, vasthoudt en vastzet.
  • Motor: een onmisbaar onderdeel van de horizontale freesmachine, waar we het vermogen, het toerental en het koppel kunnen vinden. Deze eigenschappen zijn afhankelijk van het model en de toepassing van de horizontale freesmachine.
  • Tandwielkast: afhankelijk van het materiaal waarmee we willen werken, hebben we de ene of de andere snelheid nodig. Met dit onderdeel van de freesmachine kunnen we de snelheid aanpassen zodat de afwerking zo goed mogelijk is.

Er zijn veel soorten horizontale freesmachines en afhankelijk van hun lay-out kunnen de bovenstaande basisonderdelen voor het maken van een bewerking variëren.

Hoe bedien ik de horizontale freesmachine?

Om de freesmachine te starten, hebben we eerst een groot, massief stuk materiaal nodig waarmee we willen werken. Vanuit dit massieve blok kunnen we beginnen met het geven van de gewenste vorm, zodat we elk type werkstuk kunnen maken. Om vervolgens de sneden te kunnen maken, hebben we een kop nodig waarin de frees wordt geïntegreerd en die verantwoordelijk is voor het maken van de bewegingen. Voor deze bewegingen zijn er verschillende soorten frezen op de markt, die op verschillende manieren worden gebruikt. Ze maken het mogelijk om tijdens het bewerken een aantal unieke details en vormen te verkrijgen. In dit geval heeft de horizontale freesmachine een frees die naar buiten steekt. Daarom zijn de bewegingen die we kunnen maken bewegingen boven of onder het onderdeel dat we willen opruwen.

Wat zijn de voordelen van horizontale freesmachines? 

Horizontale freesmachines zijn vooral effectief bij de productie van grote en zware onderdelen, zoals die gebruikt worden in de luchtvaart- of auto-industrie. Ze kunnen ook worden geconfigureerd met meerdere spindels, zodat meerdere kanten van een onderdeel tegelijk kunnen worden bewerkt. Hoewel horizontale freesmachines minder veelzijdig zijn dan verticale freesmachines, zijn ze uiterst efficiënt in het uitvoeren van hun specifieke taken, waardoor ze een waardevol hulpmiddel zijn in veel productieomgevingen.

Wat zijn de nadelen van horizontale freesmachines?

Net als verticale freesmachines hebben horizontale freesmachines ook hun beperkingen en nadelen die het waard zijn om te weten. Deze omvatten: 

  • Benodigde ruimte: Horizontale freesmachines zijn meestal groter dan verticale freesmachines en hebben mogelijk meer ruimte nodig in de werkplaats. Dit kan een probleem zijn als de ruimte beperkt is.
  • Kosten: Helaas zijn horizontale freesmachines duurder dan verticale freesmachines, zowel wat betreft de aanschafkosten als de gebruikskosten. Bovendien kunnen de gereedschappen die gebruikt worden in horizontale freesmachines duurder zijn om te vervangen.
  • Toegangsbeperkingen: Bij horizontale freesmachines kan de toegang tot het werkstuk moeilijk zijn door de positie van de spindel en de tafel. Hierdoor kan het moeilijk zijn om het werkstuk nauwkeurig te positioneren.
  • Prestaties bij delicate bewerkingen: Hoewel horizontale freesmachines efficiënter zijn voor zware bewerkingen, zijn ze niet zo nauwkeurig als verticale freesmachines voor delicate en gedetailleerde CNC bewerkingen.

Net als bij verticale freesmachines is het cruciaal om de specifieke kenmerken van uw bewerking te begrijpen en het juiste type freesmachine te kiezen.

Wat is het verschil tussen een horizontale en verticale freesmachine?

Het belangrijkste verschil tussen horizontale en verticale freesmachines is, zoals de naam al zegt, de oriëntatie van de assen. Horizontale freesmachines hebben frezen op een horizontale as parallel aan de freestafel, terwijl verticale freesmachines een as hebben die loodrecht op de freestafel staat. Door dit verschil wordt elke freesmachine gebruikt voor verschillende bewerkingstaken. Aan de ene kant wordt de horizontale freesmachine gebruikt voor groeven met een breed scala aan combinaties wat betreft groeftypes en -dieptes. Anderzijds kunnen we op een verticale freesmachine werken aan onderdelen met offsetbewerking en kunnen we roterende onderdelen opnemen die, in een doorlopende afwerking, ideaal zijn voor werk in kleine volumes. Zoals u ziet is het verschil tussen de twee machines voelbaar, kijk maar naar de soorten afwerking die elke machine genereert en de voltooide snedes die elke machine wil maken. Beide kunnen componenten of accessoires accepteren die ze extra functies geven, maar ze kunnen niet voor dezelfde taken gebruikt worden omdat ze ontwikkeld zijn voor verschillende gebieden binnen de CNC industrie.

Welke freesmachine brengt meer kosten met zich mee - verticaal of horizontaal?

Zowel verticale als horizontale freesmachines zijn belangrijke onderdelen van de meeste CNC-verspaningswerkplaatsen, maar ze verschillen in kosten. Bij de keuze tussen deze twee machinetypen is het noodzakelijk om rekening te houden met verschillende factoren die met dit aspect te maken hebben.

Aanschafkosten

Verticale freesmachines zijn meestal goedkoper dan horizontale freesmachines. Ze worden vaak gekozen door kleine en middelgrote bedrijven die net beginnen met CNC-verspaning of een beperkt budget hebben.

Onderhoudskosten

Horizontale freesmachines kunnen hogere onderhoudskosten genereren. Door hun complexe ontwerp hebben ze vaker onderhoud en service nodig. Gereedschap vervangen voor horizontale freesmachines kan ook duurder zijn.

Operationele kosten

Verticale freesmachines zijn meestal energiezuiniger, wat zich vertaalt in lagere bedrijfskosten. Horizontale freesmachines zijn weliswaar efficiënter in termen van productie, maar verbruiken vaak meer energie.

Winstgevendheid

Hoewel horizontale freesmachines duurder zijn in aanschaf en onderhoud, kunnen ze op de lange termijn meer winst opleveren. Omdat ze zware bewerkingen kunnen uitvoeren en precisiesnedes kunnen maken, kunnen ze de productie versnellen en de efficiëntie verhogen.

De uiteindelijke keuze tussen een verticale of horizontale freesmachine hangt af van een aantal factoren, zoals het type bewerking, de beschikbare ruimte, het budget en de langetermijndoelen van het bedrijf.

Trends en de toekomst van freestechnologie

In de wereld van CNC-verspaning is er geen tekort aan technologische trends. Zowel verticale als horizontale freesmachines blijven zich ontwikkelen en passen zich aan de veranderende eisen van de industrie aan. Welk type machine is het waard om te kiezen vanwege de marktontwikkelingen en welke trends zijn op dit moment bepalend?

Automatisering

Toenemende automatisering is een trend die invloed heeft op beide soorten freesmachines. Naarmate de technologie voortschrijdt, worden freesmachines steeds vaker uitgerust met geavanceerde besturingssystemen en robots die het freesproces kunnen automatiseren. Hoewel automatisering in het begin duur kan zijn, kan het in de praktijk de efficiëntie aanzienlijk verhogen en fouten op de lange termijn verminderen.

Digitalisering

Digitale hulpmiddelen zoals CAD/CAM-systemen worden steeds vaker gebruikt in freesmachines, waardoor freesbewerkingen nauwkeurig ontworpen en geprogrammeerd kunnen worden. Zowel verticale als horizontale freesmachines profiteren van deze moderne technologieën, waardoor complexe onderdelen snel en nauwkeurig gemaakt kunnen worden.

Duurzame ontwikkeling

Met een toenemend milieubewustzijn streven fabrikanten van freesmachines ernaar om machines te maken die energiezuiniger zijn en minder schadelijk voor het milieu. Dit omvat zowel verticale als horizontale freesmachines.

Hybride technologieën

Een andere belangrijke trend is de opkomst van hybride freesmachines, die verticale en horizontale freesfuncties combineren. Deze machines kunnen verschillende bewerkingen uitvoeren, wat zorgt voor meer flexibiliteit en efficiëntie.

Samengevat: zowel verticale als horizontale freesmachines hebben een mooie toekomst in de wereld van CNC-verspaning. Beide machinetypes evolueren om aan de groeiende eisen van de industrie te voldoen en de keuze tussen de twee hangt af van specifieke behoeften en productiedoelen. Elk van deze producten heeft zijn voor- en nadelen, maar voordat we ze gebruiken, moeten we eerst het doel schetsen dat we willen bereiken.