L'usinage suisse expliqué - Qu'est-ce que c'est ? Avantages et applications

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Usinage suisse peut ressembler à tournage conventionnelmais il y a une distinction cruciale. Alors qu'un tour ordinaire maintient le matériau en stock et le fait tourner, l'usinage suisse implique que le matériau glisse à travers une machine à commande numérique. poupée mobile et la douille de guidage le long de l'axe de la machine.

Cette différence fondamentale met l'accent sur l'efficacité et la précision. Mais en quoi cela est-il important ? Entrons dans les détails.

Qu'est-ce que l'usinage suisse ?

L'usinage suisse, né de L'horlogerie suisseest aujourd'hui une centrale de précision dans le domaine de la fabrication. Conçue par Jakob Schweizer à la fin du 19e siècle pour fabriquer de minuscules pièces d'horlogerie, les tours suisses ont commencé à être utilisés par l'industrie dans les années 1960.

Le cœur de l'usinage suisse est le Machine suisse CNCLa poupée mobile guide le métal à travers une douille, protégeant ainsi la pièce à usiner non touchée. Ce qui le distingue, c'est son approche segmentée. Après l'usinage d'une section, l'axe z fait avancer la barre en douceur pour un tournage précis, réduction de la déflexion des pièces.

Les tours modernes de type suisse sont généralement dotés d'un ou de deux broches principales et une ou deux contre-broches secondaires. La broche primaire effectue la plupart des opérations, tandis que la broche secondaire s'occupe de tâches telles que Perçage CNC. Usinage de précision suisse automatise la manipulation des pièces, la broche secondaire prenant, complétant et éjectant les pièces finies, ce qui rationalise le processus.

En outre, l'usinage suisse fonctionne à merveille sur les métaux tels que acier, aluminium, acier inoxydableet le laiton, mais il est aussi parfois utilisé avec des matières plastiques. Cependant, il n'est pas couramment utilisé pour le travail du bois.

Usinage sur tour suisse et usinage sur tour conventionnel

L'usinage sur tour conventionnel et l'usinage sur tour suisse ont leurs points forts et leurs différences en ce qui concerne la fabrication de pièces de précision. Voici une comparaison simple :

Poupée

Tout d'abord, l'usinage conventionnel et l'usinage sur tour suisse se distinguent principalement par les caractéristiques suivantes la conception de leurs poupées. Alors que les tours conventionnels ont des poupées fixes qui serrent solidement la pièce à usiner, les machines suisses ont des poupées mobiles.

Ce mouvement permet de repositionner la pièce le long de l'axe z au cours du processus d'usinage. Cela signifie que l'usinage suisse peut facilement atteindre les objectifs suivants géométries complexes et tolérances serréesLa pièce à usiner peut être manœuvrée avec précision pendant l'opération.

Processus d'usinage

L'usinage de précision suisse utilise une approche segmentée de l'usinage. Cette méthode permet d'usiner une partie spécifique de la pièce au fur et à mesure qu'elle avance dans le canon de guidage. Cette approche segmentée améliore la cohérence, ce qui permet d'obtenir des pièces tournées CNC précises qui respectent les tolérances souhaitées.

En revanche, les tours conventionnels effectuent une opération à la fois, ce qui oblige à changer d'outil entre chaque étape. Si cette approche est plus lente que l'usinage suisse, elle présente l'avantage d'offrir un accès simultané à l'ensemble de la pièce.

Douille de guidage

Une différence importante entre les tours suisses et les tours conventionnels réside dans le maintien et le support de la pièce à usiner. Les tours conventionnels saisissent la pièce à usiner dans une pince de serragece qui peut s'avérer problématique pour les pièces plus longues ayant un diamètre de 1,5 mm. rapport longueur/diamètre supérieur à 4:1. De telles installations sont sujettes à la déviation des pièces en raison du porte-à-faux.

En revanche, les tours suisses utilisent une douille de guidage pour soutenir étroitement la pièce pendant l'usinage. Cette conception garantit que le porte-à-faux et la déviation de la pièce ne posent pratiquement aucun problème. En outre, les tours de type suisse peuvent effectuer des coupes plus profondes en une seule passe, grâce à l'excellent support du canon de guidage.

Durée du cycle

Les machines de type suisse permettent de réduire les temps de cycle pour la fabrication de géométries complexes. Elles peuvent effectuer plusieurs tâches à la fois et comportent généralement de 7 à 13 pièces mobiles, alors que les tours ordinaires n'en ont que 2 à 5.

En outre, l'alimentation automatique en barres des tours suisses minimise les temps d'arrêt de la machine, ce qui améliore la productivité globale. Cette efficacité rend l'usinage suisse particulièrement adapté pour production en grande quantité.

Liquide de refroidissement

L'usinage suisse s'appuie sur l'huile comme liquide de refroidissement. Il compense par un pouvoir lubrifiant élevé, réduisant le frottement et la production de chaleur pendant l'usinage. Il contribue également à réduire l'usure des outils et à prévenir la rouille. Le choix du liquide de refroidissement peut avoir un impact significatif sur l'efficacité du processus d'usinage et la longévité de l'outil.

Post-traitement

La précision obtenue grâce à l'usinage suisse élimine souvent la nécessité de recourir à des processus de finition secondaires. Les pièces fabriquées sur les tours suisses ont des détails fins et des tolérances serrées, ce qui réduit les besoins de post-traitement supplémentaires.

En revanche, les pièces produites sur des tours conventionnels peuvent nécessiter des étapes de finition supplémentaires pour obtenir la qualité et les spécifications souhaitées.

Coût

En raison de leur conception avancée et de leurs options d'outillage, les tours suisses ont tendance à avoir un coût initial plus élevé que les tours conventionnels. Toutefois, cette différence de coût se réduit lorsque l'on considère des modèles spécifiques de machines CNC suisses à des prix compétitifs.

Il est important de noter que les tours suisses constituent le choix le plus économique à long terme, en particulier pour les grandes séries de pièces complexes. Malgré l'investissement initial, leur efficacité et leur précision en font une solution rentable.

Conseils de conception pour un usinage suisse optimal

Lorsque l'on s'intéresse à l'usinage suisse, il est essentiel de comprendre les principaux éléments de conception qui font briller cette technique de précision. Voici un guide concis pour vous aider à en comprendre les subtilités :

• Guide Bushing Powerhouse : La douille de guidage en usinage de précision suisse élimine la déviation. Choisissez la version rectifiée ou Stock de SMQ pour les matériaux ronds. S'assurer que la douille de guidage respecte des tolérances serrées.
• Poupée mobile Excellence : La poupée mobile fixe le matériau en stock et glisse en douceur le long des glissières. Le maintien d'un outil fixe à proximité du matériau permet un passage en douceur.
• Coupes de précision sur des pièces minces : L'usinage suisse excelle dans les coupes de précision sur petit diamètre, pièces longues. Respecter des normes strictes de qualité des stocks pour des résultats optimaux.
• Réduction de la déflexion : L'usinage suisse réduit la déflexion, ce qui garantit des finitions de surface de qualité supérieure et des dimensions cohérentes dans les parties longues et minces.
• Turbocompresseur Fonctionnement en régime : Les tours suisses tournent à des vitesses plus élevées sans vibrations, ce qui permet des temps d'usinage plus courts et des finitions de surface impeccables.
• Automatisation de précision : Les centres de tournage suisses automatisent les processus grâce à l'alimentation automatique des barres, à de multiples options d'outils et à la programmation FAO, ce qui minimise les interventions manuelles et garantit la précision.

Avantages de l'excellence de l'usinage suisse

L'usinage suisse, caractérisé par un rythme de production rapide et une précision remarquable, s'impose comme un choix supérieur en matière de fabrication. Nous explorons ici la myriade d'avantages qui font des tours suisses une option privilégiée :

1. La précision personnifiée : Les tours suisses sont réputés pour leur précision inébranlable et leurs tolérances serrées. Les industries telles que la médecine, l'aérospatiale et l'électronique, où la précision est primordiale, trouvent l'usinage suisse indispensable.
2. Une répétabilité sans faille: La constance est la marque de fabrique de l'usinage de précision suisse. Ces machines produisent des pièces de haute qualité avec une répétabilité implacable, cruciale dans les industries où le moindre micron compte.
3. Maîtriser la complexité : Les tours suisses excellent dans la fabrication de pièces complexes et élancées avec finesse. Leur système unique de douilles de guidage leur permet de s'attaquer à des conceptions complexes plus efficacement que les tours conventionnels.
4. Opérations simultanées : De nombreux tours CNC suisses disposent de plusieurs trajectoires d'outils, ce qui permet d'effectuer simultanément des opérations telles que le tournage, le perçage et le fraisage. Cela permet de réduire les temps de cycle et d'assurer l'efficacité de la fabrication de composants complexes.
5. Minimisation des opérations secondaires : Grâce à leur capacité à exécuter plusieurs opérations en un seul cycle, les pièces sortent souvent des machines suisses en tant que produits finis ou presque finis, ce qui réduit la nécessité d'opérations secondaires importantes.
6. Précision sans déviation : La conception des tours suisses, où la pièce à usiner est maintenue près de l'outil de coupe par la douille de guidage, réduit considérablement la déflexion. Il en résulte des finitions de surface supérieures et des dimensions constantes, en particulier pour les pièces longues et minces.
7. Turbochargée RPMs : Les tours suisses peuvent fonctionner à des vitesses plus élevées sans subir de vibrations. Cela se traduit par des temps d'usinage plus rapides et des finitions de surface impeccables.
8. Progrès en matière d'automatisation : Tournage suisse Les centres d'usinage sont très performants en matière d'automatisation du processus d'usinage. L'alimentation automatique des barres, les nombreux outils disponibles, les axes de mouvement multiples et la programmation FAO combinent leurs forces pour obtenir un usinage de précision sans intervention manuelle constante.

Limites de l'usinage CNC suisse

Si les avantages de la Usinage CNC suisse sont indéniables, il est essentiel d'en reconnaître les limites :

1. Contraintes liées au stock de barres : L'usinage suisse est généralement limité à des barres de 2 à 38 mm, exigeant des diamètres constants (barres de qualité décolletage). Certaines machines peuvent traiter des pièces légèrement plus petites ou plus grandes, mais elles sont moins courantes.
2. Coûts d'outillage : L'outillage spécialisé pour les machines suisses peut être coûteux. La proximité de plusieurs outils peut imposer des restrictions sur la taille et la géométrie des outils.
3. Dilemme de la dissipation de la chaleur : Les tours suisses utilisent de l'huile comme lubrifiant au lieu de l'eau dans les tours conventionnels. Si l'huile offre une excellente lubrification, elle est moins efficace pour dissiper la chaleur. Les heures de fonctionnement prolongées peuvent poser des problèmes liés à la chaleur.
4. Complexité de l'installation: L'étalonnage et le remplacement de plusieurs outils de coupe augmentent le temps de préparation. En outre, la programmation des machines suisses exige du temps et la formation du personnel pour exploiter tout leur potentiel.

Conseils utiles pour l'usinage CNC suisse

L'usinage CNC suisse est un processus orienté vers la précision qui exige une attention particulière aux détails. Pour faciliter vos processus et économiser de l'argent, gardez à l'esprit ces suggestions utiles :

Embout #1 : Dessin du modèle

Commencez par établir un plan d'action méticuleux et clair. dessin du modèle. La précision est essentielle, car elle permet non seulement d'aider la Opérateur CNC mais améliore également la tolérance, les dimensions et l'état de surface de la pièce. Un modèle précis garantit que votre processus d'usinage démarre du bon pied.

Conseil #2 : Trous de taille standard

Si l'usinage suisse excelle dans la réalisation de petits trous profonds, le fait d'opter pour des trous de taille standard peut simplifier le processus et réduire les coûts. Évitez les conceptions de trous trop complexes ; l'usinage est plus fluide et plus rentable.

Conseil #3 : Éviter les angles vifs

Les mèches utilisées dans le fraisage suisse sont rondes, ce qui rend les angles intérieurs aigus difficiles à usiner. Réduisez ou évitez les angles aigus dans votre conception afin d'éviter les difficultés lors de l'usinage. Si nécessaire, étudiez d'autres méthodes telles que Usinage par décharge électrique (EDM) ou suivre les recommandations fournies par votre service de fabrication de pièces. En outre, veillez à ce que le rayon de l'angle dépasse le diamètre de l'outil de forage afin de minimiser le broutage et l'usure de l'outil.

Embout #4 : Tolérance

Examinez attentivement les exigences en matière de tolérance lors de la fabrication de vos pièces. Les tolérances strictes peuvent augmenter les coûts et le temps d'usinage. Il convient donc de les appliquer judicieusement aux sections critiques de la pièce où la précision est primordiale.

Pointe #5 : Épaisseur de la paroi

Maintenir un niveau approprié de épaisseur de la paroi dans votre conception afin d'éviter des problèmes tels que le broutage du métal et le gauchissement ou le ramollissement du plastique pendant l'usinage. Les parois minces peuvent compromettre la qualité de la surface et la précision de la pièce ; il convient donc de trouver un équilibre entre l'esthétique et la fonctionnalité pour obtenir des résultats optimaux.

Conclusion

Grâce à sa précision et à sa polyvalence, l'usinage suisse joue un rôle essentiel dans diverses industries. Le processus offre une précision et une efficacité inégalées, qu'il s'agisse de Tournage suisse, Usinage à la suisseou Usinage CNC suisse. Pour mener à bien des projets d'usinage suisse, il est judicieux de s'associer à un professionnel tel que Prototool.

 Leur expertise en matière de Usinage de précision suisse garantit que vos projets de production sont entre de bonnes mains et qu'ils produisent des résultats de premier ordre. Ainsi, si vous travaillez sur votre prochain processus de production impliquant l'usinage suisse, pensez aux professionnels de Prototool.

En tant que professionnels de l'industrie, nous nous consacrons à l'avancement de l'usinage suisse. Notre objectif est d'aider les ingénieurs à concevoir des composants de qualité supérieure, d'augmenter l'efficacité de la production et le temps de fonctionnement des machines pour les équipes, tout en respectant les normes de contrôle de la qualité les plus strictes.