Schweizisk maskinbearbetning liknar konventionell svarvning i en svarv, men skillnaden ligger i hur materialet förflyttas och stöds. En vanlig svarv med fast huvuddocka är designad för att endast snurra materialet; bortsett från rotationen hålls materialet helt stilla i sin spännhylsa. Skärverktyget är den del som rör sig längs materialet för att göra de rätta snitten. Vid Schweizisk bearbetning passerar materialet genom en glidande huvuddocka och en styrbussning och glider längs maskinens längsgående axel. Så varför är denna skillnad viktig?
Historia om svarvar i schweizisk stil
Även om schweizisk maskinbearbetning bara har blivit ett begrepp under det senaste decenniet eller så, utvecklades det faktiskt i Schweiz på 1870-talet som en lösning för klocktillverkningsindustrin. Uppfinnaren Jakob Schweizer skapade en svarv med glidspindel i ett försök att hitta ett effektivare sätt att tillverka de tunna delar han behövde till sina klockor. Hans konstruktion är en av anledningarna till att världens mest kända klocktillverkare, Rolex, kommer från Schweiz. Inom ett decennium efter Schweizers skapande av den schweiziska maskinen började hans idé massproduceras och spridas över hela världen. Dagens schweiziska maskiner ser helt annorlunda ut än de första maskinerna som tillverkades för nästan 150 år sedan, men deras nisch är densamma: bearbetning av små, tunna delar som ingen annan maskin kan.
Var används schweiziska maskiner?
Tänk dig att du håller en lång, tunn pinne mellan dina händer. Om du skulle gnugga händerna snabbt mot varandra för att få pinnen att snurra skulle den del av pinnen som är närmast dina händer vara mest stabil, men änden av pinnen skulle inte snurra runt sin axel – utan snarare piska runt i en cirkel. Det är det här konceptet som gör schweiziska maskiner så användbara. Långa, smala delar är predisponerade för att vingla mer och mer mot den ände som inte hålls av maskinen på grund av deras centripetalkraft. I en schweizisk maskin eliminerar styrbussningen de problem som detta kan orsaka genom att stödja materialet så nära skärverktyget som det är säkert möjligt (så nära som 0,020″-0,080″). Även vid aggressiva hastigheter är det osannolikt att delar böjs eller får skåror. Även om det rekommenderas att använda en schweizisk maskin för alla detaljer som har ett längd/bredd-förhållande på 3:1 eller mer, kan de flesta schweiziska maskiner utan problem skära detaljer med ett längd/bredd-förhållande på upp till 20:1.
Historiskt sett har den medicinska industrin varit den dominerande användaren av Schweizisk maskinbearbetning. Särskilt benskruvar var svåra – för att inte säga omöjliga – att bearbeta enligt specifikationerna med standardiserade svarvar (Lathe). Skruvarna medför ett antal bearbetningskomplikationer: förhållandet mellan längd och bredd är ofta mycket stort; de bearbetas oftast i titan, som är känt för sin dåliga värmeledningsförmåga och sin benägenhet att skapa problem med spånbelastning; och toleranserna är extremt snäva för att patienten ska vara både säker och bekväm. Moderna benskruvar har till och med multi-startgängor, där två eller flera gängor går runt skruven minst ett helt varv, vilket ökar komplexiteten hos den övergripande delen. Sammantaget blir det tydligt att schweizisk maskinbearbetning är det bästa alternativet för bearbetningssituationer som denna.
Numera använder nästan alla tillverkningsindustrier Schweizisk bearbetning. I takt med att toleranserna på kundernas detaljer blir allt snävare och lönsamhetsmarginalerna blir allt mindre blir den Schweiziska bearbetningen allt mer värdefull. Den möjliggör inte bara ett större utbud av detaljproduktion, utan höjer också kvaliteten på befintliga detaljer samtidigt som den minskar deras cykeltider. Alla välrenommerade, högproduktiva, moderna flyg-, olje- och gas-, fordons-, försvars- eller elektronikverkstäder har en schweizisk maskin.
Vilka material används i schweizisk bearbetning?
Schweiziska maskiner erbjuder en tydlig fördel jämfört med konventionella svarvar när det gäller material som de kan skära säkert. Oftast bearbetas schweiziska delar från vanliga material som aluminium, titan och rostfritt stål. Många tillverkare använder dock nickellegeringar, kolstål, brons, mässing och koppar. Schweiziska maskiner kan även skära i plast, ofta som ett kostnadseffektivt och mer exakt alternativ till formsprutning för att skapa prototyper. I stort sett alla styva plaster kan användas, men de vanligaste är polykarbonat och teflon.
Grundläggande Design av Swiss Lathe-svarvar
De två funktioner som gör en svarv till en standard svarv är styrbussningen och den glidande spindeldockan. Stångmaterialet svarvas snabbt medan det förs framåt genom styrbussningen. Denna bussning ger det stöd som krävs för att eliminera avböjning. Den glidande spindeldockan håller fast materialet och glider längs styrskenorna på maskinbädden. Verktyget står stilla och skär nära den plats där materialet hålls fast.
Genom att hålla ett stationärt skärverktyg parkerat 2 mm från materialet och låta materialet passera genom verktyget kan Swiss-användare kapa mycket långa, små diametrar. En nyckel till detta ligger i skaftets skick. När du använder en styrbussning är det absolut nödvändigt att använda slipat material eller SMQ-material (Screw Machine Quality). Kom ihåg att du inte kan svarva en rund detalj med material som inte är runt. Styrbussningens diametrar är vanligtvis slipade till +/- .0002 eller bättre. Vi rekommenderar att du använder en styrbussning med diametern .4375 om du använder slipat material med diametern .4375.
De nyaste schweiziska maskinerna kan köras i hybrid- eller chuckerläge, där styrbussningen är borttagen från maskinen. Det finns även maskiner med revolver eller gag-slide som flyttar verktygen till ett stillastående material, men de allra flesta schweiziska maskiner har fortfarande styrbussningar och flyttar materialet till verktyget. I alla schweiziska maskiner håller svarvverktyget ett konstant avstånd från stödpunkten för att minimera avböjningen.
Fördelar med schweiziska maskiner
En schweizisk maskin kan göra skillnaden mellan en just lönsam bearbetningsverkstad och en branschledande verkstad. Så här gör du:
- Färre uppställningar och operationer för detaljer med frästa och svarvade funktioner.
- Högre kvalitet på ytfinishen.
- Snabbare bearbetningshastigheter och kortare ledtider.
- Minskad chattering och avböjning för långa, smala detaljer.
- Snävare toleranser.
- Större variation av material som kan användas.
Redo att prova Swiss?
Goda nyheter för befintliga Mastercam-användare: du behöver inte längre ett extra programvarupaket för att frigöra hela din schweiziska maskins potential. Mastercams Swiss Machining Solutions är tillgängliga för kunder som använder Mill och Lathe och levereras med optimerade postprocessorer som är utformade för att fungera med nästan alla schweiziska maskinmärken. Vill du prova Mastercams schweiziska lösningar som ny kund? Kom i kontakt med din lokala återförsäljare här.
