Tokarki sterowane numerycznie typu Swiss są bardziej wszechstronne, niż… moglibyśmy się tego po nich spodziewać
Inżynierowie, którzy projektowali niewielkie precyzyjne części prawdopodobnie już coś wiedzą o maszynach Swiss-Turn. W przeciwieństwie do większości tokarek, które cechuje stały wrzeciennik, urządzenia Swiss-Turn mają wrzeciennik przesuwny składający się z tulei zaciskowej trzymającej obrabiany materiał oraz tulejki prowadzącej. Podczas operacji obróbki skrawaniem, pręt metalowy lub z tworzywa sztucznego jest podawany przez tulejkę, podczas gdy narzędzie skrawające przesuwa się do wewnątrz i na zewnątrz, wykonując potrzebne wycięcia.
Maszyny te zapoczątkowały nowy sposób wykonywania małych, wymagających wysokiej tolerancji części w branży zegarmistrzowskiej. Jednak, wraz z upływem czasu, zaczęły być wykorzystywane do wykonywania precyzyjnie toczonych komponentów dla szerokiej gamy zastosowań medycznych, elektronicznych oraz przemysłowych.
OBRÓBKA skrawaniem Swiss-turn nie jest przeznaczona tylko dla części z przekrojem kołowym, chociaż w tym przypadku znajduje się niezaprzeczalnie w czołówce. Nowoczesne urządzenia CNC Swiss-Turn mogą również frezować rozmaite kształty i elementy, które nie mogłyby zwykle być toczone
Precyzyjne toczenie
Najważniejsza jest tutaj precyzja. Nowoczesne maszyny sterowane numerycznie Swiss-Turn mogą często utrzymać tolerancję do 0,005 mm. Zapewniają też wysoką gładkość powierzchni obrabianych, których chropowatość wynosi około 16 Ra dla stali nierdzewnej.
Części obrabiane za pomocą maszyn Swiss-turn narzucają zwykle wybór tych urządzeń. – Inżynierowie decydują się na obróbkę maszyną Swiss-turn, gdy muszą – mówi Ken Mandile, inżynier i prezes SwissTurn USA, kontraktowej firmy produkcyjnej specjalizującej się w obróbce w stylu szwajcarskim. Kontynuuje wyjaśniając, że najczęściej obrabianymi częściami na tokarkach Swiss-turn są te, które wymagają tak wysokich tolerancji, że nie mogą być obrabiane innymi typami tokarek. Maszyny Swiss-turn akceptowane są również w przypadkach, gdy produkcja jest zbyt niska, aby miało sens użycie tokarki wielowrzecionowej lub „maszyny śrubowej”.
Tokarki Swiss-turn mają jednak wiele więcej zastosowań. Mandile sądzi, iż większość konstruktorów wybiera je jedynie do obróbki elementów o przekroju kołowym. – A one mogą jeszcze więcej – mówi.
Dzisiejsze urządzenia Swiss-Turn, zarówno ze sterowanymi komputerowo wrzeciennikiem i narzędziem skrawającym, mogą nie tylko wytaczać elementy, ale również frezować. Mandile twierdzi, że wśród frezowanych elementów są dokładne wycięcia, otwory z różną orientacją w stosunku do czoła części, gwinty oraz wiele innych. – Części nie muszą nawet być okrągłe – dodaje, zauważając, że SwissTurn USA standardowo produkuje części o przekroju prostokątnym, a nawet o kształcie litery ‘L’. – Wykonujemy wiele elementów, które… wcale nie wyglądają jak toczone.
Korzyścią jest nie tylko precyzja wykonania części skrawaniem, lecz także precyzja uzyskiwana bez stosowania jakiegokolwiek kosztownego osprzętu. – Nie trzeba się martwić o osprzęt, ponieważ wystarczy ustalić obrabiany pręt, a prowadząca panewka przytrzymuje go w miejscu do operacji frezowania.
Mandile przyznaje, że obróbka skrawaniem z użyciem Swissturn nie zawsze jest najlepszym sposobem wykonania precyzyjnych części. W przypadku, gdy rośnie ilość, a spadają wymagania odnośnie tolerancji, bardziej odpowiednie mogą być inne metody obróbki skrawaniem lub kombinacja skrawania i szlifowania. – Trudno jest powiedzieć, gdzie dokładnie przecinają się ilość i tolerancja, ponieważ zależy to od geometrii, materiału oraz czasów wykonania– dodaje.
Najbardziej przydatne
Najbardziej ekonomiczne wykorzystanie obróbki skrawaniem w szwajcarskim stylu, zdaniem Mandile, pojawia się, gdy inżynierowie, którzy konstruują, dobrze rozumieją relacje między kosztami, tolerancjami i automatyzacją. Na przykład SwissTurn USA przeprowadza nisko zautomatyzowane operacje wielu prac, co pomaga jej konkurować z zamorską obróbką skrawaniem dzięki krótkim czasom dostaw i konkurencyjnym – jeżeli nie niższym – kosztom. Lecz automatyzacja na najwyższym poziomie nie jest odpowiednia dla najściślejszych granic tolerancji możliwych przy obróbce skrawaniem Swiss-turn. – Wszystko poniżej 0,0075 mm wymaga większego nadzoru operatora, co może zwiększać koszty – mówi Mandile. – Czasami z ekonomicznego punktu widzenia, tam gdzie jest to możliwe, warto zrezygnować z wysokich tolerancji. A jeżeli dostosowanie tolerancji nie jest możliwe, bardziej ekonomiczne może się okazać wprowadzenie w pełni zautomatyzowanego szwajcarskiego toczenia, a następnie wykorzystanie operacji szlifowania do uzyskania końcowych wymiarów.
– Inżynierowie powinni ostrożnie szacować relacje między automatyzacją i tolerancjami, gdy decydują, którą obróbkę skrawaniem zastosować – radzi Mandile.
