Máquinas de Torneamento Suíço: Artesanato de Precisão para Relojoaria

O princípio suíço foi desenvolvido na Suíça nos anos 1800 para o torneamento de peças de relógio muito pequenas, intrincadas e longas. A indústria de relógios tem sido muito importante para o povo suíço por muito tempo, então eles inventaram o Torno Suíço que fazia peças pequenas que não podiam ser feitas em um "torno de fuso fixo" convencional. Isso era devido à extrema relação comprimento-diâmetro encontrada em muitas peças de relógio, bem como aos pequenos diâmetros que requeriam finesse de torneamento com ferramentas pequenas e especializadas.

Torneamento de Fuso Fixo

O princípio do fuso fixo tem a tendência de a peça defletir da pressão da ferramenta quando a relação de comprimento para diâmetro vai além de 4:1. Esse era normalmente o limite em um torno convencional onde a peça de trabalho era alimentada até o comprimento e então a barra era torneada para um dado diâmetro. Em alguns casos, você podia ir além de 4:1 dependendo do tamanho do estoque, o comprimento e diâmetro a ser torneado, e o número de passadas aplicadas para completar o diâmetro de acabamento.

O uso de um contraponte pode auxiliar a capacidade de torneamento de comprimentos maiores, assim como um apoio fixo, mas estes dois recursos são apenas eficazes em peças maiores. Em diâmetros onde máquinas suíças entram em jogo, estamos geralmente olhando para tamanhos de barra até 38 mm — e o maior uso sob diâmetros de 1 polegada (25,4 mm).

O Automático Suíço é chamado por vários nomes diferentes como Tipo Suíço, Máquina de Parafuso Suíça, Torno de Fuso Deslizante, etc. Máquinas de Controle Numérico Computadorizado (CNC) Suíças são usadas em várias indústrias onde nada mais seria tão eficaz — como instrumentos médicos, parafusos ósseos, implantes dentários, pinos de contato de conectores elétricos, peças de relógio e muitas outras peças pequenas, intrincadas ou complexas sempre feitas de barras.

Tornos Automáticos Suíços são projetados especificamente para rodar barras e normalmente usam barras de 3,6 metros (12 pés) de comprimento. Em muitos casos, estas máquinas têm alimentadores de barras de magazine automáticos que podem empilhar várias barras que são recarregadas automaticamente uma vez que uma barra é usada. Produção de alto volume é uma prática comum com Máquinas CNC Suíças.

É um caso muito raro no qual um Suíço é usado para trabalho de operação secundária onde uma peça torneada é re-presa no fuso principal para fazer trabalho adicional em uma peça.

Peças Típicas Suíças

O fator chave que torna a máquina de torneamento suíço tão eficaz para torneamento de peças longas e esbeltas de uma barra é o uso de uma bucha guia. A bucha guia é montada na fundição do fuso e o DI da bucha é dimensionado para o diâmetro da barra dentro de décimos. A barra é presa em uma pinça localizada no fuso deslizante atrás da bucha guia. A barra é empurrada através da bucha guia (Eixo Z) e as ferramentas de torneamento, localizadas logo à frente da bucha guia, movem-se para um dado diâmetro (Eixo X) e o torneamento ocorre com deflexão quase zero da peça de trabalho.

Nos primórdios dos automáticos suíços acionados por came, a bucha guia era não-rotativa. Então, a barra tinha que ser retificada sem centro e com tolerância muito próxima para que um ajuste próximo ao DI da bucha guia permanecesse consistente. Como a barra estava rotacionando dentro de uma bucha não-rotativa, alto atrito podia ocorrer; isso demandava que óleo de corte fosse direcionado à bucha guia assim como às ferramentas de corte.

Hoje, quase todos os construtores de máquinas de torneamento estilo suíço incluem uma bucha guia síncrona acionada que rotaciona 1:1 com a pinça do fuso, o que elimina muito da tendência para atrito e calor. Dito isso, a maioria das casas suíças ainda usa óleo de corte em oposição a fluido de corte solúvel em água. O uso de óleo de corte ajuda a manter a máquina lubrificada e livre de ferrugem e desgaste prematuro. Máquinas suíças usadas perdem muito de seu valor quando refrigerante à base de água foi usado e tornam-se muito difíceis de revender quando esta informação é conhecida por um comprador potencial.

Máquinas CNC Automáticas Suíças de hoje avançaram do automático suíço original acionado por came que era estritamente uma máquina de torneamento. Hoje, quase todas as máquinas suíças têm dois fusos — principal e sub — cada um equipado com um "Eixo C" independente, ferramentas vivas para cada fuso, e um "Eixo Y" que permite uma ferramenta viva mover-se acima e abaixo da linha central. Muitos construtores também incluem um eixo "B" ou rotacional para um banco de ferramentas capaz de realizar características completas em uma peça.

Além de todos estes avanços modernos em máquinas de torneamento suíço, você também pode encontrar modelos híbridos de vários construtores que oferecem suas máquinas totalmente carregadas que podem rodar tanto com quanto sem a bucha guia. Isso é usado quando uma série de peças a ser rodada é relativamente curta e se torna mais prático rodar a série sem a bucha guia. Para rodar sem a bucha guia, o suporte da bucha é removido, permitindo que a pinça do fuso protrua na fundição do fuso, o que permite que a máquina opere como um torno de fuso fixo com um Eixo Z linear. Agora, o estoque pode ser material de laminação normal com alguma variação no DE.

Os desenhos abaixo mostram a diferença entre um fuso deslizante com a bucha guia e a mesma máquina com a bucha guia removida para que a peça possa ser torneada diretamente da pinça do fuso. Esta capacidade de mudar de um para o outro está disponível apenas em certas marcas e modelos dentro dessas marcas.

Máquinas suíças usadas geralmente ainda estão em ótima condição de funcionamento após 8-10 anos de produção de alto volume. O uso de óleo de corte estende muito a vida da porção mecânica da máquina — como os trilhos lineares encontrados na maioria dos tornos suíços. Além disso, as peças pequenas e frequentemente delicadas tendem a não sobrecarregar a máquina, como seria mais o caso em um torno de mandril de 8" ou 10".

As máquinas suíças mais populares são da Star, Citizen e Tsugami — mas existem várias outras que ocupam uma fatia menor do mercado (como Tornos, Hanwha e Nexturn). Normalmente, encontrar uma marca top que tenha 4 ou 5 anos é raro, já que as pessoas tendem a segurar um Suíço bem equipado até verem grandes mudanças na tecnologia antes de sequer considerar colocar a máquina à venda.