A máquina suíça na oficina de hoje

Onde o torno suíço começou — e onde está agora

Uma foto de uma máquina suíça original recentemente nos fez pensar sobre as origens dessa capacidade.

Embora a máquina de parafusar suíça exista desde o início do século XIX, parece que o torneamento suíço é um método de produção top-of-mind para quase todas as indústrias nos dias de hoje. É um recurso que praticamente todas as oficinas de máquinas modernas aproveitam para produzir peças precisas rapidamente para uma variedade de indústrias diversas.

Onde a máquina suíça começou? E como ele evoluiu para um método de usinagem CNC de precisão tão importante hoje?

As origens da máquina de parafuso suíça

A máquina recebeu o nome de sua invenção na Suíça no início de 1800. Sob as pressões da Revolução Industrial, os relojoeiros suíços tiveram que não apenas produzir qualidade excepcional, mas também fazê-lo em grandes quantidades para serem competitivos.

A automação foi a chave para o sucesso na indústria relojoeira suíça, levando à criação do torno de parafuso suíço:uma máquina que podia girar peças longas, finas e intrincadas - neste caso, parafusos de relógio - com relativa velocidade e alta precisão.

Essas primeiras máquinas usavam um came de disco para girar as ferramentas para uma peça de trabalho que era mantida no lugar por uma pinça e suportada por uma bucha guia. Os cames de disco moviam as ferramentas em um movimento radial enquanto alteravam simultaneamente a posição do cabeçote.

As máquinas suíças automáticas de hoje são muito diferentes - e superam em muito os níveis de precisão dos tornos do início do século XIX. Ainda assim, a mesma tecnologia básica que tornou famosos os relojoeiros suíços continua a ser uma parte vital do cenário industrial hoje.

Melhorias nos séculos 20 e 21

Nos últimos anos, a máquina suíça tornou-se um equipamento obrigatório para muitos fabricantes de componentes. Assim como os relojoeiros do século XIX podiam ser mais competitivos graças ao novo nível de automação fornecido pelo torno suíço original, os fabricantes de hoje podem obter uma vantagem competitiva com desenvolvimentos modernos, como:

• Uma gama crescente de recursos de ferramentas
• Melhorias na comunicação e velocidade do servo
• A eliminação virtual de operações secundárias

Na década de 1970, o controle numérico computadorizado (CNC) foi incorporado ao projeto da máquina de parafuso suíça. Juntamente com a adição de torres, corrediças e fusos secundários nas áreas de ferramentas da máquina suíça, isso levou a uma melhoria na velocidade e na precisão.

Como resultado, a parafusadeira CNC suíça agora pode atender a requisitos de alto volume com apenas um único operador, suportando:

• Peças girando a uma velocidade de até 15.000 RPM — ou com ferramentas dinâmicas, até 10.000 RPM
• Tolerâncias entre ±0,0002" (±0,00508 mm) e ±0,0005" (±0,0127 mm)

Essa capacidade de produzir mais peças em menos tempo com alto grau de precisão se traduz em um preço competitivo.

Houve outras melhorias na máquina suíça que foram motivadas pelo desejo de economizar tempo e dinheiro. Por exemplo, a máquina aproveita atributos que incluem um sistema de alimentação de barras dinâmicas, buchas guia e fusos secundários para proporcionar economia de custo e tempo por meio de:

• Aumento da produtividade, que se traduz em menor custo por peça e menos tempo de fabricação
• Redução do tempo de configuração e troca de ferramentas, o que reduz os tempos de produção em pedidos repetidos e diminui o custo por peça a longo prazo
• Aprimoramento do tempo de atividade resultante da programação CNC e do sistema de alimentação da barra, permitindo que as máquinas funcionem sem supervisão ou até mesmo com um cronograma de luzes apagadas

Com melhorias adicionais em servomotores e controles, bem como o uso de refrigerantes de alta pressão, as máquinas suíças agora são um acessório permanente em todas as indústrias - especialmente nos mercados de dispositivos médicos, aeroespacial e eletrônicos, onde tolerâncias excepcionalmente rígidas, geometrias difíceis, e metais e ligas exóticos são comuns.

Aprimoramentos de ferramentas na máquina suíça moderna

O centro de usinagem suíço também oferece muitas vantagens graças a uma ampla variedade de ferramentas de torneamento e à arquitetura exclusiva da zona da máquina-ferramenta.

O material da barra é alimentado através de uma pinça de mandril, onde o cabeçote se prende a ele. A barra é localizada por uma bucha guia - que reduz virtualmente a deflexão a zero - e então emerge na zona da ferramenta.

Ao contrário de um cabeçote de torno convencional, que permanece estacionário, o cabeçote de torno suíço se move ao longo do eixo Z e o movimento da barra atua como o avanço para a remoção de material. Como as peças são fabricadas movendo o material e a ferramenta simultaneamente, o tempo de atividade e as taxas de desgaste da ferramenta são reduzidos.

Algumas máquinas suíças podem acomodar 20 ou mais ferramentas na zona de ferramentas, muitas com ferramentas motorizadas que eliminam a necessidade de operações secundárias em peças complexas. Além disso, a geometria estreita da máquina permite que a ferramenta trabalhe a milímetros da peça de trabalho, reduzindo o tempo de cavaco a cavaco para um segundo ou menos.

A mais recente tecnologia LFV

No mais recente desenvolvimento, as máquinas suíças como a Citizen L12 — uma parte importante da frota de equipamentos de corte de metal e nossas capacidades de usinagem CNC — oferecem controle programável e preciso do tamanho do cavaco usando a tecnologia de corte por vibração de baixa frequência (LFV).

A usinagem suíça com LFV aumenta a capacidade de produzir cortes muito finos, reduzindo o tamanho dos cavacos e eliminando a deflexão em diâmetros muito pequenos. O recurso de controle de chip programável irá:

• Quebrar os cavacos para que não se enrosquem no material ou na ferramenta
• Resistência de corte mais baixa
• Reduza ou elimine a necessidade de refrigerantes de alta pressão
• Eliminar a formação de arestas postiças
• Reduza o risco de distorção evitando que a temperatura da máquina suba
• Prolongar a vida útil da ferramenta

Uma parte vital da usinagem CNC de precisão

Juntos, todos os recursos da moderna máquina CNC suíça permitem que ela produza tolerâncias estreitas e peças complexas que geralmente saem da máquina acabadas e prontas para serem enviadas. Isso torna a máquina suíça um método importante na usinagem CNC de precisão.

Para saber mais sobre os atributos e vantagens do torneamento estilo suíço moderno, baixe nosso guia gratuito Perguntas frequentes sobre máquinas suíças.