Máquinas Suíças: A Espinha Dorsal da Fabricação Moderna

Onde o Torno Suíço Começou — e Onde Está Agora

Foto de uma máquina suíça original nos fez pensar sobre as origens dessa capacidade.

Embora máquina de parafuso suíça exista desde início do século XIX, parece que torneamento suíço é método de produção top-of-mind para quase toda indústria hoje. É capacidade que praticamente toda oficina moderna aproveita para produzir rapidamente peças precisas para variedade de indústrias.

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

Origens da Máquina de Parafuso Suíça

Máquina ganhou nome de sua invenção na Suíça no início dos anos 1800. Sob pressões da Revolução Industrial, relojoeiros suíços tinham que não apenas produzir qualidade excepcional, mas também em grandes quantidades para serem competitivos.

Automação foi chave para sucesso na indústria relojoeira suíça, levando à criação do torno de parafuso suíço: máquina que podia torneiar peças longas, finas, intrincadas — no caso, parafusos de relógio — com velocidade relativa e alta precisão.

Aquelas máquinas iniciais usavam came de disco para rotacionar ferramentas em peça fixada por mandril e apoiada por bucha guia. Cames de disco moviam ferramentas em movimento radial enquanto alteravam simultaneamente posição do fuso principal.

Máquinas suíças automáticas de hoje são muito diferentes — e superam em muito níveis de precisão dos tornos do início do século XIX. Ainda, mesma tecnologia básica que tornou relojoeiros suíços famosos continua parte vital do cenário industrial hoje.

Melhorias nos Séculos XX e XXI

Nos últimos anos, máquina suíça tornou-se equipamento essencial para muitos fabricantes de componentes. Assim como relojoeiros do século XIX podiam ser mais competitivos graças ao novo nível de automação que torno suíço original fornecia, fabricantes hoje ganham vantagem competitiva de desenvolvimentos modernos como:

• Array crescente de capacidades de ferramentas
• Melhorias em comunicação e velocidade de servos
• Eliminação virtual de operações secundárias

Nos anos 1970, controle numérico computadorizado (CNC) foi incorporado ao design da máquina de parafuso suíça. Junto com adição de torres, deslizamentos de gangue e fusos secundários nas áreas de ferramentas, isso levou a melhorias em velocidade e precisão.

Como resultado, máquina de parafuso suíça CNC agora atende requisitos de alto volume com único operador, suportando:

• Peças rotacionando a até 15.000 RPM — ou com ferramentas vivas, 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 preço competitivo.

Houve outras melhorias na máquina suíça motivadas pelo desejo de economizar tempo e dinheiro. Por exemplo, máquina aproveita atributos como sistema dinâmico de alimentação de vergalhão, buchas guia e fusos secundários para entregar economia de custo e tempo através de:

• Aumento de produtividade, menor custo por peça e menos tempo para fabricação
• Redução de tempo de setup e troca de ferramentas, encurtando tempos de produção em pedidos repetidos e diminuindo custo por peça a longo prazo
• Melhoria de tempo de atividade resultante de programação CNC e sistema de alimentação de vergalhão, permitindo máquinas operarem sem supervisão ou em regime "lights out"

Com melhorias adicionais em servomotores e controles, bem como uso de refrigerantes de alta pressão, máquinas suíças são agora fixa permanente em indústrias — especialmente em dispositivos médicos, aeroespacial e eletrônica, onde tolerâncias excepcionalmente apertadas, geometrias difíceis e metais e ligas exóticos são comuns.

Melhorias de Ferramentas na Máquina Suíça Moderna

Centro de usinagem suíça também entrega muitas vantagens graças a ampla variedade de ferramentas de torneamento e arquitetura única da zona de ferramentas.

Vergalhão é alimentado através de mandril de fixação, onde fuso principal fixa nele. Vergalhão é localizado por bucha guia — que virtualmente reduz deflexão a zero — e então emerge na zona de ferramentas.

Diferente de fuso principal de torno convencional, que permanece estacionário, fuso principal de torno suíço move-se ao longo do eixo Z, e movimento do vergalhão atua como avanço para remoção de material. Como peças são fabricadas movendo material e ferramenta simultaneamente, tempo de atividade e taxas de desgaste de ferramenta são reduzidos.

Algumas máquinas suíças acomodam 20 ou mais ferramentas na zona, muitas com ferramentas vivas eliminando necessidade de operações secundárias em peças complexas. Além disso, geometria próxima da máquina permite ferramenta trabalhar a milímetros da peça, reduzindo tempo chip-a-chip a um segundo ou menos.

Tecnologia LFV Mais Recente

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

Usinagem suíça com LFV melhora capacidade de produzir cortes muito finos reduzindo tamanho de cavaco e eliminando deflexão em diâmetros muito pequenos. Recurso programável de controle de cavaco:

• Quebra cavacos para não se emaranharem com material ou ferramenta
• Reduz resistência de corte
• Reduz ou elimina necessidade de refrigerantes de alta pressão
• Elimina formação de aresta de acúmulo
• Reduz risco de distorção evitando aumento de temperatura da máquina
• Estende vida da ferramenta

Parte Vital da Usinagem CNC de Precisão

Juntas, todas capacidades do torno suíço CNC moderno permitem produzir tolerâncias apertadas e peças complexas que frequentemente saem da máquina finalizadas e prontas para envio. Isso torna máquina suíça método importante na usinagem CNC de precisão.

Para saber mais sobre atributos e vantagens do torneamento estilo suíço moderno, baixe nosso guia gratuito Swiss Machine FAQs.