Guide complet de l'usinage CNC suisse : précision, automatisation et tendances du marché

En 2021, la taille du marché mondial des machines à commande numérique (CNC) était de 56,40 milliards de dollars. Compte tenu de la rapidité, de la précision et de l'automatisation de cette technologie de fabrication, il n'est guère surprenant que le marché mondial des machines devrait croître dans les années à venir. À mesure que la demande d'usinage CNC augmente, la demande d'usinage suisse, un procédé de fabrication relevant de l'usinage CNC, augmentera également.

Comme pour l'usinage CNC traditionnel, l'usinage suisse est utilisé pour le métal et le plastique, offre des temps de production rapides et peut produire des pièces complexes avec des tolérances serrées. C'est un procédé de fabrication incroyablement efficace, précis et reproductible, bien qu'il diffère à plusieurs égards de l'usinage CNC traditionnel.

Dans ce guide de l'usinage CNC suisse, nous passerons en revue ce que vous devez savoir pour décider si l'usinage suisse est le mieux adapté à votre projet.

Qu'est-ce que l'usinage suisse ?

Développé à l'origine pour produire des pièces de montre complexes pour l'industrie horlogère suisse à la fin du 19e siècle, les machines à vis suisses nécessitaient un opérateur qualifié capable de tourner des volants et d'actionner des leviers pour former la pièce désirée. Cependant, grâce à la technologie CNC d'aujourd'hui, l'usinage suisse est hautement automatisé et peut produire de manière répétée des géométries complexes avec des tolérances serrées et des temps de cycle extrêmement rapides.

En tant que sous-ensemble des machines de tournage, également appelées tours, les machines suisses disposent d'outils stationnaires et d'une pièce qui peut tourner et se déplacer le long de l'axe Z, permettant la création de pièces rondes et cylindriques. Cependant, son poupée mobile et sa bague de guidage distinguent les machines suisses des autres machines de tournage. La poupée mobile alimente la barre de matière à travers une bague de guidage, qui soutient et stabilise la barre près du point de coupe. Cela empêche la déformation de la pièce et permet à la machine de créer avec précision différents diamètres, trous complexes, arêtes hexagonales, rainures et filetages sans avoir besoin de multiples réglages ou d'équipements supplémentaires.

Lorsqu'il s'agit de fabriquer des pièces, l'usinage suisse est la méthode de production idéale pour la fabrication de grands volumes de petits composants nécessitant un tournage complexe. Les machines suisses sont également mieux adaptées à l'usinage de pièces longues que les tours CNC traditionnels, car elles sont moins susceptibles de provoquer des fléchissements.

Différences clés entre le tournage CNC traditionnel et l'usinage suisse

La principale différence entre le tournage CNC traditionnel et l'usinage suisse est que les machines suisses ont une poupée mobile qui permet à la pièce de tourner et de se déplacer le long de l'axe Z, alors que la pièce reste fixe lors de l'utilisation de tours conventionnels.

De plus, les tours CNC traditionnels ont généralement deux, trois ou quatre axes, mais les machines suisses en ont souvent cinq, sept ou plus, permettant aux opérateurs d'usiner rapidement même les pièces les plus complexes. Au lieu d'effectuer plusieurs opérations ou d'utiliser plusieurs réglages sur de nombreuses machines, les fabricants peuvent souvent faire le travail avec une seule machine suisse et moins de réglages. Il convient également de noter que de nombreuses machines suisses peuvent effectuer plusieurs opérations d'outillage simultanément, alors que les tours traditionnels effectuent généralement une opération avant de passer à la suivante, ce qui peut encore accélérer la production.

En utilisant une machine suisse, les entreprises peuvent bénéficier d'une réduction des opérations secondaires et des changements d'outils, d'une réduction des coûts de main-d'œuvre et de délais d'exécution plus courts, le tout sans sacrifier la qualité des pièces. Comme la barre de matière est fermement soutenue, les tolérances sont serrées et les pièces complexes à parois minces ou aux caractéristiques délicates peuvent être fabriquées de manière répétée.

Applications industrielles de l'usinage suisse

L'usinage suisse a été initialement utilisé pour créer les minuscules pièces complexes utilisées dans les montres, et il est toujours utilisé pour créer des composants tournés longs, petits ou minces dans divers secteurs. Sa vitesse, sa précision et ses coûts relativement bas ont maintenu la popularité de l'usinage suisse.

Par exemple, le haut niveau de précision de l'usinage suisse en fait une technologie de fabrication idéale pour le secteur de la défense, où de petites géométries complexes avec des tolérances serrées sont souvent requises pour le matériel militaire.

L'usinage suisse a également de nombreuses applications dans l'industrie médicale, où les fabricants peuvent utiliser des machines suisses pour produire tout, des électrodes aux ancrages en passant par les instruments chirurgicaux.

Dans l'industrie aérospatiale, l'usinage suisse peut produire des composants répondant à la précision extrême exigée par les exigences rigoureuses du secteur. La technologie peut être utilisée pour créer tout, des composants mécaniques pour moteurs de vaisseaux spatiaux aux composants électriques des commandes de cockpit.

De même, la capacité de l'usinage suisse à produire des pièces de qualité et précises en fait un procédé de fabrication populaire dans l'industrie automobile. Ici, les entreprises utilisent des machines suisses pour fabriquer des bagues, des goupilles, des composants de systèmes de freinage et de suspension, et plus encore.

Essentiellement, l'usinage suisse est une excellente méthode de production pour les fabricants qui ont besoin de produire rapidement un grand volume de petites pièces précises avec des géométries complexes et des finitions de haute qualité pour un coût relativement faible.

Conseils de conception pour l'usinage CNC suisse

Bien que l'usinage CNC suisse diffère de l'usinage CNC traditionnel, de nombreuses bonnes pratiques doivent encore être gardées à l'esprit lors de la conception de votre pièce pour réduire le temps et les coûts d'usinage autant que possible. Par exemple, assurez-vous de :

• Veiller à ce que vos dessins soient précis et clairs : Vous devez disposer de dessins lisibles et précis pour garantir que votre opérateur puisse comprendre et usiner votre pièce rapidement et correctement. Incluez les dimensions, tolérances, informations sur le matériau et la finition.
• Utiliser des trous de dimensions standard : Les trous incroyablement petits ou profonds peuvent rendre l'usinage plus difficile et coûteux, il est donc préférable d'utiliser des trous de dimensions standard chaque fois que possible.
• Éviter les angles vifs : Que vous utilisiez un tour CNC traditionnel ou une machine suisse, vos forets sont ronds, ce qui signifie qu'il sera incroyablement difficile de produire des angles intérieurs vifs. Bien que vous puissiez obtenir des angles intérieurs vifs en utilisant des méthodes comme l'électroérosion, cela peut être coûteux et long. Il est donc préférable de toujours concevoir vos pièces avec des angles arrondis, car le foret laissera automatiquement un rayon d'angle intérieur. Pour éviter le chant et l'usure prématurée de l'outil, assurez-vous que votre rayon d'angle est légèrement plus grand que les tailles courantes des diamètres d'outils, comme 3 mm ou ⅛ pouce, par exemple.
• N'inclure que les tolérances nécessaires : L'inclusion de tolérances inutilement serrées peut augmenter le temps d'usinage et le coût global de la pièce, il est donc préférable de n'attribuer des tolérances strictes qu'aux zones où elles sont vraiment importantes.
• Faire attention à l'épaisseur des parois : Bien qu'il soit possible d'usiner des parois plus fines avec des machines suisses, il est toujours préférable d'éviter de concevoir des pièces à parois fines, car elles peuvent provoquer du chant, résultant en des pièces moins précises avec une qualité de surface réduite. Pour les pièces en plastique, les parois fines peuvent également entraîner un gauchissement et un ramollissement.

Usinage CNC suisse avec Fast Radius

L'usinage suisse est une méthode de fabrication rapide, précise et rentable, idéale pour créer de grandes quantités de petites pièces nécessitant un tournage CNC complexe. Cependant, comme pour tout procédé CNC, il est préférable de garder les conseils ci-dessus à l'esprit lors de la conception de vos pièces pour garantir que votre temps et vos coûts d'usinage sont aussi bas que possible.

Que l'usinage suisse soit le procédé de fabrication idéal pour vos pièces ou que le tournage CNC traditionnel soit mieux adapté à vos besoins, travailler avec un partenaire de fabrication expérimenté comme Fast Radius peut vous aider à prendre les bonnes décisions pour obtenir des pièces usinées de précision plus rapidement. Commencez à fabriquer les pièces usinées de précision dont vous avez besoin aujourd'hui — contactez-nous pour commencer ou téléchargez simplement vos fichiers de pièce pour obtenir une analyse DFM instantanée de vos conceptions, explorer les options de matériaux et obtenir un devis en ligne.