La machine suisse dans l'atelier d'usinage d'aujourd'hui

L'origine du tour suisse et sa situation actuelle

Une photo d'une machine suisse originale nous a récemment fait réfléchir sur les origines de cette capacité.

Alors que la machine à vis suisse existe depuis le début du XIXe siècle, il semble que le tournage suisse soit une méthode de production prioritaire pour presque toutes les industries de nos jours. C'est une capacité que pratiquement tous les ateliers d'usinage modernes exploitent pour produire rapidement des pièces précises pour un éventail d'industries diverses.

D'où vient la machine suisse ? Et comment est-elle devenue une méthode d'usinage CNC de précision aussi importante aujourd'hui ?

Les origines de la visseuse suisse

La machine tire son nom de son invention en Suisse au début des années 1800. Sous la pression de la révolution industrielle, les horlogers suisses devaient non seulement produire une qualité exceptionnelle, mais aussi le faire en grande quantité pour être compétitifs.

L'automatisation a été la clé du succès dans l'industrie horlogère suisse, ce qui a conduit à la création du tour à vis suisse :une machine capable de tourner des pièces longues, fines et complexes - dans ce cas, des vis de montre - avec une vitesse relative et une grande précision.

Ces premières machines utilisaient une came à disque pour faire tourner l'outillage sur une pièce qui était maintenue en place par une pince et soutenue par une douille de guidage. Les cames à disque déplaçaient les outils dans un mouvement radial tout en modifiant simultanément la position de la poupée.

Les machines suisses automatiques d'aujourd'hui sont très différentes - et elles dépassent de loin les niveaux de précision des tours du début du XIXe siècle. Pourtant, la même technologie de base qui a fait la renommée des horlogers suisses continue d'être un élément essentiel du paysage industriel d'aujourd'hui.

Améliorations aux 20e et 21e siècles

Ces dernières années, la machine suisse est devenue un équipement incontournable pour de nombreux fabricants de composants. Tout comme les horlogers du XIXe siècle pouvaient être plus compétitifs grâce au nouveau niveau d'automatisation fourni par le tour suisse d'origine, les fabricants d'aujourd'hui peuvent tirer un avantage concurrentiel des développements modernes tels que :

• Une gamme croissante de capacités d'outillage
• Améliorations de la communication et de la vitesse des servomoteurs
• La quasi-élimination des opérations secondaires

Dans les années 1970, la commande numérique par ordinateur (CNC) a été intégrée à la conception de la machine à vis suisse. Parallèlement à l'ajout de tourelles, de glissières de groupe et de broches secondaires dans les zones d'outillage de la machine suisse, cela a entraîné une amélioration de la vitesse et de la précision.

En conséquence, la visseuse CNC suisse peut désormais répondre à des exigences de volume élevé avec un seul opérateur, prenant en charge :

• Pièces tournant à une vitesse allant jusqu'à 15 000 tr/min — ou avec des outils entraînés, jusqu'à 10 000 tr/min
• Tolérances entre ±0,0002" (±0,00508 mm) et ±0,0005" (±0,0127 mm)

Cette capacité à produire plus de pièces en moins de temps avec un haut degré de précision se traduit par un prix compétitif.

D'autres améliorations ont été apportées à la machine suisse, motivées par le désir d'économiser du temps et de l'argent. Par exemple, la machine tire parti d'attributs tels qu'un système d'alimentation dynamique en barres, des bagues de guidage et des broches secondaires pour réaliser des économies de temps et d'argent grâce à :

• Amélioration de la productivité, ce qui se traduit par une réduction du coût par pièce et moins de temps de fabrication
• Réduction du temps de configuration et de changement d'outil, ce qui raccourcit les délais de production des commandes répétées et diminue le coût à long terme par pièce
• Amélioration de la disponibilité grâce à la programmation CNC et au système d'alimentation en barres, permettant aux machines de fonctionner sans surveillance ou même selon un horaire d'extinction

Avec des améliorations supplémentaires dans les servomoteurs et les commandes, ainsi que l'utilisation de liquides de refroidissement à haute pression, les machines suisses sont désormais un élément permanent dans tous les secteurs, en particulier sur les marchés des dispositifs médicaux, de l'aérospatiale et de l'électronique, où des tolérances exceptionnellement serrées, des géométries difficiles, et les métaux et alliages exotiques sont courants.

Améliorations des outils dans la machine suisse moderne

Le centre d'usinage suisse offre également de nombreux avantages grâce à une grande variété d'outils de tournage et à l'architecture unique de la zone d'outils de la machine.

La barre est alimentée à travers une pince de serrage, où la poupée fixe s'y attache. La barre est positionnée par une douille de guidage - qui réduit pratiquement la déflexion à zéro - et émerge ensuite dans la zone de l'outil.

Contrairement à une poupée de tour conventionnelle, qui reste fixe, la poupée de tour suisse se déplace le long de l'axe Z et le mouvement de la barre agit comme une alimentation pour l'enlèvement de matière. Étant donné que les pièces sont fabriquées en déplaçant simultanément le matériau et l'outil, le temps de fonctionnement et les taux d'usure des outils sont réduits.

Certaines machines suisses peuvent accueillir 20 outils ou plus dans la zone d'outils, dont beaucoup avec un outillage motorisé qui élimine le besoin d'opérations secondaires dans des pièces complexes. De plus, la géométrie étroite de la machine permet à l'outil de travailler à quelques millimètres de la pièce, réduisant ainsi le temps de copeau à copeau à une seconde ou moins.

La dernière technologie LFV

Dans le dernier développement, les machines suisses telles que la Citizen L12 - une partie importante de la flotte d'équipements de coupe des métaux et de nos capacités d'usinage CNC - offrent un contrôle programmable et précis de la taille des copeaux à l'aide de la technologie de coupe par vibration à basse fréquence (LFV).

L'usinage suisse avec LFV améliore la capacité de produire des coupes très fines en réduisant la taille des copeaux et en éliminant la déviation sur les très petits diamètres. La fonction de contrôle de puce programmable :

• Briser les copeaux afin qu'ils ne s'emmêlent pas avec le matériau ou l'outil
• Résistance aux coupures réduite
• Réduire ou éliminer le besoin de liquides de refroidissement haute pression
• Élimine la formation d'une arête rapportée
• Réduire le risque de déformation en empêchant la température de la machine d'augmenter
• Prolonger la durée de vie de l'outil

Une partie vitale de l'usinage CNC de précision

Ensemble, toutes les capacités de la machine CNC suisse moderne lui permettent de produire des tolérances étroites et des pièces complexes qui sont souvent finies et prêtes à être expédiées directement de la machine. Cela fait de la machine suisse une méthode importante dans l'usinage CNC de précision.

Pour en savoir plus sur les attributs et les avantages du tournage moderne à la suisse, téléchargez notre guide gratuit FAQ sur les machines suisses.