Tours suisses : tournage CNC de précision pour micro-composants

Qu'est-ce qu'une tour suisse ?

La tour suisse, également connue sous le nom de tour CNC suisse, est conçue pour des applications de travail des métaux à haute performance, en particulier pour la fabrication de minuscules composants, à une vitesse de fonctionnement élevée.

Cette machine-outil de type suisse a été initialement inventée pour produire des pièces extrêmement petites et complexes pour les montres suisses. Aujourd'hui, les tours suisses emploient des systèmes CNC afin de fournir une large catégorie d'opérations d'usinage suisse à travers les industries, gagnant de plus en plus en popularité sur le marché. Avec cet équipement, la tolérance dans le processus de tournage à haute performance peut descendre à des dixièmes de millièmes de pouce.

Sous une vitesse de fonctionnement rapide, la tour suisse avec un système CNC est un centre d'usinage courant et préféré, particulièrement adapté à la production de grande volume pour des produits extrêmement complexes et petits. La machine de tournage peut placer et maintenir stablement les petites pièces avec la bague de guidage et le collet après que l'alimenteur a livré les matériaux dans les machines-outils. Ensuite, les barres de matière seront saisies et déplacées à travers la zone d'outillage.

Seule la portion requise des pièces métalliques sera guidée vers la zone d'usinage dans cette tour suisse ; les matières premières seront maintenues fermement en place. Les détails supplémentaires de ces machines de tournage avancées et les composants essentiels seront présentés dans la section suivante.

Comment fonctionne une tour suisse ?

Les composants essentiels d'une machine de tournage de type suisse incluent le collet, la bague de porte-outil et le système CNC. En général, les mandrins à collet sont installés derrière la bague, et les outils de coupe fixes sont montés devant la bague, qui est située sur l'axe Z.

Mandrin à collet :

Le collet est un type de mandrin qui crée un collier autour de la pièce pour la maintenir, exerçant une force de serrage forte sur la pièce lorsque le collet est serré. Le mandrin à collet dans les tours suisses peut serrer les matières premières pour l'usinage suisse ou les ébauches.

Avec ce composant, l'utilisateur peut vérifier et ajuster la concentricité afin d'assurer un faux-rond minimal et une concentricité idéale des petites pièces. Le mandrin à collet de la machine de tour n'est pas seulement utilisé pour saisir les matériaux mais aussi les pièces semi-finies ou les fraises dans les broches principales ou secondaires ou têtes des machines de tour générales et de type suisse.

En plus du collet, la bague de guidage, un simple métal à bride fixé à la base du routeur, est également essentiel pour le maintien du travail. Avec le système CNC, la bague rigide permet d'excellentes performances de coupe sur une pièce mince maintenue fermement pour prévenir toute déflexion et vibration.

Bague de porte-outil :

Il existe de nombreux porte-outils spéciaux spécialisés pour les tours suisses. Une grande variété d'outils de coupe montés sur le porte-outil avancent vers la pièce tandis que les pièces elles-mêmes se déplacent d'avant en arrière sur l'axe Z ou dans d'autres directions. Avec ces mouvements, les opérations d'usinage suisse ultimes fonctionnent sur la zone proche de la bague de guidage plus dure.

En plus des porte-outils normaux, il existe de nombreux porte-outils et outils uniques ou personnalisés pour répondre aux exigences spéciales. Pour les tours suisses, les porte-outils sont produits pour permettre des opérations de micro-tournage et un taux d'avance plus rapide tout en assurant une finition de surface idéale. Il existe également des porte-outils qui ont des géométries uniques pour les alliages difficiles et des brise-copeaux pour éliminer toute défaillance d'opération. Avec les porte-outils avancés, la répétabilité du bord de coupe peut être dans les 0,0004", réalisant l'usinage suisse pour le tronçonnage, le filetage, le tournage, le rainurage et plus d'applications.

Axes de tour :

Les axes X, Y, Z sur différentes machines de tour ou centres de tournage sont désignés comme les directions de travail linéaires tandis que les axes A, B, C sont les axes rotationnels, rotation de 180 degrés autour de ces axes linéaires sur les machines de tour 4 axes ou 5 axes. L'axe Z est généralement la direction opérationnelle qui s'aligne avec l'axe principal d'une tour suisse. Les axes supplémentaires permettent à l'équipement d'effectuer des opérations de coupe plus flexibles ainsi que d'une précision ultime.

Système CNC :

CNC, est le système de contrôle informatisé appelé « Computer Numerical Control System ». Il fournit des instructions entièrement programmées qui sont sous forme de fichiers CAO pour piloter les mouvements des pièces mobiles dans une tour suisse. Avec le contrôle servo et une configuration simple, les opérations complexes de micro-tournage peuvent être complétées sans aucun ajustement et surveillance manuels par les ouvriers. Les opérations de tournage suisse des machines de tour sont beaucoup plus fiables et rapides.

Outils vivants dans la tour suisse

Les broches multiples et le système d'outils vivants sont une configuration populaire dans une tour suisse pour des opérations de micro-tournage à haute performance. L'outillage vivant fait référence aux outils qui sont alimentés par leurs moteurs séparés dans les broches, ce qui améliore encore la précision. Il est en réalité rentable d'utiliser le système d'outillage vivant au lieu d'effectuer les opérations secondaires ou les travaux de finition sur d'autres machines après la fin du processus d'usinage CNC dans une machine de tournage de type suisse.

Par exemple, les produits doivent recevoir des caractéristiques en perçant automatiquement perpendiculairement à l'axe principal ; cette opération secondaire sera plus pratique et rapide à réaliser via le système d'outillage vivant sous le contrôle du logiciel CAO dans la même machine de tour unique, permettant à l'axe principal et aux autres machines d'effectuer d'autres opérations complexes en même temps.