Zwitserse draaimachines: Precisie vakmanschap voor horlogerie

Het Zwitserse principe werd in de 19e eeuw in Zwitserland ontwikkeld voor het draaien van zeer kleine, ingewikkelde en lange horlogeonderdelen. De horlogerie-industrie is al lang heel belangrijk voor de Zwitserse bevolking, dus vonden ze de Zwitserse draaibank die kleine onderdelen maakte die niet op een conventionele "vaste kop draaibank" gemaakt konden worden. Dit was door de extreme lengte-tot-diameter verhouding die in veel horlogeonderdelen gevonden wordt alsook de kleine diameters die draaifinesse vereisten met kleine, gespecialiseerde tooling.

Vaste kop draaien

Het vaste kop principaal heeft de neiging voor het onderdeel om af te buigen van gereedschapsdruk wanneer de verhouding van lengte tot diameter verder gaat dan 4:1. Dat was normaal de limiet op een conventionele draaibank waar het werkstuk uitgevoerd werd tot lengte en de staaf dan gedraaid werd tot een gegeven diameter. In sommige gevallen kon u verder gaan dan 4:1 afhankelijk van de grootte van de voorraad, de lengte en diameter die gedraaid moet worden, en het aantal passes toegepast om de afwerkdiameter te voltooien.

Het gebruik van een staartspindel kan de mogelijkheid helpen om langere lengtes te draaien, evenals een staadij, maar deze twee kenmerken zijn alleen effectief op grotere onderdelen. In diameters waar Zwitserse machines in spel komen, kijken we doorgaans naar staafgroottes tot 38 mm — en het grootste gebruik onder 25,4 mm (1") staafdiameters.

De Zwitserse Automaat heet verschillende namen zoals Zwitsers Type, Zwitserse Schroefmachine, Glijkop Draaibank, etc. Zwitserse Computer Numerieke Controle (CNC) Machines worden gebruikt in verschillende industrieën waar niets anders zo effectief zou zijn — zoals medische instrumenten, botschroeven, tandheelkundige implants, elektrische connector contactpennen, horlogeonderdelen en veel andere kleine, ingewikkelde of complexe onderdelen altijd gemaakt van staafmateriaal.

Zwitserse Automatische draaibanken zijn specifiek ontworpen voor het draaien van staafmateriaal en gebruiken normaal 3,6 meter (12') lange staven. In veel gevallen hebben deze machines automatische magazijn staafvoerders die verschillende staven kunnen opbergen die automatisch herladen worden zodra een staaf op is. Hoog volume productie is een gangbare praktijk met CNC Zwitserse machines.

Het is een heel zeldzame zaak waarin een Zwitserse gebruikt wordt voor secundaire operaties waar een gedraaid onderdeel weer in de hoofspil gespannen wordt om additioneel werk aan een onderdeel te doen.

Typische Zwitserse onderdelen

De sleutelfactor die de Zwitserse draaimachine zo effectief maakt voor het draaien van lange, slanke onderdelen van een staaf is het gebruik van een leidingsbus. De leidingsbus is gemonteerd in de kopstukgieting en de binnendiameter van de bus is afgestemd op de diameter van de staaf binnen tientallen. De staaf wordt gespannen in een spannetje gelegen in de glijkop achter de leidingsbus. De staaf wordt door de leidingsbus geduwd (Z-as) en de draaigereedschappen, gelegen net voor de leidingsbus, bewegen in tot een gegeven diameter (X-as) en het draaien vindt plaats met bijna nul doorbuiging van het werkstuk.

In de vroege dagen van cam-gedreven Zwitserse automaten, was de leidingsbus niet-draaiend. Dus de staaf moest centraal geschlopen worden tot zeer nauwe tolerantie zodat een nauwe pasvorm aan de binnenste diameter van de leidingsbus consistent bleef. Omdat de staaf roteerde binnen een niet-draaiende bus, kon hoge wrijving optreden; dit vereist dat snijolie gericht werd naar de leidingsbus alsook de snijgereedschappen.

Vandaag de dag, bijna alle Zwitserse-stijl draaimachine bouwers includeren een gedreven, synchrone leidingsbus die 1:1 roteert met de kopstukspan, wat veel van de neiging voor wrijving en hitte elimineert. Dat gezegd hebbende, gebruiken de meeste Zwitserse huizen nog steeds snijolie in tegenstelling tot water-oplosbare snijvloeistof. Het gebruik van snijolie helpt de machine gesmeerd te houden en vrij van roest en voortijdige slijtage. Gebruikte Zwitserse machines verliezen veel van hun waarde als water-gebaseerde koelmiddel is gebruikt en worden heel moeilijk te herverkopen wanneer deze informatie bekend is aan een potentiële koper.

Vandaag de dag zijn CNC Zwitserse automatische machines gevorderd van de oorspronkelijke cam-gedreven Zwitserse die strikt een draaimachine was. Vandaag de dag hebben bijna alle Zwitserse machines twee spindels — hoof en sub — elk uitgerust met een onafhankelijke "C" as, live tooling voor elke spil, en een "Y" as die een live tool toelaat om boven en onder de centrumlijn te bewegen. Veel bouwers includeren ook een "B" of rotatie-as voor een bank van tooling die in staat is om complete kenmerken op een onderdeel uit te voeren.

Naast al deze moderne vooruitgang in Zwitserse draaimachines, kunt u ook hybride modellen van verschillende bouwers vinden die hun volledig geladen machines aanbieden die kunnen draaien met of zonder de leidingsbus. Dit wordt gebruikt wanneer een reeks onderdelen die gedraaid moeten worden relatief kort is en het praktischer wordt om de reeks zonder de leidingsbus te draaien. Om zonder de leidingsbus te draaien, wordt de bushouder verwijderd, zodat de kopstukspan in de kopstukgieting kan uitsteken, wat de machine in staat stelt om te opereren als een vaste kop draaibank met een lineaire Z-as. Nu kan de voorraad normaal molenmateriaal zijn met enige variatie in de AD.

De tekeningen hieronder tonen het verschil tussen een glijkop met de leidingsbus en dezelfde machine met de leidingsbus verwijderd zodat het onderdeel direct vanaf de kopstukspan gedraaid kan worden. Deze mogelijkheid om heen en weer te wisselen is alleen beschikbaar op bepaalde merken en modellen binnen die merken.

Gebruikte Zwitserse machines zijn meestal nog steeds in geweldige draaiende conditie na 8-10 jaar hoge productie. Het gebruik van snijolie verlengt de levensduur van het mechanische gedeelte van de machine aanzienlijk — zoals de lineaire geleiderails die op de meeste Zwitserse draaibanken gevonden worden. Ook de kleine en vaak broze onderdelen belasten de machine niet, zoals meer het geval zou zijn op een 200 mm of 250 mm span draaibank.

De meest populaire Zwitserse machines zijn van Star, Citizen en Tsugami — maar er zijn verschillende anderen die een kleiner marktaandeel innemen (zoals Tornos, Hanwha, en Nexturn). Normaal is het vinden van een topmerk dat 4 of 5 jaar oud is zeldzaam omdat mensen neigen om een goed uitgeruste Zwitserse te houden tot ze grote veranderingen in technologie zien voordat ze overwegen de machine te verkopen.