Немного о швейцарских токарных станках

Швейцарский станок был разработан в Швейцарии в 1800-х годах для токарной обработки очень маленьких, сложных и длинных деталей часов. . Часовая промышленность долгое время была очень важна для швейцарцев, поэтому они изобрели швейцарский токарный станок, который изготавливал мелкие детали, которые нельзя было изготовить на обычном «токарном станке с фиксированной передней бабкой». Это было связано с экстремальным соотношением длины и диаметра, характерным для многих деталей часов, а также с небольшими диаметрами, которые требовали тонкой токарной обработки с помощью небольших специализированных инструментов.

Фиксированный поворот передней бабки

Принцип фиксированной передней бабки имеет тенденцию к отклонению детали от давления инструмента, когда отношение длины к диаметру превышает 4:1. Обычно это был предел для обычного токарного станка, где заготовка выдавалась на заданную длину, а затем прут обтачивался до заданного диаметра. В некоторых случаях вы можете выйти за рамки 4:1 в зависимости от размера заготовки, длины и диаметра токарной обработки, а также количества проходов, применяемых для завершения чистового диаметра.

Использование задней бабки может облегчить токарную обработку больших отрезков, как и люнета, но эти два функции эффективны только на больших деталях. Что касается диаметров, где в игру вступают швейцарские станки, мы обычно рассматриваем прутки диаметром до 38 мм, а чаще всего используются прутки диаметром менее 1 дюйма.

Швейцарский автоматический станок имеет несколько разных названий, таких как швейцарский тип, швейцарский винтовой станок, токарный станок с раздвижной передней бабкой и т. Д. Швейцарские станки с числовым программным управлением (ЧПУ) используются в нескольких отраслях, где ничто другое не было бы столь эффективным, например, медицинские инструменты, кости винты, зубные имплантаты, контактные штифты электрических разъемов, детали часов и многие другие мелкие, сложные или сложные детали, всегда изготавливаемые из прутка.

Швейцарские автоматические токарные станки разработаны специально для обработки прутка и обычно используют прутки длиной 12 футов. Во многих случаях эти машины имеют автоматические магазинные податчики прутков, которые могут складывать несколько прутков, которые автоматически перезагружаются, когда прут израсходован. Крупносерийное производство является обычной практикой для швейцарских станков с ЧПУ.

Это очень редкий случай, когда швейцарский инструмент используется для дополнительной обработки, когда точеная деталь повторно зажимается в главном шпинделе для выполнения дополнительной обработки детали.

Типичные швейцарские детали

Ключевой фактор, благодаря которому швейцарский токарный станок настолько эффективен для токарной обработки длинных тонких деталей из прутка, — это использование направляющей втулки. Направляющая втулка установлена ​​в отливке передней бабки, а внутренний диаметр втулки подогнан к диаметру прутка с точностью до десятых долей. Пруток зажимается в цанге, расположенной в скользящей бабке за направляющей втулкой. Пруток проталкивается через направляющую втулку (ось Z), а токарные инструменты, расположенные непосредственно перед направляющей втулкой, перемещаются на заданный диаметр (ось X), и точение происходит практически с нулевым отклонением заготовки.

На заре швейцарской автоматики с кулачковым приводом направляющая втулка не вращалась. Таким образом, стержень должен был быть бесцентровым и отшлифованным с очень жестким допуском, чтобы точное прилегание к внутреннему диаметру направляющей втулки оставалось постоянным. Поскольку стержень вращался внутри невращающейся втулки, могло возникнуть сильное трение; для этого требовалось, чтобы смазочно-охлаждающая жидкость направлялась на направляющую втулку, а также на режущие инструменты.

Сегодня почти все производители токарных станков швейцарского типа используют ведомую синхронную направляющую втулку, которая вращается в соотношении 1:1 с цангой передней бабки, что устраняет тенденцию к трению и нагреву. При этом большинство швейцарских компаний по-прежнему используют смазочно-охлаждающую жидкость, а не водорастворимую смазочно-охлаждающую жидкость. Использование смазочно-охлаждающей жидкости помогает поддерживать смазку станка, предотвращает ржавчину и преждевременный износ. Бывшие в употреблении швейцарские машины теряют большую часть своей стоимости, когда используется охлаждающая жидкость на водной основе, и их становится очень трудно перепродать, когда эта информация известна потенциальному покупателю.

Сегодняшние швейцарские автоматические станки с ЧПУ произошли от оригинальных швейцарских станков с кулачковым приводом, которые были исключительно токарными станками. Сегодня почти все швейцарские станки имеют два шпинделя — главный и вспомогательный, каждый из которых оснащен независимой осью «С», приводным инструментом для каждого шпинделя и осью «Y», которая позволяет приводному инструменту перемещаться выше и ниже центральной линии. Многие конструкторы также включают «B» или ось вращения для набора инструментов, способных выполнять полные функции на детали.

Помимо всех этих современных достижений в швейцарских токарных станках, вы также можете найти гибридные модели от нескольких производителей, которые предлагают свои станки с полной загрузкой, которые могут работать как с направляющей втулкой, так и без нее. Это используется, когда серия деталей, подлежащих спуску, относительно короткая, и становится более практичным сгонять серию без направляющей втулки. Для работы без направляющей втулки держатель втулки снимается, позволяя цанге передней бабки выступать в отливку передней бабки, что позволяет станку работать как токарный станок с фиксированной передней бабкой с линейной осью Z. Теперь заготовка может быть обычным заводским материалом с некоторыми изменениями внешнего диаметра.

На рисунках ниже показана разница между скользящей передней бабкой с направляющей втулкой и такой же машиной со снятой направляющей втулкой чтобы деталь можно было повернуть прямо из цанги передней бабки. Эта возможность переключения вперед и назад доступна только для определенных марок и моделей этих марок.

Подержанные швейцарские машины, как правило, все еще в отличном рабочем состоянии после 8-10 лет высокой производительности. Использование смазочно-охлаждающей жидкости значительно продлевает срок службы механической части станка, например, линейных направляющих на большинстве швейцарских токарных станков. Кроме того, мелкие и часто хрупкие детали, как правило, не нагружают станок, как это было бы в большей степени в случае токарного станка с патроном 8 или 10 дюймов.

Самые популярные швейцарские машины принадлежат компаниям Star, Citizen и Tsugami, но есть и другие, которые занимают меньшую долю рынка (например, Tornos, Hanwha и Nexturn). Как правило, найти ведущую марку, которой уже 4 или 5 лет, бывает редко, поскольку люди склонны держаться за хорошо оснащенный швейцарский автомобиль до тех пор, пока не увидят серьезных изменений в технологии, прежде чем они даже подумают о выставлении машины на продажу.