Mesin Pemutaran Swiss: Kerajinan Presisi untuk Pembuatan Jam

Prinsip Swiss dikembangkan di Swiss pada tahun 1800 untuk memutari bagian jam yang sangat kecil, rumit, dan panjang. Industri jam telah sangat penting untuk orang Swiss selama waktu yang lama, jadi mereka menciptakan Swiss Lathe yang membuat bagian kecil yang tidak dapat dibuat pada konvensional “fixed headstock lathe.” Ini karena rasio panjang-ke-diameter yang ekstrim yang ditemukan pada banyak bagian jam serta diameter kecil yang memerlukan kehalusan memutari dengan alat khusus yang kecil.

Fixed Headstock Turning

Prinsip fixed headstock memiliki kecenderungan bagian untuk melenceng dari tekanan alat saat rasio panjang ke diameter melebihi 4:1. Itu biasanya adalah batas pada konvensional lathe tempat workpiece diumpan ke panjang dan kemudian bar diubur ke diameter tertentu. Dalam beberapa kasus, Anda dapat melebihi 4:1 tergantung pada ukuran stock, panjang dan diameter yang akan diubah, dan jumlah pass yang diterapkan untuk menyelesaikan diameter finishing.

Penggunaan tailstock dapat membantu kemampuan memutari panjang yang lebih lama, seperti steady rest, tetapi dua fitur ini hanya efektif pada bagian yang lebih besar. Pada diameter di mana mesin Swiss berperan, kita umumnya melihat ukuran bar hingga 38mm—dan penggunaan terbesar di bawah 1” diameter bar.

Swiss Automatic disebut dengan beberapa nama yang berbeda seperti Swiss Type, Swiss Screw Machine, Sliding Headstock Lathe, dll. Swiss Computer Numerical Control (CNC) Machines digunakan di beberapa industri di mana tidak ada yang lain akan seefektif—seperti instrumen medis, tulang bor, implan gigi, pin kontak konektor listrik, bagian jam dan banyak bagian kecil, rumit atau kompleks lainnya yang selalu dibuat dari barstock.

Swiss Automatic Lathes dirancang secara khusus untuk menjalankan barstock dan biasanya menggunakan bar panjang 12'. Dalam banyak kasus, mesin ini memiliki automatic magazine bar feeders yang dapat menumpuk beberapa bar yang secara otomatis dimuat ulang setelah bar habis. Produksi volume tinggi adalah praktik umum dengan CNC Swiss Machines.

Ini adalah kasus yang sangat jarang di mana Swiss digunakan untuk pekerjaan operasi sekunder di mana bagian yang diubah di-clamp kembali di spindle utama untuk melakukan pekerjaan tambahan pada bagian.

Bagian Swiss Umum

Faktor kunci yang membuat mesin pemutaran Swiss begitu efektif untuk memutari bagian panjang dan ramping dari bar adalah penggunaan guide bushing. Guide bushing dipasang dalam cetakan headstock dan ID bushing diukur ke diameter bar dalam bagian puluhan. Bar dipegang dalam collet yang terletak di sliding headstock di belakang guide bushing. Bar diukir melalui guide bushing (Z Axis) dan alat pemutaran, yang terletak tepat di depan guide bushing, bergerak ke diameter tertentu (X Axis) dan pemutaran dilakukan dengan hampir nol defleksi workpiece.

Pada hari awal Swiss automatics yang dipengaruhi cam, guide bushing tidak berputar. Jadi, bar harus centerless dan ground ke toleransi yang sangat ketat sehingga fit yang erat dengan ID guide bushing tetap konsisten. Karena bar berputar dalam bushing yang tidak berputar, gesekan tinggi dapat terjadi; ini menuntut minyak pemotongan diarahkan ke guide bushing serta alat pemotongan.

Saat ini, hampir semua pembuat mesin pemutaran gaya Swiss menyertakan guide bushing yang driven dan synchronous yang berputar 1:1 dengan collet headstock, yang menghilangkan banyak kecenderungan gesekan dan panas. Dengan demikian, sebagian besar pabrik Swiss masih menggunakan minyak pemotongan sebagai gantinya dari cutting fluid yang larut air. Penggunaan minyak pemotongan membantu menjaga mesin terpelihara dan bebas dari karat serta aus prematur. Mesin Swiss bekas kehilangan banyak nilainya jika coolant berbasis air telah digunakan dan menjadi sangat sulit untuk dijual kembali ketika informasi ini diketahui oleh calon pembeli.

Mesin Swiss Automatic CNC saat ini telah maju dari Swiss asli yang dipengaruhi cam yang hanya merupakan mesin pemutaran. Saat ini, hampir semua mesin Swiss memiliki dua spindle—utama dan sub—setiap satu dilengkapi dengan “C” Axis independen, live tooling untuk setiap spindle, dan “Y” Axis yang memungkinkan live tool bergerak di atas dan di bawah garis tengah. Banyak pembuat juga menyertakan “B” atau sumbu rotasi untuk bank tooling yang mampu melakukan fitur lengkap pada bagian.

Di luar semua kemajuan modern ini dalam mesin pemutaran Swiss, Anda juga dapat menemukan model hybrid dari beberapa pembuat yang menawarkan mesin penuh fitur mereka yang dapat berjalan dengan atau tanpa guide bushing. Ini digunakan ketika serangkaian bagian yang akan dijalankan relatif pendek dan menjadi lebih praktis untuk menjalankan serangkaian tanpa guide bushing. Untuk berjalan tanpa guide bushing, bushing holder dilepaskan, memungkinkan collet headstock menonjol ke dalam cetakan headstock, yang memungkinkan mesin untuk beroperasi seperti fixed headstock lathe dengan linear Z Axis. Sekarang, stock dapat berupa material mill-run biasa dengan beberapa variasi OD.

Gambar di bawah menunjukkan perbedaan antara sliding headstock dengan guide bushing dan mesin yang sama dengan guide bushing yang dilepaskan sehingga bagian dapat diubah langsung dari collet headstock. Kemampuan untuk berubah kembali dan forth hanya tersedia pada merek dan model tertentu dalam merek tersebut.

Mesin Swiss bekas biasanya masih dalam kondisi berjalan yang baik setelah 8-10 tahun produksi tinggi. Penggunaan minyak pemotongan sangat memperpanjang umur bagian mekanis mesin—seperti linear guide rails yang ditemukan pada sebagian besar Swiss lathes. Juga, bagian kecil dan seringkali rapuh cenderung tidak memberatkan mesin, seperti yang akan terjadi pada 8” atau 10” chuck lathe.

Mesin Swiss paling populer adalah dari Star, Citizen dan Tsugami—namun ada beberapa lainnya yang mengambil bagian yang lebih kecil dari pasar (seperti Tornos, Hanwha, dan Nexturn). Biasanya, menemukan merek teratas yang berusia 4 atau 5 tahun adalah langka karena orang cenderung memegang Swiss yang dilengkapi baik hingga mereka melihat perubahan teknologi besar sebelum bahkan mempertimbangkan untuk memasang mesin untuk dijual.