Die Schweizer Maschine in der Maschinenhalle von heute

Wo die Schweizer Drehbank begann – und wo sie heute steht

Ein Foto einer original Schweizer Maschine hat uns kürzlich zum Nachdenken über die Ursprünge dieser Fähigkeit gebracht.

Während es die Schweizer Schraubenmaschine schon seit dem frühen neunzehnten Jahrhundert gibt, scheint es, dass das Schweizer Drehen heutzutage eine hochmoderne Produktionsmethode für fast jede Branche ist. Es ist eine Fähigkeit, die praktisch jede moderne Maschinenwerkstatt nutzt, um schnell präzise Teile für eine Reihe verschiedener Branchen herzustellen.

Wo hat die Schweizer Maschine ihren Anfang genommen? Und wie hat es sich zu einer heute so wichtigen Präzisions-CNC-Bearbeitungsmethode entwickelt?

Die Ursprünge der Schweizer Schraubenmaschine

Die Maschine erhielt ihren Namen von ihrer Erfindung in der Schweiz in den frühen 1800er Jahren. Unter dem Druck der industriellen Revolution mussten Schweizer Uhrenhersteller nicht nur außergewöhnliche Qualität produzieren, sondern dies auch in großen Mengen tun, um wettbewerbsfähig zu sein.

Automatisierung war der Schlüssel zum Erfolg in der Schweizer Uhrenindustrie und führte zur Entwicklung der Schweizer Schraubendrehmaschine:Eine Maschine, die lange, dünne, komplizierte Teile – in diesem Fall Uhrenschrauben – mit relativer Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit drehen konnte. P>

Diese frühen Maschinen verwendeten eine Nockenscheibe, um Werkzeuge zu einem Werkstück zu drehen, das von einer Spannzange festgehalten und von einer Führungsbuchse getragen wurde. Kurvenscheiben bewegten die Werkzeuge in einer radialen Bewegung und veränderten gleichzeitig die Position des Spindelstocks.

Die heutigen automatischen Schweizer Maschinen sind ganz anders – und sie übertreffen bei weitem das Präzisionsniveau der Drehmaschinen des frühen 19. Jahrhunderts. Dennoch ist die gleiche Basistechnologie, die die Schweizer Uhrmacher berühmt gemacht hat, auch heute noch ein wichtiger Bestandteil der Industrielandschaft.

Verbesserungen im 20. und 21. Jahrhundert

In den letzten Jahren hat sich die Schweizer Maschine für viele Komponentenhersteller zu einem unverzichtbaren Ausrüstungsgegenstand entwickelt. So wie die Uhrmacher des 19. Jahrhunderts dank des neuen Automatisierungsgrades, den die originale Schweizer Drehbank bot, wettbewerbsfähiger werden konnten, können die heutigen Hersteller einen Wettbewerbsvorteil aus modernen Entwicklungen ziehen, wie zum Beispiel:

• Ein wachsendes Spektrum an Werkzeugmöglichkeiten
• Verbesserungen bei der Servokommunikation und -geschwindigkeit
• Die virtuelle Eliminierung von Sekundäroperationen

In den 1970er Jahren wurde die Computer Numerical Control (CNC) in die Konstruktion der Schweizer Schraubenmaschine integriert. Zusammen mit dem Hinzufügen von Revolvern, Mehrfachschlitten und Sekundärspindeln in den Werkzeugbereichen der Schweizer Maschine führte dies zu einer Verbesserung der Geschwindigkeit und Genauigkeit.

Infolgedessen kann die Schweizer CNC-Schraubmaschine jetzt hohe Volumenanforderungen mit nur einem einzigen Bediener erfüllen und unterstützt:

• Teile rotieren mit einer Geschwindigkeit von bis zu 15.000 U/min – oder mit angetriebenen Werkzeugen bis zu 10.000 U/min
• Toleranzen zwischen ±0,0002 Zoll (±0,00508 mm) und ±0,0005 Zoll (±0,0127 mm)

Diese Fähigkeit, mehr Teile in kürzerer Zeit mit hoher Genauigkeit herzustellen, führt zu einem wettbewerbsfähigen Preis.

Es gab weitere Verbesserungen an der Schweizer Maschine, die durch den Wunsch motiviert waren, Zeit und Geld zu sparen. Beispielsweise nutzt die Maschine Attribute wie ein dynamisches Stangenmaterial-Zuführsystem, die Führungsbuchsen und Sekundärspindeln, um Kosten- und Zeiteinsparungen zu erzielen durch:

• Höhere Produktivität, was sich in niedrigeren Kosten pro Stück und kürzerer Herstellungszeit niederschlägt
• Reduzierte Einrichtungs- und Werkzeugwechselzeiten, was die Produktionszeiten bei Wiederholungsaufträgen verkürzt und die langfristigen Kosten pro Teil senkt
• Verbesserte Verfügbarkeit aufgrund der CNC-Programmierung und des Stangenladesystems, wodurch Maschinen unbeaufsichtigt oder sogar nach einem Zeitplan ohne Licht laufen können

Mit zusätzlichen Verbesserungen bei Servomotoren und Steuerungen sowie der Verwendung von Hochdruck-Kühlmitteln sind Swiss-Maschinen heute branchenübergreifend eine feste Größe – insbesondere in den Märkten für medizinische Geräte, Luft- und Raumfahrt und Elektronik, wo außergewöhnlich enge Toleranzen, schwierige Geometrien, und exotische Metalle und Legierungen sind üblich.

Werkzeugverbesserungen in der modernen Schweizer Maschine

Das Schweizer Bearbeitungszentrum bietet auch viele Vorteile dank einer großen Auswahl an Drehwerkzeugen und der einzigartigen Architektur des Werkzeugbereichs der Maschine.

Das Stangenmaterial wird durch eine Spannzange geführt, an der der Spindelstock festgeklemmt wird. Die Stange wird von einer Führungsbuchse gehalten – die die Durchbiegung praktisch auf Null reduziert – und taucht dann in die Werkzeugzone ein.

Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Drehmaschinenspindelstock, der stationär bleibt, bewegt sich der Langdrehmaschinenspindelstock entlang der Z-Achse, und die Bewegung der Stange dient als Vorschub für den Materialabtrag. Da Teile hergestellt werden, indem sowohl das Material als auch das Werkzeug gleichzeitig bewegt werden, werden die Betriebszeit und die Werkzeugverschleißraten reduziert.

Einige Swiss-Maschinen können 20 oder mehr Werkzeuge in der Werkzeugzone aufnehmen, viele davon mit angetriebenen Werkzeugen, die die Notwendigkeit sekundärer Operationen bei komplexen Teilen eliminieren. Darüber hinaus ermöglicht die enge Geometrie der Maschine dem Werkzeug, innerhalb von Millimetern am Werkstück zu arbeiten, wodurch die Span-zu-Span-Zeit auf eine Sekunde oder weniger reduziert wird.

Die neueste LFV-Technologie

In der neuesten Entwicklung bieten Schweizer Maschinen wie die Citizen L12 – ein wichtiger Bestandteil der Maschinenflotte für die Metallzerspanung und unsere CNC-Bearbeitungsfähigkeiten – eine programmierbare, präzise Steuerung der Spangröße mithilfe der Niederfrequenz-Vibrations-Schneidtechnologie (LFV).

Die Schweizer Bearbeitung mit LFV verbessert die Fähigkeit, sehr feine Schnitte zu erzeugen, indem die Spangröße reduziert und die Durchbiegung bei sehr kleinen Durchmessern eliminiert wird. Die programmierbare Chip-Steuerungsfunktion wird:

• Brechen Sie Späne auf, damit sie sich nicht mit dem Material oder Werkzeug verfangen
• Geringerer Schnittwiderstand
• Verringern oder eliminieren Sie den Bedarf an Hochdruckkühlmitteln
• Aufbauschneidenbildung eliminieren
• Reduzieren Sie das Risiko von Verformungen, indem Sie verhindern, dass die Maschinentemperatur ansteigt
• Werkzeuglebensdauer verlängern

Ein wichtiger Bestandteil der Präzisions-CNC-Bearbeitung

Zusammen ermöglichen alle Fähigkeiten der modernen Schweizer CNC-Maschine die Herstellung enger Toleranzen und komplexer Teile, die oft direkt von der Maschine fertig bearbeitet und versandbereit sind. Das macht die Schweizer Maschine zu einer wichtigen Methode in der Präzisions-CNC-Bearbeitung.

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