Schweizer Glückseligkeit

Sep 10, 2023

Drehzentren vom Schweizer Typ wurden ursprünglich für die Schweizer Uhrenindustrie entwickelt, wo winzige, komplexe Teile die Norm waren. Das Langdrehen wurde dann von Herstellern und Maschinenwerkstätten übernommen, die die Medizin- und Elektronikbranche belieferten (wo die Teile ebenfalls klein und komplex sind). Seitdem hat sich das Langdrehen auf ein breiteres Spektrum von Bereichen ausgeweitet.

„Jetzt haben wir viele andere Arten von Arbeit [neben Medizin und Elektronik], die auf Schweizer Maschinen übertragen werden. Eine große davon wäre die Waffenindustrie“, sagt Douglas Paoletta, Präsident und Eigentümer von Encompass Swiss Consulting in Richmond Heights, Ohio, a Beratungsunternehmen, das Unternehmen Vor-Ort-Schulungen in der Schweizer Zerspanung anbietet.

„Viele Waffenteile werden mittlerweile auf Schweizer Maschinen hergestellt“, sagt Paoletta. „Wir haben Kunden in den Bereichen Luft- und Raumfahrt/Verteidigung, Medizin, Zahnmedizin, Elektronik, Hydraulik und kommerzielle Industrie, um nur einige zu nennen.“

Das Langdrehen ist bei der Herstellung medizinischer Teile nach wie vor beliebt. Einige Analysten gehen davon aus, dass diese Fähigkeit die Reichweite von Schweizer Maschinen weiter ausbauen könnte, da die Babyboomer-Bevölkerung altert und die Nachfrage nach medizinischen Teilen steigt.

Bei einer herkömmlichen Drehmaschine wird das Teil fixiert, während sich das Werkzeug bewegt. Bei einem Schweizer Drehzentrum ist dies umgekehrt: Das Teil bewegt sich (in einer Z-Achse), während das Werkzeug stationär bleibt. Die Maschine hält das Stangenmaterial, das dann durch eine Führungsbuchse geführt wird. Das Stangenmaterial wird beim Austritt aus der Buchse von stationären Werkzeugen bearbeitet. Das zu bearbeitende Segment ist der einzige Teil des Rohteils, der von der Führungsbuchse freiliegt. Das Material kann fest gehalten werden, was die Durchbiegung verringert und gleichzeitig die Genauigkeit erhöht. Die Y-Achse ermöglicht das Vollfräsen, eine zeitsparende Funktion, die bei den meisten herkömmlichen CNC-Drehmaschinen fehlt.

„Der [verschiebbare] Spindelstock und die Führungsbuchse sind die Schlüsselelemente“ eines Langdrehzentrums, sagt Tim Duffy, Präsident des Cleveland Industrial Training Center, einer führenden Schulungseinrichtung für Langdrehen mit Sitz in Cleveland, Ohio.

„Swiss-Typ-Drehen hat viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Drehmaschinen. Der Hauptvorteil ist die Führungsbuchse. Indem wir das Schneidwerkzeug neben der Halterung (Führungsbuchse) halten, halten wir Werkzeugablenkung und Vibrationen auf ein Minimum. Diese Steifigkeit gibt uns die Möglichkeit, sehr kleine Durchmesser über eine große Fläche zu drehen und dabei sogar Durchmesser im Millionstel-Zoll-Bereich zu halten. Ein weiterer großer Vorteil wäre die Möglichkeit, mehrere Werkzeuge gleichzeitig in einem Schnitt zu haben … einige Modelle können sogar mehrere verschiedene Gewinde, Innen- und Außengewinde, bearbeiten. metrisch und standardisiert zugleich“, sagt Paoletta.

„Der Vorteil von Swiss besteht darin, dass Sie die Möglichkeit haben, Teile komplett abzugeben; es gibt keine Nacharbeit. Sie können den Arbeitsaufwand reduzieren und auch die Qualität kontrollieren“, fügt Chuck Austerberry, Anwendungsmanager bei Dynamic Machine aus Detroit, Michigan, hinzu -basierter Distributor.

Für Duffy liegt der Hauptvorteil von Langdrehzentren in der Geschwindigkeit und der „Genauigkeit im Zehntelbereich bei sehr kleinen Durchmessern. Sehr, sehr kleine Durchmesser kann man auf einer herkömmlichen Drehmaschine nicht präzise drehen.“

Allerdings sind Langdrehzentren nicht ohne Nachteile.

„Der größte Vorteil der Schweizer Maschine ist auch ihre Achillesferse. Die Führungsbuchse hat eine normale Oberfläche oder Fasenlänge von etwa 19 mm (0,750 Tausendstel). Aufgrund dieser Fasenlänge wird der Außendurchmesser normalerweise nicht grob gedreht Teile. Wenn wir das Stangenmaterial zu weit zurückziehen und es aus der Führungsbuchse fällt, verlieren wir jegliche Konzentrizität und in den meisten Fällen müssen wir das Teil verschrotten, das Programm ändern und von vorne beginnen. Aufgrund dieses „maximalen“ Zurückziehens Da wir Wert darauf legen, die Teile für die Bearbeitung in Abschnitte zu segmentieren, müssen wir sicherstellen, dass wir uns nie vollständig aus der Führungsbuchse zurückziehen und so unsere Konzentrizität gut erhalten“, sagt Paoletta.

Langdrehmaschinen werden von einer Handvoll Erstausrüstern hergestellt.

„Ich habe keine harten Fakten, um die Zahlen zu belegen, aber Gerüchten zufolge macht Citizen jährlich über 50 Prozent des weltweiten Schweizer Maschinenumsatzes aus. Die drei großen Schweizer Maschinenhersteller sind Citizen, Star und Tsugami. Sie haben den Löwenanteil des Marktes.“ mit anderen Herstellern wie Nexturn, Nomura, Hanwha, Yama Seiki und den anderen, die sich den Rest teilen. Ich habe erfolglos versucht, Verkaufszahlen und geografische Verkäufe und Vertrieb zu ermitteln“, sagt Paoletta.

Marubeni Citizen-Cincom wurde 1984 gegründet, um Citizens Cincom-Familie von Schweizer Drehzentren zu bedienen. Das neue Unternehmen ist ein Zusammenschluss zweier großer japanischer Firmen, der Marubeni Corporation und der Citizen Watch Company.

Cincom-Maschinen werden unter anderem in den Bereichen medizinische Instrumente, Elektronik, Glasfaser, Automobil, Büromaschinen, Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Schusswaffen, Werkzeuge und Verbindungselemente häufig eingesetzt. Dynamic Machine aus Detroit ist ein wichtiger Vertriebshändler für Marubeni Citizen-Cincom-Maschinen in den USA. Das Unternehmen betreibt eine Niederlassung in Burlington, Ontario, mit dem Namen Dynamic Machine/Canada, um den kanadischen Markt zu bedienen.

Ist es angesichts der Einzigartigkeit der Maschinen eine Herausforderung für die Bediener, etwas zu lernen?

„Sie sind nicht schwer zu beherrschen, obwohl es eine lange Lernkurve gibt. Das Programmieren ist nur ein Aspekt dieser Kurve. Manche Leute wissen nicht, dass Schweizer Maschinen eine Zwei- oder Dreikanalsteuerung haben. Das bedeutet, dass es zwei oder drei Miniprogramme gibt.“ „Jedes dieser Miniprogramme steuert ein bestimmtes Segment der Maschine oder einen bestimmten Satz von Werkzeugnummern. Durch Bearbeiten eines Kanals könnte sich die Änderung negativ auf einen anderen auswirken“, sagt Paoletta Kanal, was zu einer notwendigen Bearbeitung auf anderen Kanälen führt.

„Eines der ersten Probleme, die herkömmliches Drehpersonal normalerweise hat, besteht darin, sich an den Gedanken zu gewöhnen: ‚Die Werkzeuge sind fixiert und das Material bewegt sich‘. Das verwirrt Menschen, die es nicht gewohnt sind, die Maschinen arbeiten zu sehen. Bei einigen Schweizer Maschinen sind es die Achsen.“ sind das Gegenteil herkömmlicher Drehmaschinen. Dies sorgt auch beim Versetzen eines Werkzeugs für verdutzte Blicke.

„Sie verstehen auch nicht die Bedeutung der Führungsbuchse. Die Führungsbuchse ist das Herzstück der Maschine. Wenn die Führungsbuchse nicht richtig eingestellt ist, kann es zu Problemen kommen, die zu katastrophalen Unfällen führen“, fügt er hinzu.

Das Cleveland Industrial Training Center bietet seit 24 Jahren CNC-Ausbildung und seit etwa sechs Jahren Schweizer Ausbildung an. Das Zentrum führt derzeit einen fünfwöchigen 80-Stunden-Kurs oder einen komprimierten einwöchigen 36-Stunden-Kurs in Schweizer Ausbildung durch. Das Cleveland Center arbeitet eng mit einer Maschinenwerkstatt namens Borman Enterprises zusammen, um Studenten Schulungsmöglichkeiten in der Werkstatt zu bieten. Insgesamt, so schätzt Duffy, hat er 150 Schüler in Schweizer Drehtechniken geschult. Das Zentrum ist eine der wenigen Einrichtungen in Nordamerika, die derzeit intensive, praktische Schulungen zum Langdrehen anbietet.

Duffy wurde gefragt, was seiner Meinung nach der schwierigste Aspekt des Schweizer Drechselns zu lehren sei.

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„Ich würde sagen, ich gewöhne mich an kleine Durchmesser und an die Komplexität des Umgangs mit Toleranzen, die im Zehntausendstel- statt im Tausendstelbereich liegen. Alles ist kleiner, alles ist schneller. Das bedeutet, dass Teile schneller hergestellt werden können, aber auch Fehler größer werden.“ " er antwortet.

Auf die Frage nach Best Practices verweisen Experten auf gemahlenes Stangenmaterial.

„Alle Schweizer Maschinenhersteller empfehlen geschliffenes Stangenmaterial. Schweizer Maschinen können weder gebogene Stangen gerade noch „unrunde“ Stangen rund machen … wir haben im Allgemeinen die 60-Prozent-Regel. Wir können die Rundheit auf 60 Prozent des Rohmaterials kontrollieren Stangenmaterial. Wenn Sie versuchen, einen Außendurchmesser von +/- 0,005 mm (0,0002 Zehntausendstel) beizubehalten und Ihr Stangenmaterial um 0,025 mm (0,001 Tausendstel) unrund ist, erhalten wir im Allgemeinen einen Außendurchmesser von 0,015 mm (. 0006 Zehntausendstel) unrund sein. Das bedeutet, dass Ihr Teil mit diesem bestimmten Stangenmaterial öfter „unrund“ sein wird als nicht“, sagt Paoletta.

Während Swiss immer beliebter wird, wird es zum Mainstream werden?

„Ich denke, dass es sich aufgrund der Möglichkeit, Teile komplett abzugeben, immer mehr durchsetzen wird. Nehmen wir an, die Losgröße einer Lohnfertigung liegt bei 1.500 Stück. Wechseln Sie dann zu einer Fräse oder Bohrmaschine … jetzt haben sie die Möglichkeit, die Arbeit von der Maschine aus zu vervollständigen. Sie haben viel mehr Vielseitigkeit. Schweizer Maschinen zeichnen sich durch langfristige Durchmesserverhältnisse aus, fünf zu eins, sechs zu eins, zehn zu eins. Es „Hier ist die Maschine hervorragend, aber auch kleinere Teile lassen sich hervorragend bearbeiten. Nehmen wir an, Sie haben eine 20-mm-Maschine – sie kann buchstäblich alles, solange das Teil in den 20-mm-Umschlag passt“, wiederholt Austerberry.

„Ich glaube, dass die Schweizer Zerspanungsindustrie weiterhin sprunghaft wachsen wird, solange wir das Personal haben, das die Maschinen bedient“, bemerkt Paoletta.

Scott Laprade, Marketingmanager von Genevieve Swiss Industries mit Sitz in Westfield, Massachusetts, teilt diese Meinung.

Ein Drehzentrum vom Schweizer Typ ist „ein sehr leistungsfähiges Gerät. Es ist ziemlich vielseitig, wenn man den richtigen Mann vor sich hat.“