La máquina suiza en el taller mecánico de hoy

Dónde comenzó el torno suizo y dónde está ahora

Recientemente, una foto de una máquina suiza original nos hizo pensar en los orígenes de esta capacidad.

Si bien la máquina de tornillo suizo ha existido desde principios del siglo XIX, parece que el torneado suizo es un método de producción de primera línea para casi todas las industrias en estos días. Es una capacidad que prácticamente todos los talleres modernos aprovechan para producir rápidamente piezas precisas para una variedad de industrias diversas.

¿Dónde comenzó la máquina suiza? ¿Y cómo evolucionó hasta convertirse en un método de mecanizado CNC de precisión tan importante en la actualidad?

Los orígenes de la máquina de tornillo suizo

La máquina recibió su nombre de su invención en Suiza a principios del siglo XIX. Bajo las presiones de la Revolución Industrial, los relojeros suizos no solo tenían que producir una calidad excepcional, sino también hacerlo en grandes cantidades para ser competitivos.

La automatización fue la clave del éxito en la industria relojera suiza, lo que condujo a la creación del torno de tornillo suizo:una máquina que podía tornear piezas largas, delgadas e intrincadas (en este caso, tornillos de reloj) con relativa velocidad y alta precisión.

Esas primeras máquinas usaban una leva de disco para rotar las herramientas a una pieza de trabajo que se mantenía en su lugar con un collar y con el apoyo de un buje guía. Las levas de disco movían las herramientas en un movimiento radial mientras alteraban simultáneamente la posición del cabezal.

Las máquinas suizas automáticas de hoy son muy diferentes y superan con creces los niveles de precisión de los tornos de principios del siglo XIX. Aún así, la misma tecnología básica que hizo famosos a los relojeros suizos sigue siendo una parte vital del panorama industrial actual.

Mejoras en los siglos XX y XXI

En los últimos años, la máquina suiza se ha convertido en un equipo imprescindible para muchos fabricantes de componentes. Así como los relojeros del siglo XIX podían ser más competitivos gracias al nuevo nivel de automatización que proporcionaba el torno suizo original, los fabricantes de hoy en día pueden obtener una ventaja competitiva gracias a desarrollos modernos como:

• Una variedad cada vez mayor de capacidades de herramientas
• Mejoras en la comunicación y la velocidad del servo
• La eliminación virtual de operaciones secundarias

En la década de 1970, el control numérico por computadora (CNC) se incorporó al diseño de la máquina de tornillo suizo. Junto con la adición de torretas, correderas múltiples y husillos secundarios en las áreas de herramientas de la máquina suiza, esto condujo a una mejora en la velocidad y la precisión.

Como resultado, la máquina de tornillos Swiss CNC ahora puede cumplir con los requisitos de alto volumen con un solo operador, lo que admite:

• Piezas que giran a una velocidad de hasta 15 000 RPM, o con herramientas motorizadas, hasta 10 000 RPM
• Tolerancias entre ±0,0002" (±0,00508 mm) y ±0,0005" (±0,0127 mm)

Esta capacidad de producir más piezas en menos tiempo con un alto grado de precisión se traduce en un precio competitivo.

Ha habido otras mejoras en la máquina suiza que fueron motivadas por el deseo de ahorrar tiempo y dinero. Por ejemplo, la máquina aprovecha atributos que incluyen un sistema de alimentación de material en barra dinámico, los casquillos de guía y los husillos secundarios para ofrecer ahorros de costos y tiempo a través de:

• Mayor productividad, lo que se traduce en un menor costo por pieza y menos tiempo de fabricación
• Reducción del tiempo de configuración y cambio de herramientas, lo que acorta los tiempos de producción en pedidos repetidos y reduce el costo por pieza a largo plazo
• Tiempo de actividad mejorado como resultado de la programación CNC y el sistema de alimentación de barras, lo que permite que las máquinas funcionen sin supervisión o incluso con un horario de luces apagadas

Con mejoras adicionales en los servomotores y controles, así como el uso de refrigerantes de alta presión, las máquinas suizas ahora son un elemento permanente en todas las industrias, especialmente en los mercados de dispositivos médicos, aeroespacial y electrónica, donde las tolerancias excepcionalmente estrechas, geometrías difíciles, y los metales exóticos y las aleaciones son comunes.

Mejoras de herramientas en la máquina suiza moderna

El centro de mecanizado suizo también ofrece muchas ventajas gracias a una amplia variedad de herramientas de torneado y la arquitectura única de la zona de herramientas de la máquina.

El material en barra se alimenta a través de una pinza de sujeción, donde el cabezal se sujeta a él. La barra se ubica mediante un buje guía, que prácticamente reduce la deflexión a cero, y luego emerge a la zona de la herramienta.

A diferencia de un cabezal de torno convencional, que permanece estacionario, el cabezal de torno suizo se mueve a lo largo del eje Z y el movimiento de la barra actúa como avance para la eliminación de material. Debido a que las piezas se fabrican moviendo simultáneamente el material y la herramienta, se reducen el tiempo de actividad y las tasas de desgaste de la herramienta.

Algunas máquinas suizas pueden acomodar 20 o más herramientas en la zona de herramientas, muchas con herramientas motorizadas que eliminan la necesidad de operaciones secundarias en piezas complejas. Además, la geometría cerrada de la máquina permite que la herramienta trabaje a milímetros de la pieza de trabajo, lo que reduce el tiempo de viruta a viruta a un segundo o menos.

La última tecnología LFV

En el desarrollo más reciente, las máquinas suizas como la Citizen L12, una parte importante de la flota de equipos de corte de metal y nuestras capacidades de mecanizado CNC, ofrecen un control programable y preciso del tamaño de la viruta mediante la tecnología de corte de vibración de baja frecuencia (LFV).

El mecanizado suizo con LFV mejora la capacidad de producir cortes muy finos al reducir el tamaño de la viruta y eliminar la desviación en diámetros muy pequeños. La función de control de chip programable:

• Rompe las virutas para que no se enreden con el material o la herramienta
• Menor resistencia al corte
• Reduzca o elimine la necesidad de refrigerantes a alta presión
• Eliminar la formación de un borde acumulado
• Reduzca el riesgo de distorsión evitando que aumente la temperatura de la máquina
• Prolongue la vida útil de la herramienta

Una parte vital del mecanizado CNC de precisión

Juntas, todas las capacidades de la máquina CNC suiza moderna le permiten producir tolerancias estrechas y piezas complejas que a menudo salen de la máquina terminadas y listas para enviarse correctamente. Eso convierte a la máquina suiza en un método importante en el mecanizado CNC de precisión.

Para obtener más información sobre los atributos y las ventajas del torneado estilo suizo moderno, descargue nuestra guía gratuita Preguntas frecuentes sobre máquinas suizas.