Bonheur suisse

Sep 10, 2023

Les centres de tournage de type suisse ont été créés à l'origine pour servir l'industrie horlogère suisse où les pièces minuscules et complexes étaient la norme. Le décolletage de type suisse a ensuite été adopté par les fabricants et les ateliers d'usinage fournissant les secteurs médical et électronique (où les pièces sont également petites et complexes). Depuis, le tournage à la suisse s'est étendu à un plus large éventail de domaines.

"Maintenant, nous avons de nombreux autres types de travail [en plus du médical et de l'électronique] qui sont transférés sur les machines suisses. Un gros serait l'industrie de la fabrication d'armes", déclare Douglas Paoletta, président et propriétaire d'Encompass Swiss Consulting à Richmond Heights, Ohio, un cabinet de conseil qui propose aux entreprises une formation sur site en usinage de type suisse.

"De nombreuses pièces d'armes à feu sont désormais produites sur des machines suisses", explique Paoletta. "Nous avons des clients dans les secteurs de l'aérospatiale/de la défense, du médical, du dentaire, de l'électronique, de l'hydraulique et du commerce, pour n'en nommer que quelques-uns."

Le décolletage de type suisse est toujours populaire pour la fabrication de pièces médicales. Certains analystes suggèrent que cette capacité pourrait encore étendre la portée des machines de type suisse, à mesure que la population des baby-boomers vieillit et que la demande de pièces médicales augmente.

Dans un tour conventionnel, la pièce est fixe pendant que l'outil se déplace. Sur un centre de tournage de type suisse, c'est l'inverse : la pièce se déplace (selon un axe Z) tandis que l'outil reste immobile. La machine maintient le stock de barres, qui est ensuite passé à travers une douille de guidage. Le stock de barre est usiné par des outils fixes à sa sortie de la douille. Le segment en cours d'usinage est la seule partie de la matière exposée à partir de la douille de guidage. Le matériau peut être maintenu fermement, ce qui réduit la déflexion tout en améliorant la précision. L'axe Y est capable de fraisage complet, une caractéristique qui fait gagner du temps et qui fait défaut sur la majorité des tours CNC conventionnels.

"La poupée mobile [coulissante] et la douille de guidage sont les éléments clés" d'un centre de tournage de type suisse, déclare Tim Duffy, président du Cleveland Industrial Training Center, un centre de formation de premier plan pour le tournage de type suisse basé à Cleveland, Ohio.

"Le tournage de type suisse présente de nombreux avantages par rapport aux tours conventionnels. Le principal avantage est la douille de guidage. En gardant l'outil de coupe à côté du support (douille de guidage), nous minimisons la déviation et les vibrations de l'outil. Cette rigidité nous donne la possibilité de tourner de très petits diamètres sur une longue zone, même en maintenant des diamètres jusqu'au millionième de pouce. Un autre gros avantage serait la possibilité d'avoir plusieurs outils dans une coupe simultanément... certains modèles peuvent même usiner plusieurs filets différents, ID et OD, métriques et standard, simultanément ", explique Paol etta.

"L'avantage de Swiss est que vous avez la possibilité de déposer des pièces complètes ; il n'y a pas de travail secondaire. Vous pouvez réduire la main-d'œuvre et vous pouvez également contrôler la qualité", ajoute Chuck Austerberry, responsable des applications chez Dynamic Machine of Detroit, un distributeur basé dans le Michigan.

Pour Duffy, le principal avantage des centres de tournage de type suisse est la vitesse et « la précision au dixième sur les très petits diamètres. On ne peut pas tourner avec précision des très, très petits diamètres sur un tour conventionnel ».

Les centres de tournage de type suisse ne sont cependant pas sans défauts.

"Le plus grand avantage de la machine suisse est aussi son talon d'Achille. La douille de guidage a une surface ou une longueur normale d'environ 19 mm (.750 millièmes). En raison de cette longueur de portée, nous ne tournons normalement pas grossièrement le diamètre extérieur des pièces. Si nous reculons trop la barre et qu'elle tombe de la douille de guidage, nous perdons toute concentricité et dans la plupart des cas, nous devons mettre la pièce au rebut, changer de programme et recommencer. En raison de cette valeur de retrait "max", nous devons envisager une segmentation les pièces en sections pour le traitement, garantissant que nous ne nous rétractons jamais complètement hors de la douille de guidage, gardant ainsi notre bonne concentricité », explique Paoletta.

Les tours de type suisse sont produits par une poignée d'OEM.

« Je n'ai pas de faits concrets pour prouver les chiffres, mais on dit que Citizen détient plus de 50 % des ventes mondiales de machines suisses chaque année. Les trois grands fabricants de machines suisses sont Citizen, Star et Tsugami. Ils se taillent la part du lion du marché avec d'autres fabricants comme Nexturn, Nomura, Hanwha, Yama Seiki et les autres se partageant le reste. J'ai essayé d'obtenir des chiffres de vente et des ventes et distribution géographiques sans succès », déclare Paoletta.

Marubeni Citizen-Cincom a été créée en 1984 pour desservir la famille Citizen Cincom de centres de tournage de type suisse. La nouvelle société est une fusion de deux grandes entreprises japonaises, Marubeni Corporation et Citizen Watch Company.

Les machines Cincom sont largement utilisées dans les secteurs des instruments médicaux, de l'électronique, de la fibre optique, de l'automobile, des machines commerciales, de l'aérospatiale, de la défense, des armes à feu, des outils et des fixations, entre autres. Dynamic Machine de Detroit est l'un des principaux distributeurs des machines Marubeni Citizen-Cincom aux États-Unis. La société exploite une succursale à Burlington, en Ontario, appelée Dynamic Machine/Canada, pour desservir le marché canadien.

Compte tenu du caractère unique des machines, est-il difficile pour les opérateurs d'apprendre ?

"Ils ne sont pas difficiles à maîtriser, bien qu'il y ait une longue courbe d'apprentissage. La programmation n'est qu'un aspect de cette courbe. Certaines personnes ne réalisent pas que les machines suisses sont à deux ou trois canaux de contrôle. Cela signifie qu'il y a deux ou trois mini-programmes fonctionnant simultanément, liés avec des commandes de synchronisation et/ou d'attente", explique Paoletta. "Chacun de ces mini-programmes contrôle un certain segment de la machine ou un ensemble de numéros d'outils.

"L'un des premiers problèmes rencontrés par le personnel des tours conventionnels est généralement de s'adapter à la pensée :" les outils sont fixes et le stock fait le mouvement ". Cela déroute les personnes qui n'ont pas l'habitude de voir les machines fonctionner. Sur certaines machines suisses, les axes sont à l'envers des tours conventionnels. Cela provoque également des regards perplexes lors de la réalisation d'un décalage sur un outil.

"Ils ne saisissent pas non plus l'importance de la douille de guidage. La douille de guidage est le cœur de la machine. Si la douille de guidage n'est pas ajustée correctement, des problèmes entraînant des accidents catastrophiques peuvent survenir et se produisent", ajoute-t-il.

Le centre de formation industrielle de Cleveland propose une formation CNC depuis 24 ans et une formation suisse depuis environ six ans. Le Centre propose actuellement un cours de cinq semaines de 80 heures, ou un cours comprimé d'une semaine de 36 heures, en formation de type suisse. Le Cleveland Center travaille en étroite collaboration avec un atelier d'usinage appelé Borman Enterprises pour offrir aux étudiants des opportunités de formation en atelier. Au total, Duffy estime qu'il a formé 150 étudiants aux techniques de tournage de type suisse. Le Centre est l'une des rares installations en Amérique du Nord qui offre actuellement une formation pratique intensive en tournage de type suisse.

On a demandé à Duffy ce qu'il considérait comme l'aspect le plus difficile à enseigner du tournage à la suisse.

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"Je dirais, s'acclimater aux petits diamètres et à la complexité de gérer des tolérances qui se situent dans les 10 millièmes par opposition aux millièmes. Tout est plus petit, tout est plus rapide. Ce qui signifie que les pièces peuvent être fabriquées plus rapidement mais que les erreurs sont également amplifiées", répond-il.

Interrogés sur les meilleures pratiques, les experts pointent vers le stock de barres au sol.

"Tous les fabricants de machines suisses recommandent des barres rectifiées. Les machines suisses ne peuvent pas fabriquer une barre pliée droite ni une barre ronde "non ronde"... nous avons généralement la règle des 60 %. Nous pouvons contrôler l'arrondi à 60 % du stock de barres brutes. 0,0006 dix millièmes). Ce qui signifie que votre pièce sera 'faux' plus souvent qu'autrement avec ce stock de barres spécifique ", explique Paoletta.

Alors que la Suisse devient de plus en plus populaire, va-t-elle se généraliser ?

"Je pense que cela va devenir plus courant, en raison de la possibilité d'avoir des pièces complètes. Avec un atelier, disons que leurs tailles de lot sont de 1 500 pièces. Souvent, en ce moment, ils peuvent l'ébaucher sur un tour, puis passer à une fraiseuse ou une perceuse... maintenant ils ont la possibilité de terminer le travail sur la machine. Vous avez beaucoup plus de polyvalence. Les machines suisses excellent dans les rapports de diamètre à long terme, cinq pour un, six pour un, dix pour un. Disons que vous avez une machine de 20 mm - elle peut littéralement tout faire tant que vous pouvez insérer la pièce dans cette enveloppe de 20 mm », fait écho à Austerberry.

"Je pense que l'industrie suisse de l'usinage continuera de croître à pas de géant tant que nous aurons le personnel nécessaire pour piloter les machines", note Paoletta.

Scott Laprade, directeur marketing de Genevieve Swiss Industries, basée à Westfield, Mass. fait écho à ce sentiment.

Un centre de tournage de type suisse est "un équipement très performant. Il est assez polyvalent lorsque vous avez la bonne personne devant lui."