Types de broches pour machines CNC – que devez-vous savoir en tant qu’automaticien ou ingénieur UR ?
La broche d’une machine CNC joue un rôle essentiel dans le processus d’usinage. Son type, sa conception et ses paramètres déterminent en premier lieu la précision de l’usinage et la stabilité du processus, mais l’effet final est également influencé par d’autres facteurs, tels que la géométrie de l’outil ou la rigidité du système de la machine. En tant qu’entreprise de service et de vente d’automatisation industrielle, nous sommes régulièrement interrogés sur les différents types de broches, c’est-à-dire sur la différence entre une broche de tour, une broche de fraisage CNC et une broche de perçage. Cet article vous aidera à comprendre les différences et à choisir celle qui conviendra le mieux à votre machine.
S’agira-t-il d’une broche principale ou peut-être d’une broche d’outil? Quels sont les vitesses, les couples et les méthodes de refroidissement disponibles ? Voici une bonne dose de connaissances pratiques – sans se voiler la face avec des platitudes techniques.
Division de base des broches CNC – quels sont les types de broches ?
- Broche d’outil – entraîne un outil d’usinage (par exemple, une fraise, un couteau de tour). Elle fonctionne généralement à grande vitesse et est souvent équipée d’un système de refroidissement de la broche et de capteurs de température.
- Broche principale d’un tour – fait tourner la pièce à usiner. Une broche de tour typique est conçue pour supporter un couple élevé à des vitesses relativement faibles.
- Broche de fraisage principale – responsable du mouvement de rotation de l’outil dans le processus de fraisage, souvent équipée d’un entraînement direct et d’un système de refroidissement par liquide.
Variétés par application
- Broche CNC pour fraiseuse – généralement robuste, refroidie par liquide ou par brouillard d’huile, à entraînement direct ; la haute précision et la rigidité du banc sont importantes ici.
- Broche de tour – souvent utilisée avec un mandrin hydraulique ; peut être équipée d’un codeur pour contrôler la vitesse et l’angle.
- Broche de forage – structurellement plus simple, souvent avec un degré élevé d’axialité et de résistance axiale, mais un montage précis des roulements pour réduire le faux-rond pendant le forage est également crucial. – structurellement plus simple, souvent avec un degré élevé d’axialité et de résistance axiale, mais un montage précis des roulements pour réduire le faux-rond pendant le forage est également crucial.
Le choix du type de broche dépend de la nature du travail – un tour pour les pièces de précision utilisera une disposition de broche complètement différente de celle des centres de fraisage pour l’usinage lourd de l’aluminium ou de l’acier inoxydable.
Quels sont les critères à prendre en compte lors du choix d’une broche CNC pour votre machine ?
Vitesse – les broches des fraiseuses de haute précision peuvent atteindre des vitesses allant jusqu’à 24 000 tr/min, tandis que les broches des tours, selon le modèle, fonctionnent dans une fourchette allant de quelques dizaines à 6 000 tr/min, offrant plus de couple à des vitesses inférieures.
Type d’entraînement – on distingue les entraînements par courroie, les entraînements directs et les entraînements par engrenage. L’entraînement direct signifie moins de vibrations et une plus grande stabilité axiale.
Palier – Les broches de précision utilisent des paliers en céramique, qui résistent mieux aux vitesses élevées et à la chaleur.
Refroidissement – les applications puissantes utilisent un refroidissement liquide ou par brouillard d’huile, tandis que les applications moins exigeantes utilisent un refroidissement par air, qui est suffisant pour les broches de faible puissance.
Le système de maintien des outils – par exemple ISO, HSK, BT – est sélectionné en fonction de la rigidité et du changement automatique d’outil (ATC).
Il convient également de prêter attention à ce que l’on appelle la poupée, c’est-à-dire le composant mécanique qui maintient la broche et qui contient souvent le système d’entraînement et les capteurs. Sa géométrie et sa rigidité ont une incidence directe sur la qualité de la broche CNC.
| Type de broche | Gamme de vitesse | Refroidissement typique |
|---|---|---|
| Broche de tournage | 10 – 6 000 obr./min |
Air / liquide |
| Broche pour fraiseuse | 6 000 – 24 000 obr./min | Liquide / brouillard d’huile |
| Broche de forage | 500 – 10 000 obr./min |
Air |
Que faire lorsque la broche commence à tomber en panne ?
Les symptômes les plus courants des problèmes de broche sont une augmentation du bruit, des vibrations, une surchauffe, une fuite de liquide de refroidissement ou une diminution de la précision d’usinage. Un signal d’alarme peut également être un jeu de l’outil ou un faux-rond axial perceptible de la pièce dans le tour, qui peut être dû à un endommagement des roulements de la broche ou à une mauvaise installation de l’outil.
Lorsque ces symptômes apparaissent, cela ne vaut pas la peine d’attendre. Les temps d’arrêt coûtent plus cher qu’un diagnostic et une réparation rapides.
Chez RGB Electronics, nous reconditionnons et réparons les broches d’outils, les broches principales et les têtes de machines CNC de toutes tailles. Nous disposons de bancs d’essai et d’instruments de mesure de précision. Nos services sont choisis par les ingénieurs UR et les techniciens de maintenance pour une bonne raison : nous sommes des praticiens, pas seulement des “nettoyeurs de surface”.
Si vous avez des questions concernant une broche de tour ou de fraiseuse spécifique, n’hésitez pas à nous contacter. Nous vous aiderons non seulement à réparer, mais aussi à optimiser les performances de votre parc de machines.
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