Qu'est-ce qu'une broche électrique (broche intégrée, broche motorisée) et ses applications ?
Alors que de plus en plus de machines-outils se développent vers une vitesse élevée, une haute précision, une efficacité élevée, une intelligence élevée et une intégration fonctionnelle. Les composants de qualité déterminent non seulement la longévité de la broche électrique, mais ils déterminent également la façon dont la broche gère la vitesse, le couple et les vibrations. Outre le fait que le moteur de broche électrique est meilleur pour la consommation d'énergie, l'équilibrage pour obtenir un fonctionnement à grande vitesse et une bonne qualité de produit Il a été prouvé que la construction de la broche dure bien plus longtemps que les conventionnelles.
Quand vous commencez à rechercher la technologie de la broche, vous trouvez que la broche motorisée est souvent au centre de la discussion, et cela peut devenir ahurissant, en particulier avec les acronymes qui circulent librement un aperçu des considérations clés lors de la recherche de la broche électrique d'un centre d'usinage CNC, nous couvrira les points forts de sa structure, sa technique et quelques composants fonctionnent également.
La broche motorisée en tant qu'unité rotative
Dans l'industrie moderne des machines-outils, la broche est l'axe de rotation et le centre de la machine-outil. Les articles sont souvent utilisés pour désigner l'ensemble de l'unité tournante. L'unité rotative comprend non seulement la broche m et ses roulements, mais également tous les accessoires qui l'entourent, tels que mandrins, cylindres, etc.
Dans l'industrie moderne des machines-outils, une broche est l'axe de rotation de la machine-outil, et la broche est généralement conçue comme le centre. Cette unité rotative centrale est appelée la broche ou l'article, et sa portée comprend le mandrin, les roulements et les pièces environnantes. De ce point de vue, les électrobroches sont l'un des types de broches les plus compliqués. En raison de ses caractéristiques d'entraînement, sa source d'alimentation provient de l'intérieur de la broche et son moteur est installé dans le manchon de la broche.
La structure d'une broche intégrée
La machine-outil peut être équipée de plusieurs broches différentes, comme les broches poupée et contre-pointe sur un tour d'établi, ou la broche primaire et la broche secondaire sur les centres d'usinage. La broche primaire est généralement la plus grande installée sur l'unité d'usinage primaire. Sur le marché, la référence à "broche" n'a plus de limitation, et ne fait référence qu'à la broche primaire.
Certaines machines-outils dédiées à la grande série disposent d'un jeu de quatre, cinq voire six broches. On parle alors de machines-outils multibroches. Les perceuses à rangée et les machines à vis sont des machines multibroches qui peuvent être traitées simultanément. Il convient de noter que bien qu'un tour d'établi ait plusieurs broches, il n'est pas appelé une machine multibroche en raison de sa fonctionnalité de chaque broche.
Plages de vitesse des broches
Concernant la vitesse de broche, la définition de la plage de vitesse est ambiguë. Généralement, les broches à grande vitesse sont utilisées dans les machines-outils dans le domaine du traitement des métaux, telles que les fraiseuses CNC. Il existe deux sources d'entraînement différentes pour les broches à grande vitesse :
- La broche entraînée par courroie est composée de la broche et de l'arbre de roulement maintenu dans le logement de la broche. La broche entraînée par courroie est alimentée par un moteur externe relié à un système de poulies.
- Source de moteur externe :la conception peut être modifiée pour produire une puissance et un couple supérieurs, avec une plage de vitesse de 12 000 tr/min à 15 000 tr/min RPM. L'avantage est que la commutation de vitesse est flexible et rentable. Dans le même temps, l'inconvénient est que la vitesse maximale est limitée, ce qui finira par limiter les applications de la machine.
- Motobroche intégrée :dans cette conception, le moteur est installé dans le manchon de la broche. En raison de l'espace interne limité du manchon de broche, le type et la taille du moteur seront limités, ce qui entraînera une puissance et un couple élastiques insuffisants, ce qui peut encore limiter la capacité de traitement.
Spécifications clés
Il est fortement recommandé de prendre en compte les éléments suivants lorsque quelqu'un décide d'utiliser, d'acheter ou même de réparer une broche électrique :
1. Diamètre du boîtier
Ø 100, Ø 120, Ø 150, Ø 170, etc.,
2. Cône
Quel type de porte-outils recherchez-vous ! qui sont les composants qui maintiennent votre outil tels que ER16, ISO25, HSK E-32, HSK-E40,HSK-A63, BT30, BBT30, BBT40, etc.
3. Type de roulement, spécifications et taille
Avant et arrière (grosses/petites billes en céramique, grosses/petites billes en acier) :
Composants principaux des roulements
A-anneau extérieur (course) :qui s'adapte sur le boîtier
B-Cage ; Qui Sépare la boule d'une autre
C-Ball :qui doit être disposée entre la surface de celles intérieures et extérieures
D-Inner ring(Race) :Qui s'adapte sur l'arbre
E-Shield
D'une manière générale, les fabricants utilisent souvent des roulements à billes à contact oblique pour fabriquer des broches électriques de haute précision, de haute précision, à grande vitesse et à faible vibration. Dans cet article, je soulignerai spécifiquement ce type :
Roulement à billes à contact oblique
Une substance qui réduit la friction, la chaleur et l'usure lorsqu'elle est introduite sous forme de film entre des surfaces solides. L'utilisation du bon lubrifiant aide à maximiser la durée de vie de vos roulements et de vos machines, types :graisse, huile-air.
5. Précharge du roulement
La précharge du roulement est la quantité de force exercée contre le mouvement du roulement, une précharge appropriée maximise la durée de vie du roulement et optimise les performances de la machine, la précharge du roulement influence les limites de vitesse, la rigidité et d'autres charges de travail applicables, types :
● Ressort
● Position fixe
Type :
●Moteur synchrone
●Moteur asynchrone (moteur à induction AC)
7.Positionnement/Ciblage :
Encodeur, l'encodeur envoie un signal de retour qui peut être utilisé pour déterminer la position, le comptage et la vitesse ou la direction.
8. Méthode d'installation
● Vertical
● Horizontal
9. Note d'équilibre
L'étalonnage de la balance consiste à intégrer l'axe droit à l'axe de rotation, qui est généralement de qualité G1 (ISO 1940).
10. CTS (liquide de refroidissement à travers la broche)
Améliore la durée de vie de l'outil, permet à la fois le perçage de trous profonds et le fraisage de poches aveugles, il permet également des vitesses élevées et réduit le temps de cycle.
11. Liquide de refroidissement
Le rôle du liquide de refroidissement CNC dans l'usinage est triple :eau pure, air, huile.
12. Épuisement
Le faux-rond est une imprécision des systèmes mécaniques rotatifs, en particulier le fait que l'outil ou l'arbre ne tourne pas exactement en ligne avec l'axe principal. il y a plusieurs points que vous devez prendre en compte lors de l'achat d'une broche, il y a quatre points qui doivent être testés par une barre de test et un indicateur de cadran de broche, supposons que la longueur de la barre de test est de 300 mm :
A- Faux-rond :≈ 0,002 mm
B- Faux-rond de la face conique :≈ 0,002 mm
C- Faux-rond de la racine de la barre d'essai :≈ 0,003 mm
D- Faux-rond de la barre d'essai à 300 mm :≈ 0,008 mm
Applications spécifiques
La broche motorisée est principalement utilisée dans l'usinage de précision haut de gamme, tel que l'usinage de pièces d'usure 3C, la finition de pièces, la coupe d'hélices aérospatiales, l'usinage de cylindres de moteur, l'usinage de châssis de voiture, le meulage de joints de transmission, etc. Le point commun de ces applications est le besoin pour des capacités rapides et flexibles lors de l'usinage.
Par rapport aux autres types de broches, les broches motorisées peuvent obtenir une bonne qualité d'usinage en changeant rapidement de vitesse. Bien que ses performances de couple ne puissent pas être comparées à celles d'une broche à entraînement direct, ses performances moyennes sont relativement stables et plus fortes. Par exemple, un tour CNC traditionnel peut être équipé d'une broche entraînée par une courroie, mais sur un centre de tournage et de fraisage nécessitant un usinage complexe, la pièce à usiner est généralement fixée sur un mandrin, et les broches sont des broches motorisées. La ténacité du cylindre peut être plus élevée. Par conséquent, si la broche est entraînée par une courroie, les dents de la courroie risquent de rencontrer des erreurs d'engrenage, ce qui endommagera la pièce ou la machine.
Conclusion
Aujourd'hui, la broche intégrée est devenue le composant le plus important pour tout type de processus d'usinage élevé. Par rapport aux broches mécaniques, les broches intégrées ont un avantage en termes de performances, d'usinage haut de gamme avec un temps et une précision improvisés, qui est devenu une unité fonctionnelle clé des machines-outils à grande vitesse et favorise efficacement le développement de technologie de la machine-outil.
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