Introduction
La broche est un composant essentiel d’une machine CNC (commande numérique par ordinateur). Il est responsable de la rotation de l'outil ou de la pièce pendant l'usinage. La broche est entraînée par un moteur qui doit être suffisamment puissant pour assurer une rotation précise et constante. Dans cet article, nous verrons comment les broches CNC sont pilotées.
Types de moteurs de broche
Les moteurs de broche sont classés en deux types : AC (courant alternatif) et DC (courant continu). Les moteurs à courant alternatif sont couramment utilisés dans les machines CNC à grande vitesse car ils fournissent un couple élevé à des vitesses élevées. Les moteurs à courant continu, quant à eux, sont utilisés pour les applications à basse vitesse car ils fournissent un couple élevé à basse vitesse.
Entraînements de broche CA
Les entraînements de broche à courant alternatif sont le type d'entraînement de broche le plus couramment utilisé dans les machines CNC. Ils se composent d'un moteur à courant alternatif, d'un onduleur et d'une alimentation. L'onduleur convertit le courant continu en courant alternatif, qui est ensuite envoyé au moteur. L'alimentation électrique fournit la tension et le courant nécessaires au fonctionnement du moteur et du variateur.
L'onduleur contrôle la fréquence et l'amplitude du courant alternatif, qui déterminent la vitesse et le couple du moteur. L'onduleur offre également une protection contre les surintensités, les surtensions et la surchauffe.
Entraînements de broche CC
Les entraînements de broche CC sont utilisés pour les applications à basse vitesse. Ils se composent d’un moteur à courant continu, d’un entraînement moteur et d’une alimentation. Le moteur convertit le courant alternatif en courant continu, qui est ensuite envoyé au moteur. L'alimentation électrique fournit la tension et le courant nécessaires au fonctionnement du moteur et du variateur.
Le variateur de vitesse contrôle la vitesse et le couple du moteur en faisant varier la tension et le courant. Il offre également une protection contre les surintensités, les surtensions et la surchauffe.
Roulements de broche
Les roulements de broche sont utilisés pour soutenir l'arbre de broche et réduire la friction. Ils sont classés en deux types : les roulements à billes et les roulements à rouleaux. Les roulements à billes sont utilisés pour les applications à grande vitesse, tandis que les roulements à rouleaux sont utilisés pour les applications à basse vitesse.
Lubrification de la broche
La lubrification de la broche est essentielle pour minimiser la friction et la chaleur. Ceci est réalisé en utilisant de l'huile ou de la graisse. L'huile est utilisée pour les applications à grande vitesse car elle offre une meilleure lubrification et un meilleur refroidissement. La graisse est utilisée pour les applications à basse vitesse car elle offre une meilleure lubrification et une meilleure étanchéité.
Refroidissement de la broche
Le refroidissement de la broche est nécessaire pour éviter la surchauffe et maintenir la précision. Ceci est réalisé en utilisant de l'air ou de l'eau. Le refroidissement par air est utilisé pour les applications à basse vitesse, tandis que le refroidissement par eau est utilisé pour les applications à grande vitesse.
Sécurité de la broche
La sécurité des broches est cruciale pour éviter les accidents et les blessures. Les mesures de sécurité suivantes doivent être mises en œuvre :
- Utilisez un écran de sécurité pour protéger l'opérateur des débris volants
- Utilisez un bouton d'arrêt pour arrêter rapidement la broche en cas d'urgence
- Mettre en œuvre des procédures de verrouillage-étiquetage pour empêcher tout démarrage involontaire
- Inspectez et entretenez régulièrement la broche pour éviter l'usure et les dommages.
Conclusion
En conclusion, les broches CNC sont entraînées par des moteurs qui font varier la vitesse et le couple du moteur. Les entraînements de broche CA sont utilisés pour les applications à grande vitesse, tandis que les entraînements de broche CC sont utilisés pour les applications à basse vitesse. Les roulements de broche, la lubrification et le refroidissement sont essentiels pour minimiser la friction, la chaleur et l'usure. Des mesures de sécurité de la broche telles que des boucliers de sécurité, des boutons d'arrêt, des procédures de verrouillage et d'étiquetage ainsi qu'une inspection et un entretien réguliers doivent être mises en œuvre pour éviter les accidents et les blessures.
