Fraiseuse

Types de broches de fraisage

Le composant central d'une fraiseuse est la **broche de fraisage**, qui a pour tâche de maintenir et de faire tourner l'outil de coupe. Il est important de comprendre que le rôle de la broche dans la fraiseuse est de fournir la force motrice et la rotation pour la fraise. Il existe deux catégories principales dans lesquelles les broches de fraisage peuvent être classées ; la première est basée sur la source d’alimentation ou le moyen de la propulser, tandis que l’autre est basée sur la conception et la construction.

• Basé sur la source d’alimentation :

Un entraînement de broche flexible est un système à arbre qui utilise un arbre flexible pour connecter un moteur ou une unité d’alimentation à une broche de fraisage. Cette configuration permet au moteur d’être monté à distance de la broche de fraisage, ce qui permet une plus grande flexibilité dans le positionnement et l’accès à différentes zones de travail. De plus, il contribue à amortir les vibrations, ce qui se traduit par un fonctionnement plus fluide et une usure réduite des outils.

Les broches à entraînement direct utilisent un moteur interne pour faire tourner directement la fraise à grande vitesse. Il a généralement une conception simple, avec moins de pièces utilisées, et est connu pour être efficace et précis. Les broches à entraînement direct sont intégrées à l’arbre de la broche, éliminant les courroies, les poulies et les engrenages qui peuvent réduire la précision et augmenter la latence. La connexion directe entre le moteur et la broche simplifie l’installation et la maintenance. Elle cache également bien le moteur à l’intérieur du carter de la broche, offrant un aspect minimal.

• Basé sur la conception et la construction :

Une broche à paliers aérostatiques fournit une fine couche d’air comprimé qui sépare un objet de l’arbre ou du rotor de la broche. Cette caractéristique unique permet de réduire le frottement et la génération de chaleur, ce qui se traduit par une rotation à grande vitesse sans avoir besoin de paliers traditionnels. L’entrefer fournit un coussin qui permet un mouvement fluide et précis, ce qui fait des broches à paliers aérostatiques le choix idéal pour les applications qui nécessitent une précision à grande vitesse.

La broche de fraisage hydraulique est un autre type unique. Elle utilise de l’énergie hydraulique pour fonctionner et déplacer ses pièces ; la broche fonctionne en utilisant de l’huile ou un fluide sous pression pour alimenter la rotation de son axe, permettant une coupe et un façonnage précis des matériaux.

Spécifications et entretien de la broche de fraisage

Spécifications

Les spécifications d’une broche de fraiseuse peuvent varier en fonction du type, ainsi que de la marque et du modèle, mais voici quelques spécifications typiques.

• Taille et conicité : Les broches ont différentes tailles et coniques pour s’adapter aux outils de coupe. La taille courante est de 0,75 pouce, et la conicité courante est R8.
• Entraînements directs : Certains entraînements de broche connectent directement le moteur à l’arbre de la broche. Les entraînements directs offrent une conception compacte, des vibrations réduites et une efficacité accrue. D’autres ont un moteur de 1,5 cheval-vapeur ou plus.
• Douilles : Les broches de fraiseuse ont différents types de douilles. Par exemple, le système de douille R8 est courant dans les applications de travail des métaux. D’autres sont ER et CAT.
• Vitesse : La vitesse de rotation de la broche peut varier en fonction de la machine et de l’application. Les vitesses typiques des broches de fraisage se situent entre 3 000 et 4 000 tr/min.

La broche a plus de spécifications qui varient en fonction du type et du modèle. Par exemple, la capacité de charge utile, la précision et la stabilité sont d’autres spécifications qui peuvent varier.

Maintenance

• Inspection régulière : Vérifiez tout signe d’usure anormale, de vibration ou de bruit. Effectuez une inspection détaillée de toutes les pièces de la broche.
• Nettoyez régulièrement la broche : Retirez la poussière et les débris avec soin à l’aide de brosses et de pistolets à air. Le nettoyage de la broche améliore les performances et prolonge la durée de vie.
• Lubrification : Lubrifiez les pièces mobiles conformément aux instructions du fabricant. La lubrification réduit le frottement et permet un fonctionnement fluide et efficace.
• Maintenez un bon alignement : Un bon alignement préserve la précision de la broche. Il réduit également la possibilité d’usure et de vibration inégales.
• Maintenez des outils équilibrés : L’utilisation d’outils déséquilibrés endommagera la broche. Elle peut également raccourcir sa durée de vie. Par conséquent, utilisez des outils équilibrés tout en les manipulant avec soin pour éviter tout impact.
• Refroidissement de la broche : Le système de refroidissement de la broche doit toujours fonctionner correctement. Le système empêche la surchauffe. Il maintient également la température de fonctionnement optimale.
• Bonnes pratiques d’utilisation : Suivez les pratiques d’utilisation recommandées par le fabricant. L’utilisation de bonnes pratiques améliore les performances et prévient les dysfonctionnements prématurés.

Scénarios d’utilisation des broches de fraisage

• Industrie mécanique

  L’industrie mécanique utilise souvent une broche de fraisage pour les composants mécaniques. Les moteurs principaux et les boîtes de vitesses peuvent utiliser des broches avec des déports et une rigidité élevés, comme celles à entraînement par courroie. Le but est d’assurer l’usinage précis des pièces qui nécessitent une grande précision et une grande fiabilité.

• Aérospatiale

  Le secteur aérospatial privilégie les broches de fraisage qui offrent la plus grande précision lors de l’usinage des pièces critiques pour les avions et les satellites. Typiquement, ces broches se caractérisent par leurs vitesses élevées et leur rigidité. Un choix courant pour ce type de broche est la broche à entraînement par courroie.

• Industrie automobile

  Comme le secteur mécanique, l’industrie automobile utilise des broches pour les fraiseuses CNC. Elle usine des pièces mécaniques comme les moteurs, les boîtes de vitesses, les essieux, les jantes et les freins, entre autres. La précision, la vitesse et l’efficacité sont des considérations cruciales lors du choix de la broche de fraisage idéale pour les lignes de production automobile.

• Travail des métaux

  Les fraiseuses à broche sont largement utilisées dans l’industrie du travail des métaux. C’est pour l’usinage et la mise en forme de pièces métalliques en une grande variété de produits. Elles sont idéales pour percer des trous, des rainures, des filetages et effectuer diverses opérations. Le travail des métaux peut nécessiter des broches de fraisage de vitesses, de puissances et de précisions variables pour gérer différents types de métaux et de tâches d’usinage.

• Fabrication de moules

  De nombreuses entreprises de conception et de fabrication de moules utilisent des broches de fraisage à grande vitesse et à haute précision. Le but est d’usiner des moules en divers matériaux, y compris les métaux et les alliages. Ces broches offrent la précision et la finition de surface nécessaires pour les pièces fabriquées.

• Travail du bois

  Les entreprises de travail du bois utilisent des broches de fraisage pour traiter différents types de produits en bois. Il s’agit notamment des meubles, des décorations, des portes et des fenêtres, entre autres. La broche CNC est particulièrement populaire dans les entreprises de production de travail du bois automatisé. Les broches de fraisage avec des fonctions et des spécifications techniques diverses peuvent être utilisées en fonction des différents besoins d’usinage.

• Équipement médical

  L’équipement médical, comme les tomodensitomètres, les IRM et autres systèmes de diagnostic ou de maintien de la vie précis, a besoin de broches pour les pièces précises. Les pièces peuvent être en plastique, en métal ou en composites, entre autres matériaux. Les dispositifs médicaux exigent généralement des broches à haute précision, à grande vitesse et à faible niveau de bruit.

Comment choisir une broche de fraisage

• Évaluation des exigences de travail :

  Pour une sélection adéquate de la broche de fraisage, les acheteurs doivent d’abord identifier leurs exigences de travail. Ils doivent déterminer le type de matériau sur lequel ils ont l’intention de travailler et le niveau de précision et d’exactitude qu’ils exigent. Ils doivent également tenir compte de la taille et du poids de la pièce et de la capacité de la fraiseuse.

• Type de broche :

  Comme nous l’avons vu plus tôt, il existe différents types de broches de fraiseuse, notamment les broches à entraînement par courroie, les broches à engrenages, les broches à entraînement direct et les broches à turbine. Choisissez une broche qui fonctionne bien avec la fraiseuse et qui répond aux exigences de travail. Par exemple, une broche à entraînement direct précise suffira si la priorité d’un acheteur est d’obtenir un travail de haute précision. D’un autre côté, une broche à tête d’engrenage conviendra à un acheteur qui a besoin d’une broche à couple élevé.

• Vitesse et puissance :

  Choisissez une broche qui a une vitesse et une puissance nominales appropriées pour les tâches à accomplir. Une broche puissante avec une plage de vitesses plus élevée est idéale pour manipuler divers matériaux et opérations d’usinage si la polyvalence est une priorité. Pour les tâches et les types de matériaux spécialisés, il est préférable de choisir une broche ayant une puissance nominale et une vitesse optimales.

• Compatibilité du porte-outil :

  Assurez-vous que le système de porte-outil de la broche est compatible avec les outils. Tenez également compte des systèmes à changement rapide qui permettent des changements d’outils faciles et améliorent l’efficacité globale.

• Système de refroidissement :

  Choisissez une broche de fraisage avec un système de refroidissement efficace pour l’environnement d’usinage et la charge de travail prévus. Il est judicieux de choisir une broche avec un système de refroidissement intégré pour ceux qui prévoient de faire fonctionner leur broche en continu.

• Qualité et fiabilité :

  Choisissez un fabricant réputé dans l’industrie. Choisissez une broche peu fiable avec des antécédents établis. Ceux qui achètent une broche de fraisage pour la première fois devraient demander des recommandations et des avis pour guider leur processus de sélection.

Q&A

Q1 : Quelle est la fonction d’une broche de fraisage ?

A1 : Le but principal de la broche est de maintenir et de faire tourner l’outil de coupe. Cependant, elle joue également d’autres rôles essentiels dans une fraiseuse. Elle permet de faire fonctionner les outils de coupe utilisés dans le fraisage. Les broches contrôlent également la vitesse de ces outils de coupe. Typiquement, les fraiseuses ont des broches qui peuvent atteindre des vitesses très élevées. La broche peut également ajuster la vitesse des outils rotatifs.

Q2 : Quelles sont les principales différences entre les broches de fraisage ?

A2 : Les broches de fraisage diffèrent principalement par leur type d’entraînement. Il existe trois principaux types de broches entraînées par différentes méthodes. Il existe des broches de fraisage à entraînement par courroie, des broches de fraisage à entraînement direct et des broches à entraînement par boîte de vitesses. Elles diffèrent également par leurs caractéristiques, comme la vitesse maximale qu’elles peuvent atteindre et les tailles disponibles.

Q3 : Les broches ont-elles des axes ?

A3 : Oui, les broches de fraisage ont des axes. Généralement, une broche a un axe qui coïncide avec son centre. L’axe permet à la broche de tourner. Selon la caractéristique de la fraiseuse, la broche peut avoir un axe de 2 ou 3.