Broche principale
pour les machines-outils et les centres d'usinage
Une broche principale assure des mouvements de rotation précis. En tant que broche de travail centrale d’une machine-outil, elle transmet au outil ou à la pièce le mouvement de rotation et la puissance d’entraînement nécessaires au processus d’usinage. En fonction des exigences de la machine et du processus, nous concevons l’unité de broche sous forme de broche motorisée intégrée, de broche à entraînement externe ou de broche à engrenages.
Nos broches principales sont adaptées à la tâche d’usinage, aux exigences en matière de vitesse de rotation et de couple, à l’interface ainsi qu’à la configuration de montage. Outre les séries standardisées, nous développons des broches principales sur mesure pour le tournage, le fraisage, la rectification et les applications spéciales.
Faites confiance à notre expérience et trouvez la solution de broche adaptée à votre application - de la broche d’entraînement à la broche de tournage-fraisage, broche synchrone, broche porte-pièce jusqu’à la broche robotisée.
Nos broches principales sont adaptées à la tâche d’usinage, aux exigences en matière de vitesse de rotation et de couple, à l’interface ainsi qu’à la configuration de montage. Outre les séries standardisées, nous développons des broches principales sur mesure pour le tournage, le fraisage, la rectification et les applications spéciales.
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Broche principale avec système de roulements, de refroidissement et de capteurs adaptés
La conception d'une broche principale doit tenir compte des forces d'usinage, de la plage de vitesse de rotation et des contraintes thermiques. En tant que fabricant expérimenté, nous misons sur des arbres de broche, des paliers et des systèmes de refroidissement conçus sur mesure pour chaque application. Le palier de la broche absorbe les forces radiales et axiales générées pendant l’usinage et influence la rigidité, la concentricité et le comportement dynamique de l’unité de broche. Le choix du concept de palier et de lubrification approprié dépend de l’application et des conditions de fonctionnement.
La conception thermique fait également partie intégrante du concept de broche. Pour la broche 2SP1, nous utilisons un moteur d'entraînement synchrone refroidi à l'eau. Un refroidissement de la broche adapté aux conditions de fonctionnement limite les déplacements et les déformations d’origine thermique au sein de la broche principale.
Selon la version de la broche, des capteurs intégrés peuvent surveiller les états de fonctionnement et les fonctions de la broche. Sur la 2SP1, les capteurs servent par exemple à l’indexation et à la surveillance du changement d’outil. Une conception harmonisée des roulements, du refroidissement et des capteurs garantit un fonctionnement stable et fiable de la broche.
La conception thermique fait également partie intégrante du concept de broche. Pour la broche 2SP1, nous utilisons un moteur d'entraînement synchrone refroidi à l'eau. Un refroidissement de la broche adapté aux conditions de fonctionnement limite les déplacements et les déformations d’origine thermique au sein de la broche principale.
Selon la version de la broche, des capteurs intégrés peuvent surveiller les états de fonctionnement et les fonctions de la broche. Sur la 2SP1, les capteurs servent par exemple à l’indexation et à la surveillance du changement d’outil. Une conception harmonisée des roulements, du refroidissement et des capteurs garantit un fonctionnement stable et fiable de la broche.
Broche principale pour l'usinage à grande vitesse
L'usinage à grande vitesse impose des exigences accrues en matière de comportement dynamique et thermique du système de broche. La plage de vitesse de rotation, la conception des roulements, la rigidité et la dissipation thermique doivent donc être adaptées à l'outil, au processus d'usinage et à la conception de la machine.
Les broches motorisées à entraînement direct permettent d'obtenir une chaîne cinématique compacte, sans éléments de transmission mécaniques tels que des courroies ou des étages de réduction entre le moteur et l'arbre de la broche. Pour les fraiseuses standard et les centres d’usinage, nous proposons par exemple la 2SP1, une broche de fraisage motorisée compacte équipée d’un moteur d’entraînement synchrone intégré et refroidi par eau.
Les broches motorisées à entraînement direct permettent d'obtenir une chaîne cinématique compacte, sans éléments de transmission mécaniques tels que des courroies ou des étages de réduction entre le moteur et l'arbre de la broche. Pour les fraiseuses standard et les centres d’usinage, nous proposons par exemple la 2SP1, une broche de fraisage motorisée compacte équipée d’un moteur d’entraînement synchrone intégré et refroidi par eau.
Broche principale précise pour des vitesses de rotation élevées
La vitesse de rotation élevée ne détermine pas à elle seule l'adéquation d'une broche principale. Ce qui est déterminant, c'est l'interaction entre la vitesse de rotation, le couple et la puissance disponible dans la plage de fonctionnement pertinente pour l'usinage. La conception de la broche doit donc être adaptée à l'outil, au matériau et à la tâche d'usinage.
Qu'est-ce qu'une broche principale et quelle est sa fonction ?
Une broche principale est la broche d'une machine-outil utilisée pour l'usinage principal . Elle transmet le mouvement de rotation et la puissance d'entraînement à l'outil ou, selon la conception de la machine, à la pièce à usiner.
Sur les centres de fraisage, de perçage et d'usinage, la broche principale entraîne généralement l'outil. Sur les tours , elle reçoit la pièce à usiner ou le dispositif de serrage et la met en rotation. Sur les rectifieuses , sa fonction dépend de la conception de la machine et du procédé d'usinage.
Sa conception résulte des procédés d'usinage, des exigences de performance, de la plage de vitesse de rotation et de couple, de l'interface, des forces de processus exercées et des conditions de montage de la machine-outil.
Sur les centres de fraisage, de perçage et d'usinage, la broche principale entraîne généralement l'outil. Sur les tours , elle reçoit la pièce à usiner ou le dispositif de serrage et la met en rotation. Sur les rectifieuses , sa fonction dépend de la conception de la machine et du procédé d'usinage.
Sa conception résulte des procédés d'usinage, des exigences de performance, de la plage de vitesse de rotation et de couple, de l'interface, des forces de processus exercées et des conditions de montage de la machine-outil.
Rôle de la broche principale dans différentes machines-outils
| machine-outil | Fonction de la broche principale | Exigences techniques types |
|---|---|---|
| fraiseuse | Fixation et entraînement de l'outil de fraisage | Plage de vitesse, couple, rigidité, porte-outil, concentricité |
| Centre d'usinage | Entraînement de l'outil et intégration dans le système de changement d'outil automatisé | Interface d'outil, dispositif de serrage et de desserrage, alimentation en liquide de refroidissement, capteurs |
| tour | Prise en charge et entraînement de la pièce ou du dispositif de serrage | Couple, bout de broche, alésage de broche, rigidité des roulements, concentricité |
| ponceuse | Entraînement de l'outil de meulage ou, selon la conception de la machine, de la pièce à usiner | Vitesse de rotation, concentricité, comportement vibratoire, stabilité thermique |
| Perceuse | Fixation et entraînement en rotation de l'outil de forage | Plage de vitesse, couple, capacité de charge axiale, concentricité, porte-outil |
Dimensionner la broche principale en fonction du processus d'usinage
La conception d'une broche principale commence par l'analyse des exigences du processus d'usinage. La vitesse de rotation et le couple doivent être pris en compte conjointement avec la puissance, les forces d'usinage et l'interface. Une broche principale destinée à des vitesses de coupe élevées nécessite une conception différente de celle requise pour une application impliquant des forces d'usinage élevées et un couple correspondant.
D'autres contraintes découlent du type de fixation de l'outil ou de la pièce, de l'espace d'installation disponible, de la position de montage et de la conception de la machine. Nous prenons en compte ces paramètres aussi bien lors du choix de broches standardisées que lors du développement de solutions sur mesure. Ce n’est pas une valeur maximale isolée qui est déterminante, mais l’adaptation des caractéristiques de la broche à la plage de fonctionnement prévue de la machine-outil.
D'autres contraintes découlent du type de fixation de l'outil ou de la pièce, de l'espace d'installation disponible, de la position de montage et de la conception de la machine. Nous prenons en compte ces paramètres aussi bien lors du choix de broches standardisées que lors du développement de solutions sur mesure. Ce n’est pas une valeur maximale isolée qui est déterminante, mais l’adaptation des caractéristiques de la broche à la plage de fonctionnement prévue de la machine-outil.
Concepts d'entraînement pour broches principales
Le concept d'entraînement détermine la manière dont le couple moteur est transmis à la broche. En fonction de la vitesse de rotation, du couple, de l'espace disponible et de la conception de la machine, une broche principale peut être entraînée directement, couplée à un moteur séparé ou équipée d'un étage de réduction supplémentaire.
| Réalisation | Concept d'entraînement | Caractéristiques techniques |
|---|---|---|
| broche motorisée | Moteur électrique intégré à l'unité de broche | Groupe motopropulseur compact et transmission directe du couple du moteur intégré à l'arbre de broche |
| Broche entraînée par une source externe | Moteur séparé | Transmission de puissance, par exemple par accouplement direct ou par courroie de transmission |
| axe de transmission | Entraînement motorisé avec un étage de transmission supplémentaire | Réglage de la vitesse de rotation et du couple via le rapport de transmission pour les applications nécessitant un couple adapté |
Broches principales pour différents procédés d'usinage
Le fraisage, le tournage, le perçage et la rectification imposent des exigences différentes en matière de comportement en service d’une broche principale. Alors que certains processus de fraisage, de perçage et de rectification nécessitent des vitesses de rotation élevées, d’autres opérations d’usinage peuvent exiger un couple plus élevé ou une conception de broche particulièrement rigide.
WEISS adapte le concept de broche, les caractéristiques de performance et les interfaces au processus d'usinage et à la machine-outil. Si les paramètres de fonctionnement, les interfaces ou les conditions de montage requis ne peuvent pas être pris en charge par une série standard, nous développons des solutions de broches sur mesure.
WEISS adapte le concept de broche, les caractéristiques de performance et les interfaces au processus d'usinage et à la machine-outil. Si les paramètres de fonctionnement, les interfaces ou les conditions de montage requis ne peuvent pas être pris en charge par une série standard, nous développons des solutions de broches sur mesure.
Vos interlocuteurs pour la vente de broches neuves
Jürgen Müller
Chef de produit, Ventes - Accouplements à arbre rigide, Allemagne : codes postaux 0, 1, 2, 3, 4, 8, 9
Jens Hofmann
Autriche, Suisse, Espagne, pays d'Europe centrale et orientale, Allemagne : codes postaux 5, 6, 7
Documentation technique pour la conception de vos broches
Dans notre centre de téléchargement, vous trouverez des brochures sur nos produits, de la documentation technique, des certificats et des documents d'assistance concernant nos solutions de broches. Ces documents contiennent des spécifications techniques sur les séries de broches, les modèles, les caractéristiques de performance et les options d'équipement, ainsi que des informations sur la réparation, la maintenance et l'entretien des broches. Ils vous aident à évaluer les aspects techniques et à choisir une broche principale adaptée aux exigences de vos machines et de vos processus.
Questions fréquentes sur le thème : Broche principale
La broche principale est un sous-ensemble central de la machine-outil. Sa conception influe sur la précision, la transmission de puissance et la stabilité du processus d'usinage. Nous répondons ici aux questions techniques fréquentes concernant le fonctionnement, le concept d'entraînement, les roulements, les matériaux, l'assurance qualité ainsi que la réparation et la révision des broches principales.
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