Introduction
Dans l'usinage moderne, la broche électrique est un élément clé pour obtenir un usinage de haute précision et une production efficace. Il est essentiel de comprendre la structure de la broche électrique, les fonctions et les exigences du moteur de la broche, la configuration des roulements, le système de lubrification et le système de refroidissement pour garantir le fonctionnement efficace de la broche électrique. Quelle est donc la structure de la broche électrique ?
La forme structurelle de la broche CNC
Deux formes structurelles principales de la broche du routeur CNC :
-
Le moteur est installé entre les roulements avant et arrière de la broche
Cette forme structurelle de la broche électrique comporte deux supports avant et arrière. En raison de la taille axiale relativement petite, la rigidité globale de la broche est meilleure et la puissance est plus importante. Cette conception est particulièrement adaptée aux machines-outils CNC à grande vitesse et peut offrir une excellente stabilité et rigidité.
-
Le moteur est installé derrière le roulement arrière de la broche.
Dans cette conception, le moteur et le boîtier de broche sont disposés dans le sens axial de la broche. Cette structure peut effectivement raccourcir la taille radiale de l'extrémité avant de la broche, ce qui est bénéfique pour la dissipation de chaleur du moteur. Cependant, la longueur axiale de la broche est relativement grande. Par conséquent, cette forme structurelle est souvent utilisée dans les petites machines-outils CNC à grande vitesse.
Moteur à broche
Le moteur de broche est un composant essentiel de la broche électrique et ses paramètres techniques déterminent directement les performances de la broche électrique. Il existe actuellement deux types courants de moteurs de broche électrique :
Moteur synchrone à courant alternatif
Les moteurs synchrones à courant alternatif ont un volume plus petit, un temps de démarrage plus court, une puissance et un couple plus élevés au même couple et une perte de puissance du rotor plus faible, ce qui peut améliorer efficacement les performances thermiques des broches électriques. Par conséquent, ils conviennent aux broches électriques à grande vitesse.
Moteur asynchrone à courant alternatif
Les moteurs asynchrones à courant alternatif sont abordables, ont des vitesses limites élevées, sont faciles à entretenir et disposent de systèmes de commande simples. Bien que leurs performances puissent être meilleures que celles des moteurs synchrones, ils présentent néanmoins des avantages dans certaines applications.
Roulements de broche
Les roulements de broche sont l'un des composants principaux des broches électriques, qui affectent directement la vitesse élevée et la haute précision des broches électriques. Les points suivants doivent être pris en compte lors du choix des roulements :
Roulements à billes en céramique
Les roulements à billes en céramique sont fabriqués à partir de matériaux céramiques résistants aux hautes températures et à faible densité, qui peuvent augmenter considérablement la vitesse limite tout en ayant une augmentation de température plus faible et une plus grande rigidité. Les roulements à billes en céramique à contact oblique sont souvent choisis pour supporter les broches électriques en raison de leurs performances à grande vitesse et de leur forte capacité de charge.
Roulements magnétiques
Les roulements magnétiques n'obtiennent aucun contact mécanique grâce à un contrôle intelligent, peuvent atteindre deux fois la vitesse des roulements à rouleaux et conviennent aux machines-outils à très grande vitesse et à haute puissance. Cependant, en raison du coût de fabrication élevé et des problèmes de chauffage, le domaine d'application est limité.
Lubrification de la broche électrique
La lubrification de la broche électrique forme principalement un film d'huile lubrifiante sur la surface de frottement du roulement grâce au lubrifiant, réduisant l'usure et le frottement et garantissant un bon fonctionnement. La lubrification permet également de dissiper la chaleur et de maintenir la température de fonctionnement moyenne du roulement. Une lubrification appropriée peut prolonger la durée de vie du roulement et améliorer l'efficacité de fonctionnement de la broche électrique.
Système de refroidissement de la broche électrique
La broche électrique génère beaucoup de chaleur pendant le fonctionnement à grande vitesse, il est donc nécessaire de concevoir un système de refroidissement efficace. Les principales mesures de refroidissement comprennent :
Dispositif de refroidissement
Le dispositif de refroidissement est installé sur la paroi extérieure de la broche électrique, ce qui peut maintenir la broche électrique à basse température pendant le fonctionnement en faisant circuler du liquide de refroidissement pour éviter les dommages causés par une température excessive.
Encodeur
L'encodeur est utilisé pour contrôler avec précision la broche électrique, réaliser un changement d'outil automatique, contrôler l'état de démarrage et d'arrêt de la broche ATC, du taraudage, du filetage et d'autres fonctions.
Changeur d'outils automatique
L'installation d'un changeur d'outils automatique sur la broche électrique peut améliorer l'efficacité de travail du centre d'usinage.
Méthode de sélection des outils
Pour les besoins d'usinage à grande vitesse, des outils à grande vitesse qui répondent aux conditions d'usinage doivent être utilisés à la place des outils traditionnels pour répondre aux exigences de grande vitesse.
Dispositif de conversion de fréquence à haute fréquence
Afin d'atteindre la vitesse élevée de la broche électrique de plusieurs dizaines de milliers voire centaines de milliers de tours par minute, un dispositif de conversion de fréquence haute fréquence est nécessaire, et la fréquence de sortie du convertisseur de fréquence doit atteindre des milliers ou plusieurs milliers de hertz.
Conclusion
Il est essentiel de comprendre la structure de la broche électrique, les fonctions et les exigences du moteur de la broche, la configuration des roulements, le système de lubrification et le système de refroidissement pour optimiser les performances de la broche électrique. Chaque composant joue un rôle important dans le fonctionnement global de la broche électrique. Grâce à une sélection et une configuration raisonnables, la stabilité, l'efficacité et la durée de vie de la broche électrique peuvent être améliorées.
Résumé FAQ basé sur l'article
Q1 : Quelles sont les deux principales formes structurelles des broches électriques ?
A1 : Les principales formes structurelles des broches électriques comprennent le moteur installé entre les roulements avant et arrière de la broche, qui convient aux machines-outils CNC à grande vitesse, et le moteur installé derrière le roulement arrière de la broche, qui convient aux petites machines-outils CNC à grande vitesse.
Q2 : Quelles sont les principales différences entre les moteurs synchrones et les moteurs asynchrones ?
A2 : Les moteurs synchrones sont de petite taille, ont un temps de démarrage court, une puissance et un couple élevés et une faible perte de puissance du rotor, ce qui les rend adaptés aux broches électriques à grande vitesse ; tandis que les moteurs asynchrones sont d'un prix modéré, ont une vitesse limite élevée et sont faciles à entretenir, ce qui les rend adaptés à certaines applications.
Q3 : Quels sont les types de roulements courants pour les broches électriques ?
A3 : Les types courants de roulements de broche électrique comprennent les roulements à billes en céramique et les roulements à suspension magnétique. Les roulements à billes en céramique conviennent aux applications à grande vitesse, tandis que les roulements magnétiques conviennent aux machines-outils à très grande vitesse et à haute puissance.
Q4 : Quel est l’objectif principal de la lubrification de la broche électrique ?
A4 : L'objectif principal de la lubrification de la broche électrique est de réduire l'usure et la friction des roulements, d'assurer son bon fonctionnement et d'avoir un effet de dissipation thermique.
Q5 : Quelles sont les principales mesures du système de refroidissement de la broche électrique ?
A5 : Le système de refroidissement de la broche électrique comprend principalement un dispositif de refroidissement, un codeur d'impulsions intégré, un changeur d'outils automatique, une méthode de serrage d'outil appropriée et un dispositif de conversion de fréquence haute fréquence.
- RicoCNC dispose d'une équipe de professionnels qui se consacrent depuis de nombreuses années à la conception, à la production, à la vente et à la maintenance de broches électriques. Notre société accepte l'achat de différents types de broches CNC.
moteurs de broche CNC refroidis par eau
moteurs de broche CNC refroidis par air
Emoteurs de broche de machine à banderoler dge.
- Si vous avez besoin d'une broche CNC, veuillez nous contacter.
