Pièces d'assemblage de broche de précision : la clé d'un usinage fluide et précis

Les pièces d'assemblage de broches de précision jouent un rôle essentiel dans les performances des machines-outils, telles que les tours, les fraiseuses et les meuleuses. Une broche est l'arbre rotatif qui maintient et entraîne les outils de coupe, et sa précision et sa stabilité ont un impact direct sur la précision, l'état de surface et l'efficacité du processus d'usinage. L'ensemble de broche comprend divers composants qui fonctionnent ensemble pour garantir un fonctionnement fluide et fiable dans diverses conditions de coupe. Dans cet article, nous approfondirons l’importance de pièces d'assemblage de broche de précision et leurs caractéristiques critiques.

Le boîtier de broche est le corps principal qui supporte et contient les composants de la broche. Il doit offrir une rigidité, un amortissement et une stabilité thermique élevés pour minimiser les vibrations, la déflexion et la déformation thermique pendant la coupe. Les boîtiers de broche sont généralement en fonte ou en acier et sont conçus pour supporter diverses vitesses de broche, charges d'outils et forces de coupe. Le boîtier peut également comprendre des canaux ou des ailettes de refroidissement pour dissiper la chaleur générée par le processus de découpe.

L'arbre de broche est la partie centrale de l'ensemble de broche qui tourne et transmet la puissance du moteur à l'outil de coupe. Il doit être droit, concentrique et équilibré pour éviter tout faux-rond, broutage ou usure excessive de l'outil et de la pièce. Les arbres de broche sont généralement fabriqués en acier de haute qualité, tel que l'acier à outils ou l'acier à roulements, et sont traités thermiquement et rectifiés selon des dimensions et une finition de surface précises. L'arbre peut également incorporer des fonctionnalités telles que des rainures de clavette, des filetages ou des cônes pour s'adapter à différents types de porte-outils.

Les roulements sont les composants essentiels qui soutiennent et guident l'arbre de broche et absorbent les charges radiales et axiales. Ils doivent offrir une rigidité, une précision et une durabilité élevées pour maintenir la stabilité de rotation de la broche et minimiser la friction, la chaleur et l'usure. Les roulements pour les ensembles de broches sont généralement de deux types : les roulements (tels que les roulements à billes ou les roulements à rouleaux cylindriques) ou les roulements hydrodynamiques (tels que les paliers lisses ou les roulements à air). Le choix du type de roulement dépend de divers facteurs tels que la vitesse de broche, la capacité de charge, la lubrification et la température.

Le porte-outil est l'interface entre la broche et l'outil de coupe. Il doit assurer un serrage précis et sûr de l'outil et permettre un changement d'outil facile et rapide. Les porte-outils pour les ensembles de broches sont disponibles en différents types, tels que des pinces, des mandrins ou des tourelles, et peuvent avoir différents mécanismes de préhension, tels que des pinces à ressort, des mandrins hydrauliques ou des pinces mécaniques. Le porte-outil affecte également le faux-rond et l'équilibre de l'outil de coupe et influence ainsi l'état de surface et la précision de la pièce usinée.

Le système de refroidissement est un élément essentiel de l'ensemble de broche qui fournit un flux de liquide de refroidissement (tel que de l'huile, de l'eau ou de l'air) vers la zone de coupe pour réduire la chaleur, lubrifier l'outil et éliminer les copeaux et les débris. Le système de refroidissement doit être conçu pour minimiser le risque de fuite, de contamination ou de corrosion et pour optimiser les performances de refroidissement et de lubrification pour les différentes opérations de coupe. Les systèmes de refroidissement pour les ensembles de broches peuvent inclure des fonctionnalités telles que des buses, des filtres, des pompes ou des capteurs de température.