« Analyse des caractéristiques du système d'entraînement principal des machines-outils à commande numérique »
Dans la production industrielle moderne, les machines-outils CNC occupent une place importante grâce à leurs capacités d'usinage efficaces et précises. Composant essentiel, le système d'entraînement principal des machines-outils CNC influence directement leurs performances et la qualité d'usinage. Laissez le fabricant de machines-outils CNC analyser en profondeur les caractéristiques de ce système.
I. Large plage de régulation de vitesse et capacité de régulation de vitesse en continu
Le système d'entraînement principal des machines-outils CNC doit disposer d'une plage de régulation de vitesse très large. Cela permet de sélectionner les paramètres de coupe les plus adaptés aux différents matériaux, techniques d'usinage et exigences des outils lors de l'usinage. C'est la seule façon d'obtenir une productivité maximale, une précision d'usinage optimale et une excellente qualité de surface.
Pour les machines-outils CNC classiques, une plage de régulation de vitesse plus large permet de s'adapter à différents besoins d'usinage. Par exemple, en ébauche, une vitesse de rotation plus faible et une force de coupe plus importante peuvent être sélectionnées pour améliorer l'efficacité de l'usinage ; en finition, une vitesse de rotation plus élevée et une force de coupe plus faible peuvent être sélectionnées pour garantir la précision de l'usinage et la qualité de surface.
Pour les centres d'usinage, la complexité des tâches d'usinage impliquant différents procédés et matériaux impose des exigences plus élevées en matière de régulation de vitesse du système de broche. Les centres d'usinage peuvent être amenés à passer rapidement de l'usinage à grande vitesse au taraudage à basse vitesse, entre autres. Cela exige que le système de broche puisse ajuster rapidement et précisément la vitesse de rotation pour répondre aux besoins des différents procédés.
Afin d'obtenir une plage de régulation de vitesse aussi large, le système d'entraînement principal des machines-outils CNC adopte généralement une technologie de régulation de vitesse continue. Cette régulation permet d'ajuster en continu la vitesse de rotation de la broche dans une plage donnée, évitant ainsi les chocs et les vibrations causés par les changements de vitesse avec la régulation de vitesse traditionnelle, améliorant ainsi la stabilité et la précision de l'usinage. Parallèlement, la régulation de vitesse continue permet d'ajuster la vitesse de rotation en temps réel en fonction de la situation réelle du processus, améliorant ainsi l'efficacité et la qualité de l'usinage.
Le système d'entraînement principal des machines-outils CNC doit disposer d'une plage de régulation de vitesse très large. Cela permet de sélectionner les paramètres de coupe les plus adaptés aux différents matériaux, techniques d'usinage et exigences des outils lors de l'usinage. C'est la seule façon d'obtenir une productivité maximale, une précision d'usinage optimale et une excellente qualité de surface.
Pour les machines-outils CNC classiques, une plage de régulation de vitesse plus large permet de s'adapter à différents besoins d'usinage. Par exemple, en ébauche, une vitesse de rotation plus faible et une force de coupe plus importante peuvent être sélectionnées pour améliorer l'efficacité de l'usinage ; en finition, une vitesse de rotation plus élevée et une force de coupe plus faible peuvent être sélectionnées pour garantir la précision de l'usinage et la qualité de surface.
Pour les centres d'usinage, la complexité des tâches d'usinage impliquant différents procédés et matériaux impose des exigences plus élevées en matière de régulation de vitesse du système de broche. Les centres d'usinage peuvent être amenés à passer rapidement de l'usinage à grande vitesse au taraudage à basse vitesse, entre autres. Cela exige que le système de broche puisse ajuster rapidement et précisément la vitesse de rotation pour répondre aux besoins des différents procédés.
Afin d'obtenir une plage de régulation de vitesse aussi large, le système d'entraînement principal des machines-outils CNC adopte généralement une technologie de régulation de vitesse continue. Cette régulation permet d'ajuster en continu la vitesse de rotation de la broche dans une plage donnée, évitant ainsi les chocs et les vibrations causés par les changements de vitesse avec la régulation de vitesse traditionnelle, améliorant ainsi la stabilité et la précision de l'usinage. Parallèlement, la régulation de vitesse continue permet d'ajuster la vitesse de rotation en temps réel en fonction de la situation réelle du processus, améliorant ainsi l'efficacité et la qualité de l'usinage.
II. Haute précision et rigidité
L'amélioration de la précision d'usinage des machines-outils CNC est étroitement liée à la précision du système de broche. Cette précision détermine directement la précision de la position relative de l'outil par rapport à la pièce pendant l'usinage, affectant ainsi la précision d'usinage de la pièce.
Afin d'améliorer la précision de fabrication et la rigidité des pièces rotatives, le système d'entraînement principal des machines-outils CNC a bénéficié d'une série de mesures lors de la conception et de la fabrication. Tout d'abord, l'ébauche d'engrenage est soumise à un procédé de trempe par chauffage par induction haute fréquence. Ce procédé confère à la surface de l'engrenage une dureté et une résistance à l'usure élevées tout en préservant sa ténacité interne, améliorant ainsi la précision de transmission et sa durée de vie. Grâce au chauffage par induction haute fréquence et à la trempe, la dureté de la surface des dents atteint un niveau très élevé, réduisant ainsi l'usure et la déformation de l'engrenage pendant la transmission et garantissant ainsi sa précision.
Deuxièmement, lors de la dernière étape de transmission du système de broche, une méthode de transmission stable est adoptée pour assurer une rotation stable. Par exemple, une transmission par courroie synchrone de haute précision ou un entraînement direct peuvent être utilisés. La transmission par courroie synchrone offre les avantages d'une transmission stable, d'un faible bruit et d'une grande précision, ce qui permet de réduire efficacement les erreurs de transmission et les vibrations. L'entraînement direct relie directement le moteur à la broche, éliminant ainsi la liaison de transmission intermédiaire et améliorant encore la précision et la réactivité de la transmission.
De plus, afin d'améliorer la précision et la rigidité du système de broche, il est nécessaire d'utiliser des roulements de haute précision. Ces roulements permettent de réduire le faux-rond et le mouvement axial de la broche pendant la rotation, améliorant ainsi sa précision. Parallèlement, un réglage judicieux de la portée du support est également essentiel pour améliorer la rigidité de l'ensemble broche. En optimisant la portée du support, la déformation de la broche peut être minimisée lorsqu'elle est soumise à des forces externes telles que la force de coupe et la gravité, garantissant ainsi la précision de l'usinage.
L'amélioration de la précision d'usinage des machines-outils CNC est étroitement liée à la précision du système de broche. Cette précision détermine directement la précision de la position relative de l'outil par rapport à la pièce pendant l'usinage, affectant ainsi la précision d'usinage de la pièce.
Afin d'améliorer la précision de fabrication et la rigidité des pièces rotatives, le système d'entraînement principal des machines-outils CNC a bénéficié d'une série de mesures lors de la conception et de la fabrication. Tout d'abord, l'ébauche d'engrenage est soumise à un procédé de trempe par chauffage par induction haute fréquence. Ce procédé confère à la surface de l'engrenage une dureté et une résistance à l'usure élevées tout en préservant sa ténacité interne, améliorant ainsi la précision de transmission et sa durée de vie. Grâce au chauffage par induction haute fréquence et à la trempe, la dureté de la surface des dents atteint un niveau très élevé, réduisant ainsi l'usure et la déformation de l'engrenage pendant la transmission et garantissant ainsi sa précision.
Deuxièmement, lors de la dernière étape de transmission du système de broche, une méthode de transmission stable est adoptée pour assurer une rotation stable. Par exemple, une transmission par courroie synchrone de haute précision ou un entraînement direct peuvent être utilisés. La transmission par courroie synchrone offre les avantages d'une transmission stable, d'un faible bruit et d'une grande précision, ce qui permet de réduire efficacement les erreurs de transmission et les vibrations. L'entraînement direct relie directement le moteur à la broche, éliminant ainsi la liaison de transmission intermédiaire et améliorant encore la précision et la réactivité de la transmission.
De plus, afin d'améliorer la précision et la rigidité du système de broche, il est nécessaire d'utiliser des roulements de haute précision. Ces roulements permettent de réduire le faux-rond et le mouvement axial de la broche pendant la rotation, améliorant ainsi sa précision. Parallèlement, un réglage judicieux de la portée du support est également essentiel pour améliorer la rigidité de l'ensemble broche. En optimisant la portée du support, la déformation de la broche peut être minimisée lorsqu'elle est soumise à des forces externes telles que la force de coupe et la gravité, garantissant ainsi la précision de l'usinage.
III. Bonne stabilité thermique
Lors de l'usinage des machines-outils CNC, la rotation à grande vitesse de la broche et l'action de la force de coupe génèrent une importante quantité de chaleur. Si cette chaleur ne peut être dissipée à temps, elle provoque une augmentation de la température de la broche, provoquant ainsi des déformations thermiques et affectant la précision de l'usinage.
Afin de garantir une bonne stabilité thermique du système de broche, les fabricants de machines-outils CNC adoptent généralement diverses mesures de dissipation thermique. Par exemple, des canaux d'eau de refroidissement sont placés à l'intérieur du boîtier de la broche, et la chaleur générée par la broche est évacuée par circulation de liquide de refroidissement. Parallèlement, des dispositifs auxiliaires de dissipation thermique, tels que des dissipateurs thermiques et des ventilateurs, peuvent également être utilisés pour améliorer encore la dissipation thermique.
De plus, la technologie de compensation thermique sera prise en compte lors de la conception du système de broche. La surveillance en temps réel de la déformation thermique du système de broche et l'adoption de mesures de compensation adaptées permettent de réduire efficacement son influence sur la précision d'usinage. Par exemple, l'erreur causée par la déformation thermique peut être compensée en ajustant la position axiale de la broche ou en modifiant la valeur de compensation de l'outil.
Lors de l'usinage des machines-outils CNC, la rotation à grande vitesse de la broche et l'action de la force de coupe génèrent une importante quantité de chaleur. Si cette chaleur ne peut être dissipée à temps, elle provoque une augmentation de la température de la broche, provoquant ainsi des déformations thermiques et affectant la précision de l'usinage.
Afin de garantir une bonne stabilité thermique du système de broche, les fabricants de machines-outils CNC adoptent généralement diverses mesures de dissipation thermique. Par exemple, des canaux d'eau de refroidissement sont placés à l'intérieur du boîtier de la broche, et la chaleur générée par la broche est évacuée par circulation de liquide de refroidissement. Parallèlement, des dispositifs auxiliaires de dissipation thermique, tels que des dissipateurs thermiques et des ventilateurs, peuvent également être utilisés pour améliorer encore la dissipation thermique.
De plus, la technologie de compensation thermique sera prise en compte lors de la conception du système de broche. La surveillance en temps réel de la déformation thermique du système de broche et l'adoption de mesures de compensation adaptées permettent de réduire efficacement son influence sur la précision d'usinage. Par exemple, l'erreur causée par la déformation thermique peut être compensée en ajustant la position axiale de la broche ou en modifiant la valeur de compensation de l'outil.
IV. Fonction de changement d'outil automatique fiable
Pour les machines-outils CNC telles que les centres d'usinage, le changement automatique d'outils est une caractéristique essentielle. Le système d'entraînement principal des machines-outils CNC doit coopérer avec le dispositif de changement automatique d'outils pour réaliser des opérations rapides et précises.
Afin de garantir la fiabilité du changement automatique d'outil, le système de broche doit présenter une certaine précision de positionnement et une force de serrage optimale. Lors du changement d'outil, la broche doit pouvoir se positionner avec précision et serrer fermement l'outil afin d'éviter tout desserrage ou chute de l'outil pendant l'usinage.
Parallèlement, la conception du dispositif de changement d'outil automatique doit également tenir compte de la coopération avec le système de broche. La structure du dispositif de changement d'outil doit être compacte et son action doit être rapide et précise afin de réduire le temps de changement d'outil et d'améliorer l'efficacité de l'usinage.
Pour les machines-outils CNC telles que les centres d'usinage, le changement automatique d'outils est une caractéristique essentielle. Le système d'entraînement principal des machines-outils CNC doit coopérer avec le dispositif de changement automatique d'outils pour réaliser des opérations rapides et précises.
Afin de garantir la fiabilité du changement automatique d'outil, le système de broche doit présenter une certaine précision de positionnement et une force de serrage optimale. Lors du changement d'outil, la broche doit pouvoir se positionner avec précision et serrer fermement l'outil afin d'éviter tout desserrage ou chute de l'outil pendant l'usinage.
Parallèlement, la conception du dispositif de changement d'outil automatique doit également tenir compte de la coopération avec le système de broche. La structure du dispositif de changement d'outil doit être compacte et son action doit être rapide et précise afin de réduire le temps de changement d'outil et d'améliorer l'efficacité de l'usinage.
V. Technologie de contrôle avancée
Le système d'entraînement principal des machines-outils CNC adopte généralement une technologie de contrôle avancée pour un contrôle précis de paramètres tels que la vitesse et le couple de la broche. Par exemple, la régulation de vitesse par conversion de fréquence CA et la servocommande peuvent être utilisées.
La technologie de régulation de vitesse par conversion de fréquence CA permet d'ajuster la vitesse de la broche en temps réel en fonction des besoins d'usinage. Elle offre une large plage de régulation, une grande précision et des économies d'énergie. La technologie de servocommande permet un contrôle précis du couple de la broche et améliore la réponse dynamique pendant l'usinage.
De plus, certaines machines-outils CNC haut de gamme sont équipées d'un système de surveillance en ligne de la broche. Ce système surveille l'état de fonctionnement de la broche en temps réel, notamment la vitesse de rotation, la température et les vibrations. Grâce à l'analyse et au traitement des données, les risques de défaillance potentiels peuvent être détectés à temps, ce qui permet d'assurer la maintenance et la réparation de la machine-outil.
En résumé, le système d'entraînement principal des machines-outils CNC présente des caractéristiques telles qu'une large plage de régulation de vitesse, une précision et une rigidité élevées, une bonne stabilité thermique, un changement d'outil automatique fiable et une technologie de contrôle avancée. Ces caractéristiques permettent aux machines-outils CNC d'exécuter efficacement et avec précision diverses tâches d'usinage complexes dans la production industrielle moderne, garantissant ainsi une amélioration significative de l'efficacité de la production et de la qualité des produits.
Le système d'entraînement principal des machines-outils CNC adopte généralement une technologie de contrôle avancée pour un contrôle précis de paramètres tels que la vitesse et le couple de la broche. Par exemple, la régulation de vitesse par conversion de fréquence CA et la servocommande peuvent être utilisées.
La technologie de régulation de vitesse par conversion de fréquence CA permet d'ajuster la vitesse de la broche en temps réel en fonction des besoins d'usinage. Elle offre une large plage de régulation, une grande précision et des économies d'énergie. La technologie de servocommande permet un contrôle précis du couple de la broche et améliore la réponse dynamique pendant l'usinage.
De plus, certaines machines-outils CNC haut de gamme sont équipées d'un système de surveillance en ligne de la broche. Ce système surveille l'état de fonctionnement de la broche en temps réel, notamment la vitesse de rotation, la température et les vibrations. Grâce à l'analyse et au traitement des données, les risques de défaillance potentiels peuvent être détectés à temps, ce qui permet d'assurer la maintenance et la réparation de la machine-outil.
En résumé, le système d'entraînement principal des machines-outils CNC présente des caractéristiques telles qu'une large plage de régulation de vitesse, une précision et une rigidité élevées, une bonne stabilité thermique, un changement d'outil automatique fiable et une technologie de contrôle avancée. Ces caractéristiques permettent aux machines-outils CNC d'exécuter efficacement et avec précision diverses tâches d'usinage complexes dans la production industrielle moderne, garantissant ainsi une amélioration significative de l'efficacité de la production et de la qualité des produits.