Projet Type de moteur de broche sur les fraiseuses/cnc actuelles?

[happy-lulu]

Bonjour,

j'ai fait une petite visite dans un atelier mécanique de mon école cette semaine et j'ai été impressionné par la plage de régime que les broches des cnc ont: entre 0 et 8000tr/min pour une grosse fraiseuse cnc, 0 et 15000tr/min pour une autre plus petite, 0-6000tr/min pour une fehlmann picomax toute neuve, tout ca sans boite à vitesse!

Je me demande quel genre de moteur est dans ces machines? et ou peut-on en trouver pour installer sur sa propre machine? J'ai cherché des servomoteur de 1.5kw, tout ce que je trouve va entre 0 et 3000tr/min max. Je me demandais aussi si il est possible d'installer un variateur de fréquence sur ces servomoteurs (brushless/aimant sur le rotor, j'imagine?), ne pas connecter l'encodeur (puisque le vfd ne le permet pas), et d'envoyer du 400Hz la dedans, ca devrait tourner plus vite que 3000tr/min non?

ma fraiseuse a un moteur asynchrone qui ne supporte pas plus de 53Hz et pas moins de 35Hz(le moteur s'arrête en dehors), du coup avec la boite à vitesse j'ai 0-2000tr/min. Je préfèrerais pouvoir monter plus haut (8000tr/min serait vraiment agréable) tout en gardant du couple à bas régime.

 

[gaston48]

ma fraiseuse a un moteur asynchrone qui ne supporte pas plus de 53Hz et pas moins de 35Hz(le moteur s'arrête en dehors), du coup avec la boite à vitesse j'ai 0-2000tr/min. Je préfèrerais pouvoir monter plus haut (8000tr/min serait vraiment agréable) tout en gardant du couple à bas régime.

Bonjour,
la broche, ainsi que la boite de vitesse d'une machine conventionnelle, ne sont pas prévu pour tourner
à ces vitesses.
la solution conventionnelle est de monter "une sous broche" sous la forme d'un multiplicateur de vitesse avec
l'inconvénient d'une perte de rigidité et de hauteur Z sous le nez de broche (sauf le système Pluvit).
Beaucoup de fraiseuses d'outilleurs disposaient, en tant qu'accessoire complémentaire, d'une tête rapide
avec son propre moteur asynchrone et une transmission par poulies à gradin
Une autre solution est d'adapter une petite broche chinoise de CNC sur la tête ou à la place de la tête conventionnelle

 

[happy-lulu]

Merci pour la réponse.
Je comprends, mais mon objectif était également de supprimer la boite à vitesse, voir même d'installer une broche ATC (on en trouve pour moins de 1000.- sur ebay), donc possiblement toute la tête serait nouvelle (ma fraiseuse est déja convertie en CNC).
Ce qui m'intéresse ici, ce n'est pas l'aspect mécanique de la broche mais la partie moteur électrique qui peut avoir du couple à bas régime et est capable de monter à des régimes autour des 8000tr/min(quel type de moteur, un lien, un exemple, une réf, ou autre chose).
Ma solution actuelle est justement une broche 2.2kw chinoise à côté de la broche principale, mais ca n'a aucun couple en dessous de 15'000tr/min, ca tourne souvent trop vite (ou alors ca plante dans la matière quand on tourne plus lentement), donc c'est pas une solution qui me convient(pour l'instant, ca dépanne mais c'est un peu un gadget je trouve(ou alors j'ai pas trouvé les bons paramètres)).

 

[gaston48]

la partie moteur électrique qui peut avoir du couple à bas régime

Ok, je comprends, ce sont des brushless en général et il n'y a pas de mystère, les puissances nominale installées des broches
sont énormes et tu as un facteur de marche à respecter
Tu consultes cette doc d'une grosse DMU page 19, les broches font de 18 à 37 kW !

 

[Alex31]

les broches font de 18 à 37 kW !

je serai curieux ce voir les courbes de couple / vitesse puissance

autant à basse vitesse, il faut du gros couple pour entrainer du gros diamètre , que devient ce couple à haute vitesse, pour prendre du petit copaux sur du petit diam

 

[gaston48]

je serai curieux ce voir les courbes de couple / vitesse puissance

Tu as un exemple ici ( de chez DMU) :

 

[Squal112]

Sur des fraiseuses comme les tours numériques modernes, tu trouve essentiellement des servomoteurs brushless.
J'en ai monté un sur ma X7 (2.2kW et 8000tr/min) en remplacement du moteur AC classique (limité à 3000tr à 100Hz)

Les puissances vont de 1.5 à plusieurs dizaines de kW selon la taille de la machine, mais c'est vrai que même sur des petites VMC (X5, X7, TC227, Robodrill, etc...) La broche est bien souvent en 5.5 voir 7.5kW.

Sur les plus grosses machines, des boîtes de vitesses (ZF, Baruffaldi, Siemens par ex) munie d'un train d'engrenages planétaires sont couplées au servomoteur de broche afin d'avoir un couple monstre à basses vitesses (taraudages et gros outils) et de bénéficier de Vmax importante (10, 15, 20k tr/min) pour les petits outils carbure et les fraises grande avance.

Duoplan - Two-Speed Gearbox

The ZF Duoplan two-speed gearbox is mainly used in machine tool main-spindle drives, test-benches and applications where high torque is needed.

www.zf.com

Les servomoteurs que tu as du trouver sont des servomoteurs d'axes qui eux sont limités en vitesse.
Concernant les fournisseurs, tu en trouveras sur Aliexpress mais sans trop d'infos.

Le miens provient de chez KinMotor fournis par l'intermédiaire du fabricant de ma broche BT30 ATC (Anyang Wanfeng) que j'ai contacté en direct sur Alibaba.
J'ai pu choisir les specs de la broche, du moteur (Puissance, Vitesse...) et de son drive (Tension, Nb de phase) avant de commander, tout en ayant un plan détaillé de ce dernier pour son intégration.

Voici quelques fournisseurs fiables présents sur Alibaba si tu souhaites échanger avec eux en anglais :
- Hangzhou MIGE
- SZGH Tech (Shenzhen Guanhong Automation)
- KinMotor
- Zhejiang Synmot
- GSK CNC
- Henan Lunyee Industrial Automation

 

[tatave]

Sur le Chiron( le mien est un fz 12s magnum high speed), c'est une servobroche, le moteur fait partie intégrante de la broche...
C'est lourd, mais ça tourne vite et c'est assez coupleux

 

[happy-lulu]

Merci pour ces réponses!
Squal112, j'ai trouvé quelques moteurs sur alibaba, merci pour le tuyau! combien as-tu payé le tiens? Je m'attendais à un prix entre 500 et 1000.-, la on est plus proche des 2000.- sur ce que je trouve (avec les frais d'envoi)...

 

[Squal112]

Merci pour ces réponses!
Squal112, j'ai trouvé quelques moteurs sur alibaba, merci pour le tuyau! combien as-tu payé le tiens? Je m'attendais à un prix entre 500 et 1000.-, la on est plus proche des 2000.- sur ce que je trouve (avec les frais d'envoi)...

Je suis justement en plein sourcing fournisseurs pour un autre servomoteur de broche (3.7kW, 8000tr, 23N.m), le premier devis reçu avec le driver qui va bien (230V 50Hz monophasé), la résistance de freinage et les câbles tombe à 750€ (hors frais de port, TVA et taxes).

C'est un peu plus cher que mon actuel 2.2kW, mais rien de choquant.

Le pack complet de chez Anyang (broche, verin, servo, driver, résistance, câbles et frais de port) m'avais coûté 1655$ (TVA et taxes à ajouter)

 

[Bambi]

Juste quand je me pose la question je tombe sur ce sujet!
Je ne trouve pas, je cherche 1500W environ, c'est possible d'avoir un lien? Merci

 

[Squal112]

Juste quand je me pose la question je tombe sur ce sujet!
Je ne trouve pas, je cherche 1500W environ, c'est possible d'avoir un lien? Merci

Quelle est ta recherche ?
Un servomoteur broche de 1.5kW ?

 

[Bambi]

Oui, ou moins si ça suffit, c'est pour ma BF30, pour laquelle je veux changer les roulements pour monter jusqu'à 6 ou 8000 tours minutes.
J'hésite entre ça ou garder le moteur d'origine et monter un variateur pour le commander avec mach3

 

[Squal112]

Oui, ou moins si ça suffit, c'est pour ma BF30, pour laquelle je veux changer les roulements pour monter jusqu'à 6 ou 8000 tours minutes.
J'hésite entre ça ou garder le moteur d'origine et monter un variateur pour le commander avec mach3

Selon moi, le mieux serait de changer l'ensemble broche + moteur pour une € 121,54 | VEVOR 1,5 kW/2,2 kW Moteur de Broche Refroidi à l%27Air ER11 ER20 4 Roulements pour Machine à Graver Convertisseur de Fréquence https://a.aliexpress.com/_vVTeKH']électrobroche HV (2.2kW - 400Hz - 24.000tr) plus adaptée aux capacités et rigidité de ta BF30.

Un servomoteur de broche c'est très lourd même en 1.5kW (compte 45kg), sans contrepoids sur le Z, ta VaB et son stepper vont pas aimer ça du tout.
Pour en trouver rien de plus simple :

Chinese Manufacturer Gh 1.5kw Cnc Spindle Motor Ac Servo Spindle Motor - Buy Ac Servo Spindle Motor,Cnc Spindle Motor,Spindle Motor Product on Alibaba.com

Chinese Manufacturer Gh 1.5kw Cnc Spindle Motor Ac Servo Spindle Motor - Buy Ac Servo Spindle Motor,Cnc Spindle Motor,Spindle Motor Product on Alibaba.com

m.alibaba.com

Tu trouveras facilement en tapant : 1.5kw servomotor spindle

Après il faut en avoir l'usage, le servo est uniquement utile dans le cadre ou tu réalises très régulièrement des taraudages et encore à condition d'avoir une liaison servo-broche synchrone de qualité.
Autrement un bon moteur AC 2 pôles fait tout aussi bien l'affaire (avec la démultiplication qui va bien pour obtenir 6 ou 8k tr/min) pour beaucoup beaucoup moins cher.

 

[Bambi]

Effectivement, je ne le pensais pas si lourd, merci pour ta réponse !
C'est des modèles sans porte outils du coup ?

 

[gaston48]

Je ne trouve pas, je cherche 1500W environ, c'est possible d'avoir un lien?

Ici tu as un exemple de conversion avec un servo AC d'axe, limité donc à 3000 rpm environ
voir tout ses liens et les commentaires aussi ...


Tu as pas mal d'autres vidéos ...

 

[Squal112]

Ici tu as un exemple de conversion avec un servo AC d'axe, limité donc à 3000 rpm environ
voir tout ses liens et les commentaires aussi ...


Tu as pas mal d'autres vidéos ...

Attention les servos d'axes ne sont pas fait pour tourner à leur vitesse max (3000tr/min) sur de longues périodes, le refroidissement du servo et de l'encodeur ne sont pas du tout prévu pour...

 

[gaston48]

le refroidissement du servo et de l'encodeur ne sont pas du tout prévu pour...

Tout à fait, il est prudent de prévoir une ventilation .

ici à partir de 23'