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Comment fonctionne une broche ATC ?

Dans le monde de l’usinage CNC moderne, la vitesse et l’efficacité sont primordiales.

Un élément essentiel qui contribue aux deux est le broche ATC, abréviation de Broche de changeur d'outils automatiqueCette conception de broche avancée élimine le besoin de changements d'outils manuels en automatisant le processus, ce qui permet d'économiser un temps de production précieux et de réduire les coûts de main-d'œuvre.

Alors, comment fonctionne exactement un broche ATC Travaillez et pourquoi est-ce une fonctionnalité essentielle des routeurs, fraiseuses et centres d'usinage CNC actuels ? Cet article vous expliquera le principe de fonctionnement, le mécanisme, les types et les avantages des broches ATC dans les environnements d'usinage professionnels.

Table des matières

Qu'est-ce qu'une broche ATC ?

Un broche ATC est un moteur de broche haute performance équipé d'un système de changement d'outils automatiqueIl permet aux machines CNC de basculer entre différents outils (tels que des fraises, des perceuses et des mèches de gravure) pendant un travail sans arrêter la machine ni nécessiter d'intervention humaine.

Ce système améliore l'efficacité des travaux multi-processus, en particulier dans les industries du travail du bois, du travail des métaux, de la taille de la pierre et de l'usinage composite.

Comment fonctionne une broche ATC ? | Explication du changeur d'outils automatique

Principe de fonctionnement de la broche ATC

La broche ATC fonctionne en conjonction avec un magasin d'outils (carrousel ou linéaire) et un système de contrôle. Voici une description simplifiée du processus :

  • Commande d'outil émise :
    Le contrôleur CNC envoie un signal pour lancer un changement d'outil en fonction du code G programmé.
  • Outil d'arrêt et de libération de la broche :
    La broche s'arrête de tourner et active un mécanisme de déverrouillage pneumatique ou hydraulique pour éjecter le porte-outil actuel.
  • Le magasin d'outils se met en position :
    Le magasin d'outils tourne ou glisse en place pour aligner l'outil correct avec la broche.
  • Outil saisi par la broche :
    La broche se fixe automatiquement sur le nouvel outil à l'aide d'une pince ou d'un mécanisme de verrouillage à tirette.
  • Reprendre l'opération :
    La machine CNC reprend l'usinage avec le nouvel outil sans intervention manuelle.

Ce processus transparent peut prendre aussi peu que 2 à 5 secondes, selon le système.

Composants clés d'un système de broche ATC

  • Moteur de broche :
    Moteur à grande vitesse avec contrôle précis du couple et du régime.

  • Porte-outil :
    Généralement de type ER, ISO, BT ou HSK, permettant une fixation d'outil standardisée.

  • Mécanisme de barre de traction :
    Système pneumatique ou hydraulique à l'intérieur de la broche qui serre et libère l'outil.

  • Magasin d'outils :
    Stocke plusieurs outils et index à la position correcte lors d'un changement.

  • Contrôleur CNC :
    Coordonne le processus de changement d'outil via des commandes préprogrammées.

Types de mécanismes ATC

Carrousel ATC

  • Magazine Rotary
  • Courant dans les routeurs CNC à grande vitesse et les centres d'usinage
  • Prend en charge 8 à 40+ positions d'outils

ATC linéaire

  • Outils disposés en ligne droite à côté du bâti de la machine
  • Plus simple, plus économique et plus facile à entretenir

ATC de type bras

  • Le bras robotisé saisit et échange les outils
  • Courant dans les machines industrielles à 5 axes

Spécifications populaires des moteurs de broche refroidis par air

Article Spécification
Type de broche Moteur de broche ATC (changeur d'outils automatique)
Puissance de sortie 6 kW
Tension nominale 380 V / triphasé (personnalisable pour 220 V)
Courant nominal Environ 12 A
Fréquence nominale 200–400 Hz
Vitesse maximale 24 000 tr/min (également disponible en 18 000 tr/min ou 12 000 tr/min)
Couple nominal 5,8 Nm
Couple maximal 7,2 Nm
Méthode de refroidissement Refroidi par eau / Refroidi par air (en option)
Type de porte-outil ISO30 / HSK F63 / BT30 (en option)
Méthode de changement d'outil Changement d'outil automatique pneumatique
Type de pince ER32
Type de roulements 4 roulements à contact oblique en céramique
Lubrification des roulements Graissé / Brouillard d'huile (en option)
Précision du faux-rond ≤ 0,001 mm
Poids de la broche Environ 28 à 32 kg
Type de montage Montage à bride / Montage carré
Classe de protection IP54 / IP65 (en option)
Application Travail du bois CNC, fraisage d'aluminium, découpe de plastique, etc.
Adéquation des matériaux Bois, plastique, acrylique, aluminium, cuivre
garantie 12 mois

Conclusion

Compréhension comment fonctionne une broche ATC est essentiel pour exploiter pleinement le potentiel de l'automatisation CNC. En automatisant le changement d'outil, les broches ATC permettent de gagner du temps, d'améliorer la précision et de rationaliser la production, ce qui les rend indispensables dans les environnements de fabrication compétitifs.

Si vos opérations nécessitent plusieurs parcours d'outils, un broche à changeur d'outils automatique Ce n'est pas un luxe, c'est une nécessité. Investir dans une solution de broche ATC adaptée peut considérablement améliorer les capacités, la fiabilité et le retour sur investissement de votre machine CNC.

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