Pourquoi les réducteurs harmoniques conviennent-ils aux tables rotatives des machines-outils CNC ?

Dans l’industrie des machines-outils, l’évaluation des composants de transmission repose sur un critère simple : les pièces usinées sont-elles conformes aux spécifications ?

Grâce à leur fonctionnement sans jeu, à leur grande rigidité et à leur large gamme de dimensions, les réducteurs harmoniquesHONPINE constituent une solution de transmission fiable pour les tables rotatives de machines-outils, en particulier celles des quatrième et cinquième axes des machines CNC.

Contrairement aux articulations de robots, les tables rotatives de machines-outils fonctionnent généralement à des vitesses relativement faibles, mais exigent une précision de positionnement extrêmement élevée. Elles peuvent également supporter des charges importantes tout en résistant à des forces de coupe continuellement variables. Tout jeu dans la transmission peut se traduire directement par des erreurs d’usinage sur la pièce.

HONPINE propose des réducteurs harmoniques dont le diamètre extérieur va de 13 mm à 246 mm, pour des applications allant des tables rotatives de précision compactes aux grands centres d’usinage.

Trois exigences essentielles pour les composants de transmission des tables rotatives

Absence de jeu

La précision d’indexage dépend fortement du jeu dans le système de transmission.

Les entraînements harmoniques engrènent simultanément sur plusieurs dents, ce qui permet de réduire le jeu à un niveau extrêmement faible. Les modèles standard peuvent atteindre un jeu d’environ 15 secondes d’arc seulement. Dans les applications de tables rotatives, cela se traduit par un jeu perdu très faible entre le mouvement commandé et la rotation réelle.

Grande rigidité en torsion

Lors d’opérations de coupe intensive, les forces exercées par l’outil traversent la pièce jusqu’à la table rotative et provoquent une déformation en torsion.

Une rigidité insuffisante peut entraîner de légères variations de la position de la pièce pendant l’usinage, ce qui affecte l’état de surface et la précision dimensionnelle. Les réducteurs harmoniques utilisés dans les tables rotatives nécessitent donc généralement des roulements à rouleaux croisés à haute rigidité afin d’assurer une rigidité suffisante de l’ensemble.

Capacité de charge

La charge d’une table rotative dépend du poids de la pièce et du dispositif de fixation, ainsi que des conditions de coupe. Le couple requis peut aller de quelques dizaines de newtons-mètres à plus de 1 000 N·m.

Les fournisseurs doivent donc proposer une gamme suffisamment étendue de dimensions de réducteurs et de couples nominaux pour répondre aux différents besoins des machines-outils.

Options de réducteurs harmoniques pour les applications de machines-outils

Les applications de machines-outils nécessitent desréducteurs harmoniquesdans une large gamme de dimensions.

Les tables rotatives des quatrième et cinquième axes sont largement utilisées dans les centres d’usinage de moyenne et grande taille, chaque machine nécessitant des dimensions et des configurations de réducteur différentes.

Avec des diamètres extérieurs allant de 13 mm à 246 mm, les réducteurs harmoniques HONPINE couvrent les applications allant des petites tables rotatives de précision aux ensembles de grands centres d’usinage.

Pourquoi les réducteurs harmoniques HONPINE conviennent-ils aux applications d’usinage exigeantes ?

Applications à couple élevé et coupe intensive

Pour les conditions de coupe exigeantes, la gamme de réducteurs harmoniques à couple élevé de HONPINE offre une capacité de couple nettement supérieure à celle des modèles standard.

Associés à des roulements à rouleaux croisés à haute rigidité, ces réducteurs conviennent aux entraînements d’indexage utilisés pour l’usinage de moules de précision, de composants d’équipements pour les nouvelles énergies et de dispositifs médicaux.

Machines compactes de gravure et de fraisage

Les petites machines de gravure et de fraisage, notamment les fraiseuses dentaires, nécessitent généralement des réducteurs de dimensions réduites.

Grâce à leur format compact, à leur haute précision et à leur fonctionnement stable, les réducteurs harmoniques miniatures de HONPINE sont utilisés sur ce marché spécialisé.

Magasins d’outils et mécanismes d’inclinaison

Les magasins d’outils et les mécanismes d’inclinaison nécessitent également un contrôle de position rapide et précis.

Dans les applications de magasins d’outils, les réducteurs harmoniques permettent des changements d’outils rapides et précis, améliorant ainsi l’efficacité de l’usinage et la précision du positionnement des outils.

Dans les grands centres d’usinage à portique, les réducteurs harmoniques de type cup offrent un couple de sortie stable et une grande rigidité pour les tables rotatives et les mécanismes d’inclinaison des têtes de broche.

Découpe au jet d’eau et équipements pour le travail du bois

Les machines à jet d’eau utilisées pour la découpe de la pierre et le profilage de tôles d’acier, ainsi que les équipements de gravure et de fraisage pour le travail du bois, constituent d’autres applications des réducteurs harmoniques.

Une même machine peut utiliser plusieurs réducteurs harmoniques, souvent en configuration de type chapeau.

Dans toutes ces applications, la valeur d’un composant de transmission se résume finalement à une question : la machine peut-elle produire de façon constante des pièces conformes aux spécifications ?

Comment la précision et la durée de vie contribuent-elles à la régularité des performances d’usinage ?

Les machines-outils sont conçues pour fonctionner longtemps. Les clients attendent donc des tables rotatives qu’elles offrent un positionnement précis dès leur mise en service et conservent cette précision pendant une utilisation prolongée.

Les réducteurs harmoniques HONPINE offrent une précision de positionnement de ±15 secondes d’arc et une durée de vie nominale de 10 000 à 15 000 heures.

Comparée aux profils de dents conventionnels à double arc de cercle, la technologie de profil de dent δ de HONPINE offre :

- Une augmentation de 15 % à 30 % de la capacité de charge.

- Une réduction de 8 à 10 °C de l’échauffement.

- Une réduction de plus de 30 % de la zone de contact affectée par les piqûres de fatigue des engrenages.

- Plus de 15 000 heures de fonctionnement continu lors des essais.

L’amélioration de la maîtrise de la température est particulièrement utile dans les applications de machines-outils. Les variations de température provoquent des déformations thermiques, susceptibles de nuire à la précision d’usinage même lorsque le positionnement mécanique semble stable.

Le faible couple de démarrage des entraînements harmoniques constitue également un avantage pour l’usinage de précision. Lors des mouvements à faible vitesse et à avance fine, un mouvement plus fluide et mieux maîtrisé contribue à maintenir une qualité de surface constante.

Pourquoi choisir les réducteurs harmoniques HONPINE pour les tables rotatives de machines-outils ?

Les tables rotatives de machines-outils imposent des exigences élevées aux composants de transmission. Les erreurs de positionnement affectent directement les résultats d’usinage, tandis que le fonctionnement à long terme révèle la capacité de la transmission à conserver ses performances.

L’adéquation des produits HONPINE à ces applications repose sur une gamme complète de dimensions, une gamme de produits à couple élevé, leur compatibilité avec des roulements à rouleaux croisés à haute rigidité et une durée de vie nominale de 10 000 à 15 000 heures.

Bien que ces caractéristiques n’aient pas été développées exclusivement pour les machines-outils, elles démontrent la capacité de produits de transmission bien conçus à répondre à des exigences élevées dans plusieurs secteurs.