Cnc-Info 032012 Qualite Dequilibrage f

7/25/2019 Cnc-Info 032012 Qualite Dequilibrage f

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Qualit dquilibrageCauses, effets du dsquilibre et quilibrage correct

Par Thomas Oertli

Les procds modernes dusinage imposent des exigences particulires en matired'quilibrage et de prcision de concentricit des machines-outils. Une haute qualitdquilibrage assure une stabilit de fonctionnement maximale, mme des vitesses derotation leves, et garantit ainsi les meilleurs rsultats dusinage possibles. En outre, des outilsbien quilibrs rduisent les oscillations et prservent les arbres des machines.

Sur le thme du dsquilibre , la littrature spcialise fait souvent rfrence aux rotors. Aufigur, lexpression rotor peut tre compare une tte de rabot cylindrique. Pour nosproduits, cette expression peut galement tre remplace par outil ou jeu doutils.

Causes possibles du dsquilibre

Construction asymtrique du porte-outils :par exemple, vis de serrage des porte-outils Weldon, soupape dadmission dun manchonde serrage hydro

Rpartition asymtrique de la masse en raison des tolrances de fabrication/montage :par exemple, lments coupants manquants ou dfectueux, contre-fers de serrage depoids diffrents

Erreur dalignement lors du montage dun corps doutil :par exemple, alsage de la fraise pas angle droit par rapport au moyeu, moyeux pasparallles

Erreur de concentricit :par exemple, erreur de concentricit de larbre de la fraise ou du porte-outils (arbre demoteur)

Erreur de concentricit de larbre du moteurpar exemple, logement de larbre du moteur ou intersection entre larbre du moteur etlarbre de la fraise

Pour les outils dmontables, les tolrances du systme de serragepar exemple, tolrance entre lalsage et larbre de la fraise, erreur de concentricit de lapince de serrage, etc.

Effets du dsquilibre

Gnration doscillations / vibrations suite au dsquilibre Dgradation de la qualit de surface Limitation de la vitesse de rotation maximale Superposition doscillations sur un autre arbre dans la machine

Mars 2012

INFO CNC


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Dgts de larbre ou du moteur dus lentreposage Augmentation de lusure des lments coupants Formation de corrosion des surfaces de contact aux intersections

Dsquilibre statique

Un dsquilibre statique intervient lorsque le centre de gravit du corps en rotation ne se situepas sur la mme ligne que laxe de rotation du corps. Une des causes est que le poids du corps

nest pas rparti rgulirement autour de laxe de rotation, mais que, au contraire, le corps estplus lourd dun ct et dun niveau que de lautre. (Exemple 1 : surpoids ct B.) De ce fait, lecorps ne pivote pas en cercle rgulier, mais en ovale.

Une autre cause est que laxe du corps en rotation ne correspond pas laxe derotation (voir lexemple : laxe du corps se situe au-dessus de laxe de rotation), enraison de la prsence dun jeu entre le mandrin de serrage et la tige. Dans lesdeux cas, il est possible dliminer les oscillations en procdant lquilibrage surun niveau.

Exemple : En rgle gnrale, une fraise longue loge dans un mandrin Weldonprsente un dsquilibre statique, tant donn que laxe de la fraise ne correspond

Corps en rotation

Oscillation

Axe de rotation

Axe du cor s

Ct A

Ct B

Axe de rotation

Ct B

Ct A

Surpoids

Corps en rotation

Oscillation

Niveau 1


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pas laxe de rotation du mandrin, mais est dcal paralllement laxe de rotation.

Exemple : Si une masse dalourdissement est fixe un pneu de vlo, la roue fait un bruit degrondement sourd chaque rotation, puisque le centre de gravit ne se situe plus sur l'axe dela roue.

Dsquilibre dynamique

Les dsquilibres dynamiques interviennent lorsque le centre de gravit du corps en rotationreste au repos, alors que laxe du corps vacille. Cela est d la prsence dun surpoids desdeux cts (cts A et B) et sur les deux niveaux, provoquant ainsi des oscillations circulaires lextrmit de laxe. On ne peut remdier ce dsquilibre quen procdant un quilibragedynamique sur deux niveaux. Lquilibrage sur deux niveaux na de sens que pour les longsoutils asymtriques.

Exemple : En rgle gnrale, une fraise longue loge dans un mandrin de serrage pince prsente un dsquilibre dynamique, tant donn que laxe de la fraise necorrespond pas laxe de rotation du mandrin.

Corps en rotation

Oscillation

Axe de rotation

Axe du cor s

Axe de

Ct B

Ct A

Surpoids

Corps en rotation

Oscillation

Surpoids

Niveau 1 Niveau 2

Axe de rotation


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Exemple : Sur une roue de voiture, cette forme de dsquilibre est souvent dsigne par leterme flottement . Raison pour laquelle les roues sont quilibres dynamiquement, ce quipeut ncessiter la fixation de poids dquilibrage des deux cts de la jante, lintrieur et lextrieur.

Lquilibrage

Pour liminer les forcesproduites par le dsquilibre et les oscillationsperturbatrices, il fautquilibrer. En pratique, il est impossible datteindre un quilibrage parfait. Il subsiste toujoursun certain dsquilibre rsiduel. Raison pour laquelle : Equilibrage = Rduction des effetsdu dsquilibre

La qualit dquilibrageLa prcision dun quilibrage est dtermine par la qualit dquilibrage G. La qualitdquilibrage se rapporte toujours une certaine vitesse de rotation de service de loutil. Ledsquilibre rsiduel admissible se calcule sur la base de la qualit dquilibrage, de la vitessede rotation de service et du poids de loutil.

Une qualit dquilibrage pertinente est dpasse ds lors que lerreur de concentricit delarbre de la machine ou que la prcision de reproductibilit du changement d'outil rduit denouveau nant la proprit d'quilibrage. Exemple : Lerreur de changement de larbre HSKest de 0,002 mm.

Pourquoi lquilibrage est-il tellement important ?

LongvitLes roulements, les suspensions, les botiers et les supports sont fortement sollicits par lesoscillations dues au dsquilibre, ce qui en acclre lusure. La dure de vie des produitsprsentant des pices non quilibres est souvent plus courte. La longvit des lments

coupants est rduite par le dsquilibre.

ScuritLes oscillations peuvent rduire la force de friction des raccords boulonns, au point dedesserrer les siges de couteaux. Les interrupteurs lectriques des machines-outils sontperturbs par les vibrations, les conduites hydrauliques peuvent se briser aux raccords. Ledsquilibre peut diminuer considrablement la scurit de service dune machine mettant endanger les hommes et la machine.

Quelle est la mthode d'quilibrage utilise par OERTLI ?

Dans un jeu doutils, toutes les fraises, lexception de la fraise suprieure et de la fraiseinfrieure, sont quilibres sparment. Dans un jeu lments amovibles, le dsquilibrersiduel minimum est corrig au niveau de la fraise suprieure et de la fraise infrieure. Cestpourquoi la fraise suprieure et la fraise infrieure ne peuvent en aucun cas tre changes sansdabord quilibrer le jeu. Il convient ds lors de rquilibrer le jeu complet ou de rduire lavitesse de rotation.


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Nous recommandons de faire rquilibrer rgulirement les outils. Lusine de Hri propose unservice rapide et professionnel de rquilibrage des outils et des jeux doutils.

Pour toutes questions supplmentaires, nhsitez pas vous adresser notre ProductManager, Thomas Oertli.

Ct B

Ct A

Correction

Corps en rotation

Niveau 1 Niveau 2

Correction

Axe de rotation

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