Connaissance de la broche

Logement de broche

Outre les paliers de la broche d'avance et des tables tournantes, ainsi que les glissières des tables de travail, le palier de la broche principale est l'un des composants les plus importants de la machine-outil, qui absorbent et transmettent les forces. Le palier de broche doit répondre aux exigences imposées aux machines-outils. Ces exigences sont les suivantes : une grande précision de travail et des performances élevées à long terme, avec en même temps des coûts de fabrication et d'exploitation réduits.
Pour répondre à ces exigences, les paliers de broche présentent les caractéristiques suivantes :

  • Positionnement précis avec de faibles forces d'avance grâce à un faible frottement et à un faible glissement saccadé
  • Maintien de la précision à long terme grâce à la faible usure et à la sécurité contre le grippage. 
  • Modifications minimes de la position des composants guidés grâce à une grande rigidité et une absence de jeu
  • Prévention de la tendance au broutage de la machine-outil grâce à un bon amortissement dans les directions de charge et de mouvement.

Les paliers de broche sont classés selon leur principe physique ou selon le type de lubrifiant, la constitution du film lubrifiant ou le développement des forces :

  • paliers hydrodynamiques,
  • paliers hydrostatiques
  • paliers aérostatiques (à gaz)
  • paliers électromagnétiques. 

Les paliers à roulement représentent le principe de logement le plus fréquemment utilisé pour les paliers de broche. Les nombreuses caractéristiques positives des roulements, notamment leur normalisation à l'échelle internationale, le calcul relativement simple et la sélection aisée sur la base de catalogues, sont les raisons de ce développement. Chaque type de roulement ne convient principalement qu'à un seul domaine d'application caractéristique. Cela s'explique par la satisfaction plus ou moins grandes du roulement aux exigences de l'application en termes de capacité de charge, de rigidité, de possibilité de réglage axial de l'angle, de précision de guidage accrue et de vitesses de rotation. En règle générale, les roulements à rouleaux sont plus résistants que les roulements à billes de taille identique. En revanche, les roulements à rouleaux sont inférieurs aux roulements à billes dans le cas de charges radiales et axiales combinées et en présence de limitations de vitesse. Ainsi, les paliers de broche ont été spécialement développés pour l'industrie de la machine-outil afin de répondre aux exigences, à savoir une précision et une rigidité élevées ainsi que de faibles couples de frottement.

En combinaison avec les paliers de broche, les roulements à rouleaux cylindriques peuvent être utilisés comme paliers libres, ce qui permet d'éviter une construction complexe de l'emplacement du palier libre. En outre, les roulements à rouleaux cylindriques, compte tenu des surfaces de contact supérieures des pièces en contact de roulement, présentent une rigidité radiale supérieure ; cependant, ils sont limités par une vitesse de rotation maximale d'env. 1,0 x 106 mm/mn. [WECK2]
 
L'agencement des paliers à roulement peut être scindé en trois agencements de base :

  • Agencement Fixe-Libre
  • Agencement Fixe-Fixe
  • Agencement à ressort