Lorsqu’une défonceuse CNC standard est soumise à une production impliquant de longues courses, des charges élevées et une cadence élevée, les composants de mouvement de base peuvent devenir le maillon faible. Dans le cadre de ce projet mené en Inde, LONGQIAO a collaboré avec un fabricant partenaire de défonceuses CNC afin de moderniser une défonceuse CNC 1325 destinée au travail du bois en y intégrant un réducteur planétaire, crémaillère et pignon de précision, système d'asservissement, guidages linéaires, vis à billes, moteur de broche et composants CNC associés.
Il en a résulté une solution complète de transmission et de mouvement à usage intensif, conçue en fonction des besoins réels de production du client, plutôt qu’un simple remplacement de pièces individuelles.
| Projet | Détails |
|---|---|
| Client | Utilisateur final |
| Pays | Inde |
| Date du projet | mai 2024 |
| Équipement | Fraiseuse CNC / machine à graver 1325 pour le travail du bois |
| Exigence principale | Fraiseuse CNC complète améliorée pour une production à grande échelle |
| Configuration d'origine | Rails de guidage de base, entraînement par crémaillère, réducteur à courroie et moteur pas à pas |
| Mise à jour principale | Servomoteur + réducteur planétaire + crémaillère et pignon rectifiés avec précision |
| Autres composants | Guides linéaires, blocs de roulements linéaires, vis à billes, moteur de broche, chaîne porte-câbles, unité de lubrification, dispositif de réglage automatique des outils |
| Conditions d'utilisation | Grande course, charge élevée, fonctionnement fréquent |
| Exigence supplémentaire | Système complet de table à vide installé avant la livraison |
Le site Internet de LONGQIAO présente actuellement l'entreprise comme un fournisseur complet de pièces pour machines CNC, proposant notamment des guidages linéaires, des vis à billes, des systèmes servo et pas à pas, des moteurs de broche, des réducteurs planétaires, des systèmes à crémaillère et pignon, des chaînes porte-câbles et des accessoires associés. Les défonceuses CNC pour le travail du bois et les machines à graver figurent parmi les applications répertoriées.
En mai 2024, un client final indien nous a contactés pour nous faire part d'une demande qui sortait du cadre de nos commandes habituelles de composants.
Le client n'avait pas simplement besoin d'un guidage linéaire, d'un moteur à broche ou d'un réducteur planétaire. Il souhaitait une machine à graver complète et modernisée.
LONGQIAO est spécialisée dans les composants de mouvement et de transmission à commande numérique (CNC) plutôt que dans les machines à bois complètes ; le premier défi consistait donc à ne pas vendre une machine que nous ne fabriquions pas nous-mêmes.
Après avoir pris connaissance des besoins, nous avons contacté l'un de nos fabricants partenaires de fraiseuses CNC. Ensemble, nous avons examiné la configuration actuelle du client ainsi que les conditions de fonctionnement attendues de la nouvelle machine.
L'équipement d'origine utilisait des rails de guidage simples et une transmission à crémaillère, associés à un système de réduction à courroie et à des moteurs pas à pas.
Dans des conditions normales d'utilisation, ce type de configuration peut s'avérer pratique. Cependant, la nouvelle application du client impliquait :
La configuration initiale du système de mouvement et d'entraînement n'était donc plus adaptée aux conditions de travail prévues.
Au lieu de moderniser un seul composant, nous avons mis au point un ensemble complet regroupant les systèmes de mouvement, de transmission et auxiliaires.
La question essentielle ne se résumait pas simplement à la puissance du moteur.
Une défonceuse CNC à grande course repose sur la coordination de plusieurs systèmes :
Système de guidage → transmission → moteur → système de réduction → broche → lubrification et protection des câbles
Si un composant n'est pas en mesure de supporter la charge ou la fréquence de mouvement requise, l'ensemble de la machine peut perdre sa stabilité.
Dans le cadre de ce projet, les principaux domaines nécessitant des améliorations étaient le système d'entraînement à longue course, le couple de sortie, la rigidité du guidage, la stabilité des axes et les systèmes de protection auxiliaires.
La mise à niveau s'est donc d'abord concentrée sur deux composants essentiels :
Crémaillère et pignon de précision + réducteur planétaire
Ces éléments ont constitué la base du nouveau système de transmission à usage intensif.
Le document technique actuel de LONGQIAO indique également que le système à crémaillère et pignon est particulièrement adapté lorsque la course de la machine est suffisamment longue pour qu’une vis à billes puisse se heurter à des limites liées à la vitesse critique, à l’inertie ou à la rigidité. Ses recommandations techniques précisent en outre que le jeu du réducteur, l'engrènement de la crémaillère, la rigidité structurelle et l'adéquation entre le moteur et le réducteur ont tous une influence sur un axe entraîné par crémaillère.
Pour l'axe du portique à grande course, le projet a remplacé l'ancienne configuration à crémaillère en acier au carbone ordinaire par une rectifié avec une grande précision crémaillère et pignon transmission.
L'objectif était de résoudre deux problèmes rencontrés dans l'application à usage intensif du client :
A mécanisme à crémaillère et pignon transforme le mouvement rotatif du moteur et du réducteur en un mouvement linéaire du portique.
Pour les fraiseuses CNC dotées d'un axe X ou Y long, cette structure présente un avantage pratique important : la machine peut effectuer de longues courses linéaires sans avoir besoin d'une seule vis sans fin de grande longueur.
Dans le cadre de ce projet, le système à crémaillère et pignon de précision a donc été utilisé sur l'axe du portique, où les déplacements sur de longues distances et les charges lourdes constituaient les principales contraintes.
Le site web présente également les systèmes de crémaillères de précision comme des composants d'entraînement linéaire destinés aux équipements CNC et d'automatisation, et met en avant leur utilisation pour la transmission sur de longues distances, leur rigidité, la stabilité de charge et le positionnement.
Configuration CNC à crémaillère et pignon dans ce projet
Le fonctionnement de cette relation est simple :
Servomoteur → Réducteur planétaire → Pignon → Crémaillère de précision → Mouvement du portique
Cette configuration a permis au projet d'optimiser l'ensemble du parcours d'entraînement au lieu de se limiter au seul moteur.
Pour les acheteurs qui effectuent des recherches avec des termes tels que :
Ce qu'il faut retenir, c'est que le rack ne peut pas être sélectionné séparément.
Il convient de prendre en compte simultanément sa précision, l'engrènement des dents, l'alignement du montage, la puissance de sortie du réducteur, le couple du moteur et la rigidité du châssis de la machine.
Cette approche axée sur l'adéquation des systèmes a joué un rôle central dans ce projet.
La machine d'origine était équipée d'un système de réduction à courroie et d'un moteur pas à pas.
Sur la machine modernisée, le système d'alimentation a été remplacé par un servomoteur associé à un réducteur planétaire.
L'objectif du réducteur planétaire était d'augmenter le couple de sortie utile et d'offrir un rapport de transmission mieux adapté à l'application de la défonceuse CNC à usage intensif.
Un réducteur à engrenages planétaires réduit la vitesse de sortie du moteur tout en augmentant le couple de sortie grâce à son système d'engrenages interne.
Ce type de réducteur à engrenages planétaires C'est utile lorsqu'un servomoteur doit entraîner un portique ou une autre charge mécanique nécessitant à la fois un mouvement contrôlé et une puissance de sortie plus élevée.
Les produits de LONGQIAO La gamme comprend des réducteurs à engrenages planétaires ainsi que des servosystèmes et des composants à crémaillère et pignon, ce qui permet de considérer ces interfaces comme un ensemble plutôt que de les acquérir séparément. Les consignes techniques de l'entreprise relatives aux systèmes d'entraînement à crémaillère soulignent tout particulièrement l'importance de vérifier le jeu du réducteur, la charge sur le roulement de sortie, l'interface d'arbre, la configuration des brides et le montage du pignon avant l'expédition.
Pour cette défonceuse CNC 1325, la structure d'entraînement améliorée était la suivante :
Original :
Moteur pas à pas + réducteur à courroie + crémaillère standard
Mise à jour :
Servomoteur + réducteur planétaire + crémaillère et pignon rectifiés avec précision
L'objectif était d'obtenir une transmission du couple plus puissante et plus stable pour un fonctionnement à grande course et à forte charge.
La modernisation de la machine ne s'est pas limitée au réducteur planétaire et à l'entraînement à crémaillère.
Un ensemble complet de composants de mouvement a été adapté aux nouvelles conditions d'exploitation.
La structure mobile était équipée de guides linéaires à haute résistance associés à des blocs de roulements linéaires renforcés.
Leur rôle consistait à améliorer le soutien apporté à l'ensemble mobile et à réduire les mouvements indésirables sous des charges plus lourdes.
LONGQIAO propose actuellement plusieurs configurations de guidages linéaires pour les équipements à commande numérique, et ses propres recommandations techniques soulignent que le choix des rails doit dépendre de la nature de la charge, du cycle de fonctionnement, de l'environnement et de la structure de la machine, plutôt que du seul nom de la machine.
L'axe vertical était équipé d'une vis à billes de précision, au lieu d'utiliser un système de transmission à crémaillère sur tous les axes.
Cela met en évidence un aspect important de la conception des machines à commande numérique : une même machine n'a pas nécessairement besoin d'utiliser le même mode de transmission sur les axes X, Y et Z.
Pour ce projet :
La vis à billes assurait le déplacement précis et contrôlé requis par l'axe vertical.
Le système servo a remplacé la configuration d'entraînement d'origine, qui reposait sur des moteurs pas à pas.
Le servomoteur, le variateur, le réducteur planétaire et la transmission à crémaillère ont été conçus comme un système d'entraînement unique, plutôt que d'être achetés séparément en tant que produits indépendants les uns des autres.
Cela a permis à l'équipe de procéder à l'ajustement du couple et au réglage des mouvements lors de la mise en service.
Une configuration de broche plus puissante a été intégrée à la machine modernisée afin de répondre aux exigences du client en matière d'usinage lourd.
Les informations d'origine relatives à l'appareil ne précisant ni la puissance ni le modèle de la broche, aucune valeur en kilowatts n'est indiquée ici.
Une production intensive impose également des contraintes accrues aux systèmes de soutien de la machine.
Trois mises à jour supplémentaires ont donc été intégrées.
Le portique effectue un mouvement de va-et-vient répété.
Une chaîne porte-câbles renforcée a été installée afin d'organiser et de protéger les câbles électriques en mouvement et les lignes associées.
Une chaîne porte-câbles correctement configurée contrôle le déplacement des câbles et leur rayon de courbure, tout en contribuant à réduire les tractions, les courbures incontrôlées et l'usure lors des déplacements répétés des axes. La gamme actuelle de chaînes porte-câbles de LONGQIAO compte parmi ses principales fonctions pour les équipements CNC la protection des câbles, le contrôle des mouvements, la fixation du rayon de courbure et une maintenance facilitée.
La machine a également été équipée d'un système de lubrification automatique.
Le système de lubrification alimentait en lubrifiant les points de frottement et de transmission, tels que :
Cela revêtait une importance particulière, car la machine était destinée à un usage fréquent et intensif.
Le guide de lubrification de LONGQIAO explique que les guidages linéaires, les vis à billes, les roulements et autres composants mobiles nécessitent un système d’alimentation en lubrifiant adapté afin de limiter le frottement et l’usure, et que les systèmes automatisés peuvent être indiqués pour les machines fonctionnant avec une intervention minimale de l’opérateur.
Un dispositif de réglage automatique des outils a également été ajouté, conformément aux exigences de l'usine du client.
Son objectif était d'améliorer le processus de réglage des outils avant l'usinage et de réduire le recours à des réglages manuels répétés.
LONGQIAO propose actuellement des solutions de réglage automatique des outils pour les routeurs CNC, les fraiseuses et les machines de gravure ; son site web met en avant ces solutions pour la mesure de la longueur et de la position des outils, ainsi que pour une mise en route plus rapide des machines.
Une fois que le client a validé la solution finale et signé le contrat d'achat, le projet est entré dans sa phase de mise en œuvre.
Notre mission comprenait :
L'objectif n'était pas simplement de vérifier que chaque composant pouvait fonctionner de manière autonome.
Il fallait que la crémaillère et le pignon, le réducteur planétaire, le servomoteur, le système de guidage, la vis à billes, la broche, la chaîne porte-câbles, le système de lubrification et le dispositif de réglage d'outils fonctionnent comme les composants d'une seule et même machine.
Cela correspond également au positionnement actuel de LONGQIAO sur son site web : l'entreprise indique qu'elle est en mesure de fournir des guides, des vis, des moteurs, des variateurs, des moteurs de broche et les accessoires associés, le tout pour former des axes complets et compatibles, y compris dans le cadre de projets de mise à niveau et de modernisation.
Une fois la mise à niveau terminée, la machine a été soumise à plusieurs séries d'essais de découpe de carton épais.
D'après les résultats de la réception de ce projet spécifique :
| Élément de test | Résultat du projet |
| Stabilité du portique | Aucune vibration visible pendant le fonctionnement testé |
| Bruit de fonctionnement | Aucun bruit anormal apparent n'a été constaté pendant les essais |
| Écart de positionnement sur une course longue | Précision de 0,01 mm |
| Fonctionnement continu à forte charge | Aucune défaillance n'a été constatée au cours de l'essai de fonctionnement continu |
| Taux de réussite aux examens | 100% lors des lots d'essai du projet |
| Exigences de production | Nous avons répondu à l'exigence du client en matière de production continue 24 heures sur 24 |
Ces données décrivent les conditions d'essai et de réception propres à ce projet particulier. Elles ne doivent pas être interprétées comme des spécifications garanties pour toutes les défonceuses CNC, tous les réducteurs planétaires, tous les systèmes à crémaillère et pignon ou tout autre composant LONGQIAO.
La machine finale présentait une distribution de puissance plus stable et des performances de fonctionnement améliorées en charge lourde par rapport à la configuration d'origine du client.
La mise à niveau technique n'était pas le dernier défi à relever.
Une fois la fabrication et les essais de la machine terminés, le client a formulé une demande supplémentaire :
un système complet d'adsorption sous vide pour la table de la machine.
Le client a également exigé que le système supplémentaire soit achevé dans les délais de livraison initialement convenus.
À ce moment-là, le calendrier était très serré.
Heureusement, la machine n'avait pas encore terminé l'emballage final.
Nous avons immédiatement contacté le fabricant de fraiseuses CNC avec lequel nous travaillons et avons coordonné la mise en place du système supplémentaire de table à vide.
L'installation des équipements supplémentaires a été achevée un jour avant la date limite de livraison convenue.
Cette partie du projet est importante car les projets de construction mécanique ne respectent pas toujours à la lettre la liste d'achat initiale.
Les exigences peuvent évoluer à l'approche de la fin du projet. Pour les acheteurs, la capacité à coordonner les pièces, les constructeurs de machines et les calendriers de livraison peut s'avérer tout aussi importante que la fourniture des composants individuels.
Ce projet mené en Inde illustre un problème courant dans le domaine des machines CNC destinées au travail du bois.
Une machine peut fonctionner avec un système d'entraînement de base pour des charges légères, mais nécessiter une structure de transmission très différente lorsque l'application évolue vers :
Le simple fait d'installer un moteur plus puissant ne résout pas tous les problèmes.
Il faut prendre en compte l'axe dans son ensemble. Pour ce projet, la solution combinait :
| Configuration requise pour la machine | Solution de mise à niveau |
|---|---|
| Déplacement du portique à grande course | Crémaillère et pignon de précision |
| Besoin d'un couple plus élevé | Servomoteur + réducteur planétaire |
| Structure lourde et mobile | Guides linéaires à usage intensif et blocs renforcés |
| Mouvement vertical précis | Vis à billes de précision |
| Coupe intensive | Configuration de broche à puissance accrue |
| Mouvements répétés du câble | Chaîne porte-câbles renforcée |
| Lubrification des éléments mobiles | Unité de lubrification automatique |
| Configuration de l'outil | Dispositif de réglage automatique des outils |
| Serrage de la pièce à usiner | Système de table à vide |
Cette approche systémique est l'une des principales raisons pour lesquelles LONGQIAO se positionne comme un fournisseur global de pièces CNC plutôt que comme un simple vendeur de roulements ou de moteurs à l'unité. Son site Internet répertorie plus de 200 références en stock et propose des composants de mouvement, de transmission, de moteurs, de broches et d'accessoires destinés aux constructeurs de machines, aux distributeurs et aux usines.
Si vous fabriquez, remettez à neuf ou modernisez des routeurs CNC, le fait de choisir séparément le réducteur planétaire et le système à crémaillère et pignon peut entraîner des problèmes de compatibilité par la suite.
Avant de demander un devis, il est préférable de préciser les conditions de fonctionnement de l'axe dans son ensemble.
Pour un projet similaire, envoyez-nous :
LONGQIAO est en mesure d'examiner l'ensemble des composants de mouvement et de transmission, notamment les réducteurs planétaires, les systèmes à crémaillère et pignon, les servomoteurs et variateurs, les guidages linéaires, les vis à billes, les moteurs de broche, les chaînes porte-câbles et les composants de lubrification. Ce modèle d'approvisionnement multi-composants s'inscrit dans l'offre actuelle de l'entreprise en matière de CNC et d'automatisation.
Qu'il s'agisse d'une nouvelle machine ou d'une mise à niveau pour une utilisation intensive, l'objectif n'est pas de choisir le composant le plus imposant.
L'objectif est de faire fonctionner conjointement le moteur, le réducteur planétaire, le système à crémaillère et pignon, le système de guidage et la structure de la machine sous la charge réelle de fonctionnement.
