Moteur pour fraiseuse universelle à métaux

Sur une fraiseuse universelle à métaux, l'outil coupant tourne tandis que la pièce avance avec la table en longitudinal, en transversal et en vertical ; on usine ainsi des surfaces planes, des rainures, des logements de clavette, des engrenages et des profils. Les pages moteurs des autres secteurs figurent dans la liste des moteurs électriques par secteur. Cette page se concentre sur les moteurs de broche principale et d'avance de table des fraiseuses universelles à console et des fraiseuses à tourelle (tête verticale).

Fraiseuse à console, à tourelle et horizontale : les différences

La fraiseuse universelle à console comporte une console qui monte et descend devant le bâti, un chariot transversal au-dessus et, en haut, une table orientable. En broche horizontale, la fraise est montée sur un arbre porte-fraise sortant du bâti et soutenu par un support extérieur. Avec une tête universelle, la même machine peut aussi travailler en fraiseuse verticale.

Sur une fraiseuse à tourelle, le moteur de broche se tient vertical au-dessus de la tête orientable en haut du bâti. Comme cette tête peut s'incliner à gauche, à droite, vers l'avant et vers l'arrière, le moteur prend le même angle. Sur la machine horizontale, le moteur est fixé par pattes dans ou derrière le bâti, alors que sur la tête à tourelle il travaille à bride, en position verticale.

Dents de fraise et charge discontinue

Contrairement au tournage, le fraisage est une coupe interrompue : chaque dent de la fraise entre dans la pièce puis en sort. Plus la fraise disque ou la fraise à surfacer est grande et plus elle a de dents, plus le nombre de dents en prise simultanée varie, ce qui crée un couple fluctuant sur la broche. En ébauche, surtout lors du surfaçage d'une face en acier avec une large fraise, la charge du moteur monte et descend à intervalles courts.

L'effet volant de la boîte de vitesses et la masse de l'arbre adoucissent en partie cette charge fluctuante. Si des traces de broutage apparaissent malgré tout, la cause n'est généralement pas le moteur mais l'usure de la fraise, la rigidité du bridage ou une avance excessive. Changer de moteur ne règle pas ces problèmes ; il faut d'abord vérifier l'outil et le bridage.

Fraisage en avalant et en opposition

En fraisage en opposition, la fraise tourne contre le sens d'avance de la pièce ; en avalant, dans le même sens. En coupe en avalant, le jeu de la vis de table peut entraîner la pièce vers la fraise. C'est une question de réglage de la machine, mais le bon raccordement du sens du moteur devient alors important : si deux des trois phases sont inversées, la broche tourne à l'envers.

Deux moteurs distincts pour la broche et l'avance de table

Sur la plupart des fraiseuses universelles, le moteur de broche et le moteur d'avance de table sont séparés. Le moteur de broche est généralement à 4 pôles, de la classe 1500 tr/min, et les rapports d'engrenages fixent la vitesse de broche. Le moteur d'avance est plus petit ; par sa propre boîte, il déplace la table, la console et le chariot transversal, et fournit aussi une vitesse élevée brève pour l'avance rapide.

Le moteur d'avance s'arrête, redémarre et s'inverse souvent ; quand la table va à gauche puis à droite, le moteur s'inverse lui aussi. Ce service diffère de celui du moteur de broche qui tourne en continu, et augmente l'échauffement du bobinage. Pour des travaux de série intensifs, on peut envisager d'ajouter une sonde de bobinage (PTC ou PT100) au moteur d'avance.

Sur les fraiseuses à tourelle, l'avance de table est souvent assurée par une unité d'avance motorisée ; cette petite unité est propre au constructeur de la machine et ne relève pas d'un moteur standard.

Moteurs d'exemple selon le type de fraiseuse

Ces associations sont des exemples ; le choix définitif se fait d'après la charge réelle de la machine, la vitesse de broche requise, le mode de fixation du moteur et les conditions de service. La valeur inscrite sur la plaque de l'ancien moteur reste la référence la plus fiable.

Montage sur tête verticale, refroidissement et copeaux

Sur la tête à tourelle, le moteur travaille verticalement, arbre vers le bas. Dans cette position, il doit être préparé pour un montage vertical ; selon la taille, les carcasses HEM sont livrées en montages verticaux V1, V3, V5, V6 et V15, ainsi qu'en B3 à pattes, B5 et B14 à bride et B34/B35 combinés. Le diamètre de bride et la cote d'arbre sont comparés à l'ancien moteur avant la commande.

Sur une fraiseuse, les copeaux sont projetés sur une zone plus large que sur un tour, et des copeaux chauds tombent parfois sur le capot de ventilateur du moteur vertical. Une protection anti-copeaux et un nettoyage régulier sont importants pour que la grille ne se bouche pas. Si le liquide de coupe et le brouillard atteignent directement le moteur, un moteur IP55 standard n'est pas conçu pour ce mouillage continu ; une protection prévue par le constructeur ou un moteur spécial est nécessaire, précisez-le à la commande.

Utiliser un variateur pour régler la vitesse

Les ateliers qui rénovent une ancienne fraiseuse peuvent ajouter un variateur de fréquence aux gradins de courroie ou aux rapports d'engrenages. Nos séries se prêtent au fonctionnement sur variateur. Si l'on travaille longtemps à pleine charge avec une grande fraise à basse vitesse de broche, le ventilateur propre du moteur peut ne pas suffire et une ventilation externe est nécessaire ; en cas de câble long entre variateur et moteur, un filtre dv/dt ou sinus est étudié. Ces conditions doivent être indiquées à la commande. Si un moteur frein est nécessaire pour arrêter rapidement la broche, précisez-le aussi à la commande.

Liste d'informations pour un moteur de fraiseuse

Pour un devis rapide, transmettez le type de machine (à console, à tourelle, horizontale), s'il s'agit du moteur de broche ou d'avance, la puissance du moteur (kW), la vitesse (tr/min), la tension du réseau, le montage (pattes, bride, vertical) et le nombre d'unités. Dans un petit atelier sans triphasé, la série de moteur électrique monophasé, dont la puissance va de 0,18 kW à 5,5 kW, peut convenir à une fraiseuse d'établi légère.

Si la plaque est lisible, une photo suffit ; l'article sur la recherche d'un moteur équivalent d'après la plaque détaille les étapes. La page des moteurs électriques à bride est utile pour les liaisons de tête verticale. Modèles et prix actuels se trouvent dans notre boutique de moteurs électriques ; pour WhatsApp et le téléphone, voir la page contact.

Questions fréquentes

Pourquoi le moteur de la tête de ma fraiseuse à tourelle chauffe-t-il beaucoup ?

En position verticale, copeaux et huile s'accumulent sur le capot de ventilateur et le débit d'air diminue. La courroie peut aussi être trop tendue. Nettoyez d'abord la grille, contrôlez la tension de courroie, puis comparez le courant du moteur à la valeur de plaque.

N'importe quel moteur de même puissance peut-il remplacer le moteur d'avance de table ?

Outre la puissance et la vitesse, la bride, la cote d'arbre et la liaison avec la boîte doivent correspondre exactement. Comme les moteurs d'avance s'inversent souvent, ce service doit aussi être indiqué à la commande.

Le moteur de broche tourne à l'envers : est-ce le moteur qui est en cause ?

Généralement non. Inverser deux phases du raccordement triphasé change le sens de rotation. Une fois le raccordement corrigé par un électricien, la broche tourne dans le bon sens.

Si je monte un moteur plus puissant, enlèverai-je plus de matière ?

En partie. Outre le moteur, la capacité d'enlèvement dépend de la rigidité du bâti, de la boîte de vitesses et de la fraise. Monter un moteur trop puissant pour la machine peut augmenter les vibrations ; il convient de rester dans la valeur donnée par le constructeur.