Brocheuses hydrauliques

Quelles opérations permet d’effectuer une brocheuse verticale ?

Une brocheuse verticale permet de réaliser des usinages de haute précision à l’aide d’un outil appelé broche, qui enlève progressivement le matériau en avançant en ligne droite. Ce processus est idéal pour obtenir des formes complexes et répétitives sur des pièces métalliques ou plastiques.

Parmi les opérations les plus courantes que permet une brocheuse verticale :

Brochage intérieur de rainures de clavette : une des applications les plus fréquentes, notamment pour les pignons et accouplements, sur pièces métalliques ou plastiques. Permet d’obtenir des logements de clavette avec grande précision, essentiels pour transmettre le couple sur les axes.
Brochage intérieur de profils spéciaux : tels que cannelures, carrés, hexagones ou géométries personnalisées à l’intérieur de trous déjà percés.
Finition de surfaces planes : permet d’usiner des faces planes ou des surfaces avec des tolérances précises.
Reproduction en série de formes complexes : avec haute répétabilité et excellente qualité de surface.

Grâce à sa précision et sa productivité, la brocheuse verticale est très utilisée dans l’automobile, la machine-outil industrielle, l’aéronautique et la fabrication de moules et composants techniques.

Quelle est la différence entre brochage et entaillage ?

Bien que brochage et entaillage puissent sembler similaires car ils servent tous deux à créer des formes internes ou externes dans des pièces mécaniques, il existe des différences importantes dans la technique, l’outil et le résultat final.

Brochage :

Méthode : Réalisé avec un outil appelé broche, avec une série de dents progressives qui coupent le matériau en une ou plusieurs passes (verticale ou horizontale).
Mouvement : Linéaire continu, dans une seule direction.
Type de machine : Brocheuse (verticale ou horizontale).
Applications courantes : Rainures de clavette, cannelures internes et externes, profils spéciaux (carrés, hexagones, etc.).
Avantages : Haute précision et répétabilité, idéal pour la production en série, pièces uniques et excellent fini de surface.

Entaillage :

Méthode : Usinage manuel ou mécanique d’une rainure ou d’un creux dans une pièce, généralement pour accueillir une clavette ou pour un assemblage mécanique.
Mouvement : Peut être manuel (lime, scie ou ciseau) ou avec des machines comme fraiseuses, mortaiseuses ou presses.
Type d’outil : Variable (fraise, poinçon, ciseau, etc.).
Applications courantes : Préparation de logements pour clavettes, assemblages mécaniques en menuiserie métallique ou ébénisterie.
Avantages : Ne nécessite pas d’outil aussi spécialisé que la broche.
Limites : Moins précis que le brochage, plus lent et dépendant de l’opérateur ou de la méthode utilisée.

Quels types de métaux peuvent être usinés avec ces machines ?

Les brocheuses peuvent usiner une grande variété de métaux et de plastiques, les plus courants étant :

Aciers au carbone
Aciers alliés
Aciers inoxydables (dans certaines conditions)
Aluminium
Laiton et cuivre
Bronze
Plastiques techniques (comme le nylon, polyamides, PVC industriel, etc.)

Considération importante : la dureté du matériau
Lors du travail avec des matériaux métalliques, il est essentiel de prendre en compte leur dureté. Par exemple :

Les aciers courants peuvent être usinés avec des broches conventionnelles en acier rapide (HSS).
Pour les aciers inoxydables ou d’autres matériaux plus abrasifs, il est nécessaire d’utiliser des broches revêtues de titane (TiN), offrant une meilleure résistance à l’usure et à la chaleur générée pendant le processus.
L’utilisation de broches conventionnelles sur des matériaux durs comme l’inox entraînera une usure prématurée et une finition non optimale.

Pour les matériaux plastiques, l’usinage est généralement plus simple.

Quelle précision dimensionnelle peut-on atteindre ?

Les brocheuses Nargesa, surtout dans des applications bien calibrées et avec des outils en bon état, permettent d’atteindre une très grande précision dimensionnelle. Dans des conditions normales de travail, il est possible d’obtenir des tolérances jusqu’à :

±0,01 mm sur les profils intérieurs comme les rainures de clavette, les cannelures ou les hexagones.
Excellente répétabilité en production série, même avec de longs cycles de travail continu.
Finition de surface de haute qualité, avec des rugosités dans la plage Ra 0,8 à 1,6 μm, selon le matériau et le type de broche utilisé.

Cette précision est possible grâce à :

L’avance progressive et constante des dents de la broche.
La rigidité des brocheuses.
La qualité et l’affûtage de l’outil.

Quel type de broches ou d’outils est utilisé ?

Les brocheuses utilisent un outil spécialisé appelé broche, composé d’une série de dents coupantes étagées qui enlèvent progressivement le matériau. Le choix du type de broche et du matériau dont elle est fabriquée est essentiel pour obtenir une finition précise, une longue durée de vie de l’outil et une production efficace.

Types de matériaux les plus courants pour les broches :

Acier rapide (HSS) :
C’est le matériau le plus courant pour l’usinage de matériaux standards, comme l’acier au carbone, l’aluminium et le laiton. Offre une bonne résistance et facilité d’affûtage.
HSS revêtu de titane (TiN) :
Idéal pour les matériaux plus exigeants comme l’acier inoxydable. Le revêtement en titane améliore la résistance à l’usure et réduit la friction pendant la coupe, prolongeant ainsi la durée de vie de la broche.
Carbure métallique :
Recommandé pour des productions de haute exigence ou pour travailler des matériaux particulièrement durs ou abrasifs. Ces broches offrent une plus grande durabilité, des tolérances plus strictes et peuvent conserver leur tranchant beaucoup plus longtemps.

Compatibilité et qualité
Les broches utilisées dans les brocheuses Nargesa peuvent provenir de n’importe quel fabricant ou marque, à condition de respecter les spécifications techniques appropriées. L’utilisation de broches propres ou exclusives de la marque n’est pas obligatoire.

Cependant, il est important de noter que :

Plus la broche est bien fabriquée et adaptée au matériau à usiner, meilleur sera le résultat final du brochage, tant en précision dimensionnelle qu’en finition de surface.

La qualité de la broche influence directement :

La précision des tolérances.
La durée de vie de l’outil.
La productivité.
L’état final de la surface usinée.

Quelle est la course maximale de travail d’une brocheuse ?

La course maximale d’une brocheuse détermine la longueur totale du parcours de l’outil (broche) pendant le processus d’usinage. Cette caractéristique est fondamentale, car plus la course est longue, plus la broche utilisée peut être grande.

Une broche plus longue permet d’usiner des pièces de plus grande dimension, tant en profondeur qu’en longueur, ce qui est essentiel pour les pièces volumineuses ou les rainures plus longues.

À l’inverse, une brocheuse à courte course limite la taille de broche pouvant être montée, et ne permet donc que des usinages de petites pièces.

Pour la brocheuse Nargesa BM25, la course maximale est de 600 mm (23,62 pouces), offrant une excellente capacité pour travailler avec des broches de petite, moyenne et grande taille jusqu’à 25 mm ou 1 pouce, permettant une large gamme d’applications sur rainures, cannelures, hexagones et autres profils intérieurs.

Quelles sont les limites du brochage ?

Bien que le brochage vertical soit un processus très précis, efficace et répétitif, il présente également certaines limites techniques à prendre en compte lors du choix de la méthode d’usinage la plus appropriée.

Limite principale : impossibilité de brocher des trous borgnes

L’une des principales limites du brochage vertical est qu’il ne permet pas de brocher des trous borgnes (non traversants). Cela s’explique par le fait que :

La broche doit passer complètement à travers le trou pour terminer la coupe de toutes les dents de l’outil.

Si le trou est borgne, la broche n’a pas d’espace pour compléter sa course, et le profil souhaité ne peut pas être obtenu.

Quelle est la différence entre brochage et usinage ?

Bien que le brochage et l’usinage conventionnel (tour CNC, fraiseuse, etc.) soient tous deux des procédés d’enlèvement de copeaux, il existe des différences fondamentales dans le mode d’opération, l’outil utilisé et l’efficacité du processus.

Brochage :

Réalisé avec un outil spécial appelé broche, possédant une série de dents étagées conçues pour couper progressivement le matériau.
Grâce à ce design, la broche élimine les copeaux de manière contrôlée et laisse une finition précise, propre et sans erreur, même sur des profils complexes comme les rainures de clavette, cannelures ou formes internes.
Offre une grande précision dimensionnelle et répétabilité, idéal pour les pièces en série.
Ne nécessite pas de machine complexe ; par exemple, la brocheuse Nargesa BM25 est facile à transporter, ne nécessite pas d’ancrage et peut être placée près d’autres machines de production.

Usinage (Tour CNC avec outil de brochage) :

Certaines opérations de brochage peuvent être simulées sur des tours CNC avec des outils de brochage linéaire.
Bien que pratique, car la pièce sort entièrement finie du tour, il existe d’importantes limitations :
- Non recommandé pour des rainures ou profils supérieurs à 5 mm, car la force exercée sur la tourelle peut endommager des composants coûteux.
- Risque élevé sur des machines CNC de grande valeur.

Avantage opérationnel du brochage avec la BM25 :

De nombreux ateliers optent pour le brochage sur des machines comme la Nargesa BM25, car le même opérateur du tour CNC peut effectuer le brochage en parallèle, sans arrêter la production.
Grâce à son châssis compact et transportable, la BM25 peut être placée près du tour, permettant une double opération sans besoin d’un second opérateur ni d’espace fixe.
Cela réduit significativement les coûts opérationnels, rendant le coût du brochage pratiquement nul.
La préparation de la brocheuse Nargesa pour le brochage d’une seule pièce est de 60 secondes, contrairement à d’autres machines où le processus est beaucoup plus long et complexe, ce qui la rend très pratique pour les pièces uniques ou en petites séries.

Quelles sont les applications industrielles les plus courantes ?

Le brochage est largement utilisé dans de nombreux secteurs industriels grâce à sa précision, sa rapidité et sa capacité de répétition pour usiner des profils internes ou externes complexes. Les applications les plus courantes se trouvent dans les industries nécessitant des composants hautement standardisés avec des tolérances strictes.

Principaux secteurs utilisant le brochage :

Automobile :
- Fabrication de pignons, engrenages, arbres cannelés, poulies et rainures de clavette.
- Idéal pour petits et grands volumes avec exigences de précision.
Aéronautique :
- Composants structurels et de transmission avec profils internes spéciaux.
- Haute exigence en qualité de surface et tolérances.
Machines industrielles et agricoles :
- Production d’accouplements, bagues, pièces mobiles et pièces avec rainures internes ou cannelures.
- Utilisation de broches spécifiques pour grandes pièces.
Fabrication d’outils :
- Brochage de manches, bases ajustées et mécanismes de réglage.
Industrie énergétique :
- Pièces pour turbines, moteurs électriques et systèmes de transmission mécanique.
Défense et ferroviaire :
- Fabrication d’éléments de précision soumis à de fortes contraintes.
Plastiques techniques et composites :
- Usinage de composants plastiques avec exigences de profilage précis, surtout dans les moules ou assemblages mécaniques.

Avantages dans ces industries :

Réduction des temps de cycle.
Haute précision dimensionnelle sans opérations secondaires.
Possibilité d’intégration dans des cellules de travail avec d’autres machines comme tours ou centres CNC (ex. brocheuse Nargesa BM25).

Faut-il l’ancrer ou peut-elle être utilisée sur un établi ?

La brocheuse BM25 de Nargesa ne nécessite pas d’ancrage au sol pour fonctionner, ce qui lui confère une grande flexibilité opérationnelle. Elle est conçue avec une structure robuste et autoportante, ce qui permet :

De la transporter facilement avec un chariot élévateur, un transpalette ou même un pont roulant.
De la placer temporairement ou de manière permanente près d’autres machines (comme des tours ou centres CNC), sans installation fixe.
De s’adapter à différentes configurations d’atelier selon les besoins de production.

La BM25 n’est pas conçue pour être utilisée sur un établi, en raison de :

Ses dimensions et son poids nécessitant une base stable.
La force que la structure doit supporter pendant le processus de brochage, notamment avec des broches jusqu’à 25 mm (1 pouce) de diamètre.
La nécessité de maintenir un alignement et une rigidité précis pour garantir la qualité d’usinage et éviter vibrations ou déviations.