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simodrive

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Electrobroche ECS2SP1

Manuel de configuration Edition 03/2007

Edition 03/2007

SIMODRIVE

Electrobroche ECS2SP1

Manuel de configuration

Consignes de sécurité 1

FAQ 2

Fonction de la broche 3

Caractéristiques mécaniques 4

Caractéristiques électriques 5

Alimentation enfluides moteur 6

Capteurs et détecteurs 7

Commande 8

Référence de commande 9

Fiches techniques 10

Bibliographie A

Abréviations et terminologie B

Index C

Identification de la documentation

Récapitulatif des éditions

Les éditions mentionnées ci--dessous ont paru avant la présente édition.

La colonne ”Observations” contient des lettres majuscules caractérisant la nature des éditionsparues jusqu’ici.

Signification des lettres dans la colonne ”Observations” :

A Nouvelle documentation. . . . .B Réimpression inchangée portant un nouveau numéro de référence. . . . .C Edition remaniée portant la nouvelle date de publication. . . . .

Edition Nº de référence Observations02.03 6SN1 197-0AD04-0DP0 A10.04 6SN1 197-0AD04-0DP1 C11.05 6SN1 197-0AD04-0DP2 C03.07 6SN1 197-0AD04-0DP3 C

MarquesSIMATICr, SIMATIC HMIr, SIMATIC NETr, SIROTECr, SINUMERIKr, SIMODRIVEr etMOTION-CONNECTr sont des marques déposées de Siemens AG. Les autres produits mentionnés dansce document sont éventuellement des marques commerciales dont l’utilisation par des tiers à des finspropres est susceptible de porter atteinte aux droits des propriétaires.

Pour plus d’informations, rendez--vous sur le site Internet :http://www.siemens.com/motioncontrol

Cette documentation a été réalisée avec Interleaf V 7

© Siemens AG 2007. Tous droits réservés.

La commande peut posséder des fonctions qui ne sont pas décritesdans cette documentation. Le client ne peut toutefois pas faire valoirde droits par rapport à ces fonctions, ni dans le cas de matérielsneufs, ni dans le cadre d’intervention du service après--vente.

Nous avons vérifié que le contenu de ce manuel est bien conformeau matériel et au logiciel qui y sont décrits. Or, des divergencesn’étant pas exclues, nous ne pouvons pas nous porter garants pourla conformité intégrale. Les informations fournies dans cet imprimésont vérifiées régulièrement, les corrections nécessaires sontinsérées dans l’édition suivante. Toute suggestion visant à améliorernos produits sera la bienvenue.

Tous droits de modifications techniques réservés.

Siemens--AktiengesellschaftNº de référence 6SN1 197--0AD04--0DP3Imprimé en République fédérale d’Allemagne

3ls

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v© Siemens AG 2007 All rights reservedElectrobroche 2SP1 (PMS), Edition 03/2007, 6SN1197--0AD04--0DP3

Avant--propos

Informations sur la documentation

Le site Internet suivant donne une vue d’ensemble, mise à jour chaque mois, despublications disponibles dans les différentes langues : http://www.siemens.com/motioncontrol.

Cliquez sur ”Support” → ”Technical documentation” → ”Overview of publications”.

Vous trouverez l’édition Internet du DOConCD (DOConWEB) à l’adresse :

http://www.siemens.com/motioncontrol sous la rubrique ”Support”.

Groupe cible

Concepteurs

Utilité

Le manuel de configuration vous assiste pour le choix des moteurs, le calcul desunités d’entraînement, la combinaison des accessoires nécessaires ainsi que pourle choix de puissance du moteur et du réseau.

Version standard

L’éventail des fonctions décrites dans la présente documentation peut différer del’éventail des fonctions offertes par le système d’entraînement livré. Le systèmed’entraînement peut posséder des fonctions qui ne sont pas expliquées dans laprésente description. Le client ne peut toutefois pas faire valoir de droit en liaisonavec ces fonctions, que ce soit dans le cas de matériels neufs ou dans le cadred’interventions du service après--vente. Les compléments ou modifications appor-tés par le constructeur de la machine--outil sont documentés par celui--ci.

Pour des raisons de clarté, la présente documentation ne contient pas toutes lesinformations de détail relatives à toutes les variantes du produit. Elle ne peut pasnon plus tenir compte de tous les cas d’installation, d’exploitation et de mainte-nance.

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Avant--propos

vi© Siemens AG 2007 All rights reserved

Electrobroche 2SP1 (PMS), Edition 03/2007, 6SN1197--0AD04--0DP3

Support technique

Europe/Afrique Asie/Australie Amérique

Téléphone +49 (0) 180 5050-222 +86 1064 719 990 +1 423 262 2522

Télécopie +49 (0) 180 5050-223 +86 1064 747 474 +1 423 262 2289

Internet http://www.siemens.com/automation/support-request

Courriel mailto:[email protected]

Remarque

Pour tout conseil technique, vous trouverez les coordonnées téléphoniquesspécifiques à chaque pays sur Internet :http://www.siemens.com/automation/service&support

Questions concernant la documentation

Pour toute question (suggestion, correction) concernant la documentation, veuillezenvoyer un fax ou un courriel aux adresses suivantes :

Télécopie +49 9131 98 63315

Courriel mailto:[email protected]

Vous trouverez un formulaire de contact par fax à la fin de ce document.

Déclaration de conformité CE

Vous trouverez ou pourrez obtenir la déclaration CE de conformité à la directiveCEM sur Internet : http://www.ad.siemens.de/csinfo

sous le numéro de produit/de référence 15257461 auprès de l’agence Siemenscompétente du domaine A&D MC de Siemens AG.

Définition des personnes qualifiées

Dans l’esprit du présent imprimé et des marques d’avertissement sur le produit, onentend par personnel qualifié des personnes qui sont familiarisées avec l’installa-tion, le montage, la mise en service et l’exploitation du produit et qui disposent desqualifications requises par leur activité, par exemple des personnes qui :

S sont formées ou informées et qui possèdent l’habilitation pour la mise sous ethors tension des circuits électriques et des équipements conformément auxrègles de sécurité en vigueur,

S sont formées ou informées pour l’entretien et l’utilisation des dispositifs de sé-curité conformément aux règles de sécurité en vigueur,

S ont suivi des cours de secourisme.

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mailto:[email protected]

http://www.siemens.com/automation/service&support


http://www.ad.siemens.de/csinfo

Avant--propos

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Signification des symboles

Cet imprimé utilise le concept suivant pour présenter les consignes de sécurité :

!Danger

Ce symbole indique que le non--respect des mesures de sécurité correspondantesentraîne la mort, des lésions corporelles graves ou des dommages matérielsimportants.

!Avertissement

Ce symbole indique que le non--respect des mesures de sécurité correspondantespeut entraîner la mort, des lésions corporelles graves ou des dommagesmatériels importants.

!Précaution

Ce symbole indique que le non--respect des mesures de sécurité correspondantespeut entraîner des lésions corporelles légères ou des dommages matériels.

Précaution

Ce symbole (sans triangle d’avertissement) signifie que le non--respect desmesures de sécurité correspondantes peut entraîner des dommages matériels.

Attention

Ce symbole signifie que le non--respect des remarques correspondantes peutentraîner un résultat ou un effet indésirable.

Remarque

Constitue, au sens du présent imprimé, un avantage potentiel si le nota estrespecté.

Avant--propos

viii© Siemens AG 2007 All rights reserved


Consignes de sécurité

!DangerS Il est interdit de procéder à la mise en service tant qu’il n’a pas été constaté

que la machine, dans laquelle les constituants décrits dans cet imprimé doiventêtre intégrés, satisfait aux prescriptions de la directive 98/37/CEE.

S La mise en service des appareils SIMODRIVE et des électrobroches doit êtreréalisée exclusivement par des personnes qualifiées.

S Ces personnes doivent tenir compte de la documentation technique relative auproduit ainsi que connaître et observer les consignes de sécurité qui y sontmentionnées.

S Le fonctionnement d’un équipement électrique ou d’une électrobroche impliquenécessairement la présence de tensions dangereuses sur les circuitsélectriques.

S Des déplacements d’axe dangereux sont possibles lorsque la machine est enfonctionnement.

S Avant toute intervention sur l’installation électrique, il faut la mettre horstension.

S Les variateurs SIMODRIVE sont conçus pour être raccordés à des réseauxdont le neutre est relié à la terre par le biais d’une impédance de faible valeur(réseaux TN).

S Le raccordement d’appareils SIMODRIVE avec électrobroches au réseau dedistribution via des dispositifs de protection (RCD) contre les courants decourt--circuit (FI) ne doit être réalisé que si l’on est sûr (conformément à lanorme EN 50178, chap. 5.2.11.2).que l’appareil SIMODRIVE est compatibleavec le dispositif de protection FI.

!AvertissementS Le fonctionnement correct et sûr de ces appareils et électrobroches

présuppose un transport, un stockage, une installation et un montageconformes aux règles de l’art ainsi qu’un service et un entretien rigoureux.

S Pour la réalisation de variantes spéciales des équipements et électrobroches,consulter également les indications figurant dans les catalogues et offres.

S Outre les consignes de sécurité figurant dans la documentation techniquelivrée, tenir également compte des prescriptions et impératifs nationaux, locauxet spécifiques à l’installation en vigueur.

!PrécautionS Les éléments sensibles à la température, tels que les câbles ou les

composants électroniques, ne doivent pas être appliqués contrel’électrobroche.

S Lors du montage, veiller à ce que les câbles-- ne soient pas endommagés-- ne soient pas soumis à une traction-- ne puissent être happés par des pièces en rotation.

Avant--propos

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PrécautionS Les appareils SIMODRIVE avec électrobroches sont soumis, dans le cadre de

l’essai individuel, à un essai diélectrique selon EN 50178. Pendant l’essaidiélectrique de l’équipement électrique de machines industrielles selon EN60204-1, section 19.4, toutes les connexions doivent être désolidarisées auniveau des variateurs SIMODRIVE pour éviter leur endommagement.

S Le raccordement direct de l’électrobroche au réseau triphasé n’est pas autoriséet conduirait à la destruction de l’électrobroche.

Remarque

S En état de fonctionnement et dans des locaux secs, les variateurs SIMODRIVEavec électrobroches sont conformes à la directive basse tension 73/23/CEE.

S Dans les configurations indiquées dans la déclaration de conformité CEcorrespondante, les variateurs SIMODRIVE avec électrobroches sontconformes à la directive CEM 89/336/CEE.

Avant--propos

x© Siemens AG 2007 All rights reserved


Instructions CSDE

!Précaution

Les composants sensibles aux décharges électrostatiques (CSDE) sont descomposants discrets, des circuits intégrés ou des cartes qui peuvent êtreendommagés par des champs électrostatiques ou des décharges électrostatiques.

Consignes de manipulation des CSDE :S Pour la manipulation des composants électroniques, s’assurer que les

personnes, le poste de travail et l’emballage sont bien reliés à la terre !S Les composants électroniques peuvent être touchés par des personnes

uniquement dans des zones antistatiques pourvues de planchers conducteurs-- si ces personnes sont reliées à la terre par le biais d’un bracelet antistatique

avec chaînette-- et si ces personnes portent des chaussures antistatiques ou des

chaussures munies de bandes de terre antistatiques.S Il convient de ne touches les cartes électroniques que si cela est absolument

indispensable.S Les cartes électroniques ne doivent pas être mises en contact avec des

matières plastiques ou des parties de vêtements comportant des fibressynthétiques.

S Les cartes électroniques ne doivent être déposées que sur des surfacesconductrices de l’électricité (table à revêtement antistatique, mousseconductrice antistatique, sachets antistatiques, conteneurs antistatiques).

S Les cartes électroniques ne doivent pas être amenées à proximité dedispositifs de visualisation, d’écrans ou de téléviseurs(distance à l’écran > 10 cm).

S Des mesures ne peuvent être effectuées sur des cartes électroniques que si-- l’appareil de mesure est relié à la terre (p. ex. par le biais d’un conducteur

de protection)-- ou si, dans le cas d’un appareil de mesure libre de potentiel, la tête de

mesure est déchargée brièvement avant la mesure (p. ex. en touchant unchâssis métallique nu de commande).

Produits de fabricants tiers

Les produits de fabricants tiers présentés ici sont des produits externes dont nousconnaissons l’aptitude à fonctionner par principe. Vous pouvez bien entendu utili-ser des produits équivalents d’autres fabricants.Nos recommandations ne sont données qu’à titre indicatif et sans aucun caractèreobligatoire. Nous n’assumons aucune garantie pour la qualité des produits de fabri-cants/constructeurs tiers.

J

xi© Siemens AG 2007 All rights reservedElectrobroche 2SP1 (PMS), Edition 03/2007, 6SN1197--0AD04--0DP3

Table des matières

1 Consignes de sécurité 1-15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.1 Protection contre les mouvements dangereux 1-15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 Limites de vitesse de rotation 1-18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3 Obligation de transmettre les informations à l’exploitant de la machine 1-22.

2 Foire aux questions (FAQ) 2-23. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1 A quoi faut--il veiller après la livraison ? 2-23. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.2 Comment contrôler la livraison ? 2-24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.3 Comment déballer la broche ? 2-25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.4 Comment redresser l’électrobroche ? 2-26. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.5 Comment mettre la broche en place ? 2-27. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.6 Quels fluides faut--il raccorder après le montage ? 2-27. . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.7 Quels branchements électriques faut--il effectuer après le montage ? 2-28. .

2.8 Que faut--il vérifier avant la mise en service de la broche ? 2-28. . . . . . . . . . .

2.9 Que faut--il faire avant le début des opérations avec la broche ? 2-29. . . . . .

3 Fonction de la broche 3-31. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.1 Vue d’ensemble des fonctions 3-32. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.2 Moteur d’entraînement 3-34. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.3 Concept de refroidissement 3-35. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.4 Alimentation 3-36. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Caractéristiques mécaniques 4-39. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1 Prise en considération de la vitesse de coupure 4-39. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.2 Conditions de montage 4-39. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.1 Exigences mécaniques pour le porte--broche 4-43. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.2 Support côté N (non-drive end) 4-47. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.3 Paliers de broche 4-49. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.1 Propriétés et conditions de service 4-49. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.2 Echauffement de l’électrobroche 4-50. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.3 Limite de charge des paliers de la broche 4-51. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.4 Durée de vie des paliers de la broche 4-52. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.5 Accélération angulaire maximale au démarrage de l’électrobroche 4-54. . . .4.3.6 Rigidité 4-54. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.7 Allongement axial de l’arbre 4-54. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.4 Outils et porte--outils 4-56. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.4.1 Outils 4-56. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.4.2 Porte--outils 4-59. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.5 Attachement et changement d’outil 4-63. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.5.1 Attachement 4-63. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.5.2 Changement d’outil 4-64. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.5.3 Changement d’outil avec l’attachement standard 4-65. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Table des matières

xii© Siemens AG 2007 All rights reserved


4.5.4 Changement d’outil avec attachement à retenue HSK A63 type C 4-67. . . . .

4.6 Modes de fonctionnement 4-70. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 Caractéristiques électriques 5-71. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.1 Définitions 5-71. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.2 Moteur 5-72. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.1 Avantages de l’entraînement direct 5-72. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.2 Variantes de moteur synchrone et asynchrone 5-73. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.3 Propriétés générales du moteur 5-74. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.4 Variateurs appropriés/environnement système 5-76. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.5 Protection parasurtension (uniquement pour moteurs synchrones) 5-77. . . .5.2.6 Type de couplage étoile-triangle (uniquement pour moteurs asynchrones) 5-775.2.7 Vue d’ensemble du système et instructions de configuration 5-80. . . . . . . . . .

5.3 Câbles de raccordement/brochages des connecteurs 5-84. . . . . . . . . . . . . . .5.3.1 Connexion de puissance 5-84. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.3.2 Sens de rotation 5-85. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 Alimentation en fluides 6-87. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.1 Synoptique de l’alimentation en fluides 6-87. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2 Fluide de refroidissement 6-88. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2.1 Raccords en eau de refroidissement 6-89. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2.2 Conditionnement de l’eau de refroidissement 6-89. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2.3 Systèmes de refroidissement 6-91. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.3 Air comprimé 6-94. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3.1 Utilisation d’air comprimé 6-94. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3.2 Raccords en air comprimé 6-96. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3.3 Conditionnement de l’air comprimé 6-97. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3.4 Demande volumique et commande du besoin volumique 6-98. . . . . . . . . . . .6.3.5 Groupes autonomes pour la génération d’air comprimé 6-99. . . . . . . . . . . . . .

6.4 Système hydraulique (en option, uniquement pour 2SP120) 6-100. . . . . . . . . .6.4.1 Utilisation d’un système hydraulique 6-100. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.4.2 Raccords hydrauliques 6-101. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.4.3 Demande volumique et commande du besoin volumique 6-101. . . . . . . . . . . .

6.5 Refroidissement intérieur de l’outil avec liquide d’arrosage (en option) 6-102.6.5.1 Conditions de service 6-104. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.6 Refroidissement externe de l’outil avec liquide d’arrosage(option uniquement pour 2SP120j) 6-106. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.6.1 Conditions de service 6-108. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.7 Raccordements des fluides et marquage 6-109. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.7.1 Raccordements des fluides pour 2SP120j 6-109. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.7.2 Raccordements des fluides pour 2SP125j 6-115. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Table des matières

xiii© Siemens AG 2007 All rights reservedElectrobroche 2SP1 (PMS), Edition 03/2007, 6SN1197--0AD04--0DP3

7 Capteurs et détecteurs 7-119. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.1 Capteurs/codeurs rotatifs 7-119. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.1.1 Signaux électriques 7-119. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.1.2 Raccordement du câble de signaux 7-123. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.2 Détecteurs de l’état de serrage 7-125. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.2.1 Détecteurs analogiques et TOR de la broche 2SP120 7-125. . . . . . . . . . . . . . .7.2.2 Détecteurs TOR de la broche 2SP125 7-128. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.3 Sondes thermiques/protection du moteur 7-129. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 Commande 8-133. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8.1 Conditions de déblocage de la rotation de la broche 8-133. . . . . . . . . . . . . . . . .

8.2 Détecteurs d’état de serrage 8-134. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.2.1 Détecteurs de l’état de serrage 2SP120VV 8-134. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.2.2 Détecteurs de l’état de serrage 2SP125VV 8-140. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8.3 Changement d’outil 8-143. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.1 Changement d’outil automatique avec 2SP120VV 8-143. . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.2 Déroulement du changement d’outil avec attachement standard et

préhenseur--changeur d’outil 8-146. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.3 Déroulement du changement d’outil avec attachement à retenue et

préhenseur--changeur d’outil 8-147. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.4 Changement d’outil manuel avec 2SP125VV 8-148. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.5 Changement d’outil automatique avec 2SP125VV 8-151. . . . . . . . . . . . . . . . . .

9 Référence de commande 9-155. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10 Fiches techniques 10-159. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10.1 Caractéristiques techniques 10-159. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10.2 Diagrammes P/n et M/n 10-164. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10.2.1 2SP120V Moteur synchrone 10-164. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10.2.2 2SP125V Moteur synchrone 10-168. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10.2.3 2SP125V Moteur asynchrone 10-172. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10.3 Dessins cotés 10-176. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

A Bibliographie A-183. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

B Abréviations et terminologie B-187. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

C Index alphabétique C-189. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Table des matières

xiv© Siemens AG 2007 All rights reserved


Notes

1-15© Siemens AG 2007 All rights reservedElectrobroche 2SP1 (PMS), Edition 03/2007, 6SN1197--0AD04--0DP3


Ce chapitre décrit le point de vue spécifique de la sécurité fonctionnelle pour l’élec-trobroche, par la définition et la surveillance des valeurs limites de vitesse liées à labroche et à l’outil.

Tableau 1-1 Mesures de sécurité nécessaires

Mesures de protection contre

les chocs électriques les mouvements dangereux

La broche présente une forme de construc-tion adaptée. C’est pourquoi il n’y a aucunemesure différenciée pour les différents mo-teurs.

Les mesures ne sont pas décrites ici sépa-rément.

Concernant une immobilisation sûre, il n’y apas de mesures différenciées pour les diffé-rents moteurs.

Spécifique à l’électrobroche :sécurité fonctionnelle par définition et sur-veillance de limites de vitesse liées à labroche et à l’outil.

1.1 Protection contre les mouvements dangereux

Dans ce qui suit, plusieurs renvois au paquet de sécurité SINUMERIK Safety IntegratedRsont faits. Dans le manuel d’application Safety Integrated, en particulier dans les chapitres1 et 5, les exigences en matière de sécurité des machines et les possibilités d’applicationsde Safety IntegratedR pour les machines--outils sont décrites.

L’électrobroche 2SP1 est conforme à toutes les directives européennes applica-bles. Il est par ailleurs possible de mettre en œuvre Safety IntegratedR. Ceci estcertifié par l’examen de type effectué par l’institut allemand pour la Sécurité autravail.

Les électrobroches, tout comme les entraînements de l’avance, comprend, enfonction du mode de fonctionnement (par ex. réglage, production) de la machine,un potentiel de risque spécifique qui doit être pris en compte lors de la création duconcept et de la configuration de la machine.

1



1-16© Siemens AG 2007 All rights reserved


Mesures de protection

Les objectifs de sécurité de la directive machines doivent être atteints par des me-sures de sécurité adaptées. Ce faisant, l’”utilisation conforme” de la machine doitrester assurée.

La mise en œuvre des objectifs de sécurité exige de connaître les normes etdirectives en vigueur et de respecter le présent manuel de configuration (voirtableau 1-2).

Tableau 1-2 Documentation spécifique au groupe cible pour l’électrobroche 2SP1

Groupe cible Tâche du groupe cible Documentationpertinente

Constructeur/concepteur de lamachine--outil

-- Faire une analyse des risques

-- Etablir un concept de sécurité

-- Fournir les dispositifs de sécu-rité nécessaires sur la machine

-- Renseigner l’exploitant sur l’”uti-lisation conforme” de la ma-chine et de la broche

Manuel de configurationet Instructions de service

Exploitant de la machine -- Instruire/former les collabora-teurs sur l’”utilisation conforme”de la broche et l’utilisation/l’action des fonctions desécurité

-- Signaler les risques résiduels

Instructions de service

Appliqué à l’électrobroche, le mouvement dangereux subsiste lors du dépasse-ment de la vitesse maximale admissible pour la broche et/ou l’outil (voir figure 1-1et 1-2).

Surveillance de la vitesse de rotation

Tableau 1-3 Stratégies possibles pour surveiller la vitesse de rotation

Degré souhaité de fiabilité de lasurveillance de la vitesse de rotation

Propriétés et exigences concernant latechnique employée

Standard Est réalisable (sans technique supplémentaire)avec la technique d’exploitation et de machineexistante

Sûr Doit être réalisée sûrement (par ex. sur deuxcanaux).

Doit correspondre à la catégorie de commandenécessaire (selon EN 954-1).

Doit être autorisée/certifiée pour certaines ma-chines.




En cas d’utilisation d’une broche porte--outil, il est du ressort du constructeur de lamachine de prendre les mesures nécessaires pour reconnaître et éviter des vites-ses de rotation non autorisées et leurs conséquences ainsi que d’instruire l’exploi-tant de ces mesures.

Lorsqu’une une vitesse de rotation non autorisée apparaît, la broche doit être im-mobilisée. La valeur limite utilisée pour le dépassement de la vitesse de rotationmaximale admissible dépend des facteurs suivants :

S état de fonctionnement (mode réglage ou mode automatique)

S outil actuellement serré (voir figure 1-1)

S vitesse maximale admissible de la broche (voir figure 1-2)

Tableau 1-4 Mesures contre le dépassement de vitesse et ses effets

Niveau de la mesure Exemple de mesure de sécurité

Empêchement d’un dé-passement de vitesse

-- Surveillance de la vitesse de la broche

-- Activation des valeurs limites spécifiques à l’outil

-- Surveillance des paramètres de service et des pa-ramètres de coupe

-- Surveillance de l’état de l’outil

Maîtrise des conséquen-ces d’un dépassement dela vitesse

-- Capot de la machine résistant à la force percutantemaximale d’éclats projetés avec l’énergie maximale àabsorber

-- Assurance que le capot de la machine ne s’ouvre qu’àune faible vitesse de broche définie

-- Immobilisation automatique en cas d’erreur

Les stratégies de limitation des risques orientées vers l’avenir se distinguent pardes mesures pratiques et sûres au niveau de l’empêchement d’apparition d’er-reurs. Le constructeur de la machine dispose ainsi d’une marge pour faire baisserles dépenses au niveau de la maîtrise des erreurs.

Safety Integrated comme mesure pour empêcher l’apparition d’erreurs

Safety Integrated, disponible en option, constitue une mesure efficace pour empê-cher l’apparition d’erreurs. Il peut être mis en œuvre pour surveiller les fonctionsd’entraînement.

Le principe de base de Safety IntegratedR repose sur une surveillance à deux ca-naux. Les exigences de la directive machine sont ainsi facilement satisfaites et àfaible coût.

Exemple de Safety IntegratedR :Il est possible de limiter de façon fiable l’énergie maximale des débris d’outils pro-jetés en activant les valeurs limites spécifiques aux outils avec Safety Integrated etde baisser sensiblement les frais induits par la résistance aux impacts du capot dela machine.


1.2 Limites de vitesse de rotation



Tableau 1-5 Dépassement de la vitesse -- éviter les erreurs avec Safety Integrated®

Type d’erreur Empêchement par ...

Dépassement de la vitesse dela broche

-- ”vitesse réduite sûre”

-- immobilisation sûre de la broche en cas d’erreur

Dépassement de la vitesse del’outil (pour les outils dont la vi-tesse de rotation maximale estinférieure à la vitesse de rota-tion maximale de la broche)

-- ”vitesse réduite sûre” dépendant de l’outil

-- acquisition sûre de l’outil par”lecture sûre” du codage de l’outil

-- ou acquisition sûre de l’outil par lecture du co-dage de l’outil et comparaison avec les pa-ramètres du programme

-- immobilisation sûre de la broche


La broche est conçue pour une vitesse de service maximale. Elle est indiquéecomme ”Vitesse maxi” au chapitre 10. L’exploitant peut employer cette vitessependant le fonctionnement pour les processus d’usinage.

Vitesse de service maximale

La vitesse de service maximale est la vitesse maximale à laquelle la broche peutêtre exploitée. Cette vitesse peut être consignée dans les programme de com-mande et les programmes pièce.

Vitesse de coupure

La valeur limite de la vitesse, au--delà de laquelle la mise à l’arrêt des déclenchée,est désignée dans le présent document comme ”vitesse de coupure”.

Elle est définie par le constructeur de la machine en fonction des conditions margi-nales en vigueur pour les broches et l’outil. La vitesse de coupure se définit de tellefaçon que, d’une part, aucune immobilisation n’a lieu pendant le fonctionnementnormal et, d’autre part, le système de la broche et les outils ne passent pas en sur-charge avec des pointes de vitesse admissibles. En cas de fonctionnement incor-rect ou de dépassement de la vitesse, la broche doit être immobilisée. La surveil-lance de la vitesse peut s’effectuer avec une technique standard ou encore avecune technique sûre (voir tableau 1-3).




Adaptation de la vitesse de coupure à différents outils

Si la vitesse maximale admissible de l’outil en cours d’utilisation se trouve en--deçàde la vitesse de service maximale de la broche, alors la surveillance de la vitesseet la vitesse de coupure doivent être adaptées à l’outil.

!Avertissement

La vitesse de coupure peut être paramétrée 15 % supérieure à la vitesse deservice maximale de la broche.

La vitesse de coupure ne peut pas être supérieure à la vitesse maximaleadmissible de l’outil. La vitesse de service maximale programmable pour l’outil doitêtre limitée à une valeur au moins 5% inférieure à la vitesse de coupure (voirfigure 1-1).

n

[rev/min]

Maximum programmablespeed of spindle

Shutdown speed limit of spindle

Maximum programmablespeed of tool 2

Tool 2Tool 1 Tool 3

Tool 2

Tool 1

Tool 3

max. +15%

Shutdown speed limit of tool 2 (=Max. allowed speed of tool 2)

min. --5%

Maximum programmablespeed of tool 1 min. --5%

Shutdown speed limit of tool 1(=Max. allowed speed of tool 1)

Fig. 1-1 Adaptation de la vitesse de coupure à différents outils





Tableau 1-6 Traduction de la figure 1-1

Anglais Français

rev/min Tours par minute

Maximum programmable speed of spindle Vitesse maximale programmable de la bro-che

Maximum programmable speed of tool ... Vitesse maximale programmable de l’outil...

Tool 1, Tool 2, Tool 3 Outil 1, outil 2, outil 3

Shutdown speed limit of spindle Vitesse de coupure de la broche

Shutdown speed limit of tool Vitesse de coupure de l’outil

Max. allowed speed of tool ... Vitesse maximale autorisée pour l’outil...

Précaution

Lorsque des vitesses de coupure différentes sont prévues pour les différentsoutils, la gestion des outils doit se charger de l’affectation de la vitesse à l’outil. Leconstructeur de la machine a pour charge de notifier à l’exploitant la nécessitéd’adapter la vitesse de coupure à l’outil.

Vitesse critique

La vitesse critique est la vitesse pour laquelle la structure mécanique d’ensembleest excitée pour des oscillations de résonance.




Pointes de vitesse dues à la régulation

La vitesse de la broche est le résultat d’un processus de régulation. Elle oscille,selon le paramétrage du régulateur et la sollicitation, autour de la consigne pro-grammée. Lors du fonctionnement de la broche, il est donc normal que, pour decourtes durées, des vitesses supérieures à la vitesse de service programmée ap-paraissent sur l’arbre de la broche. Cependant, comme il suffit parfois d’un courtdépassement des vitesses critiques mécaniques pour provoquer une surchargedes matériaux et des dommages, les outils et le système de broche doivent résis-ter aux pointes de vitesse normales résultant de la régulation.

n

t [ms]

[rev/min]

Programmedspeed

Shutdown speed limit

Fig. 1-2 Pointes de vitesse dues à la régulation


Anglais Français


Programmed speed Vitesse de service maximale

Shutdown speed limit Vitesse de coupure

Pour garantir la sécurité à toutes les vitesses admissibles pendant le fonctionne-ment, il faut tenir compte des vitesses de pointe lors du dimensionnement de lamachine (par ex. résonance propre du porte--broche) et lors du choix des outils.

Les thèmes traités au chapitre 4 sur la résonance propre et sur la résistance à laforce centrifuge ne font pas référence à la vitesse programmable en fonctionne-ment mais toujours à la vitesse de coupure qui est supérieure.


1.3 Obligation de transmettre les informations à l’exploitant de la machine



1.3 Obligation de transmettre les informations à l’exploitantde la machine

Certaines informations de ce manuel de configuration doivent être communiquéeségalement à l’exploitant de la machine.

Il incombe au constructeur de la machine (ou à celui qui met la machine en circula-tion) de transmettre les informations et remarques adéquates à l’exploitant de lamachine. Résumé voir tableau 1-8.

Tableau 1-8 Vue d’ensemble : informations importantes pour l’exploitant de la machine

Rubrique Chapitre

Informer l’exploitant sur les mesures visant à reconnaître et à éviter des vitesses de rota-tion non autorisées et leurs conséquences

1.1

Adaptation de la vitesse de coupure à l’outil 1.2

Pour atteindre la durée de vie des paliers, l’utilisation conforme du système d’air de bar-rage est impérative

4.3.1

Nécessité pour la surveillance de charge des paliers 4.3.3

Remarque sur les dommages possibles en cas de surcharge des paliers 4.3.3

Remarque sur l’accélération angulaire programmable la plus importante = 4.3.5

Remarque : il est strictement interdit de modifier la position des détecteurs de l’état deserrage

4.5

Remarque sur les conditions que doivent remplir les outils pour fonctionner sur l’électro-broche 2SP1

4.4.1

Remarque sur les risques et dommages potentiels résultant de l’utilisation d’outils inap-propriés

4.4.1

J

15000 tr∕min0, 5 s


Foire aux questions (FAQ)

2.1 A quoi faut--il veiller après la livraison ?

!Précaution

Ne pas faire tomber la caisse contenant la broche.

Ne pas renverser la caisse contenant la broche.

Poser toujours horizontalement la caisse contenant la broche.

Soulever la caisse uniquement avec des engins de levage appropriés (chariotélévateur avec fourche adaptée ou grue).

La manutention n’est autorisée que dans la caisse d’origine.

Durant le transport, veiller à la position horizontale de la caisse contenant labroche.

Après livraison, la broche doit être conservée dans l’emballage d’origine fermé(caisse en bois/film) dans une pièce sèche et tempérée (10 à 35_ C).

Maintenir l’emballage fermé jusqu’à ce que la broche soit montée dans lamachine.

Ne pas empiler plus de 3 caisses l’une sur l’autre.

Fig. 2-1 Caisse de transport dans laquelle la broche est livrée

2


2.2 Comment contrôler la livraison ?



2.2 Comment contrôler la livraison ?

1. Poser à l’horizontale la caisse contenant la broche.

2. Détacher les feuillards avec des cisailles.

3. Oter le couvercle de la caisse (aucun outil nécessaire).

4. Ouvrir le film avec précaution.

5. Vérifier qu’il ne manque aucun élément.

6. Vérifier l’absence de dégâts dus au transport.

7. Emballer à nouveau la broche dans son film.

8. Refermer la caisse avec le couvercle et la stocker (voir chapitre 2.1).

Fig. 2-2 Ouvrir la housse plastique pour contrôler la livraison


2.3 Comment déballer la broche ?


2.3 Comment déballer la broche ?

1. Visser les anneaux de levage fournis (1) dans les filetages prévus à cet effet.

2. Fixer des engins de levage aux anneaux.

3. Sortir la broche horizontalement de la caisse et la poser sur des cales en bois.

11

Fig. 2-3 Fixation des anneaux de levage (1)

Fig. 2-4 Poser la broche à l’horizontale sur des cales en bois

!Précaution

Ne pas soulever la broche par l’arbre (détérioration des paliers).


2.4 Comment redresser l’électrobroche ?



2.4 Comment redresser l’électrobroche ?

1. Visser 2 anneaux de levage sur le couvercle de palier.2. Couvrir le nez de la broche avec le manchon de protection (modèle de man-

chon de broche, voir figure 2-6).3. Accrocher l’engin de levage aux anneaux sur la bride--palier et soulever avec

précaution, voir figure 2-5, croquis A.4. Redresser prudemment l’électrobroche en position verticale en la faisant bascu-

ler sur le manchon de protection, voir figure 2-5, croquis B. Sécuriser contretout risque de glissement. Pendant le déplacement, n’appliquer aucune forcesur l’arbre.

5. Poser la broche avec le manchon de protection en position verticale, voir figure2-5, croquis C.

A B C

Fig. 2-5 Redressement de l’électrobroche

Fig. 2-6 Manchon de protection


2.5 Comment mettre la broche en place ?


2.5 Comment mettre la broche en place ?

1. Préparer le lieu de montage

-- Le lieu de montage doit être sec et exempt de poussières.

-- Tous les outils nécessaires doivent se trouver à portée de main.

-- N’utiliser que des outils appropriés.

2. Visser les anneaux de levage dans les filetages prévus à cet effet

3. Nettoyer le porte--broche et huiler légèrement les surfaces d’assemblage

4. Monter la broche à l’horizontale/à la verticale avec des auxiliaires de montage

Précaution

Prévoir des baguettes de guidage pour la sécurité et le soutien.

En cas de montage horizontal, veiller en plus à ce que l’échappement d’air debarrage soit dirigé vers le bas.

Ne pas comprimer ni pincer le câble de puissance.

Ne pas appliquer de forces exagérées pendant l’assemblage (détériorationpossible des paliers).

Serrer les vis de fixation des brides avec un couple de 125 Nm.

2.6 Quels fluides faut--il raccorder après le montage ?

S Raccorder les flexibles d’arrivée et départ pour le refroidissement du moteur.Veiller à la bonne correspondance arrivée/départ. Vérifier les pressions de rac-cordement et les débits conformément aux prescriptions.

S Raccorder le flexible pour l’air de barrage. Veiller à la bonne pression de raccor-dement.

S Raccorder les flexibles pour ”Serrage de l’outil” et ”Desserrage de l’outil”(hydraulique ou pneumatique). Vérifier les pressions de raccordement et lesdébits conformément aux prescriptions.

Attention

Le trou ”Serrage de l’outil” ne pas être obstrué. Retirer le bouchon de transport.

S Raccorder le flexible pour l’air de nettoyage de l’outil. Veiller à une pression deraccordement suffisante conformément aux prescriptions.

S Raccorder le flexible pour le refroidissement interne optionnel de l’outil. Respec-ter la pression maximale prescrite, un dépassement de cette valeur causeraitdes dommages.


2.7 Quels branchements électriques faut--il effectuer après le montage ?



S Raccorder le flexible pour le refroidissement externe optionnel de l’outil. Res-pecter la pression maximale prescrite, un dépassement de cette valeur cause-rait des dommages.

S Description exhaustive au chapitre 6.

2.7 Quels branchements électriques faut--il effectuer après lemontage ?

S De façon générale, il est interdit d’effectuer les branchements électriques soustension.

S Raccorder les câbles de puissance selon les marquages UVW (voir les caracté-ristiques électriques).

S Raccorder le câble de signaux pour le capteur rotatif et la température du mo-teur. Faire attention au codage pour le sens des connecteurs (voir Détecteurs).Procéder au vissage sans forcer.

S Raccorder les câbles de signaux pour la surveillance de l’état de serrage (atten-tion à l’affectation des détecteurs). Faire attention au codage pour le sens desconnecteurs (voir Détecteurs). Procéder au vissage sans forcer.

2.8 Que faut--il vérifier avant la mise en service de la broche ?

S Contrôler manuellement la mobilité de l’arbre. Avec les électrobroches syn-chrones, il faut ressentir le crantage des encoches (rotor à aimant permanent).

S Contrôler la cote d’ajustage de l’interface de l’outil. Les cotes et les réglagessont indiqués dans les instructions de service.

S Contrôler la force d’attraction de l’outil à l’aide d’un instrument de mesure ap-proprié (par ex. OTT--Power--Check). Forces d’attraction, voir les instructionsde service.

S Contrôler la logique combinatoire pour le serrage et le desserrage des outils(voir Commande). Contrôle à l’état ”serré sans outil” : contrôle du fonctionne-ment quand l’outil est retiré. Contrôle du fonctionnement des autres états deserrage à l’aide d’un instrument de mesure de la force d’attraction (réglage ”0”avec OTT--Power--Check). Contrôle de ”Barre de traction en position de des-serrage” par un desserrage manuel et contrôle fonctionnel sur le détecteur etl’AP.

S Vérifier s’il y a une sortie pour l’air de barrage dans l’interstice d’étanchéité dunez de la broche.

S Contrôler l’étanchéité de la traversée tournante avec de l’air comprimé avant deraccorder/mettre en marche le liquide d’arrosage (sortie d’air sur l’interfaced’outil, pas de sortie d’air au niveau de l’ouverture de fuite de la traversée tour-nante). Ce contrôle doit être fait à l’état ”Outil desserré”.


2.9 Que faut--il faire avant le début des opérations avec la broche ?


2.9 Que faut--il faire avant le début des opérations avec labroche ?

Début des opérations :

Vérifier que l’interface d’outil est propre et la nettoyer au besoin.

Mettre les fluides d’alimentation en circuit (air, eau)

À la première mise en service et au démarrage de la machine froide, respecter lesinstructions de rodage et d’échauffement données au chapitre 4.3.2 ou dans lesinstructions de service.

Attention

Ne pas régler une vitesse supérieure avant que la broche ait atteint satempérature de service.

Rodage de la broche après un arrêt prolongé

Voir chapitre 4.3.2 ou instructions de service.

J


2.9 Que faut--il faire avant le début des opérations avec la broche ?



Notes


Fonction de la broche

Domaine d’application

L’électrobroche 2SP1 est une broche porte--outil à entraînement direct et à rotationrapide conçue pour les technologies du fraisage et du perçage.

2SP1202

2SP1204

2SP1253

2SP1255

2SP1202

Fig. 3-1 Electrobroches 2SP1

Caractéristiques

L’électrobroche 2SP1 est intégrée au système d’entraînement SIMODRIVE toutcomme les moteurs d’avance et les moteurs de broche.

Le moteur d’entraînement et le porte--outil de la broche forment une unité mécani-que portée par un palier commun. Les éléments de transmission usuels, tels queles courroies ou les dentures d’entraînement, deviennent ici inutiles. La suppres-sion des éléments de transmission et la structure compacte de l’électrobroche2SP1 à entraînement direct apportent de nombreux avantages aux utilisateurs parrapport aux broches conventionnelles avec des éléments de transmission mécani-ques :

S vitesses élevées grâce à la suppression de latransmissiont mécanique

S marche silencieuse du fait des conditions d’équilibrages stables

S bon synchronisme, bonne régulation de la vitesse

S grande précision de l’asservissement de position

S poids plus faible, encombrement plus compact

S travail de conception allégé, puisque toutes les fonctions sont intégrées

S compatibilité étendue avec le système d’entraînement électrique, puisque labroche, le variateur et la CN sont configurés et livrés par un même fournisseur

3


3.1 Vue d’ensemble des fonctions




L’électrobroche 2SP1 est une broche prête au montage, qui intègre toutes lesfonctionnalités relatives au fonctionnement d’une broche porte--fraise et au per-çage. Cela assure une interaction parfaite des différents éléments fonctionnels etminimise le travail du constructeur de la machine.

Tableau 3-1 Résumé des fonctions standard

Fonction 2SP12022SP1204

2SP12532SP1255

Porte--outil HSK A63 SK 40 pour outils à fixation asymétri-que

Attachement de l’outil Desserrage par vérin pneumatique,serrage par paquet de rondelles Bel-leville

Desserrage par vérin pneumatique,serrage par paquet de rondelles Bel-leville

Nettoyage de l’outil Air comprimé Air comprimé

Position de travail Horizontale, verticale Horizontale, verticale

Carter Cartouche avec fixation par bride Cartouche avec fixation par bride

Graissage des paliers Graissage à vie sans entretien Graissage à vie sans entretien

Etanchéité palier avant Air de barrage Air de barrage

Capteur à arbre creux Incrémental, sin/cos 1Vcàc (256 S/R)avec top zéro

Incrémental, sin/cos 1Vcàc (256 S/R)avec top zéro

Protection thermique dumoteur

KTY84--130

CTP pour une protection thermiquecomplète

NTC PT3-51F, NTC K227 pour varia-teur tiers

KTY84--130

Détection de l’état deserrage (analogique)

-- outil serré-- barre de traction en position dedesserrage

-- serré sans outil

-- -- --

Détection de l’état deserrage(TOR = tout ou rien)

-- position du piston de desserrage -- outil serré1)

-- barre de traction en position dedesserrage

-- serré sans outil

Refroidissement Refroidissement par eau Refroidissement par eau

Raccordements desfluides

-- pour refroidissement-- pour air de barrage-- pour air de nettoyage du cône-- pour desserrer l’outil-- pour serrer l’outil

-- pour refroidissement-- pour air de barrage-- pour air de nettoyage du cône-- pour desserrer l’outil-- pour serrer l’outil

Raccordementsélectriques

-- câble d’énergie

-- connecteur de signal pour capteuret détecteurs d’état de serrage

-- câble d’énergie

-- connecteur de signal pour capteuret détecteurs d’état de serrage

1) Le changement d’outil automatique nécessite tous les détecteurs pour l’acquisition.




Tableau 3-2 Résumé des options possibles

Fonction 2SP12022SP1204

2SP12532SP1255

Refroidissement de l’outil -- refroidissement interne de l’outil-- virole pour refroidissement externede l’outil

-- refroidissement interne de l’outil

Vitesse de rotation maxi 18.000 tr/min 15.000 tr/min (avec HSK A63)

Surveillance thermiquedes paliers

PT100 ------

Attachement de l’outil -- desserrage par vérin hydraulique-- serrage par paquet de rondellesBelleville

------

Interface d’outil -- -- -- BT 40, CAT 40, HSK A63


3.2 Moteur d’entraînement



3.2 Moteur d’entraînement

L’entraînement de l’électrobroche 2SP1 s’effectue avec un moteur à entraînementdirect intégré à couple élevé dont le rotor est placé directement sur la broche por-te--outil. La puissance électrique est uniquement amenée au manteau extérieurfixe du moteur, la partie rotative intérieure du moteur ne nécessite aucune alimen-tation électrique.

L’électrobroche est disponible dans différentes classes de vitesse. Elle est conçuepour des charges dynamiques et suit des consignes de couple à évolution rapide.

Moteur synchrone/asynchrone

Suivant la taille, les variantes de moteur suivantes sont disponibles :

S électrobroche avec moteur synchrone

S électrobroche avec moteur asynchrone (en option)

-- Pour l’adaptation du couple à la situation d’usinage, la variante asynchroneest préparée pour les deux modes de fonctionnement, couplage en étoile etcouplage en triangle, que l’exploitant peut sélectionner selon le besoin (voirchapitre 4.2).

Formes de construction disponibles

L’électrobroche est disponible en deux formes répondant à des besoins en énergiedifférents :

S forme courte

S forme longue


3.3 Concept de refroidissement


3.3 Concept de refroidissement

L’électrobroche 2SP1 est équipée de canaux intégrés pour le refroidissement parliquide du stator du moteur d’entraînement. Le stator qui absorbe la puissanced’entraînement électrique représente la principale source de chaleur de la broche.Le système de canal de refroidissement est donc très étroitement couplé thermi-quement au stator du moteur d’entraînement, mais les sources de chaleur pluséloignées thermiquement trouvent aussi dans les canaux de refroidissement inté-grés un moyen d’évacuation de la chaleur suffisamment efficace.

La broche doit être alimentée par des conduites d’amenée et de retour du fluide derefroidissement. Le fluide de refroidissement absorbe la chaleur dissipée de la bro-che et subit ainsi une augmentation de température. Le refroidissement du fluide àsa température d’origine s’effectue au--dehors de la broche dans un système ex-terne (échangeur de chaleur) qui relève de la responsabilité du constructeur de lamachine. Une pompe externe met le fluide de refroidissement à la pression néces-saire dans la conduite d’amenée ; cette pompe relève aussi de la responsabilité duconstructeur de la machine.

Des notions de base détaillées pour le dimensionnement et la planification de l’ali-mentation du fluide de refroidissement sont données au chapitre 6.2.


3.4 Alimentation



3.4 Alimentation

Compressed air Mediumfilter

Sealing air

Air filterAir filter

Valve Valve

Valve

Valve

cooling-lubrica-tingmedium

VPM

Power

Sensor(s)

Encoder

Heat--exchanger unitCNC Converter PLC I/O Modules

Medium fortool ejection,tool clamping

Air forconepurge

drain

Compressed medium inlet

Compressed medium outlet

Fig. 3-2 Alimentation de la broche


3.4 Alimentation



Anglais Français

Motor spindle Electrobroche

Compressed air Air comprimé

Compressed medium inlet Arrivée du fluide sous pression

Compressed medium outlet Retour du fluide sous pression

Valve Vanne

Air for cone purge Air de nettoyage du cône

Air filter Filtre à air

Medium filter Filtre du fluide

Sealing air Air de barrage

Medium for tool ejection, tool clamping Fluide pour desserrage, serrage de l’outil

cooling-lubricating medium Liquide d’arrosage

drain Fuite

Heat-exchanger unit Echangeur de chaleur

Encoder Capteur

Sensor(s) Détecteur(s)

Power Puissance électrique

Converter Variateur

PLC I/O Modules API, modules d’E/S

L’électrobroche 2SP1 est équipée des éléments fonctionnels intégrés de fonction-nement et de commande des opérations. Les fluides suivants doivent être mis à ladisposition de la broche et amenés par des câbles ou des flexibles adaptés :

S puissance électrique pour le moteur d’entraînement (consommation enfonction de la puissance)

S liquide de refroidissement (débit continu ; charge en fonction de la puissance)S air comprimé ou huile hydraulique pour l’actionnement de l’attachement

d’outil selon le type d’unité de desserrage, pneumatique ou hydraulique (sollici-tation uniquement lors du serrage et du desserrage de l’outil)

S air de nettoyage du cône pour nettoyer le cône de l’outil (sollicitation unique-ment lors de l’expulsion de l’outil)

S air de barrage pour protéger les paliers contre les poussières (sollicitationcontinue)

S alimentation optionnelle en liquide d’arrosage pour refroidir l’intérieur del’outil (sollicitation selon le processus)

S alimentation optionnelle en liquide d’arrosage pour refroidir l’extérieur del’outil (sollicitation selon le processus)

S alimentation électrique 24 V pour les détecteurs surveillant l’état de serragede l’outil (demande continue)

S alimentation en tension pour le capteur rotatif (est intégrée à l’interface pourcapteur sur les variateurs SIEMENS)


3.4 Alimentation



Les exigences à appliquer au conditionnement des fluides, qui sont nécessairespour prévoir et dimensionner les agrégats correspondants, sont formulées en détailaux chapitres 6 et 10.

J


Caractéristiques mécaniques

L’électrobroche 2SP1 permet à l’exploitant d’utiliser les avantages de l’usinage àgrande vitesse. Les composants intervenant dans le processus sont soumis à defortes charges aux vitesses élevées. Il est donc nécessaire que, par des mesuresconstructives, la structure de la machine soit parfaitement adaptée à des vitessesde rotation élevées et que l’utilisateur adapte les outils et les conditions du processaux capacités de charge de la broche.

4.1 Prise en considération de la vitesse de coupure

Même un dépassement de courte durée de la vitesse critique peut entraîner

S des vibrations du porte--broche (structure portante)

S un dépassement de la résistance à la force centrifuge des outils

et causer des dommages par surcharge mécanique.

!Précaution

Comme base pour les hypothèses de charge et les exigences en matière derésistance, il faut prendre la vitesse de coupure et non la vitesse programmableen service normal (voir chapitre 1.2).

4.2 Conditions de montage

L’électrobroche est intégrée comme unité complète dans la structure de la ma-chine. Les propriétés statiques et en particulier dynamiques résultent de l’interac-tion entre la broche même et le porte--broche de la machine.

4





Degré de protection

IP64 IP53

Drive end Non--drive end

Fig. 4-1 Degré de protection de la broche 2SP120

IP64 IP53

Drive end Non--drive end

Fig. 4-2 Degré de protection de la broche 2SP125


Anglais Français

Drive end Côté D

Non-drive end Côté N

Précaution

L’indication du degré de protection se rapporte à la pénétration d’eau (ISO EN60034, partie 10). Avec des liquides d’arrosage huileux, mouillants ou agressifs, lepouvoir de pénétration peut être supérieur à celui de l’eau.

Tableau 4-2 Degré de protection devant et derrière la bride de fixation

Devant la bride de fixation (côté D) Derrière la bride de fixation(côté N)

Degré deprotection

IP64 IP53

Description Sur la face travail, la broche possèdeun joint à labyrinthe et un raccord pourl’air de barrage. Ceci la protège contrela pénétration d’eau projetée ou de sa-leté. L’eau de refroidissement ne doitpas agir directement sur l’intersticed’étanchéité. Respecter les directivespour l’air de barrage, voir chapitre 6.3.1.

Le logement de l’électrobroche doit garantir,derrière la bride de fixation, une cartérisationla protégeant contre les effets de la zoned’usinage.




Montage de l’électrobroche

La broche doit être montée dans la machine de telle sorte que des liquides ou despoussières du lieu de travail ne puissent pas s’accumuler sur la broche.

Précaution

De l’eau ou d’autres liquides ne doivent pas être directement projetés surl’interstice d’étanchéité ni sur les ouvertures de l’électrobroche (voir figure 4-3).

Des matières externes ne peuvent pas être aspirées à travers la broche. C’estpourquoi une différence de pression entre le côté D et le côté N n’est pasautorisée.

Fig. 4-3 Ne pas orienter le jet de liquide d’arrosage sur le joint à labyrinthe

Attention

Montage horizontal :en cas de montage horizontal de la broche, l’ouverture d’échappement de l’air debarrage située sur le nez de la broche doit être orientée vers le bas.

Aide à l’orientation : en regardant de l’avant sur le nez de broche, le filetage pourl’anneau de levage sur la bride de fixation doit se situer légèrement à droite d’uncertain angle (voir figures 4-4 et 4-5).





M8 thread for ring bolt

Spindle below with horizontal mountingCompensatingholes for sealing air

Fig. 4-4 Position de montage de la broche 2SP120V

M10 thread for ring bolt

Spindle below with horizontal mountingCompensatingholes for sealing air

Fig. 4-5 Position de montage de la broche 2SP125V

Tableau 4-3 Traduction des figures 4-4, 4-5

Anglais Français

M8/M10 thread for ring bolt Filetage M8/M10 pour anneau de levage

Spindle below with horizontal mounting en bas en montage horizontal

Compensating holes for sealing air Trous d’échappement de l’air de barrage

Le montage doit s’effectuer de manière à ne pas exercer de forces déformantessur l’électrobroche. Une déformation du carter peut entraîner des déformationsminimes et une sollicitation renforcée des paliers à roulements, ce qui influe néga-tivement sur la précision, sur la température de fonctionnement et donc sur la du-rée de vie.

Pour le montage de l’électrobroche, on a prévu des trous taraudés pour des oeil-lets de levage (trous axiaux sur le couvercle de palier arrière et trous radiaux sur labride et sur le couvercle de palier arrière).




4.2.1 Exigences mécaniques pour le porte--broche

Situation de charge du porte--broche

La broche est sollicitée par une force alternée sous l’effet du balourd résiduel del’arbre et de l’outil. Le balourd résiduel génère des forces de basculement et trans-versales sur la bride de fixation de l’électrobroche de sorte qui, par principe, peu-vent donner naissance aux formes de vibration correspondantes

S vibration de basculement (côté N par rapport au côté D)(coté D : côté entraînement ; côté N : côté opposé au côté D)

S vibration transversale (déplacement latéral de la broche)

(voir figure 4-6).

Les forces d’excitation générées par le balourd résiduel augmentent avec la vitesse.

Drive end

Non--drive end

Sidewardvibration

Deformation and displacement of spindle supportmake tilting and sideward vibrations possible.

Fig. 4-6 Formes de vibration pouvant être générées par le balourd


Anglais Français

Non-drive end Côté N

Drive end Côté D

Tilting vibration Vibration de basculement

Sideward vibration Vibration transversale

Deformation and displacement of spindlesupport make tilting and sideward vibrationspossible.

La déformation et le déplacement du porte--broche peuvent générer des vibrations debasculement et des vibrations transversa-les.





La fréquence de la sollicitation alternée correspond exactement à la fréquence derotation de la broche.

f = 1min/60s ⋅ N avec f : fréquence de stimulation en [Hz]N : vitesse en tr/min

Comportement vibratoire : exigences de construction pour le porte--broche

Le porte--broche doit être de conception assez rigide pour qu’il ne puisse pas en-trer en résonance avec ces formes de vibrations dans toute la plage de vitessesjusqu’à la vitesse de coupure. La fréquence de résonance la plus basse parrapport à la sollicitation par balourd doit être supérieure à la fréquence derotation de la vitesse de coupure. Le porte--broche doit, dans cette plage de fré-quence, absorber sans déformation les forces de basculement et les forces trans-versales dues au balourd.

L’électrobbroche est fixée à la machine du côté D (face avant) au moyen de labride de fixation. C’est surtout pour supprimer la vibration de basculement del’arrière de la broche (côté N), extrémité située assez loin de la bride de fixation,qu’il faut prendre des mesures constructives sur le porte--broche.




Remarque sur la conception du porte--broche

Lors de la conception du porte--broche pour loger l’électrobroche, les points sui-vants doivent être pris en compte :

S Epaisseur du matériauL’ajustement de l’assemblage de la bride de fixation prend une grande impor-tance du fait de la forte sollicitation par les vibrations de basculement. L’épais-seur de matériau doit être généreusement dimensionnée à cet endroit.

S Stabilité latérale du paln de la brideLe plan de la bride de fixation doit être encastré suffisamment profondémentdans la machine pour que, dans la plage de fréquence jusqu’à la vitesse decoupure, aucune forme de vibration ne puisse provoquer un déplacement laté-ral de la bride de fixation. En particulier les formes de construction pour lesquel-les le plan de la bride de fixation se trouve loin devant le plan des éléments deguidage du chariot de broche sont critiques quant à un déplacement du plan debride sous l’effet de la torsion et de la déformation du porte--broche.

S Prise en compte de l’ajustement et de la toléranceLa bride de fixation de l’électrobroche doit être ajustée au porte--broche avecexactitude géométrique et aussi rigidement que possible du point de vue dyna-mique. La conception et les tolérances documentées dans les dessins pour lelogement de la bride de fixation doivent être respectées. Dessins et plans d’en-combrement, voir chapitre 10. Proposition de tolérance pour le porte--brochevoir figure 4-7 .

S Support du porte--broche par les éléments de guidageLes éléments de guidage (guidages linéaires) qui supportent le porte--brochepar rapport au bâti de la machine doivent offrir un appui suffisamment largepour supporter les vibrations de basculement (voir figure 4-8).

S Petite longueur en cas bridage avancé de l’électrobrocheUn briddge avancé de l’électrobroche peut abaisser la fréquence de résonancedes vibrations de basculement (voir figure 4-8). La longueur en porte--à--fauxentre la bride de fixation de l’électrobroche et l’appui du porte--broche contre lebâti de la machine doit donc être aussi courte que possible. Pour la même rai-son, le porte--broche ne doit pas comporter d’accumulation de masse à proxi-mité du plan de bride, qui ne contribue pas directement à la rigidité de la struc-ture.





Fig. 4-7 Montage de l’électrobroche dans le porte--broche

Fixing ofspindle support

Spindlesupport

Avoid massaccumulation ofspindle supportin this zone

Avoidlongdistance

Spindle mounting flange

Fig. 4-8 Exemple : vibration de basculement en cas de bridage avancé de l’électrobroche





Anglais Français

Avoid long distance Eviter les potre--à--faux importants

Spindle support Porte--broche

Tilting vibration Vibration de basculement

Spindle mounting flange Bride de fixation de l’électrobroche

Fixing of spindle support Fixation du porte--broche

Avoid mass accumulation of spindle supportin this zone

Eviter l’accumulation de masse sur cettepartie du porte--broche

S Renforcement des parties en porte--à--fauxIl est préférable d’éviter de grandes longueurs en porte--à--faux. Il est recom-mandé de renforcer les éléments de grande longueur par des mesures cons-tructives, par exemple des nervures ou un entretoisement. Les mesures de ren-forcement doivent être réalisées de façon qu’elles s’opposent à la formation d’evibrations de basculement (voir figure 4-6).

S Pas d’autres constructions ajoutées directement sur la brochePour ne pas réduire intempestivement la fréquence propre de vibration de bas-culement, aucune construction ajoutée -- comme par exemple la fixation de l’ar-rêt de traction pour la chaîne porte--câble -- ne doit être fixée directement sur labroche.

Lors de l’évaluation d’une construction quant à son comportement vibratoire, lesméthodes numériques, comme l’analyse modale basée sur la méthode des élé-ments finis, se sont avérées utiles. Pour toute aide complémentaire, veuillezcontacter votre représentant Siemens autorisé.

4.2.2 Support côté N (non-drive end)

L’électrobroche 2SP1 est proposée dans plusieurs classes de puissance. Avec lesmodèles à vitesse rapide et à couple important, un support mécanique complé-mentaire direct entre le côté N de l’électrobroche et le porte--broche est néces-saire.

Pour savoir pour quels types d’électrobroches le support côté N est prescrit, voirau chapitre 10, tableaux 10-4 et 10-5.

Fonction du support

Le support direct entre le côté N de l’électrobroche et le porte--broche a pour fonc-tion de stabiliser la broche contre les vibrations de basculement de sorte que lafréquence de résonance la plus basse soit supérieure à la fréquence derotation de la vitesse de coupure.





Caractéristiques du support

L’étaiement doit donc être aussi rigide que possible vis--à--vis des vibrations debasculement représentées sur la figure 4-8. L’étaiement doit en outre être léger àproximité du côté N car une augmentation de la masse effective de l’électrobrochecôté N augmente le moment d’inertie de l’oscillation de basculement et abaisseainsi la fréquence de résonance de façon non désirable. Ici aussi, pour évaluer laconstruction, l’analyse modale basée sur la méthode des éléments finis peut êtreutile.


4.3 Paliers de broche



L’arbre de l’électrobroche 2SP1 est porté par des paliers de broche de grande pré-cision. Ils offrent une exactitude parfaite et sont préparés aux sollicitations à desvitesses élevées. Pour les types de broches à vitesse rapide, des paliers hybridessont employés.

Une attention particulière a été portée à la robustesse des paliers. Ils ont fait leurspreuves depuis de nombreuses années dans des applications de JOB-Shopjusqu’aux productions en série sur trois postes.

4.3.1 Propriétés et conditions de service

Les paliers de broche de grande précision absorbent les efforts radiaux et axiauxdu process sans jeu. Les sollicitations thermiques de l’arbre de broche n’ont au-cune influence sur la déformation mécanique. Les paliers présentent une excel-lente concentricité et une très faible rugosité.

Pour la concentricité au niveau du porte--outil, voir le chapitre 10.

Système d’air de barrage propre à la broche

Les paliers sont munis d’une étanchéité intégrée. Sur le côté D de l’électrobroche,l’étanchéité vers le lieu de travail est assistée par un système d’air de barrage pro-pre à la broche, voir chapitre 6.

Attention

Pour atteindre la durée de vie théorique des paliers, l’utilisation conforme dusystème d’air de barrage est impérative Il incombe au constructeur de la machinede l’indiquer à l’exploitant.

Graissage des paliers

Les roulements de l’électrobroche 2SP1 sont graissés à vie. Ils ne demandentdonc pas d’entretien. Un dispositif de regraissage est inutile.

Attention

La graisse ne doit pas être attaquée par d’autres produits ni être exposée à dessalissures.





4.3.2 Echauffement de l’électrobroche

Echauffement de l’électrobroche (répartition de la température)

Une répartition inégale de la température peut réduire la durée de vie des paliers.

À la première mise en service et au démarrage de la machine froide, respecter lesinstructions de rodage et d’échauffement (voir aussi les instructions de service).

Attention

Ne pas régler une vitesse supérieure avant que la broche ait atteint satempérature de service.

Tableau 4-6 Echauffement de l’électrobroche

Vitesse Durée de marche

25 % de la vitesse maximale 2 min



prête à fonctionner

Le constructeur de la machine peut doter le logiciel de commande d’un cycled’échauffement pour l’électrobroche.

Temps d’immobilisation assez longs (rodage de l’électrobroche)

Attention

Après un temps d’immobilisation de plus d’une semaine, un rodage del’électrobroche est à nouveau nécessaire.

Tableau 4-7 Rodage de l’électrobroche après un arrêt prolongé

Vitesse Durée de marche




prête à fonctionner

Entreposages assez longs

Attention

En cas d’entreposage de l’électrobroche assez long, il faut respecter en plus laprocédure indiquée dans les instructions de service pour l’entreposage del’électrobroche.




4.3.3 Limite de charge des paliers de la broche

Surcharge des paliers

Attention

Les paliers à grande vitesse réagissent fortement aux surcharges.

C’est pourquoi les surcharges doivent être évitées pendant lefonctionnement et à l’arrêt.

Tableau 4-8 Dommages possibles dus à une surcharge des paliers et comment les éviter

Situation de surcharge Dommages Comment éviter une situation de surcharge

Forces violentes exercéesau montage ou au démon-tage

Endommagement immé-diat des paliers

Constructeur de la machine--outil et exploitant :

-- aucun effort de montage ne doit être exercésur l’arbre de broche et donc sur les paliers ;consulter les instructions de service.

Constructeur de la machine--outil :

-- rendre possible l’accès au volume enve-loppe de l’électrobroche

-- prévoir des moyens pour le montage et ledémontage

-- doter l’exploitant des moyens de montageadaptés

Forces violentes exercéesen cas de collision

Endommagement immé-diat des paliersouréduction importante de ladurée de vie des paliers

Exploitant :

-- vérifier la programmation des nouvellespièces à vitesse de contournage réduite

-- visualiser côté commande les trajectoiresprogrammées d’outils

Surcharge due au brisd’outil

Réduction de la durée devie des paliers

Exploitant :

-- immobiliser rapidement la broche en cas debris d’outil

Il incombe au constructeur de la machine--outil d’instruire l’exploitant des domma-ges possibles en cas de surcharge.





4.3.4 Durée de vie des paliers de la broche

Durée d’utilisation de la graisse

La durée d’utilisation de la graisse est pour beaucoup d’applications le facteur déci-sif face à la durée de vie de fatigue et détermine la durée de vie des paliers de bro-che. Plus la vitesse augmente et plus la durée d’utilisation de la graisse diminue(voir figure 4-9).

0

2000

4000

6000

8000

10000

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

n [rev/min]

Durée

d’utilisationde

lagraisse[h]

18000

20000

12000

14000

16000

18000

20000

2SP1253--VHV0--0VV22SP1255--VHV0--0VV2

2SP1253--VHV0--1VV22SP1255--VHV0--1VV2

2SP1202--1HAVV--1DF22SP1204--1HAVV--1DF2

2SP1202--1HBVV--2DF22SP1204--1HBVV--2DF2

grease

lifetime[h]

Fig. 4-9 Durée d’utilisation de la graisse

La condition pour atteindre la durée d’utilisation de la graisse donnée est le respectdes températures de palier admissibles.

A ce propos, il faut impérativement noter :

S le refroidissement de l’électrobroche doit être effectué conformément aux pres-criptions

S les limites admissibles de charge des paliers ne doivent pas être dépassées

S la température ambiante maximale admissible pendant le fonctionnement nedoit pas être dépassée




Tableau 4-9 Calcul de la durée d’utilisation estimée de la graisse

Ordre Description, formules

1. Division du fonctionnement del’électrobroche en phases à vi-tesse constante

n

t operate[min]

[rev/min] repeated cycle tcycle

n1

t2 tk tK....

n2nK

n1

n2nK

t1

....

nk

....

....

2. Calcul de la durée relative desphases de vitesse (part detemps relative sur le cycle)

trel k =tktcycle

3. Calcul des différentes duréesd’utilisation de la graisse Tuse kpour chaque phase

n [rev/min]

[h]

n1 nk nK n2

T life 2

T life K

T life k

Durée de principe d’utilisation dela graisse en fonction de lavitesse

greaselifetime

Principle grease lifetime asa function of the speed

4. Addition pondérée des différen-tes durées d’utilisation pour ob-tenir la durée d’utilisation totalede la graisse

T use total=1

trel 1Tlife 1

trel 2Tlife 2

trel kTlife k

trel kTlife k

+ + ... + + ... +

Tableau 4-10 Traduction du tableau 4-9

Anglais Français


Repeated cycle Cycle de répétion

tcycle Temps de cycle

toperate Durée de fonctionnement

trel Durée relative d’une phase de vitesse

grease lifetime Durée d’utilisation de la graisse

T life total Durée d’utilisation totale

T life Durée d’utilisation d’une phase





4.3.5 Accélération angulaire maximale au démarrage de l’électrobroche

Les accélérations angulaires extrêmes ou les temps de démarrage extrêmementcourts peuvent provoquer un ”patinage” des billes ou rouleaux de roulement dansles paliers de l’électrobroche. Ce patinage est nocif pour la durée de vie et doit êtreévité. L’accélération programmée pour le démarrage (et le freinage) de l’électrobro-che peut correspondre au maximum à une accélération angulaire de 15 000 tr/minen 0,5 s.

N.≤

15000 tr∕min0, 5 s

avec : N.accélération angulaire programmée

Il incombe au constructeur de la machine--outil d’indiquer à l’exploitant qu’il n’estpas permis de programmer des accélérations angulaires supérieures.

4.3.6 Rigidité

La rigidité mécanique au niveau du porte--outil face à des efforts radiaux et axiauxest documentée dans les fiches techniques, chapitre 10. Le fléchissement proprede l’outil donne lieu, en présence d’efforts radiaux, à une déplacement supplémen-taire du tranchant. Avec des outils minces, le fléchissement propre de l’outil estnettement plus important que la déformation du porte--outil.

4.3.7 Allongement axial de l’arbre

L’arbre de la broche subit un déplacement géométrique dans le sens de l’axe. Cedéplacement se traduit par un allongement de l’arbre.

L’allongement de l’arbre comprend

S l’allongement d’origine thermique

S l’allongement dû à la vitesse

L’allongement de l’arbre ne dépend pas de l’outil utilisé.

Allongement d’arbre d’origine thermique

Durant la phase d’échauffement, la température de l’arbre de broche augmentejusqu’à sa valeur permanente. Pendant la phase d’échauffement, le porte--outil sedéplace vers l’avant sous l’effet de la dilatation thermique. Au terme de la phased’échauffement, l’arbre de l’électrobroche présente une température de fonctionne-ment principalement constante, ce qui fait que le porte--outil ne se déplace plussous l’effet de la chaleur.




Allongement d’arbre due à la vitesse

La situation géométrique des billes ou rouleaux de roulements entraîne à vitessecroisante un déplacement du point d’appui entre billes/rouleaux et bagues de rou-lement. Ceci conduit à un déplacement du porte--outil vers l’avant. Ce déplacementest fonction de la vitesse et augmente avec celle--ci. Lorsque la vitesse décroît, ledéplacement diminue en conséquence.

Les effets d’allongement de l’arbre peuvent être éventuellement compensés parune correction de l’axe Z. Pour cela, nous recommandons de déterminer l’allonge-ment dû à la chaleur et l’allongement dû à la vitesse par un usinage d’essai appro-prié et de les saisir dans les tableaux de correction correspondants pour la positionde l’axe Z.


4.4 Outils et porte--outils




4.4.1 Outils

L’interaction entre l’électrobroche et les outils employés est décisive pour la quantitéet la qualité de l’usinage. Lors de la sélection de l’outil, les consignes de sécuritépour les vitesses élevées doivent être respectées.

L’électrobroche 2SP1 offre une qualité excellente de surface et une forte producti-vité du fait des vitesses élevées. En cas de fonctionnement non conforme, ces vi-tesses élevées entraînent aussi des potentiels de risques et d’usure. Il convientd’apporter un soin particulier au choix des outils.

N’utiliser que des outils en parfait état de marche

Les caractéristiques suivantes ne sont obtenues qu’avec une utilisation en confor-mité d’outils en parfait état de marche :

S résultats d’usinage irréprochables

S faibles vibrations

S faible usure des paliers de broche

S faible nuisance sonore

S sécurité pour le personnel opérant et la machine--outil

C’est pourquoi il faut toujours veiller à ce que seuls des outils parfaits se trouventdans le magasin d’outils, des outils dont l’aptitude à fonctionner avec la broche aété vérifiée par principe. Il incombe au constructeur de la machine--outil d’indiquerà l’exploitant les potentiels de risque et de dommages dus à des outils inadaptés.

Conditions s’appliquant aux outils

Les outils doivent remplir les conditions suivantes :

1. L’outil doît être validé pour les vitesses et les forces centrifuges élevées.

2. L’outil ne doit pas abaisser la fréquence propre de l’électrobroche en--dessousde la fréquence de rotation critique.

3. Les efforts de coupe et le poids propre de l’outil ne doivent pas surcharger lespaliers.

4. Le rapport entre la longueur et le diamètre ne doit pas être supérieur à 3:1.

5. L’équilibrage de l’outil doit être parfait.

Le tableau 4-11 donne une description détaillée de ces conditions.




Tableau 4-11 Conditions s’appliquant aux outils

Description

Vitesses et forces cen-trifuges élevées

Suivant son diamètre, l’outil peut être soumis à des forces centrifuges très importantes auxvitesses élevées. Seuls des outils dont la vitesse admissible est supérieure à la vitesse decoupure de l’électrobroche peuvent donc être employés sans restrictions. En cas de brisd’outils à une vitesse élevée, des éclats d’outils sont projetés à grande vitesse et peuvententraîner des dégâts importants.

Exemple : l’éclat d’un outil de 40 mm de rayon tournant à 10 000 tr/min est projeté à une vi-tesse de 150 km/h.

Utilisation d’outils avec une vitesse admissible < vitesse de coupure

Il faut respecter les conditions suivantes :

S Surveillance de la vitesse (voir chapitre 1.2)

Le seuil de la vitesse de coupure doit être inférieur à la vitesse maximale admissible del’outil. Lorsque plusieurs vitesses de coupure sont prévues en fonction des outils, cettevitesse doit être adaptée à l’outil via la gestion des outils. La surveillance de la vitessepeut être réalisée, par exemple, à l’aide de la définition de rapports de transmission (voirchapitre 1).

S Limitation de la vitesse programmable (voir chapitre 1.2)

La vitesse maximale programmable doit être inférieure de 5 % au moins à la vitesse decoupure.

Ne pas abaisser lafréquence propre del’électrobroche en--dessous de la fré-quence de rotationcritique

Les fréquences de résonance du porte--broche et de l’électrobroche doivent toujours êtresupérieures à la vitesse admissible de l’outil. Ces fréquences de résonance peuvent êtreabaissées de manière sensible et indésirable par un outil serré.

Le risque d’abaissement des fréquences est particulièrement élevé avec :

S les outils longs

S les outils lourds

S les outils de grand rayon

De façon générale, c’est avec des outils courts que la course est la plus silencieuse et lacharge des paliers la plus faible.

Il faut donc serrer les outils le plus court possible.

Comme les fréquences de résonance du porte--broche et de l’électrobroche dépendent nonseulement de la broche mais aussi principalement de la situation de montage de l’électrobro-che, le constructeur de l’électrobroche ne peut pas définir de valeurs limites absolues pourles outils. Il incombe au constructeur de la machine--outil, qui est responsable de la situationde montage de l’électrobroche, d’indiquer à l’exploitant les dimensions et poids admissiblespour les outils.

En principe, un essai de démarrage avec l’outil à tester donne une indication correcte. Pourcela, l’outil est amené lentement à la vitesse maximale admissible et maintenu à grande vi-tesse pendant environ une minute. Il est préférable de parcourir la rampe d’accélération len-tement. Si la broche tourne silencieusement et sans vibrations pendant le démarrage, puisaussi à la vitesse maximale, c’est que l’outil peut être agréé. Si, pendant le démarrage ou àla vitesse maximale, des bruits importants ou des vibrations apparaissent, il faut aussitôt in-terrompre l’essai de mise en route classer l’outil testé comme inadapté voire comme ”nonvalidé pour cette vitesse”.

Efforts de coupe etpoids propre

Une usure des tranchants peut décupler l’effort de coupe. Cela n’entrave pas seulement leprocessus d’usinage, mais écourte aussi la durée de vie des paliers du fait du dépassementdes charges de palier. Nous recommandons donc de surveiller en continu leur état d’usure.





Tableau 4-11 Conditions s’appliquant aux outils, suite

Description

Rapport entre longueuret diamètre

Il faut employer des outils pour lesquels le rapport entre la longueur L et le diamètre ∅n’excède pas la valeur 3:1 et pour lesquels le poids total de l’outil est inférieur à 4,5 kg.

Les broches sont conçues de manière que les vitesses critiques avec ces outils sontsupérieures à la vitesse maximale.

Si vous employez des outils dont les dimensions diffèrent de celles indiquées, il faut calculerla vitesse. Outre la limitation imposée par les vitesses critiques de l’ensemble broche/outil, ilfaut tenir compte aussi de celle résultant des données technologiques du processusd’enlèvement des copeaux.

Tool holderTool employment

Porte--outilOutil

∅

L

L

∅3<

Équilibrage N’employer que des outils parfaitement équilibrés selon le niveau de qualité Q 6,3.

Normes à respecter :

S directive VDI 2056

S EN ISO 15641

Attention

L’équilibrage doit être effectué après assemblage d’un outil dans le porte--outil. Unéquilibrage individuel de l’insert d’outil et du porte--outil n’est pas autorisé sans équili-brage de l0ensemble assemblé.

Une usure de l’outil peut sensiblement dégrader la qualité de l’équilibrage. Si, pendant lefonctionnement d’un outil, des vibrations et des bruits s’amplifient, il faut vérifier l’usure de cetoutil et contrôler à nouveau son équilibrage.




4.4.2 Porte--outils

L’électrobroche 2SP1 est diponible dans différents porte--outils.

Tableau 4-12 Porte--outils

Type Norme Pour vitesse Observation

SK 40 -- asymétrique DIN 69872, ISO 7388/1/2 type A ≤ 10000 tr/min 2SP125

CAT40 -- asymétrique ANSI B5.50-78, ISO 7388/1/2type B

≤ 10000 tr/min 2SP125

BT 40 -- asymétriqueBT 40, 30_

MAS 403-1982, BT/PT30_modèle E1

≤ 10000 tr/min 2SP125

BT 40 -- asymétriqueBT 40, 45_

MAS 403-1982 BT/PT45_modèle F1

≤ 10000 tr/min 2SP125

HSK A63 DIN 69893-1, ISO 12164-1 ≤ 18000 tr/min≤ 15000 tr/min

2SP1202SP125

Schémas, tableaux des cotes et indication des tolérances, voir chapitre 10.

AA

A

B¦0,25

C¦0,25

DIN 69871 ISO/DIS 7388/1

0,02

DIN 69872 ISO/DIS 7388/2 type A SK 40 44,45 94,25 88,25

A

¦ 0,25

B C

¦ 0,25

Fig. 4-10 SK 40





SK 40 44,45 84,50 79,25AA

A

J¦0,3

K

0,05

A

¦ 0,3

J K

¦ 0,3

Fig. 4-11 CAT 40

AA

A

E¦0,25

F¦0,25

MAS 403--1982 PT

0,02

MAS 403--1982 PT--2

30 °

BT/PT 30_ 44,45 100,35 93,35

A

¦ 0,25

E F

¦ 0,25

Fig. 4-12 BT 40, 30°




AA

AE¦0,25

F¦0,25

MAS 403--1982 BT

0,02

MAS 403--1982 PT--1

45 °

BT/PT 45_ 44,45 100,35 93,35

A

¦ 0,25

E F

¦ 0,25

Fig. 4-13 BT 40, 45_

l1

f3

f1

l12

d2

d1 d9

h3b1

9 +0,090

HSK A63 12,54

b1

63 5348,01 26 18 5 32 21

d1 d2 d9 f1 f3 h3 l1 l12

h10¦ 0,04 0/--01 ¦ 0,1 +0,2/0 0/--0,2

Fig. 4-14 HSK A63





Changement d’outil

Le changement d’outil s’effectue, suivant la machine--outil, à l’aide d’un préhen-seur, par préhension directe et par rangement de l’outil dans un magasin d’outil.

Précaution

Pour éviter sûrement des collisions de la broche avec les outils voisins dans lemagasin d’outils ou dans le préhenseur d’outils, il faut respecter des distancesminimales variant avec l’électrobroche (voir tableau 4-13 et figure 4-15).

Tableau 4-13 Distances minimales pour diverses interfaces d’outils

Electrobroche Interface d’outil Distance minimale [mm]

2SP120VV--1HVVV--VDF2 HSK A63 A ² 100,0

2SP125VV--VHV0V--1DV2 HSK A63 A ² 100,0

2SP125VV--VHV0V--0VV2 SK40 A ² 100,0

HSK A63SK 40

A

A

Fig. 4-15 Distance minimale = dimension A


4.5 Attachement et changement d’outil



4.5.1 Attachement

L’électrobroche 2SP1 est équipée d’un attachement pour changement d’outil auto-matique. L’attachement est intégré dans l’arbre de l’électrobroche et tourne avec labroche.

L’attachement est conçu pour 5 cycles maxi de changement d’outil par minute.

La force d’attraction est fournie par le système à ressorts en rotation. Même encas de panne d’énergie et la broche en rotation, l’outil est maintenu sûrement enposition serrée. L’intensité de la force d’attraction est décrite au chapitre 10.1.

Détecteurs pour l’état de serrage

La broche est équipée de détecteurs qui surveillent l’état de serrage de l’attache-ment. Les différents états de serrage sont détectés par le biais de la position axialedu système de serrage ou d’actionnement.

Tableau 4-14 Détecteurs pour surveiller l’état de serrage2SP1 20

Détecteur

Signalisation Type Observation

S1 Suivant l’intensité de serrage mesurée Détecteuranalogique

Equipement de base

S4 Position du vérin de desserrage Contact NO Equipement de base

Tableau 4-15 Détecteurs pour surveiller l’état de serrage2SP1 25

Détecteur

Signalisation Type Observation

S1 Barre de traction en position de desserrage Contact NO Equipement de base

S2 L’outil est serré Contact NO Equipement de base

S3 La pince de serrage est serrée sans outil Contact NO Equipement de base

Caractéristiques électriques des détecteurs, voir chapitre 7.2.Evaluation des détecteurs pour commander le changement d’outil, voir chapitre 8.

!Avertissement

La position de montage des détecteurs pour état de serrage est ajustée en usine.Une modification de cette position par l’utilisateur final n’est pas nécessaire etstrictement interdite. Il incombe au constructeur de la machine--outil d’informer sonexploitant qu’il n’a pas le droit de modifier la position des détecteurs.





4.5.2 Changement d’outil

!Précaution

Placer et retirer les outils n’est autorisé qu’à l’arrêt de l’électrobroche. Introduirel’outil jusqu’à la butée du cône de serrage.

L’actionnement de l’attachement s’effectue par vérin pneumatique ou hydraulique.

Remarque

Pour écourter les temps de montée et de descente de la pression dans le vérinhydraulique ou pneumatique, il faut choisir une section suffisante pour la conduitereliant le générateur de pression au vérin.

Section recommandée pour la conduite vers le vérin pneumatique : 8 mm.

Section recommandée pour la conduite vers le vérin hydraulique : 5 mm.

Pour les conduites relativement longues posées sur chaînes porte--câbles, nousrecommandons d’évaluer la perte de charge due à l’écoulement et d’en déduire ladurée de mise sous pression du vérin.

Les détails et les temps d’attente à respecter pour la commande des étapes méca-niques du serrageet du desserrage sont donnés au chapitre 8.2.

Les données relatives au fonctionnement et aux volumes exigés par le vérin pneu-matique/hydraulique sont commentées aux chapitres 6.3 et 6.4.

Valeurs de la pressionde serrage et de desserrage, voir tableau 10-2.




4.5.3 Changement d’outil avec l’attachement standard

Desserrage de l’outil

Pour desserrer l’outil, une pression est mise sur le vérin. Le dispositif d’actionne-ment desserre l’outil dans le porte--outil, de sorte qu’il peut être pris sans forcer parle préhenseur du changeur d’outil.

Le détecteur S1 est ajusté de manière à fournir le signal ”Barre de traction en posi-tion de desserrage” pour des outils normés.

Pour retirer l’outil, il faut tenir compte du diagramme de commande correspondant :

Figure 8-4 : changement d’outil automatique (avec S1 et S4) pour 2SP120jFigure 8-5 : changement d’outil manuel (avec S2) pour 2SP125jFigure 8-6 : changement d’outil automatique (avec S1, S2 et S3) pour 2SP125j

!Précaution

L’outil desserré repose simplement dans le porte--outil. Après son desserrage,il doit être enlevé. Il pourrait sinon tomber et causer des dommages.

Les outils coincés ne peuvent pas être acquis de façon sûre par le détecteur S1.

Mise en place et serrage de l’outil

L’insertion et le serrage de l’outil se font exclusivement au moyen de rondelles--ressorts.

Avec les broches à vérin pneumatique, il faut purger le vérin pneumatique pourcette opération. Pour accélérer le changement d’outil, l’arrière du piston peut êtrealimenté en plus en air comprimé.

Avec les broches à vérin hydraulique, il faut purger le côté piston à l’aide d’uneélectrovanne pour cette opération et alimenter l’arrière du piston en air comprimé.

Avec 2SP120V, le serrage correct de l’outil est déterminé au moyen du serragemesuré par le détecteur analogique S1.

Avec 2SP125V, le détecteur TOR S2 indique le serrage correct de l’outil.

Durant la mise en place de l’outil, la pression de desserrage doit s’exercer sur leverin pneumatique ouhydraulique jusqu’à ce que le détecteur S1 signale que l’atta-chement est prêt à recevoir l’outil. La mise en place de l’outil ne peut être démar-rée qu’après cette signalisation.





!Précaution

Le préhenseur doit introduire l’outil entièrement dans le porte--outil. Il doitempêcher l’outil de tomber ou de glisser jusqu’à ce que l’état de serrage soitatteint (par ex. signalisation du détecteur S1 pour l’électrobroche 2SP120V ou dudétecteur S2 pour l’électrobroche 2SP125V qu’un niveau de serrage déterminéest atteint).

!Précaution

Une rotation de la broche ne peut avoir lieu que si le piston du vérin est séparé del’arbre de broche, autrement dit aucune pression de desserrage ne doit êtreappliquée au vérin pneumatique ou hydraulique.

En alimentant le vérin en pression de desserrage, le piston du vérin stationnairetouche l’attachement rotatif de l’arbre de broche. Un contact pendant la rotationendommagerait l’attachement. C’est pourquoi la rotation de la broche ne peut êtrelibérée qu’en l’absence de pression de desserrage et quand les détecteurssignalent le serrage sûr d’un outil. Pendant la rotation de la broche, il faut interdirede façon sûre l’application de la pression de desserrage de l’outil.

!Précaution

Pas de rotation de la broche sans outil serré !Quand l’opération de serrage est exécutée sans qu’un outil se trouve devant, prêtà être mis en place, la pince de serrage et la barre de traction se retirent derrièreleur position de serrage normale. Cet état est autorisé, mais une rotation rapide nedoit pas avoir lieu. Seules des rotations lentes inférieures à 100 tr/min sontautorisées pour positionner la broche.




4.5.4 Changement d’outil avec attachement à retenue HSK A63 type C

Desserrage de l’outil

Pour desserrer l’outil, une pression est appliquée au vérin. Le dispositif d’actionne-ment libère l’outil dans le porte--outil.

Le détecteur S1 est ajusté de manière à fournir le signal ”Barre de traction en posi-tion de desserrage” pour des outils normés.

Pour retirer l’outil, il faut tenir compte du diagramme de commande correspondant :

Voir la figure 8-4 : changement d’outil automatique (avec S1 et S4) pour 2SP120j

Avec l’attachement à retenue, l’outil est retenu par des ressorts dans le porte--outilavec une force de retenue définie. Pour prélèver l’outil, il faut surmonter la force deretenue. Pour cela, le changeur d’outil doit exercer une force.

Mise en place et serrage de l’outil

Durant la mise en place de l’outil, la pression de desserrage doit être appliquée auverin pneumatique ou hydraulique jusqu’à ce que le détecteur S1 signale que l’at-tachement est prêt à recevoir l’outil. La mise en place de l’outil ne peut être démar-rée qu’après cette signalisation.

Avec l’attachement à retenue, l’outil mis en place n’est d’abord retenu dans le por-te--outil que par la fonction correspondante, au moyen de ressorts, sans être serrédans le porte--outil. Le préhenseur du changeur d’outil n’a plus besoin de retenirl’outil après l’avoir mis en place, car cette fonction est assurée par l’attachement àretenue.

L’insertion et le serrage de l’outil se font exclusivement au moyen de rondellesBelleville.

Sur les broches à vérin pneumatique, cette opération exige de purger le vérinpneumatique. Pour accélérer le changement d’outil, l’arrière du piston peut êtrealimenté en plus en air comprimé.

Sur les broches à vérin hydraulique, cette opération exige de purger le côté pistonà l’aide d’une électrovanne et d’appliquer la pression à l’arrière du piston.

Avec 2SP120V, le serrage correct de l’outil est déterminé au moyen du serragemesuré par le détecteur analogique S1.





!Précaution

Une rotation de la broche ne peut avoir lieu que si le piston du vérin est séparé del’arbre de broche, autrement dit aucune pression de desserrage ne doit s’exercersur le vérin pneumatique ou hydraulique.

Avec l’alimentation du vérin en pression de desserrage, le piston du vérinstationnaire touche l’attachement rotatif de l’arbre de broche. Un contact pendantla rotation endommagerait l’attachement. C’est pourquoi la rotation de la brochene peut être libérée qu’en l’absence de pression de desserrage et quand lesdétecteurs signalent le serrage sûr d’un outil. Pendant la rotation de la broche, ilfaut interdire de façon sûre l’application de la pression de desserrage de l’outil.

Fonction de retenue

Le bloc de serrage est doté d’une fonction de retenue de l’outil. Dès que le bloc deserrage se trouve en position de changement d’outil, l’outil est retenu dans la posi-tion de changement avec une force définie de 270 N. En cas de changement d’ou-til automatique, il faut s’assurer que le changeur d’outil puisse produire la forcesd’extraction requise.

Des accélérations dans les différentes directions ainsi que l’air de nettoyage ou leliquide d’arrosage exercent sur l’outil des forces qui peuvent aller jusqu’à dépasserla force de retenue et donc chasser l’outil du porte--outil. Il incombe à l’utilisateurde s’assurer qu’en toutes circonstances les forces agissantes restent inférieures àla force de retenue.

En particulier les vérins de desserrage rapides peuvent tellement accélérer l’outilque son impulsion suffit à surmonter la position de retenue du bloc de serrage. Lesparamètres pour le desserrage doivent être également adaptés cette situation.

La fonction de retenue n’est pas autorisée pour les applications verticales.

En cas de changement d’outil avec une broche à axe horizontal, il faut tenircompte de l’usure aux points de contact due au basculement de l’outil, voir figure4-16.




Attention

Les applications verticales avec attachement à retenue ne sont pas autorisées.

Fig. 4-16 Attachement à retenue HSK A63 type C


4.6 Modes de fonctionnement



4.6 Modes de fonctionnement

La broche peut fonctionner en mode d’asservissement de vitesse et de position. Laprécision du positionnement et le comportement de régulation de la broche dépen-dent des conditions suivantes :

S faible tendance à la résonance du porte--broche

S absence de phase transitoire pour les outils

S largeur de variation du moment d’inertie de l’outil

S temps de cycle de la régulation

Vibrations admissibles

Pour toute la plage de vitesses, la vitesse maximale de vibration radiale admissibleest limitée à :

3 mm/s en marche à vide

6 mm/s en fonctionnement continu

10 mm/s passagèrement (5 s maxi)

Pour la vitesse de vibration axiale, les moitiés de ces valeurs sont applicables.

Pour la réception, la broche a été équilibrée en marche à vide à = 1 mm/s avec unoutil de référence. La réception est effectuée à l’état non monté, conformément àVDI 2056.

Les valeurs de mesure obtenues (côté travail valeur A, côté entraînement valeurB) sont consignées dans le compte--rendu de réception respectif.

En cas de mesure du facteur de qualité vibratoire sur le terrain dans un contrôleultérieur, il faut faire cette mesure avec un outil finement équilibré (Q = 2,5).La valeur obtenue lors de la réception servira alors de grandeur indicative (voir lecompte--rendu de réception respectif).

Le cas échéant, les vitesses de vibration mesurées à l’état monté seront différen-tes à cause de l’influence de la machine--outil.

Attention

Des vibrations supérieures à 10 mm/s ne sont pas admissibles pour des raisonsde sécurité, même si le résultat d’usinage est encore correct. Il faut arrêter labroche immédiatement.

J


Caractéristiques électriques

5.1 Définitions

Vitesse limite mécanique nmax

La vitesse maximale admissible nmax est la vitesse maxi autorisée en fonction dela vitesse mécanique maxi et de la vitesse électrique maxi admissible.

Service S1 (service continu)

Fonctionnement en état de charge constant dont la durée suffit pour atteindre l’étatd’équilibre thermique de la machine.

Service S6 (charge intermittente)

Fonctionnement composé d’une succession de cycles de charge similaires, cha-cun d’eux comprenant une période à charge constante et une période en marche àvide. À défaut d’autre indication, la durée de fonctionnement se rapporte à un cyclede charge de 2 min.

S6 - 40 % : 40 % charge60 % marche à vide

5


5.2 Moteur



Couple maximal Mmax

Couple disponible à court terme pour des procédures dynamiques (par ex. pourune accélération). Le calcul s’effectue selon la formule :

Mmax ≈ 2 · MN (pour les valeurs exactes, voir les fiches techniques du chapitre 10)

Attention

Pour les électrobroches avec moteur synchrone, le courant maximal admissible dumoteur ne doit pas être dépassé car cela pourraît abîmer le rotor.

À vitesse élevée, donc dans la plage à puissance constante, le couple maximaldisponible Mmax se calcule à une vitesse donnée n dans une première approxima-tion d’après la formule :

Mmax [Nm] ≈ 9, 6 ·Pmax [W]n [tr∕min]

Courbes caractéristiques, voir chapitre 10.2.

5.2 Moteur

Le moteur d’entraînement de l’électrobroche 2SP1 est intégré sur l’arbre de brocheentre les deux paliers de broche. Le rotor est électriquement passif et ne nécessiteaucune alimentation électrique. La puissance électrique est adaptée dans un varia-teur et amenée au bobinage du stator. Les pertes inévitables lors de la transforma-tion de la puissance électrique en puissance mécanique se produisent surtout austator du moteur. Le stator est pour cette raison muni d’un système de refroidisse-ment qui assure le refroidissement nécessaire et protège la structure de la ma-chine de températures nocives.

Attention

L’électrobroche 2SP1 est conçue pour des courants sinusoïdaux (réseau/moteur).Des formes de courant divergentes du variateur (côté moteur), par exemple uncourant carré ou trapézoïdal, ne sont pas autorisées.

5.2.1 Avantages de l’entraînement direct

Le moteur d’entraînement ne dispose pas de palier propre. Son rotor est un com-posant direct de l’arbre de broche et est porté par les paliers de l’arbre de broche.Ce mode d’entraînement est appelé entraînement direct. Avec cet entraînement, iln’y a pas d’accouplement mécanique entre l’arbre moteur et l’arbre de broche,avec ses points faibles connus.


5.2 Moteur


Par rapport à un entraînement à accouplement mécanique, l’entraînement directse caractérise par les avantages suivants :

S robustesse aux vitesses élevées

S absence de jeu du rotor de la broche par rapport au moteur d’entraînement ethaute précision en mode axe C

S fonctionnement silencieux et excellent comportement vibratoire

S rapports d’équilibrage stables

Le couple est transmis sans contact au rotor ; il n’y a pas d’usure mécanique. Lagrande disponibilité et la forte robustesse obtenues rendent tout entretien du mo-teur d’entraînement inutile et compensent ainsi le désavantage potentiel du moinsbon accès au moteur.

5.2.2 Variantes de moteur synchrone et asynchrone

Tableau 5-1 Variantes de moteur

Modèle standard Moteur synchrone

Option Moteur asynchrone

Les deux variantes de moteur possèdent des points forts spécifiques et imposentcertaines exigences aux variateurs de puissance que le constructeur de machine--outil devrait connaître lors de la planification de la machine--outil.

Choix de la variante du moteur

Question couple et puissance, le moteur synchrone surpasse nettement le moteurasynchrone. Il est plus puissant et dissipe en charge significativement moins dechaleur que le moteur asynchrone. L’arbre moteur, difficilement accessible pour lerefroidissement, est moins sollicité thermiquement sur le moteur synchrone.

Dans le système SIMODRIVE 611 digital/universal, la fonctionnalité de défluxageest comprise dans les fonctionnalités standard et, avec le module de protectionvoltmétrique, on dispose d’un module de protection contre les surtensions peu coû-teux et qui a fait ses preuves.

En tant que composant du système SIMODRIVE, l’électrobroche 2SP1 estdonc proposée en standard avec un moteur synchrone.

L’option d’un moteur asynchrone ne doit être envisagée que pour le cas où l’élec-trobroche doit être compatible avec des variateurs d’origine tierce qui ne sont pasadaptés au défluxage de moteurs synchrones.


5.2 Moteur



Tableau 5-2 Comparaison des avantages des moteurs synchrones et asynchrones

Avantages du moteur synchrone Avantages du moteur asynchrone

Moins de chaleur dissipée sur l’arbre du faitde la magnétisation du rotor par aimantspermanents

Défluxage possible, même avec des varia-teurs d’origine tierce

Meilleur rendement Aucune mesure de protection nécessairecontre une surtension du moteur

Couple plus important et puissance plusélevée à taille égale

Compatible avec systèmes de variateursplus anciens

5.2.3 Propriétés générales du moteur

Défluxage

Le défluxage produit en plus de la réduction de la force contre--électromotrice uneréduction du couple maximal. Le défluxage divise la plage de puissance en un do-maine à couple constant et une domaine à puissance constante. La puissance dela broche en fonction de la vitesse est représentée sur la figure 5-1.

Limitation de la puissance par absorption de la puissance apparente

La puissance électrique apparente absorbée par le moteur augmente avec la vi-tesse. La consommation de puissance apparente se fait au détriment de la puis-sance mécanique. Dans le haut de la plage de vitesse, la puissance de brocheconstante ne peut être maintenue et décroît lorsque la vitesse augmente. La limita-tion de puissance est représentée dans les diagrammes de puissance par la”courbe de puissance limite”. L’étendue de la limitation de la puissance dépendfortement du type de couplage (étoile-triangle) et du type de moteur (synchrone ouasynchrone). Avec les moteurs synchrones, la puissance de broche constante estmaintenue jusqu’à la vitesse maximale.

Diagrammes de puissance des différents moteurs, voir chapitre 10.

S Couple maximal constant :Dans la gamme de vitesses inférieure, le défluxage n’est pas actif et le flux ma-gnétique effectif est constant tant que la tension nécessaire proportionnelle à lavitesse ne dépasse pas la tension de sortie maximale du variateur. Ainsi, uncouple constant est disponible dans cette plage.


5.2 Moteur


S Puissance maximale constante :Dans le haut de la plage de vitesse en défluxage, la tension du moteur a atteintla tension de sortie maximale du variateur. C’est pourquoi il faut réduire le fluxmagnétique proportionnellement à la vitesse. Dans le cas des moteurs asyn-chrones, cela a lieu en diminuant le courant générateur de flux, et, dans le casdes moteurs synchrones, en injectant un courant et produisant un champ ma-gnétique qui s’oppose au champ magnétique des aimants permanents. Lechamp magnétique permanent est donc ”affaibli”. La diminution du flux avecl’augmentation de la vitesse entraîne une diminution proportionnellement ducouple. La puissance mécanique, produit de la vitesse et du couple, reste cons-tante.

S Puissance maximale limitée (seulement avec les moteurs asynchrones) :La demande en puissance apparente qui augmente avec la vitesse peut, selonle type de moteur, entraîner une diminution de la puissance maximale disponi-ble dans la gamme de vitesses supérieure.

Influence de la tension du circuit intermédiaire

La vitesse de mise en oeuvre du défluxage et la limitation de puissance dépendentde la hauteur de la tension du circuit intermédiaire.

Des indications sur la tension de circuit intermédiaire sont données dans le manuelde configuration SIMODRIVE 611.

Avec les moteurs synchrones, la puissance de broche est maintenue constantejusqu’à la vitesse maximale.

[rev/min]

[kW]

S1 (100%)

S6--40%

Constant power

Constanttorque

Speed limit line

Mechanical

spindlepower

Power limit is dependingon DC drive bus voltage.

Speed

Fig. 5-1 Diagramme de puissance schématique (avec un moteur asynchrone dans

l’exemple)


5.2 Moteur




Anglais Français

Mechanical spindle power Puissance mécanique de la broche

Constant torque Couple constant

Constant power Puissance de broche constante

Power limit is depending on DC drive busvoltage

La puissance limite dépend de la tension ducircuit intermédiaire

Speed limit line Limite de vitesse

Speed Vitesse


5.2.4 Variateurs appropriés/environnement système

Variateurs

L’électrobroche 2SP1 est adaptée au système de variateurs SIMODRIVE 611 digi-tal et 611 universal. L’information angulaire du codeur sin/cos est multipliée dansl’interface pour codeur du variateur. Pour 611 digital/universal, différents facteursde multiplication sont proposés. Lorsque la broche exige une précision de position-nement accrue (par ex. axe C) et une rigidité de charge accrue, nous recomman-dons un équipement avec un facteur de multiplication de 2048.

Alimentation

Par principe, les variateurs SIMODRIVE 611 sont aptes à fonctionner avec les mo-dules d’alimentation régulés et non régulés. Les indications de configuration et depuissance se rapportent au fonctionnement avec les modules d’amenée/retour ré-gulés avec une tension de circuit intermédiaire de 600 V. En cas de fonctionne-ment avec des modules d’amenée d’une autre tension de circuit intermédiaire, ilfaut éventuellement coriger ces indications.


5.2 Moteur


5.2.5 Protection parasurtension (uniquement pour moteurs synchrones)

Avec des moteurs synchrones, il faut employer un parasurtension pour éviter unendommagement du variateur dû à une surtension en cas d’erreur. Dans le sys-tème SIMODRIVE, cette fonction est assurée par le VPM (module de protectionvoltmétrique). Si, à une vitesse élevée de la broche, la partie puissance tombe enpanne, alors le moteur synchrone alimente en retour le circuit intermédiaire avecune tension élevée. Le module de protection voltmétrique reconnaît une tension demoteur trop élevée et court--circuite les trois câbles du moteur. L’énergie de rota-tion de la broche est transformée en chaleur par ce court--circuitage.

Le module de protection voltmétrique (module VP) est monté à proximité du varia-teur (distance maximale au variateur = 1,5 m). En combinaison avec le module VP,il faut employer des câbles d’alimentation du moteur performants blindés.

Le module VP ne fonctionne qu’avec SIMODRIVE 611 digital/universal.

Le module VP n’est pas fourni avec l’électrobroche 2SP1 et doit être commandéséparément. Vous trouverez de la documentation à ce sujet dans la bibliographie.

Tableau d’affectation pour le module VP

Tableau 5-4 Affectation broche -- module VP

Référence decommande

Module VP Vitessemaximalenmax [tr/min]

CourantassignéIass [A]

CoupleassignéCass [Nm]

2SP1202-1jA VPM 120 15000 30 42

2SP1202-1jB VPM 120 18000 42 42

2SP1204-1jA VPM 120 15000 60 84

2SP1204-1jB VPM 120 18000 79 78

2SP1253-1jA VPM 120 10000 45 80

2SP1253-1jB VPM 120 15000 60 80

2SP1255-1jA VPM 120 10000 85 150

2SP1255-1jB VPM 120 15000 105 150

5.2.6 Type de couplage étoile-triangle (uniquement pour moteursasynchrones)

Avec un moteur asynchrone, il est possible de choisir entre les types de couplagesuivants :

S Couplage en étoile

S Couplage en triangle


5.2 Moteur



Réalisation du montage de commutation étoile-triangle

Pour commuter entre les types de couplage, tous les six conducteurs des troisphases d’enroulement sont sortis sur le moteur asynchrone.

La commutation s’effectue à l’extérieur de la broche par des organes qui ne fontpas partie de la livraison.

Pour des informations sur la réalisation du montage de commutation étoile-triangle,voir figure 5-2 et le manuel de configuration SIMODRIVE 611 Variateur.

Précaution

La commutation ne peut avoir lieu qu’avec la broche non chargée et le blocagedes impulsions de la partie puissance.

Attention

En cas de commutation du type de montage (étoile-triangle), le bloc de donnéescorrespondant doit aussi être commuté pour la régulation du moteur.

Utilisation du couplage en étoile

Le couplage en étoile offre des avantages à de faibles vitesses de rotation. Le cou-ple maximal avec le couplage en étoile est environ le double de celui du couplageen triangle. Cependant, la consommation de puissance apparente plus importanteen étoile restreint considérablement le couple disponible à des vitesses élevées.Le couplage en étoile doit donc être uniquement activé pour des usinages commel’ébauche, qui demandent un couple élevé pour la gamme de vitesses infé-rieure.

Utilisation du couplage en triangle

Le couplage en triangle fournit, dans la gamme de vitesses inférieure, un couplemaximal inférieur que ne le fait un couplage en étoile, mais le couple reste disponi-ble jusqu’à des vitesses élevées. Le couplage en triangle doit donc être activé pourtous les usinages dans la gamme de vitesse moyenne à supérieure.


5.2 Moteur


Schéma de raccordement pour commutation Y/D

Système numérique SIMODRIVE 611

Module EBR

V2U2 W2 Bo663PE

K2h

K2

K1Kx 1)

K2 K1

K1 Y

K1h

Y/∆

K1 K2

U2V1 W1 V2 W2U2

V2W2

Commutation

Y/∆Déblocagedes impulsions

de CN/AP

K2hK1h

K2∆

U1

Kx 1)

EX.Y

Alimentationcontacteurauxiliaire30 V CC maxi

SINUMERIK 840 D

Sorties AP

AX.Y AX.Z

Fig. 5-2 Schéma de raccordement pour commutation Y/D avec SIMODRIVE 611 digital

1) L’ouverture de K1 et K2 ne suffit pas à garantir un arrêt sûr.C’est pourquoi il convient de réaliser, pour des raisons de sécurité, une séparation galvanique aumoyen du contacteur KxCe contacteur ne doit être commuté que lorsque le courant est nul, c.--à--d. que le déblocagedes impulsions doit être supprimé 40 ms avant la retombée du contacteur.


5.2 Moteur



5.2.7 Vue d’ensemble du système et instructions de configuration

Vue d’ensemble du système

L’électrobroche 2SP1 est intégrée au système d’entraînement SIMODRIVE etconvient à l’alimentation par variateur :

S SIMODRIVE 611 digital

S SIMODRIVE 611 universal

Le variateur SIMODRIVE 611 digital est commandé via le bus d’entraînement desfamilles SINUMERIK 840D et 810D (CCU3 nécessaire pour les broches).

Le variateur SIMODRIVE 611 universal possède à la fois l’interface Profibus pourla commande via les systèmes SINUMERIK 840Di et 802D et l’interface +/--10Vpour le couplage à des commandes analogiques.

SIMODRIVE611D

VPM

Bero pour attachementM 3~

L1L2L3N

U2 V2 W2 9 663

T

17

X411

U1 V1 W1

E/R

810DCCU3

SIMATIC S7--300ou

Périphérie simple EFP

48 9

Q1

F1

T1

X304

X1

P24M

X1

2

U3 V3 W3

U4 V4 W4

X3

3

SITOPPOWER

Echangeur de chaleur/

Refroidissement en marche

Pneumatique

Air de barrage


OP 032MMC 100.2

ou bienOP 010PCU 20

Carte d’extensionBus de var.

MPI

d’axe

2SP1Electrobroche

groupe frigorique

Fig. 5-3 Exemple de système avec SINUMERIK 810 digital et variateur SIMODRIVE 611 digital


5.2 Moteur


SIMODRIVE611universal

VPM

Bero pour attachement

M 3~

L1L2L3N

U2 V2 W2 9 663

T

17

X411

U1 V1 W1

E/R 802DPCU

Module de périphériePP 72/48

PROCESS FIELDBUS

X42348 9

Q1

F1

T1

X4

X2

X333

P24

M

X8

X1

2

U3 V3 W3

U4 V4 W4

X3

3

SITOPPOWER

Echangeur de chaleur/

Refroidissement en marche

Pneumatique

Air de barrage


2SP1

Bus de var.

variateurbornier

Electrobroche

groupe frigorique

Fig. 5-4 Exemple de système avec SINUMERIK 802 et variateur SIMODRIVE 611 universal

Dimensionnement de la partie puissance

Les parties puissance sont choisies ou configurées selon le courant assigné Iassde la broche, voir le tableau 5-5 et le chapitre 10.

Tableau 5-5 Affectation broche -- variateur

Nº deréférence

Electrobroche2SP1

Vitessemaximale

nmax[tr/min]

CourantassignéIass [A]

CoupleassignéCass[Nm]

Type demoteur

Module depuissance

[A]

Nº deréférence

partie puissance6SN1123-1AA00-..

2SP1202-1jAjj1 15000 30 42 synch. 30/45/51 -0DA1

2SP1202-1jBjj2 18000 42 42 synch. 45/60/76 -0LA1

2SP1204-1jAjj1 15000 60 84 synch. 60/80/102 -0EA1

2SP1204-1jBjj2 18000 79 78 synch. 85/110/127 -0FA1

2SP1253-8jAjj0 10000 1) 28 1) 70 1) asynch. 30/45/51 -0DA1

2SP1253-8jAjj1 15000 1) 28 1) 70 1) asynch. 30/45/51 -0DA1

2SP1255-8jAjj0 10000 1) 30 1) 140 1) asynch. 30/45/51 -0DA1

2SP1255-8jAjj1 15000 1) 30 1) 140 1) asynch. 30/45/51 -0DA1

2SP1253-1jAjj0 10000 53

(45)

100

(80)

synch. 60/80/102

(45/60/76)

-0EA1

(-0LA1)

2SP1253-1jBjj1 15000 68

(60)

100

(80)

synch. 85/110/127

(60/80/102)

-0FA1

(-0EA1)

2SP1255-1jAjj0 10000 95

(85)

170

(150)

synch. 120/150/193

(85/110/127)

-0JA1

(-0FA1)

2SP1255-1jBjj1 15000 120 (105) 170 (150) synch. 120/150/193 -0JA1

Les valeurs entre parenthèses valent pour le fonctionnement sur la partie puissance directement inférieure.1) Aperçu des valeurs de broche pour le couplage en étoile, le choix du variateur est valable pour un cou-

plage en étoile ou en triangle


5.2 Moteur



Remarque sur les caractéristiques de puissance de la broche

Caractéristiques de puissance, voir chapitre 10.

Remarque sur le moteur synchrone

Lorsque des parties puissance assez faibles sont employées (voir tableau 5-5), lagamme de vitesses ne peut pas être entièrement parcourue (même avec une fai-ble charge du moteur). A partir de la vitesse assignée, un courant de défluxagesupplémentaire est injecté.

Voir à ce sujet les lignes caractéristiques correspondantes (chapitre 10) ous’adresser au représentant Siemens compétent.

Pour l’identification de la position des pôles, un courant minimal est nécessaire,autrement dit, pour le choix de la partie puissance et du moteur, il faut que :

courant assigné (courant S1) partie puissance≥ 50 % courant assigné du moteur

Fréquence de découpage du variateur

En fonction de la vitesse maximale du moteur, il faut respecter une fréquence dedécoupage minimale du variateur pour atteindre un comportement de régulationoptimal.

Fréquence de découpage minimale du variateur jusqu’à 15 000 tr/min = 3,2 kHzFréquence de découpage minimale du variateur jusqu’à 18 000 tr/min = 4,0 kHz

Déclassement du courant assigné du variateur

Avec le variateur, le courant assigné peut dépendre de la fréquence de découpageet de la fréquence du courant de sortie. Pour la configuration de l’électrobroche2SP1, il, faut tenir compte d’un déclassement en fréquence pour le variateur sui-vant (voir tableau 5-6).

Tableau 5-6 Déclassement en fréquence (uniquement pour moteurs synchrones)

Numéro de réf. duvariateur

Vitesse < 15 000 tr/minpas de déclassement

courant de sortie conv. [A]

Vitesse > 15 000 tr/mindéclassement pour ft = 4,0 kHz

(fréquence de découpage)courant de sortie conv. [A]

6SN1123-1AA00-0DA1 30/40/51 28/37/47

6SN1123-1AA00-0LA1 45/60/76 42/56/70

6SN1123-1AA00-0EA1 60/80/102 55/73/94

6SN1123-1AA00-0FA1 85/110/127 79/102/117

6SN1123-1AA00-0JA1 120/150/193 110/130/150

Pour de plus amples informations sur l’influence de la fréquence de rotations et dela fréquence de découpage, voir le manuel de configuration ”VariateurSIMODRIVE 611” et ”Moteurs synchrones pour entraînement direct 1FE1”, chapi-tre ”Fréquence de découpage du variateur, données du réguateur et déclasse-ment”.


5.2 Moteur


Remarque sur l’unité d’alimentation et de retour

Lorsqu’une unité d’alimentation sans retour est utilisée, il faut évacuer la puissancede freinage par des résistances pulsées. Les résistances pulsées doivent être di-mensionnées en conséquence. Pour plus d’informations sur l’unité d’alimenta-tion/de retour, voir le manuel de configuration ”Variateur SIMODRIVE 611”.

Plaque signalétique de la broche

420 Y

V A kW Nm Hz tr/min

S1S6-40%

79120

3535

78110

113,3 43003000

max. 18000 tr/minÜPmax = 2 kVEN 60034

TH.CL.FENCODER S01 256 S/RMade in Germany 2006

Motor Type: 1FE1084--4WP51

3 ~ Motor Spindle2SP1204-1HB03-2DF2LZE-Nr.

Fig. 5-5 Plaque signalétique de l’électrobroche


Anglais Français

3~ Motor Spindle Electrobroche 3~

TH.CL. F Classe thermique F

ENCODER Capteur


5.3 Câbles de raccordement/brochages des connecteurs




5.3.1 Connexion de puissance

La connexion de puissance de l’électrobroche 2SP1 est réalisée par un raccorde-ment de câble. La longueur de raccordement prévue est de 1,5 m.

Tableau 5-8 Propriétés du câble

Propriétés Valeurs caractéristiques Observation

Type de câble 1 ou 4 conducteurs, voir tableau 5-9

Chenillable oui ; respecter le rayon de courbure minimal.

Rayon de courbure minimal ∅ du câble x 10 mm

∅ du câble x 15 mm

pose fixe

chenillable

Matériau 1 conducteur :

4 conducteurs : PUR

par ex. PUR ...

par ex. PUR ...

Tableau 5-9 Connexion de puissance

Numéro de référence

Typede

moteur

Montage

Courant

assigné

I ass

Vitesse

maximale

n max

Sectio

ncâble

de

raccordem

ent

Câblede

raccordem

ent

Diamètre

extérieur

maxi

Blindage

[A] [tr/min] [mm2] [mm]

2SP1202-1jAjj-1 Y 30 15000 10 4 x 1 cond. 10 seul 2)

2SP1202-1jBjj-2synch

Y 42 18000 10 4 x 1 cond. 10 seul 2)

2SP1204-1jAjj-1synch.

Y 60 15000 25 4 x 1 cond. 14 seul 2)

2SP1204-1jBjj-2 Y 79 18000 25 4 x 1 cond. 14 seul 2)

2SP1253 8jAjj 0Y 28

10000 1) 6 2 x 4 cond 16 commun 1)2SP1253-8jAjj-0n 29

10000 1) 6 2 x 4 cond. 16 commun 1)

2SP1253 8jAjj 1Y 28

10000 1) 6 2 x 4 cond 16 commun 1)2SP1253-8jAjj-1

asynchn 29

10000 1) 6 2 x 4 cond. 16 commun 1)

2SP1255 8jAjj 0

asynch.Y 30


10000 1) 6 2 x 4 cond. 16 commun 1)

2SP1255 8jAjj 1Y 30


10000 1) 6 2 x 4 cond. 16 commun 1)

2SP1253-1jAjj-0 Y 45 10000 10 4 x 1 cond. 10 seul 2)

2SP1253-1jBjj-0synch

Y 60 15000 16 4 x 1 cond. 12 seul 2)

2SP1255-1jAjj-0synch.

Y 85 10000 25 4 x 1 cond. 14 seul 2)

2SP1255-1jBjj-1 Y 105 15000 35 4 x 1 cond. 16 seul 2)

1) Câble à 4 conducteurs avec blindage commun2) Câble PE sans blindage




5.3.2 Sens de rotation

Le sens de rotation de la broche est déterminé par la connexion des câbles d’éner-gie au variateur.

Tableau 5-10 Raccordement pour une rotation en sens horaire

Marquage des fils de labroche

Désignation des bornesdu variateur SIMODRIVE

611

Sens de rotation de labroche avec vue côté

entraînement

U1 ou désignation duconducteur 1

U2

V1 ou désignation duconducteur 2

V2

W1 ou désignation duconducteur 3

W2

Côté entraînement (Drive End)

Tableau 5-11 Raccordement pour une rotation en sens anti--horaire

Marquage des fils de labroche

Désignation des bornesdu variateur SIMODRIVE

611

Sens de rotation de labroche avec vue côté

entraînement

U1 ou désignation duconducteur 1

V2

V1 ou désignation duconducteur 2

U2

W1 ou désignation duconducteur 3

W2

Côté entraînement (Drive End)

!Avertissement

Le champ tournant du variateur doit concorder avec le sens de comptage ducapteur. En cas de raccordement comme dans le tableau 5-11, le sens decomptage du capteur doit être ajusté au moyen d’un paramètre machine ; celas’effectue pour SIMODRIVE 611 digital/universal via le PM 1011.

Lorsque le champ tournant et le sens de comptage du capteur diffèrent, il estpossible que des déplacements incontrôlés aient lieu et endommagentl’électrobroche.





Bibliographie : SIMODRIVE 611 digital, Description fonctionnelleFonctions d’entraînementchapitre 2.1 Configuration de la mesure de la valeur réelle(système de mesure sur moteur)

SINUMERIK 840D/SIMODRIVE 611 digital,Manuel de mise en servicechapitre 6.9.10 Données du régulateur de positions pour l’axe

J


Alimentation en fluides

6.1 Synoptique de l’alimentation en fluides

2SP120

Serrage/desserrage del’outil hydraulique

2SP125

Serrage/desserrage del’outil pneumatique

Refroidissement externe de l’outil avec liquide d’arrosage, voirchapitre 6.6

Nettoyage pneumatique ducône

Serrage/desserrage del’outil pneumatique

Air de barrage

voir chapitre 6.4

Air comprimé, voir chapitre 6.3

Nettoyage pneumatique ducône

Air de barrage

voir chapitre 6.5

Refroidissement du moteur Refroidissement du moteur

voir chapitre 6.2

Refroidissement intérieurde l’outil avec liquided’arrosage

Refroidissement intérieurde l’outil avec liquided’arrosage

= en option

Fig. 6-1 Synoptique de l’alimentation en fluides

6


6.2 Fluide de refroidissement




La broche est conçue pour un refroidissement à l’eau. Le boîtier de la broche estéquipé de canaux de refroidissement qui transmettent la chaleur perdue du statorà l’eau de refroidissement. En fonction d’intensité du débit et de la puissance ab-sorbée, l’eau de refroidissement est réchauffée par la broche à son passage.

∆T = 1V.⋅ Ã ⋅ cp

⋅ PV

∆T = différence de température entre l’eau de refroidissement à l’entrée et à la sortie

V.

= débit volumétrique de l’eau de refroidissementρ = densité de l’eau de refroidissementcp = capacité thermique spécifique de l’eau de refroidissementPV = puissance thermique dissipée absorbée

Attention

Pour garantir la transmission de chaleur nécessaire dans les canaux derefroidissement, il faut respecter le débit minimal d’eau de refroidissementindiquée au chapitre 9.

Remarque

Des débits d’eau de refroidissement supérieurs sont autorisés tant que la pressionadmissible du système hydrostatique n’est pas dépassée.




6.2.1 Raccords en eau de refroidissement

Tableau 6-1 Raccords en eau de refroidissement

2SP120 2SP125 Observation

Equipement du raccord Connecteur mâle pourflexible ∅ 12/10 mm

G1/2” (filetage intérieur)pour flexible ∅ 9 mm

côté broche

Marquage des raccords I = refr. moteur MARCHEII = refr. moteur ARRÊT

I = refr. moteur MARCHEII = refr. moteur ARRÊT

côté broche

Couple de serrage admis-sible [Nm]

---- 100 Nm maxi au serrage à fond

Attention

Les conduites employées pour les raccords doivent être flexibles et sans charge.Les raccords de conduite rigides ne sont pas autorisés.

Employer uniquement des flexibles de raccordement en PU/PA pour lesconnecteurs mâles de la broche 2SP120VV.

6.2.2 Conditionnement de l’eau de refroidissement

Pour conserver les fonctionnalités du système de refroidissement côté broche, ilfaut conditionner l’eau de refroidissement (voir tableau 6-2).

Tableau 6-2 Conditionnement de l’eau de refroidissement

Valeur

Température d’entrée mini non humidifiant

Température d’entrée maxi sans déclassement : 25 ° C

avec déclassement, voir tab. 6-3 : 40 ° C

Pression hydrostatique maxi 5 bar

Taille de particule maxi 100 µm

Additifs anticorrosifs recommandés 25% maxi de Clariant, d’Antifrogen ou de Tyfocor





Précaution

Refroidissement

S par circulation d’eau du réseau d’eau potable ou industrielle

S ou par liquide d’arrosage

n’est pas autorisé. La température de l’eau de refroidissement doit être réglée enfonction de la température ambiante afin d’éviter la formation d’eau decondensation.

Le rendement S1 (service continu) de la broche dépend de la température d’entréede l’eau de refroidissement. Avec des températures d’entrée allant jusqu’à 25°C,le rendement S1 indiqué sur la fiche technique sera atteint. Quand la températured’entrée de l’eau de refroidissement dépasse 25°C, le rendement S1 diminue (voirle tableau 6-3).

Tableau 6-3 Diminution du rendement S1 en fonction de la température de l’eau derefroidissement

Température d’entrée [°C] Facteur de réduction

25 1

35 0,95

40 0,90

Additifs à l’eau de refroidissement

Pour protéger de la corrosion et des impuretés dues à des microorganismes, il fautemployer des additifs dans l’eau de refroidissement. Ces additifs doivent être com-patibles avec les matériaux du conduit d’eau de refroidissement côté broche. Ilsdoivent de plus être compatibles avec les matériaux de la conduite d’eau de refroi-dissement côté machine. Entre les matériaux des conduites d’eau de refroidisse-ment côté broche et côté machine, aucune incompatibilité électrochimique ne doitsubsister. La conduite d’eau de refroidissement côté machine doit être posée enconséquence.

Liste des matériaux pour la conduite d’eau de refroidissement côté broche :

S acier, fonte grise

S laiton

S acier spécial

S viton

S plastique renforcé de fibres de verre

Consommation en eau de refroidissement

Débit et chute de pression, voir chapitre 10.




6.2.3 Systèmes de refroidissement

L’eau de refroidissement soutirée de la broche doit être refroidie par un systèmede refroidissement externe. Ce système de refroidissement externe n’est pas com-pris dans l’étendue de la livraison de la broche.

La charge thermique de l’eau de refroidissement pour la puissance assignée de labroche est décrite au chapitre 10.

Tableau 6-4 Variantes du système de refroidissement externe

Variante Caractéristique

Le groupe frigorifique pré-sent est aussi utilisé

-- Le groupe frigorifique doit être agrandi pour la puissancedissipée de la broche

-- Il faut contrôler la compatibilité des matériaux

-- La pompe doit mettre à disposition le débit supplémen-taire à la pression nécessaire

Système de refroidisse-ment/échangeur de chaleurair/eau

-- Faibles coûts de fonctionnement et d’investissement, caraucun compresseur n’est employé

-- L’échangeur de chaleur doit être dimensionné de tellefaçon que la température d’amenée pour la broche soitau plus de 5 K au--dessus de la température ambiante

-- Besoin en surface plus élevé pour l’échangeur de cha-leur que pour le groupe frigorifique de retour

Groupe frigorifique de re-tour, autonome

-- La température d’amenée pour la broche est indépen-dante de la température ambiante

Constructeurs de groupes frigorifiquesTableau 6-5 Constructeurs de groupes frigorifiques

BKW Kälte--Wärme--Versorgungstechnik GmbH

Benzstraße 2

D--72649 Wolfschlungen

Tél. : +49 (0) 70 22 -- 50 03 -- 0

Fax : +49 (0) 70 22 -- 50 03 -- 30


http://www.bkw.kuema.de

DELTATHERM Hirmer GmbH

Gewerbegebiet Bövingen 122

D--53804 Much

Tél. : +49 (0) 22 45 -- 61 07 -- 0

Fax : +49 (0) 22 45 -- 61 07 -- 10


http://www.deltatherm.de


http://www.bkw.kuema.de


http://www.deltatherm.de





Tableau 6-5 Constructeurs de groupes frigorifiques, suite

Glen Dimplex Deutschland GmbH, Geschäftsbereich RIEDEL Kältetechnik

Am Goldenen Feld 18

D--95326 Kulmbach

Tél. : +49 (0) 92 21 -- 709 --555

Fax : +49 (0) 92 21 -- 709 --549


http://www.riedel--cooling.de

Hydac System GmbH

Postfach 1251

D--66273 Sulzbach/Saar

Tél. : +49 (0) 68 97 -- 509 -- 708

Fax : +49 (0) 68 97 -- 509 -- 454

http://www.hydac.com

Helmut Schimpke Industriekühlanlagen GmbH & Co. KG

Ginsterweg 25 -- 27

D--42781 Haan

Tél. : +49 (0) 21 29 -- 94 38 -- 0

Fax : +49 (0) 21 29 -- 94 38 -- 99


http://www.schimpke.de

Hyfra Industriekühlanlagen GmbH

Industriepark 54

D--56593 Krunkel

Tél. : +49 (0) 26 87 -- 898 -- 0

Fax : +49 (0) 26 87 -- 898 -- 25


http://www.hyfra.de

KKT Kraus Kälte-- und Klimatechnik

Mühllach 11

D--90552 Röthenbach a. d. Pegnitz

Tél. : +49 (0) 911 -- 953 33 -- 40

Fax : +49 (0) 911 -- 953 33 -- 33

http://www.kkt--kraus.de


http://www.riedel--cooling.de


http://www.schimpke.de

http://www.hydac.com

http://www.hyfra.de

http://www.kkt--kraus.de





Tableau 6-5 Constructeurs de groupes frigorifiques, suite

Pfannenberg GmbH

Werner--Witt--Straße 1

D--21035 Hamburg

Tél. : +49 (0) 40 734 12 -- 127

Fax : +49 (0) 40 734 12 -- 101

http://www.pfannenberg.de

http://www.pfannenberg.de


6.3 Air comprimé



6.3 Air comprimé

6.3.1 Utilisation d’air comprimé

Les fonctions énumérées dans le tableau 6-6 sont commandées par air comprimé.

Tableau 6-6 Utilisation d’air comprimé

Fonctions avec aircomprimé

Description

Actionnement du vérin pneu-matique

-- Le vérin pneumatique serre et desserre l’outil dans leporte--outil

-- La pression minimale doit être maintenue

-- Demande d’air uniquement au serrage et au desser-rage de l’outil

-- Charge en particules non critique par comparaison

Air de barrage du palier -- Haut niveau de propreté nécessaire (voir chapitre 6.3.3)

-- Demande volumique continue

Air de nettoyage du cône -- Protection du porte--outil contre les poussières, de l’ex-pulsion de l’ancien outil jusqu’à l’insertion du nouveloutil

-- Demande d’air uniquement pendant le changementd’outil

-- Niveau de propreté moyen nécessaire

La mise à disposition de l’air comprimé en qualité et en quantité suffisantes est duressort du constructeur de la machine--outil ou de l’exploitant. Le constructeur dela machine--outil doit s’occuper de la commande des différents débits d’air com-primé.


6.3 Air comprimé


pneumatic cylinder(tool ejection/clamping)

restrictor

sealing air

air for cone purge

PLC

spindle unit

air filter mesh

air filter mesh

∅ di≥ 8 mm

∅ di≥ 8 mm

∅ di≥ 8 mm

∅ di≥ 8 mm

≦ 6 bar

= 2,5 à 3 bar

50 µm

8 µm

≦ 5 bar

to clean chips fromthe tool interface

to release orclamp tool

compressedair supply

Fig. 6-2 Suggestion de plan pneumatique


Anglais Français

air for cone purge Air de nettoyage du cône

spindle unit Unité broche

pneumatic cylinder (tool ejection) Vérin pneumatique (expulsion de l’outil)

sealing air Air de barrage

restrictor Bobine d’inductance

to clean chips from the tool interface Nettoyage des copeaux du porte--outil

to release or clamp tool Desserrage ou serrage de l’outil

air filter mesh Finesse du filtre à air

compressed air supply Entrée d’air comprimé


6.3 Air comprimé



6.3.2 Raccords en air comprimé

Chaque raccord ne comprend qu’une amenée d’air comprimé (entrée). L’air com-primé utilisé se disperse dans l’environnement.

Tableau 6-8 Raccords en air comprimé pour 2SP120

Vérin pneumatique Air de barrage Air de nettoyagedu cône

Fonction Desserrage del’outil,entrée d’air

Serrage de l’outil,

entrée d’air

Entrée d’air Air de nettoyagedu cône, entrée

Equipement du raccord(côté broche)

1 x G1/4”(filetage intérieur)pour flexible∅≥ 8 mm

1 x G1/8”(filetage intérieur)pour flexible∅≥ 8 mm

radial : G1/8”(filetage inté-rieur)

axial : ∅ 5,0 mm(prévoir joint to-rique 6 x 2 mm)pour flexible∅≥ 8 mm

G1/4”(filetage intérieur)pour flexible∅≥ 8 mm

Marquage des raccords(côté broche) 1)

VIIa VIIIa V IX

Couple de serrage admis-sible

30 Nm 20 Nm 20 Nm 40 Nm

Tableau 6-9 Raccords en air comprimé pour 2SP125

Vérin pneumatique Air de barrage Air de nettoyagedu cône

Fonction Desserrage del’outil,entrée d’air

Serrage de l’outil,

entrée d’air

Entrée d’air Air de nettoyagedu cône, entrée

Equipement du raccord(côté broche)

M16 x 1,5(filetage intérieur)pour flexible∅≥ 8 mm


radial : G1/8”(filetage inté-rieur) pour flexi-ble∅≥ 8 mm



X XI V IXa

Couple de serrage admis-sible

30 Nm 20 Nm 20 Nm 40 Nm

Attention


1) Marquage des raccords, voir aussi les plans d’encombrement au chapitre 10


6.3 Air comprimé


6.3.3 Conditionnement de l’air comprimé

En plus des différentes exigences minimales sur l’alimentation et fonctions à aircomprimé, il faut respecter prioritairement les conditions contenues dans le tableau6-11.

Tableau 6-10 Conditionnement général de l’air comprimé

Température mini de l’air frais [°C] Température ambiante

Température maxi de l’air frais 35 °C

Teneur maxi en eau résiduelle 0,12 g/m3

Teneur maxi en huile résiduelle 0,01 mg/m3

Poussières résiduelles maxi 0,1 mg/m3

Tableau 6-11 Conditionnement

Pression minimale[pa]

Pression maximale[pa]

Taille maximale desparticules [µm]

Vérin pneumatique 5⋅105 (5 bar) 10⋅105 (10 bar) 50

Air de barrage 2,5⋅105 (2,5 bar) 3⋅105 (3 bar) 8

Air de nettoyage ducône

5⋅105 (5 bar) 6⋅105 (6 bar) 50


6.3 Air comprimé



6.3.4 Demande volumique et commande du besoin volumique

Pour minimiser la demande en air, il est préférable que les fonctions à air com-primé ne soient activées qu’en cas de besoin.

Attention

L’air de barrage doit être actif en permanence tant que l’électrobroche tourne, pourprotéger les paliers.

Tableau 6-12 Demande en air

Fonction à aircomprimé

Demande volumique [Nl] Commande du besoinvolumique

Vérin pneumatique Consommation d’air par chan-gement d’outil

2SP120 800 cm3/cycle

2SP120 846 cm3/cycle

Demande volumique seulementlors du changement d’outil (ser-rage et desserrage)

Air de nettoyage ducône

2,1 Nm3/h pour 5 change-ments d’outils par minute

Application de l’air nécessaire seu-lement de l’expulsion de l’ancienoutil jusqu’à l’insertion du nouveloutil

Air de barrage 1--1,5 Nm3/h 1) Application de l’air nécessaire à lamise en route de la machine

1) 1 Nm3= mètre cube étalon


6.3 Air comprimé


6.3.5 Groupes autonomes pour la génération d’air comprimé

L’air comprimé et sa préparation doivent être mis à disposition par un générateurd’air comprimé externe. Ce générateur d’air comprimé n’est pas compris dansl’étendue de la livraison de la broche.

Lorsque le constructeur de la machine--outil crée le générateur d’air comprimé àpartir d’un compresseur séparé, d’un accumulateur de pression et d’un pressostat,nous suggérons un montage tel que celui de la figure 6-3.

air filterwaterseparator

radiator

compressor

Motor

M

manometerrestrictorvalve

pressurereservoir

recoilvalve

pressurerelief valve

electricpressureswitch

Fig. 6-3 Suggestion de schéma de raccordement d’un générateur de pression


Anglais Français

Electric pressure switch Manostat

Restrictor valve Vanne de réglage

Manomètre Manomètre

Water separator Purgeur de compresseur

Recoil valve Clapet antiretour

Pressure reservoir Réservoir d’air comprimé

Pressure relief valve Limiteur de pression

Compressor Compresseur

Radiator Radiateur

Motor Moteur

Air filter Filtre à air


6.4 Système hydraulique (en option, uniquement pour 2SP120)




6.4.1 Utilisation d’un système hydraulique

Le serrage et le desserrage du porte--outil s’effectue par système hydraulique.

Tableau 6-14 Utilisation d’un système hydraulique

Fonctions avec systèmehydraulique

Description

Actionnement du vérin hy-draulique

-- Le vérin hydraulique serre et desserre l’outil dans leporte--outil

-- La pression minimale doit être maintenue

-- Demande en hydraulique uniquement au serrage et audesserrage de l’outil

-- Charge en particules non critique par comparaison

Le constructeur de la machine--outil est responsable de :

S la mise à disposition du système hydraulique en quantité et en qualité suffisantes

S la commande des différents flux hydrauliques

PLC

spindle unit

∅ di≥ 5 mm

≧ 50--80 bar

to release toolor to clamp tool

hydraulic cylinder(tool ejection/clamping)

hydraulic pump

hydraulic filtermesh 100 µm

hydraulic pressurereservoir

recoilvalve

hydraulic tank

pressurerelief valve

Fig. 6-4 Suggestion de plan hydraulique





Anglais Français

Spindle unit Unité broche

hydraulic cylinder (tool ejection/clamping) Vérin hydraulique (serrage/desserrage del’outil)

to release tool or to clamp tool Desserrage ou serrage de l’outil

hydraulic filter mesh Finesse du filtre à huile

hydraulic pump Pompe hydraulique

hydraulic tank Réservoir hydraulique

recoil valve Clapet antiretour

hydraulic pressure reservoir Accumulateur hydraulique

6.4.2 Raccords hydrauliques

Chaque raccord ne comprend qu’une amenée hydraulique.

Tableau 6-16 Caractéristiques techniques de la commande hydraulique du vérinhydraulique

Vérin hydraulique

Fonction Desserrage de l’outil Serrage de l’outil

Equipement du raccord (côté broche) G1/4” G1/4”

Marquage des raccords (côté broche) 1) VII VIII

Couple de serrage admissible 40 Nm 40 Nm

Pression de serrage/desserrage 50 à 80 bars

Taille de particule maxi 100 µm

Attention


6.4.3 Demande volumique et commande du besoin volumique

Pour minimiser la demande en huile, il est préférable que les fonctions hydrauli-ques ne soient activées qu’en cas de besoin.



6.5 Refroidissement intérieur de l’outil avec liquide d’arrosage (en option)



6.5 Refroidissement intérieur de l’outil avec liquided’arrosage (en option)

L’électrobroche 2SP1 est disponible en option avec une fonction de refroidisse-ment intérieur de l’outil. Le liquide d’arrosage est conduit via une traversée tour-nante, de l’extrémité arrière de l’arbre de broche vers l’outil à travers l’arbre de bro-che. Pour garantir la durée de vie de la traversée tournante, le liquide d’arrosagedoit être préparé par l’utilisateur.

Le ”refroidissement intérieur de l’outil avec liquide d’arrosage” ne peut être com-plété ultérieurement que par un atelier de réparation habilité lorsqu’il est entière-ment monté.

Tableau 6-17 Raccordement du refroidissement intérieur de l’outil

Liquide d’arrosageentrée

Fuite sortie

Equipement du raccord (côté broche) G1/4” (filetage intérieur) G1/8” (filetage intérieur)

Marquage des raccords (côté broche) pour 2SP120 Xpour 2SP125 IXb

IV

Couple de serrage admissible [Nm] 40 20

Précaution

Un raccordement en tuyauterie rigide n’est pas autorisé.

La conduite doit être exempte d’efforts de traction et de compression comme decouples de flexion et de torsion. La conduite ne doit pas présenter d’effort detraction, que ce soit sans pression ou sous pression.

La conduite ne doit exercer aucun couple de torsion sur l’équipement du raccordde l’alimentation en liquide d’arrosage. Pour le raccordement, employer desconduites flexibles en disposition cintrée.

Attention

Pendant le fonctionnement, en particulier pendant le changement d’outil, unepetite fuite de liquide d’arrosage a lieu. Cette fuite est recueillie dans la traverséede liquide d’arrosage et évacuée via un raccord de fuite.

La fuite doit pouvoir s’évacuer librement des conduites.




max. 50 bar

-/16/13(ISO 4406)

ventingdrain

keep linesshort

G1/8”

G1/4”

cooling-lubricatingmedium

minimum cooling-lubricating quantity

Fig. 6-5 Raccordements des fluides


Anglais Français

minimum cooling-lubricating quantity Quantité minimale de liquide d’arrosage

cooling-lubrication medium Liquide d’arrosage

venting Ventilation

drain Fuite

keep lines short Préférer les conduites courtes





screw-in depthmax. 8 mm

ensure that there isno backwash

Fig. 6-6 Raccordement de fuite


Anglais Français

screw-in depth Profondeur de vissage

ensure that there is no backwash Evacuer sans retenue

6.5.1 Conditions de service

Pour la commande du débit de liquide d’arrosage de la broche, les données dutableau 6-20 sont valables pendant le fonctionnement.

Tableau 6-20 Caractéristiques de la traversée de liquide d’arrosage

Valeur Observation

Pression maxi 50·105 Pa (50 bar)

Vitesse de rotation maxi 18000 tr/min également sans pression

Taille de particule maxi 50 µm liquide d’arrosage selonISO 4406 (--/16/13)

Température maxi du liquide d’arrosage 40 °C

Débit maxi 54 l/min selon la pression

Perte de pression 2,7·105 Pa(2,7 bar)

Couple de frottement 0,3 Nm

Le couple de frottement de la traversée de liquide d’arrosage entraîne son réchauf-fement et réduit le couple maximal de broche disponible.




Tableau 6-21 Fluides admissibles pour le refroidissement intérieur de l’outil

Fonctionnement avec liquided’arrosage

Le débit doit être garanti

Fonctionnement avec des quantitési i l d li id d’

Mélange 5 bars maximinimales de liquide d’arrosage

Part de lubrifiant au moins 10 ml/h

Le graissage doit être assuré

2/2-distributeur doit (du fait d’une éventuelleségrégation) permettre un passage sans entraves(par ex. robinet à boisseau sphérique)

Le système QMLR ne doit jamais être activé enmême temps que le liquide d’arrosage ou que l’aircomprimé

Traitement à sec sans air comprimé La conduite doit être purgée ; aucune pressionrésiduelle

Lors du changement d’outil, de l’air comprimé peut être amené à l’arrêt par la tra-versée intégrée de liquide d’arrosage pour nettoyer le cône de l’outil.

Précaution

La préparation de liquide d’arrosage doit s’effectuer de façon à éviter les pointesde pression dans les conduites. La pression maximale admissible ne doit pas êtredépassée, y compris en cas de pointe de pression.

La traversée intégrée de liquide d’arrosage ne convient pas à l’amenée d’huilehydraulique ni d’air comprimé lorsque la broche est en rotation.

Lorsque l’amenée de liquide d’arrosage est conçue pour assurer le refroidissementintérieur de l’outil, seuls des outils spécialement adaptés avec un trou traversantpour la sortie du liquide d’arrosage et un tuyau de transfert pour une liaison sansfuite de l’outil avec l’attachement peuvent être mis en oeuvre.

La mise en oeuvre d’outils inadaptés entraîne le lessivage de la graisse sur lepréhenseur d’outil et peut entraîner, en fonction de la pression, une panne de labroche ou de la traversée tournante


6.6 Refroidissement externe de l’outil avec liquide d’arrosage



6.6 Refroidissement externe de l’outil avec liquide d’arrosage(option uniquement pour 2SP120j)

L’électrobroche 2SP120j est disponible en option avec une fonction de refroidis-sement externe de l’outil. Le ”refroidissement externe de l’outil avec liquide d’arro-sage” peut être aussi ajouté à des broches précédemment livrées.

La fonction ”Refroidissement externe de l’outil” s’effectue via un anneau monté surla bride de l’électrobroche. Cet anneau est disponible avec des tuyères de pulvéri-sation réglables ou avec des trous taraudés pour le montage de tuyères adaptéesaux besoins du client.

L’amenée du liquide d’arrosage s’effectue par un raccord axial ou radial sur la bridede broche résistant à la torsion. Le raccord inutilisé doit être fermé.

Avec les tuyères de pulvérisation réglables manuellement, le jet de liquide d’arro-sage peut être orienté de façon à ce que le liquide d’arrosage refroidisse l’outil et lapièce de l’extérieur. Pour garantir la fonction des tuyères de pulvérisation, le liquided’arrosage doit être préparé par l’utilisateur (voir chapitre 6.6.1).

6 adjustable spray nozzles

radial connection forcooling-lubrication medium inlet

axial connection forcooling-lubricationmedium inlet

fixing hole for mounting the ring to the spindle

radial connectioncooling-lubricationmedium inlet

threaded hole forcustomer specificspray nozzles

axial connectionfor cooling-lubricationmedium inlet

Fig. 6-7 Côté gauche : anneau avec tuyères réglables pour le refroidissement externe de l’outil ;côté droit : anneau avec trous taraudés pour visser des tuyères ou des chaînes à maillonspour le refroidissement externe de l’outil





Anglais Français

6 adjustable spray nozzles 6 tuyères de pulvérisation réglables

radial connection for cooling-lubrication me-dium inlet

Raccord radial de l’amenée de liquide d’ar-rosage

axial connection for cooling-lubrication me-dium inlet

Raccord axial de l’amenée de liquide d’arro-sage

fixing hole for mounting the ring to thespindle

Trous de fixation pour le montage de l’an-neau sur la broche

threaded hole for customer specific spraynozzles

Trous taraudés pour tuyères de pulvérisa-tion adaptées aux besoins du client

Tableau 6-23 Raccord du refroidissement externe de l’outil (pour 2SP120)

Raccord du liquide d’arrosage, entrée

axialement radialement

Equipement du raccord (côté broche) Trou ∅ 8,8 mm préparépour joint torique 11 x 2mm

G1/4” (filetage intérieur)


XI XI

Couple de serrage admissible -- 40 Nm

Liquide d’arrosage, sortie via destuyères réglables (standard)

6 tuyères de de pulvérisation, réglables de 0--30 _

Liquide d’arrosage, sortie via destrous taraudés pour tuyères spécifi-ques client (en option)

trous taraudés 8 x G1/4”

Précaution

Un raccordement en tuyauterie rigide n’est pas autorisé. La conduite doit êtreexempte d’efforts de traction et de compression comme de couples de flexion etde torsion.

La conduite ne doit pas présenter d’effort de traction, que ce soit sans pression ousous pression.La conduite ne doit exercer aucun couple de torsion sur l’équipement du raccordde l’alimentation en liquide d’arrosage.

Pour le raccordement, employer des conduites flexibles en disposition cintrée.






6.6.1 Conditions de service

Pour la commande du débit de liquide d’arrosage de la broche, les données dutableau 6-24 sont valables pendant le fonctionnement.

Tableau 6-24 Données sur le refroidissement externe de l’outil avec liquide d’arrosage

Valeur Observation

Pression maxi 5·105 Pa (5 bar)

Taille de particule maxi 50 µm Liquide d’arrosage selonISO 4406 (--/16/13)

Température maxi du liquide d’arrosage 40 °C

Débit maxi selon la pression

Précaution

La préparation de liquide d’arrosage doit s’effectuer de façon à éviter les pointesde pression. La pression maximale admissible ne doit pas être dépassée.


6.7 Raccordements des fluides et marquage



6.7.1 Raccordements des fluides pour 2SP120j

Tableau 6-25 Raccordements des fluides pour 2SP120V (côté broche)

Description 2SP120V

Marquage 1) Equipement du raccord

Refroidissement du moteur, entrée Ι Connecteur G1/2” pourflexible ∅≥ 12/10 mm

Refroidissement du moteur, sortie ΙΙ Connecteur G1/2” pourflexible ∅≥ 12/10 mm

Air de barrage, entrée V G1/8” radial ou axial via trou ∅ 5mm pour joint 6 x 2 mm

Desserrage de l’outil, entrée d’air VΙΙa 1 x G1/4”

Serrage de l’outil, entrée d’air VΙΙΙa 1 x G1/8”

Desserrage de l’outil, entrée hydraulique VΙΙ G1/4”

Serrage de l’outil, entrée hydraulique VΙΙΙ G1/4”

Air de nettoyage du cône, entrée ΙX G1/4”

Refroidissement intérieur de l’outil avecliquide d’arrosage

Liquide d’arrosage entrée

Fuite sortie

X

ΙVG1/4”

G1/8”

Refroidissement externe de l’outil avec liquided’arrosage


Fuite sortie

XI

ΙV

G1/4” radial ou axial viatrou ∅ 8,8 mm pour joint 11 x 2 mm

G1/8”

= en option






release toolair inlet

remove

clamp toolair inlet

air for conepurge

don’t remove

Fig. 6-8 ECS--M pneumatique 2SP120j--1Hj2j--jjjj sans rotation


Anglais Français

release tool air inlet Air pour ”desserrage de l’outil”

remove Retirer

clamp tool air inlet Air pour ”serrage de l’outil”


don’t remove Ne pas retirer




remove

internal toolcooling

drain must be openduring operation

Fig. 6-9 ECS--M pneumatique 2SP120j--1Hj2j--jjjj avec rotation


Anglais Français

remove Retirer

internal tool cooling Refroidissement intérieur de l’outil

drain must be open during operation La fuite ne doit pas être obturée pendant lefonctionnement





clamp toolhydraulicsinlet remove

air for cone purge

don’t removerelease toolhydraulics inlet

Fig. 6-10 ECS--M hydraulique 2SP120j--1Hj3j--jjjj sans rotation


Anglais Français

clamp tool hydraulics inlet Hydraulique pour ”serrage de l’outil”

remove Retirer


don’t remove Ne pas retirer

release tool hydraulics inlet Hydraulique pour ”desserrage de l’outil”




drain must be openduring operation

remove


Fig. 6-11 ECS--M hydraulique 2SP120j--1Hj3j--jjjj avec rotation


Anglais Français

remove Retirer







sealing air

external cooling-lubricatingmedium

-- if axial connection is useddon’t remove

-- if radial connection isused, please remove andseal axial with an o-ring

Fig. 6-12 ECS--M 2SP120j liquide d’arrosage externe en option


Anglais Français


if axial connection is used don’t remove Ne pas retirer si raccord axial

if radial connection is used, please removeand seal axial with an o-ring

Retirer si raccord radial et rendre étancheavec joint torique

external cooling-lubricating medium Liquide d’arrosage externe




6.7.2 Raccordements des fluides pour 2SP125j

Tableau 6-31 Raccordements des fluides pour 2SP125V (côté broche)

Description 2SP125V

Marquage 1) Equipement du raccord

Refroidissement du moteur, entrée Ι G1/2”

Refroidissement du moteur, sortie ΙΙ G1/2”

Air de barrage, entrée V G1/8”

Desserrage de l’outil, entrée d’air X M16 x 1,5

Serrage de l’outil, entrée d’air XΙ G1/8”

Air de nettoyage du cône, entrée ΙXa G1/4”

Refroidissement intérieur de l’outil avec liquided’arrosage


Fuite sortie

ΙXb

ΙVG1/4”

G1/8”

= en option






sealing air

remove

remove

must be openduring operation

air forcone purge

clamp toolair inlet

release toolair inlet

I = motor cooling inletII = motor cooling outlet

Fig. 6-13 ECS--L 2SP125j sans rotation


Anglais Français

motor cooling inlet Refroidissement du moteur, entrée

motor cooling outlet Refroidissement du moteur, sortie


remove Retirer


clamp tool air inlet Air pour ”serrage de l’outil”

must be open during operation Ne doit pas être obturé





sealing air

remove

removerelease toolair inlet


drain must beopen duringoperation

must be openduring operation,clamp tool air inlet

I = motor cooling inletII = motor cooling outlet

Fig. 6-14 ECS--L 2SP125j avec rotation


Anglais Français


remove Retirer



must be open during operation, clamp toolair inlet

Ne doit pas être obturé, air pour ”serrage del’outil”


J





Notes


Capteurs et détecteurs

7.1 Capteurs/codeurs rotatifs

7.1.1 Signaux électriques

L’électrobroche 2SP1 est munie d’un codeur incrémental à arbre creux avec 256repères. Il est résistant aux chocs et aux poussières.

La détection se fait par voie magnétique. Ce capteur fournit

S un signal sinus

S un signal cosinus

S un signal de référence

Le signal sinus--cosinus convient à l’interpolation fine.

Le signal de référence consiste en une impulsion par tour d’arbre et permet de ré-férencer l’angle de l’arbre.

L’impulsion de référence indique pour un moteur synchrone le passage positif parzéro de la tension par phase d’enroulement de la phase U (pour un champ tour-nant à droite). L’interface du codeur est électriquement et fonctionnellement com-patibles avec les capteurs des moteurs de broche SIEMENS.

Tableau 7-1 Désignation des signaux de capteur

Signal Désignation dusignal électriquenon inversé

Désignation dusignal électrique

inversé

Désignation dusignal différentiel

Sinus A A* A

Cosinus B B* B

Référence R R* R

7





Signaux électriques

L’information du signal est électriquement composée de deux signaux individuels,un signal inversé et un signal non inversé. Les signaux individuels possèdent unniveau en tension continue à hauteur de la moitié de la tension d’alimentation ducapteur. La soustraction des signaux individuels donne dans l’interface pour cap-teur du variateur le signal différentiel de 1 Vcàc (voir figure 7-1). La soustractionapour effet d’éliminer le niveau de tension continue de la voie du signal et de dou-bler l’amplitude de signal par rapport au signal individuel.

Le signal différentiel est utilisé pour l’évaluation de capteur. Les propriétés du sig-nal différentiel sont décrites ci--après.

signalvoltage

t [ms]

[V]

0

--1

--2

--3

1

2

3

[Signal+]

[Signal--]

(differential voltage)peak--peak

signalvoltage

360_ electrical angle

[Signal+] -- [Signal--]

DC-level (=1/2 Usupply)

Fig. 7-1 Niveau de signal électrique


Anglais Français

Signal voltage Tension de signal

Peak-peak signal voltage Tension de signal crête à crête

Electrical angle Angle électrique

Signal Signal

DC-level Niveau en tension continue

Differential voltage Tension différentielle




Phase du signal de référence

La phase du maximum du signal de référence est centrée sur le milieu entre le sig-nal sinus et le signal cosinus. L’écart maximal par rapport à la valeur théorique estdésigné dans le tableau de données du capteur par la plage d’univocité α (voir fi-gure 7-2).

Phase des signaux sinus--cosinus

Le déphasage entre le signal sinus et le signal cosinus est de 90°. L’écart maximalpar rapport à la valeur théorique est désigné par β dans le tableau de données ducapteur (voir figure 7-2).

Tolerances, position R--A/B

Amplitude

[V]

Angle [_ electrical]Reference 0

Track A Track B Track R

Fig. 7-2 Plage d’univocité de la courbe de référence ; rapport des phases entre signal sinus et signalcosinus


Anglais Français

Tolerances, position R--A/B Tolérances, position R--A/B

Track A, B, R Voie A, B, R

Reference Référence

Angle [_ electrical] Angle [_ électrique]





Décalage de tension continueLes signaux peuvent présenter un décalage de tension continue (voir figure 7-3).La tension maximale de décalage des deux signaux incrémentaux (sinus, cosinus)et du signal de référence est donnée dans le tableau de données du capteur.

signalvoltage

t [ms]

[V]

0

--0.2

--0.4

--0.6

0.2

0.4

0.6

A (differential voltage)

B (differential signal)

R (differential voltage)

Differential Signal Offset Voltage

Differential SignalOffset Voltage ofR-- Signal

DifferentialSignalVoltage

ofR-Signal

Fig. 7-3 Tensions de décalage des signaux de capteur


Anglais Français

Signal voltage Tension de signal

Differential Signal Voltage of R-Signal Tension différentielle du signal R

Differential signal Signal différentiel

Differential Signal Offset Voltage Tension de décalage du signal différentiel

Differential Signal Offset Voltage of R-Signal Tension de décalage du signal R (signaldifférentiel)

Differential voltage Tension différentielle

Tableau 7-5 Caractéristiques électriques du codeur incrémental

Observation Unité Valeurs caractéristiques

Tension d’alimentation V 5 +/--5%

Courant d’alimentation mA 40 (typique)

mini typique maxi

Hauteur de signal (A ; B) Signal différentiel Vcàc 0,75 1,00 ... 1,10 1,20

Rapport des signaux (A ; B) 0,9 0,95 ... 1,05 1,1

Décalage de phase β entre A et B _ él. --5 --2 ... +2 +5

Décalage de signal Signal différentiel mV --60 --15 ... +15 +60

Tension de signal R Signal différentiel V 0,4 1,0 1,2

Décalage signal R mV --400 --450 --500

Plage d’univocité α _ él. --200 --160... +160 +200




7.1.2 Raccordement du câble de signaux

Le raccordement du câble de signaux se fait via un connecteur femelle à bride à17 contacts. Pour son raccordement au variateur, utiliser des câbles préparés.

spindleConverter

25 contacteursSub--D


6FX8002--2CA80--1hh0 avec 2SP120V/2SP125V 1)

Fig. 7-4 Câble de signaux sans découplage des sondes de température

spindleConverter


6FX8002--2CA31--1hh0 avec 2SP120V

Adapter 6FX8002--1AA51--1hhh

3RT.... temperature sensor uncouplingPTC, NTC


Fig. 7-5 Câble de signaux avec découplage des sondes de température CTP, CTN

Tableau 7-6 Traduction des figures 7-4 et 7-5

Anglais Français

Converter Variateur

spindle Broche

temperature sensor uncoupling Découplage des sondes de température

1) Ceci évite de coupler dans la régulation le signal des sondes de température supplémen-taires pour systèmes tiers





Brochage

Tableau 7-7 Brochage du connecteur de capteur (embase femelle à 17 contacts)

Nº decontact

Couleurconduct.

Signal Vue côté broche

1 bleu A

2 rouge A*

3 vert R

4 brun CTP, NTC K227 2)

5 blanc/marron NTC K227, NTC PT3-51F 2)

6 blanc NTC PT3-51F 2)43

7 noir Codeur M4

523

1413

8 noir + KTY 84 1) 61

1417

1512

9 blanc -- KTY 84 1) 79

11

1 1516

10 blanc Codeur P 8910

11 gris B

12 jaune B*

13 brun R*

14 blanc CTP 2)

15 violet 0 V Sense

16 orange 5 V Sense

17 non connecté

Pour plus d’informations sur les câbles de signaux, référez--vous au catalogueNC 60, chapitre ”Technique de connexion”.

1) Câble de sonde de température à 2 fils2) Raccords d’autres sondes de température pour broche 2SP120VV3) Ceci évite de coupler dans la régulation le signal des sondes de température complémen-

taires pour systèmes externes


7.2 Détecteurs de l’état de serrage



Description fonctionnelle, voir chapitre 4.5.Insertion dans la commande, voir chapitre 7.

7.2.1 Détecteurs analogiques et TOR de la broche 2SP120

Informations sur les détecteurs de surveillance de l’état de serrage de l’outil(détecteur analogique S1) et de surveillance de la position du piston de l’unité dedesserrage (détecteur TOR S4).

Raccordement

Le raccordement des détecteurs se fait par connecteur (voir dessins,chapitre 10).

Les câbles de raccordement des détecteurs ne sont pas fournis avec la broche. Ilssont disponibles comme produit standard.

Tableau 7-8 Caractéristiques électriques et réalisation mécanique du connecteur pour ledétecteur d’état de serrage (analogique)

Détecteur S1 pour indiquer l’état de serrage (analogique)

Type Détecteur analogique

BN

BK

BU

+

--

1 = +24 V2 = inoccupé3 = 0 V4 = signal analogique

12

3 4

Signal de sortie 0 ... 10 V

Tension d’emploi 15 ... 30 V CC

Tension d’emploi assignée 24 V CC

Distance assignée 3 mm

Ondulation résiduelle ± 15% de Ue

Distorsion de linéarité maxi ¦ 3% de Ua

Décalage maxi du point de travail ¦ 0,3 mm

Plage de linéarité 1 ... 5 mm

Raccordement Connecteur

Protection contre les courts--circuits oui

Détrompage oui

Connecteur mâle à l’extrémité du câble(côté broche)

Binder Serie 763, 4 contacts,763-09-3431-116-04

Connecteur femelle sur le câble de dé-tecteur

Type Siemens axial : 3RX1535radial : 3RX1548 (avec DEL)

Type Balluff axial : BKS-S19-4radial : BKS-S20-4 (avec DEL)





Les valeurs de tension exactes pour les états de serrage ”Barre de traction enposition de desserrage”, ”Outil serré” et ”Serré sans outil” sont indiquées dans leprocès--verbal de réception de la broche respective.

Tableau 7-9 Caractéristiques électriques et réalisation mécanique du connecteur pour ledétecteur d’état de serrage (TOR)

Détecteurs S1, S2, S3 pour indiquer l’état de serrage (TOR)

Disposition des broches surle détecteur

Connecteur mâlesur le détecteur

Connecteur femelle sur le câble

12

3 4

1: +U2 : inoccupé3 : --U4 : contact decommutation

BN

BK+

Type Siemens avec connecteur

Axial : 3RX1535

Radial : 3RX1548 (avec DEL)

Type Balluff avec connecteur

Axial : BKS-S19-4

Radial : BKS-S20-4 (avec DEL)

BU--Contacts mâles Contacts femelles

M12 x 1 M12 x 1




Tableau 7-10 Caractéristiques électriques et réalisation mécanique du connecteur pour ledétecteur de position de l’unité de desserrage

Détecteur S4 pour indiquer la position du piston de l’unité de desserrage

Type Détecteur TOR

BN

BK

BU

+

--

1 = +24 V2 = inoccupé3 = 0 V4 = contact de commutation

12

3 4

Signal de sortie PNP

Tension d’emploi 12 ... 30 V CC

Tension d’emploi assignée 24 V CC

Courant d’emploi assigné 100 mA

Reproductibilité ± 5 % de Ue

Fréquence de commutation 600 Hz

Courant à vide ± 12 mA

Raccordement Connecteur

Protection contre les courts--circuits oui

Détrompage oui

Connecteur mâle à l’extrémité du câble(côté broche)

Binder Serie 763, 4 contacts,763-09-3431-116-04

Connecteur femelle sur le câble de dé-tecteur

Type Siemens axial : 3RX1535radial : 3RX1548 (avec DEL)

Type Balluff axial : BKS-S19-4radial : BKS-S20-4 (avec DEL)





7.2.2 Détecteurs TOR de la broche 2SP125

Informations sur les détecteurs de surveillance de l’état de serrage de l’outil (dé-tecteurs TOR S1, S2 et S3).

Tableau 7-11 Réalisation électrique des détecteurs d’état de serrage

Alimentation 0 V PIN 3

+ 24 V Tolérance maxi±20 %Consommation< 40 mA, courant de chargenon compris

PIN 1

Contact decommutation

commute surtension d’ali-mentation posi-tive

actif (H) PIN 4

commuteà haute impé-dance

inactif (L)

Charge admis-sibledu contact

200 mA maxi

Les tensions suivantes ne sontpas autorisées :

plus de 5 V en--dessous de la tension surPIN 3et plus de 5 V au--dessus de la tension surPIN 1

En cas de charge inductive sur PIN 4, il fautprévoir une mesure adaptée de limitation dela tension.

(PIN 4)

Raccordement

Les détecteurs de l’état de serrage sont des détecteurs transistorisés à 3 fils. Leraccordement des détecteurs se fait par connecteur (voir dessins, chapitre 10)

Les câbles de raccordement des détecteurs ne sont pas fournis avec l’électrobro-che. Ils sont disponibles comme produit standard.

Tableau 7-12 Réalisation mécanique du connecteur

Disposition des broches surle détecteur

Connecteur mâlesur le détecteur

Connecteur femelle sur le câble

12

3 41: +U2 : inoccupé3 : --U4 : contact de commutation

BN

BK+

Type Siemens avec connecteur

Axial : 3RX1535

Radial : 3RX1548 (avec DEL)

Type Balluff avec connecteur

Axial : BKS-S19-4

Radial : BKS-S20-4 (avec DEL)

BU--Contacts mâles Contacts femelles

M12 x 1 M12 x 1


7.3 Sondes thermiques/protection du moteur



La sonde thermométrique KTY 84 sert à mesurer la température du moteur.Elle convient à la mesure analogique de la température.

La broche 2SP120 contient d’autres sondes de température pour mesurer la tem-pérature du moteur par le biais de la thermistance qui peuvent fonctionner sur dessystèmes externes. En outre, la broche 2SP120 comprend d’autres sondes detempérature permettant une protection complète du moteur (par ex. pour des char-ges lors de l’immobilisation de la broche ou à de faibles vitesses).

Evaluation de la température via KTY 84Avec les variateurs SIMODRIVE 611, un appareil externe de déclenchement n’estpas nécessaire pour évaluer la température du moteur. Le bon fonctionnement dela sonde thermométrique fait l’objet d’une surveillance.

1. Température d’avertissementLe variateur signale le dépassement de la température d’avertissement par unmessage d’erreur.Ce message doit être évalué en externe.Le message s’efface lorsque la température du moteur < température d’avertis-sement.

2. Température limite du moteurEn cas de dépassement de la température limite du moteur, le variateur décon-necte et le signale par un message d’erreur approprié.

Tableau 7-13 Caractéristiques techniques de la sonde thermométrique KTY 84

Désignation Description

Type KTY 84

Impédance à froid (20 _C) 580 Ω environ

Impédance à chaud (100 _C) 1000 Ω environ

Raccordement via le câble de signaux (respecter la polarité !)

Profil de température

3

2

0

1

0200 300100 υU [°C]

ID = 2 mA

R [kΩ]





Evaluation de la température par la thermistance (broche 2SP120)

Les deux thermistances NTC K227 et NTC PT3-51F sont contenues en standardet sont utilisées lorsque le variateur ne peut pas évaluer la sonde thermométriqueKTY.

La mesure et l’évaluation de la température du moteur sont reprises par le varia-teur via le signal de la sonde (voir la documentation du variateur).

Tableau 7-14 Caractéristiques techniques de NTC K227 et NTC PT3-51

Désignation Caractéristiques techniques

NTC K227 NTC PT3-51F

Résistance de la sonde thermo-métrique (25 _C)

32,8 kΩ environ 49,1 kΩ environ

Impédance à chaud (100 _C) 1800 Ω environ 3300 Ω environ

Raccordement via le câble de signaux

Profil de température

Thermistance NTC PT3-51F

01020304050607080

10 30 50 70 90 110 130 150 170 190Température [°C]

Résistance[kOhm

]

Thermistance K227/33k/A1

0

10

20

30

40

50

60

10 30 50 70 90 110 130 150 170 190Température [°C]

Résistance[kOhm

]




Evaluation de la température par la triple thermistance CTP (broche 2SP120)

L’évaluation de la triple thermistance CTP doit avoir lieu via un appareil externe dedéclenchement (non fourni). Ainsi, la surveillance de rupture de fil et de court--circuitsur le câble de la sonde est assurée.

Le découplage des signaux CTP (voir chapitre 7.2.1) doit s’effectuer à proximité dela broche via un connecteur intermédiaire ou via une boîte de connexion.

En cas de dépassement de la température de réponse, le moteur doit commuter àcouple zéro.

Tableau 7-15 Caractéristiques techniques de la triple thermistance CTP

Désignation Caractéristiques techniques

Type (selon DIN 44082--M180) Triple thermistance CTP

Résistance de la sonde thermométrique(20 _C)

≤ 750 Ω

Impédance à chaud (180 _C) ≥ 1710 Ω

Température de réponse 180 _C

Raccordement Via un appareil externe de déclenchement,par ex. 3RN1013-1GW10

Nota : les sondes thermométriques ne possèdent pas de caractéristique linéaireet ne conviennent donc pas pour déterminer la température instantanée.





Surveillance de la température des paliers côté travail (broche 2SP120)

La sonde à résistance PT100 peut être commandée en option pour la broche2SP120j.

La sonde à résistance PT100 est utilisée pour

S surveiller la température des paliers

S compenser la croissance pour cause thermique de la broche

Il faut employer des unités d’évaluation PT100 appropriées pour l’évaluation. Leraccordement se fait par le câble de signaux.

Température [°C]

Résistance[kohm]

10030

130

20

120

110

100

140

40 50 60 70 80 90

Fig. 7-6 Courbe de température PT100

J


Commande

La commande centrale de la machine (API) assure la commande

S de la broche

S du changement d’outil

S des disposiifs d’alimentation

Le chapitre suivant expose les conditions de mise en marche et de fonctionnementpour un fonctionnement correct de la broche.

8.1 Conditions de déblocage de la rotation de la broche

Tableau 8-1 Déblocage de la rotation de la broche

Message/interrogation dudétecteur

Etat nécessaire Observations

Température moteur TKTY84 < 150 °C KTY 84 (sonde detempérature du moteur intégrée)

Refroidissement de la broche S Température du fluide de re-froidissement dans la plageprévue

S Quantité circulante de fluidede refroidissement dans laplage prévue

voir chapitre 6.2.2

Pression sur l’unité de serrage etde desserrage de l’outil

Pression pour le serrage de l’outildans la plage prévue 1)

Piston du vérin de desserragesans contact avec l’arbre de bro-che 2)

voir chapitre 4.5

Air de barrage Pression d’entrée dans la plageprévue

voir chapitre 6.3.3

Détecteurs pour l’état de serrage L’outil est serré voir chapitre 4.5

!Avertissement

Le constructeur de la machine--outil doit prévoir une évaluation des détecteurs quipermettent de surveiller les états nécessaires au déblocage de la rotation de labroche. Quand l’une des conditions de déblocage disparaît, il faut immobiliser labroche.

1) La pression de consigne varie selon que l’unité de desserrage de l’électrobroche estpneumatique ou hydraulique.

2) Avec l’électrobroche 2SP120, la position du piston à l’état serré est aussi surveillée par undétecteur. Ce détecteur doit indiquer l’état suivant : unité de serrage et de desserrage del’outil en position finale ”serré”.

8

Commande

8.2 Détecteurs d’état de serrage




L’outil est serré ou expulsé par la force de traction ou de pression de la barre detraction. Cette dernière prend la position appropriée dans le sens axial pour serrerl’outil ou l’expulser. L’état de serrage est lié à la position axiale de la barre de trac-tion, et il est interrogé par détection de cette position (voir figure 8-1).

8.2.1 Détecteurs de l’état de serrage 2SP120VV

Equipement de base avec détecteurs analogiques

Détecteur S1 Détecteur analogique pour acquérir l’état de serrage de l’outilDétecteur S4 Détecteur TOR pour acquérir la position du vérin de desserrage

S1

S1

S1

clamped without toolVoltage level3

clamped with tool

draw bar in release positionVoltage level1

Position of draw bar

S4 piston in end positionH (+24V)

Voltage level2

End stop of draw bar for”tool is clamped properly”

Back side end stopof draw bar ”clampedwithout tool”

Front side endstop of draw bar”tool ejected”

Pulling movement of draw bar

Pushing movement of draw bar

Détecteuranalgoque

Détecteur

TOR

Fig. 8-1 Attribution des signaux des détecteurs S1 et S4 pour 2SP120

Commande




Anglais Français

Sensor S1, Sensor S4 Détecteur S1, détecteur S4

Front side end stop of draw bar ”tool ejec-ted”

Position finale de la barre de traction pour”Desserrer l’outil”

Position of draw bar Position de la barre de traction

End stop of draw bar for ”tool is clampedproperly”

Position d’arrêt de la barre de traction à l’état”Outil serré”

Pushing movement of draw bar Mouvement de poussée de la barre de trac-tion pour ”Desserrer l’outil”

Pulling movement of draw bar Mouvement de traction de la barre de tractionpour ”Serrer l’outil”

Back side end stop of draw bar ”clampedwithout tool”

Position finale de la barre de traction pour”Serré sans outil”

Voltage level x Niveau de tension

clamped without tool Serré sans outil

clamped with tool Serré avec outil

draw bar in release position Barre de traction en position de desserrage

piston in end position Piston du vérin en position finale

Attention

En service, des interférences de signaux peuvent se produire dans les conditionsd’usinage extrêmes.

Etats assignés de S1 et S4

Tableau 8-3 Etats assignés de S1(pour connaître les valeurs exactes, voir le procès--verbal de réception dechaque broche)

Etat Tension [V]

Barre de traction en position de desserrage ² 8,5 V

Outil serré 1,5 à 4,5 V

Serré sans outil 1±0,2 V

Tableau 8-4 Etats assignés de S4

Etat Niveau de signal :High, Low

Piston de desserrage en arrière (état outil serré) H

Piston de desserrage en avant (état desserrer l’outil) L

Commande




Signalisations de S1 et S4

Tableau 8-5 Signalisations du détecteur analogique pour l’état de serrage de l’outil et du détecteur TOR pour la positiondu piston de desserrage

Etat S1analogique

S4numérique

Action AP Causes d’erreurs possibles

Barre de traction en posi-tion de desserrage, pistonde desserrage en avant 1)

Niveau detension le plusélevé² 8,5 V2)

L -- Déblocage du changementd’outil après un temps d’attentedéfini

Barre de traction en posi-tion de desserrage, pistonde desserrage en arrière1)

Niveau detension le plusélevé² 8,5 V2)

H -- Pas de déblocage de la rota-tion de la broche

-- Pas de déblocage du change-ment d’outil

-- Système de serragecoincé

-- Détecteurs défectueux

Serrer l’outil,position de serrage cor-recte non atteinte

Niveau detension moyen> 4,5 à 8,5 V 2)

L -- Pas de déblocage de la rota-tion de la broche


Cas normal pendant la transitionentre serrage/desserrage

En cas d’erreur :-- piston de desserragecoincé

-- dysfonctionnement del’électrovanne

Serrer l’outil,position de serrage cor-recte non atteinte

Niveau detension moyen> 4,5 à 8,5 V 2)



Cas normal pendant la transitionentre desserrage et serrage

En cas d’erreur :-- corps étranger dans leporte--outil

-- outil non normé-- outil inadapté à l’inter-face d’outil de la broche

Outil serré, position deserrage correcte atteinte,piston de desserrage en-core en contact avec l’ar-bre

Niveau bas detension1,5 à 4,5 V 2)



Cas normal pendant la transitionentre desserrage et serrage

En cas d’erreur :-- piston de desserragecoincé

Outil serré, position deserrage correcte atteinte,piston de desserrage enarrière

Niveau bas detension1,5 à 4,5 V 2)

H -- Déblocage de la rotation de labroche après un temps d’at-tente défini


La barre de traction estserrée,mais la position de ser-rage a été dépassée

Niveau detension le plusbas< 1,5 V 2)



-- Pas d’outil serré-- Outil non normé-- Piston de desserragepas encore en positionfinale

La barre de traction estserrée,mais la position de ser-rage a été dépassée

Niveau detension le plusbas< 1,5 V 2)



-- Pas d’outil serré-- Outil non normé-- Piston de desserrageen position finale

1) Attention : les outils coincés ne peuvent pas être saisis par le détecteur S1.2) Ces valeurs sont données à titre indicatif. Les valeurs exactes sont indiquées dans le procès--verbal de

réception de chaque broche

Commande



Equipement de base avec détecteurs TOR

Détecteur S1 Détecteur TOR pour acquérir ”Barre de cahriotage en position de desserrage”

Détecteur S2 Détecteur TOR pour acquérir ”Outil serré”

Détecteur S3 Détecteur TOR pour acquérir ”Serré sans outil”

Détecteur S4 Détecteur TOR pour acquérir la position du vérin de desserrage

S3

S2

S1

clamped without tool

clamped with tool

draw bar in release position


S4piston in end positionH (+24V)

End stop of draw bar for”tool is clamped properly”

Back side end stop ofdraw bar ”clampedwithout tool”




DétecteursTO

R

H (+24V)

H (+24V)

H (+24V)L (open) not clamped

L (open) not clamped

L (open) draw bar not inrelease position

L (open) piston in contact withspindle shaft

Fig. 8-2 Attribution des signaux des détecteurs S1, S2, S3 et S4 pour 2SP120

Commande





Anglais Français











draw bar not in release position Barre de traction pas en position de desser-rage

clamped with tool Outil serré


not clamped Non serré

piston in end position Piston de desserrage en position finale

piston in contact with Piston de desserrage en contact avec l’arbrede la broche

Selon la position de la barre de traction, les détecteurs pour l’état de serrage ré-agissent et permettent de détecter l’état de serrage (voir tableau 8-7).

Attention


Commande



Signalisations de S1, S2, S3 et S4

Tableau 8-7 Signalisations des détecteurs TOR pour l’état de serrage de l’outil

Etat S1 S2 S3 S4 Action AP Causes d’erreurspossibles

Barre de traction en positionde desserrage, piston de des-serrage en avant 1)

H L L L Déblocage du change-ment d’outil après untemps d’attente défini

Outil serré,position de serrage correctenon atteinte

L L L L -- Pas de déblocage dela rotation de la bro-che

-- Pas de déblocage duchangement d’outil

-- Corps étranger (parex. copeau) dans leporte--outil

-- Outil non normé, têtede serrage tropcourte

Outil serré, position de ser-rage correcte atteinte, pistonde desserrage encore encontact avec l’arbre

L H L L -- Pas de déblocage dela rotation de la bro-che


Transition desserrage/serrage

-- Piston de desserragecoincé

Outil serré, position de ser-rage correcte atteinte, pistonde desserrage en arrière! L’outil est serré

L H L H Déblocage de la rota-tion de la broche aprèsun temps d’attente dé-fini

La barre de traction est ser-rée, mais la position de ser-rage a été dépassée, pistonde desserrage en arrière

L H H H -- Pas de déblocage dela rotation de la bro-che


-- Pas d’outilserré

-- Outil non normé,tête de serrage troplongue

La barre de traction est ser-rée, mais la position de ser-rage a été dépassée, pistonde desserrage en arrière

L L H H -- Pas de déblocage dela rotation de la bro-che



-- Outil non normé,tête de serrage troplongue

-- Dysfonctionnementde la techniquesensorielle ou del’unité d’évaluation

Barre de traction en positionde desserrage,outil serré, la position correctede serrage a été atteinte, pis-ton de desserrage en arrière

H H L H -- Pas de déblocage dela rotation de la bro-che




Barre de traction en positionde desserrage,la barre de traction est serrée,mais la position de serrage aété dépassée, piston de des-serrage en arrière

H H H H -- Pas de déblocage dela rotation de la bro-che



1) Attention : les outils coincés ne peuvent pas être saisis par le détecteur S1.

Commande




8.2.2 Détecteurs de l’état de serrage 2SP125VV

Equipement de base avec détecteurs TOR

Tableau 8-8 Equipement de base et option des détecteurs TOR

Détecteur Acquisition de l’état Changement d’outilautomatique

Changement d’outilmanuel

Equipement debase

Option Equipement debase

Option

S1 ”Barre de traction en position dedesserrage”

X ------ ------ X

S2 ”Outil serré” X ------ X ------

S3 ”Serré sans outil” X ------ ------ X

S3

S2

S1

L (open)H (+24V)

L (open)H (+24V)

L (open)H (+24V)




End stop of draw bar for”tool is clamped properly” Back side end

stop of drawbar ”clampedwithout tool”


DétecteursTO

R

clamped without tool

clamped with tool

draw bar in release positiondraw bar not in release position

not clamped

not clamped

Fig. 8-3 Attribution des signaux des détecteurs TOR S1, S2 et S3 pour 2SP125

Commande




Anglais Français

Sensor S1, Sensor S2, Sensor S3 Détecteur S1, détecteur S2, détecteur S3








open Ouvert




draw bar not in release position Barre de traction pas en position de desser-rage

clamped with tool Outil serré


not clamped Non serré

!Précaution

Utilisation de la broche sans les détecteurs S1 et S3 :

Si la broche est utilisée sans les détecteurs S1 ou S3, il faut s’assurer par d’autresmoyens, tels que la surveillance de l’outil ou des interventions de l’opérateur, quel’état de serrage nécessaire au déblocage de la rotation de la broche ou auchangement d’outil a été atteint.

Selon la position de la barre de traction, les détecteurs pour l’état de serrage ré-agissent et permettent de détecter l’état de serrage (voir tableau 8-7).

Attention


Commande




Signalisations de S1, S2 et S3

Tableau 8-10 Signalisations des détecteurs TOR pour l’état de serrage de l’outil

Etat S1 S2 S3 Action AP Causes d’erreurspossibles

Barre de traction en positionde desserrage1)

H L L Déblocage du change-ment d’outil après unetemporisation définie

Outil serré,position de serrage correctenon atteinte

L L L -- Pas de déblocage dela rotation de la broche

-- Pas de déblocagedu changement d’outil

-- Corps étranger (par ex.copeau) dans le porte--outil

-- Outil non normé, tête deserrage trop courte

Outil serré, position de ser-rage correcte atteinte! L’outil est serré

L H L Déblocage de la rotationde la broche après unetemporisation définie

La barre de traction est ser-rée,mais la position de serrage aété dépassée

L H H -- Pas de déblocage dela rotation de la broche



-- Outil non normé, têtede serrage trop longue

La barre de traction est ser-rée,mais la position de serrage aété dépassée

L L H -- Pas de déblocage dela rotation de la broche



-- Outil non normé, têtede serrage trop longue

-- Dysfonctionnement dela technique senso-rielle ou de l’unitéd’évaluation

Barre de traction en positionde desserrage,outil serré, la position correctede serrage a été atteinte

H H L -- Pas de déblocage dela rotation de la broche




Barre de traction en positionde desserrage,la barre de traction est serrée,mais la position de serrage aété dépassée

H H H -- Pas de déblocage dela rotation de la broche



1) Attention : les outils coincés ne peuvent pas être saisis par le détecteur S1.

Commande

8.3 Changement d’outil



Pour changer d’outil, il faut que la broche soit immobilisée. Durant l’enlèvement etla mise en place de l’outil, il faut que la pression correcte soit présente sur le vérinhydraulique ou pneumatique, voir chapitres et 6.3.3 et 6.4.

Précaution

Des actions de changement d’outil sans pression correcte sur le vérinpneumatique ou hydraulique peuvent endommager l’attachement.

8.3.1 Changement d’outil automatique avec 2SP120VV

Les détecteurs S1 et S4 permettent de commander le changement d’outil et le dé-blocage de la broche.

Tableau 8-11 Détecteurs S1 et S4

Détec-teur

Indication/observations (temps d’attente minimaux)

S1analogi-que

Les niveaux de tension 1 à 3 sont indiqués selon l’état de serrage de l’outil :

Niveau 1 : ”Barre de traction en position de desserrage”(²8,5 V)Niveau 2 : ”Outil serré” (1,5 à 4,5 V)Niveau 3 : ”Serré sans outil” (1±0,2 V)Les valeurs de serrage exactes sont indiquées dans le procès--verbal de ré-ception de la broche.

Temps d’attente minimaux twait to remove et twait to enableEntre l’apparition du signal ”Barre de traction en position de desserrage ” (ni-veau 1) et l’enlèvement de l’outil, le temps d’attente minimal suivant doit êtrerespecté :

twait to remove = 100 ms

Précaution :Les outils coincés ne peuvent pas être saisis de façon sûre par le détecteurS1.

Après l’apparition du signal ”Outil serré” (niveau 2), le temps d’attente minimalsuivant doit être respecté :

twait to enable = 100 ms

S4numéri-que

Indication de l’état lorsque le piston de desserrage à actionnement hydrauliqueou pneumatique se trouve dans une position finale sûre, sans contact avecl’arbre de broche en rotation.

Piston de desserrage en arrière (état outil serré) : H

Piston de desserrage en avant (état desserrer l’outil) : L

Commande




Condition de déblocage de la rotation de la broche

La rotation de la broche peut être validée lorsque les conditions suivantes sont remplies :

S S1 est au niveau 2 après twait to enable (le niveau 3 ne doit pas être atteint)

S S4 a réagi

time

Sensor S10 V

+10V

rated pressure clamp

rated pressure unclamp

Enablespindle rot not enabled

enabled

Tool changeinactive

activeremove tool insert tool

Sensor S4

L (open)

H (+24V)

Level 1 unclamped

H

twait to enable

t wait to remove

Air forcone purge Valve closed

Valve open

piston position

Pneumaticor hydrauliccylinder

analog signal

position clamped

position unclamped

Level 2 clampedLevel 3 clamped without tool

* guidance values, exact value see acceptance report of each spindle

1)2)3)

1)2)

3)

iffS1=1,5à4,5VgandfS4=

Hg

Fig. 8-4 Diagramme de commande pour changement d’outil automatique avec S1 et S4


Anglais Français


Tool change Changement d’outil

guidance values, exact value see accep-tance report of each spindle

Valeurs indicatives, les valeurs exactes sontindiquées dans le procès--verbal de récep-tion de chaque broche

Commande



Tableau 8-12 Traduction de la figure 8-4, suite

Anglais Français

Sensor S1, analog signal Détecteur S1, signal analogique

Sensor S4, piston position Détecteur S4, position du piston de desser-rage

Pneumatic or hydraulic cylinder Vérin pneumatique ou hydraulique

Enable spindle rot. Déblocage ”mouvement de rotation de labroche”

Valve open Vanne ouverte

Valve closed Vanne fermée

Active Actif

Inactive Inactif

Open Ouvert

Rated pressure unclamp Pression nominale pour desserrage

Rated pressure clamp Pression nominale pour serrage

No pressure Absence de pression

Enabled Déblocage

Not enabled Pas de déblocage

If pressure > min rated pressure and ... Si pression > pression nominale mini et ...

Remove tool Enlever l’outil

insert tool Placer l’outil

twait to remove tattente jusqu’à l’enlèvement

twait to enable tattente jusqu’au déblocage

time Temps

position clamped Position serrée

position unclamped Position desserrée

Commande




8.3.2 Déroulement du changement d’outil avec attachement standardet préhenseur--changeur d’outil

Tableau 8-13 Suggestion de déroulement pour un changement d’outil avec attachement standard etpréhenseur de changeur d’outil

Etape Description

1. Arrêt orienté de la broche (vitesse 0) dans la position de changement d’outil

2. Arrêter le refroidissement interne de l’outil, ouvrir la vanne de purge

3. Ouvrir la porte du système automatique de changement d’outil

4. Mouvement des axes de la machine pour se mettre en position de changement d’outil

5. Préparer le magasin d’outils au changement

6. Démarrer le mécanisme du changement d’outil automatique -- Le préhenseur--changeurd’outil prélève l’outil dans le magasin et saisit l’outil dans la broche.

7. Arrêt du mécanisme de changement d’outil automatique

8. Activer l’air de nettoyage du cône

9. Desserrer l’outil par commande de la vanne ”Desserrer l’outil”.Contrôler que le signal du détecteur S1 1) indique l’état ”Barre de traction en position dedesserrage”.

10. Poursuite du mécanisme de changement d’outil automatique -- Enlèvement de l’outil, rota-tion de 180_ du préhenseur--changeur d’outil et mise en place du nouvel outil dans la bro-che. Dépôt de l’outil utilisé précédemment dans le magasin d’outils. Le préhenseur--chan-geur d’outil tient toujours l’outil dans la broche.

11. Couper l’air de nettoyage du cône et fermer la vanne de purge

12. Serrer l’outilContrôler que le signal du détecteur S1 indique l’état ”Outil serré”Contrôler que le détecteur S4 indique signal ”high” (piston de desserrage en arrière)

13. Mouvement du préhenseur--changeur d’outil en position de stationnement. Fin du méca-nisme de changement d’outil automatique

14. Démarrer la broche. Fermer la porte du système automatique de changement d’outil.

15. Amener les axes en position de travail

1) Les valeurs d’essai exactes sont indiquées dans le procès--verbal de réception de l’électrobrocherespective

Commande



8.3.3 Déroulement du changement d’outil avec attachement à retenueet préhenseur--changeur d’outil

Tableau 8-14 Suggestion de déroulement pour un changement d’outil avec attachement à retenue etpréhenseur--changeur d’outil

Etape Description

1. Arrêt orienté de la broche (vitesse 0) dans la position orientée de changement d’outil

2. Arrêter le refroidissement interne de l’outil, ouvrir la vanne de purge

3. Desserrer l’outil dans la broche par commande de la vanne ”Desserrer l’outil”.Contrôler que le signal du détecteur S1 1) indique l’état ”Barre de traction en position dedesserrage”.L’outil est toujours tenu par la pince de serrage.Précaution : le poids de l’outil ne doit pas dépasser les limites admissibles, sinonl’outil risque de tomber du porte--outil.

4. Activer l’air de nettoyage du cône

5. Ouvrir la porte du système automatique de changement d’outil

6. Mouvement des axes de la machine pour se mettre en position de changement d’outil.Précaution : en cas d’accélération ou de freinage trop important, l’outil risque detomber du porte--outil.

7. Préparer le magasin d’outils au changement

8. Démarrer le mécanisme du changement d’outil automatique -- Le préhenseur--changeurprélève l’outil dans le magasin et saisit l’outil dans la broche.Enlèvement de l’outil (la force de retenue de 270 N doit être surmontée).Rotation de 180_ du préhenseur--changeur d’outil et mise en place du nouvel outil dans labroche. Dépôt de l’outil utilisé précédemment dans le magasin d’outils.

9. Mouvement du préhenseur--changeur d’outil en position de stationnement. Fin du méca-nisme de changement d’outil automatique

10. Couper l’air de nettoyage du cône et fermer la vanne de purge

11. Serrer l’outilContrôler que le signal du détecteur S1 indique l’état ”Outil serré”Contrôler que le détecteur S4 indique signal ”high” (piston de desserrage en arrière)

12. Démarrer la broche. Fermer la porte du système automatique de changement d’outil.

13. Amener les axes en position de travail

1) Les valeurs d’essai exactes sont indiquées dans le procès--verbal de réception de l’électrobrocherespective

Commande




8.3.4 Changement d’outil manuel avec 2SP125VV

Avec l’équipement de base (avec détecteur S2, mais sans S1 et S3), il est possibled’utiliser la version pour un changement d’outil manuel.

Attention

Pour le déblocage de la rotation de la broche et du changement d’outil, l’opérateurdoit s’assurer par des interventions que l’état de serrage approprié a été atteint.

Précaution

Les outils coincés ne peuvent pas être détectés de façon sûre par le détecteur S1.

Quand la broche est utilisée sans le détecteur S1 optionnel, la détection de l’état”outil desserré” est sous la responsabilité du constructeur de la machine--outil.

Quand la broche est utilisée sans le détecteur S3 optionnel, la détection de l’état”serré sans outil” est sous la responsabilité du constructeur de la machine--outil.

Remarque

Il est avantageux de recourir à des détecteurs supplémentaires pour inclure desinformations complémentaire dans la commande du changement d’outil.

Ces détecteurs supplémentaires doivent être mis à disposition par le constructeurde la machine--outil.

Pour commander le changement d’outil, on peut se servir en plus de la pressionsur le piston de desserrage.

Condition de déblocage

Condition de déblocage pour entamer le changement d’outil :

S la pression nécessaire au desserrage de l’outil doit être présente.

Commande



time

Pneumaticcylinder rated pressure clamp



enabled

Tool changeinactive


Sensor S2L (open)

H (+24V)

H twait to enabletwait to remove


Valve open

Ladditionalm

anual

releaseon

request

additionalm

anual

clam

pon

request

ifpressure>minrated

pressureandS2=L

ifpressure=0

and

S2=H

Fig. 8-5 Diagramme de commande pour le changement d’outil manuel avec S2


Anglais Français


additional manual release on request Desserrage manuel supplémentaire

additional manual clamp on request Serrage manuel supplémentaire


Sensor S2 Détecteur S2

Pneumatic cylinder Vérin pneumatique




Active Actif

Inactive Inactif

if pressure > min rated pressure andS2 = L

Si pression > pression nominale mini etS2 = L

if pressure = 0 and S2 = H Si pression = 0 et S2 = H

Open Ouvert

Rated pressure unclamp Pression nominale pour desserrage

Rated pressure clamp Pression nominale pour serrage

Commande





Anglais Français

Enabled Déblocage

Not enabled Pas de déblocage

Remove tool Enlever l’outil


Twait to remove Tattente jusqu’à l’enlèvement

Twait to enable Tattente jusqu’au déblocage

Time Temps

Commande



8.3.5 Changement d’outil automatique avec 2SP125VV

Quand la broche est utilisée avec les détecteurs TOR S1, S2 et S3, il est possibled’utiliser cette version pour un changement d’outil automatique.

Tableau 8-16 Détecteurs S1, S2 et S3

Détec-teur

Indication/observations (temps d’attente minimaux)

S1numéri-que

Indication de l’état ”Barre de traction en position de desserrage”

Temps d’attente minimal

Entre l’apparition de la signalisation ”Barre de traction en position de desser-rage” (H) et l’enlèvement de l’outil, il faut respecter le temps d’attente minimalsuivant :

twait to remove = 100 ms

Précaution :Les outils coincés ne peuvent pas être saisis de façon sûre par le détecteurS1.

S2numéri-que

Indication de l’état ”Outil serré”

Temps d’attente minimal

Après l’apparition de la signalisation ”Outil serré” (H), il faut respecter le tempsd’attente minimal suivant :

twait to enable = 100 ms

S3numéri-que

Indication de l’état ”Serré, sans outil”

Précaution

Avec les broches à refroidissement interne de l’outil, il faut prévoir assez de tempspour purger le serreur d’outil du liquide d’arrosage. Un nouvel outil ne doit êtreserré qu’après cela.

Condition de déblocage de la rotation de la broche

La rotation de la broche peut être validée lorsque la condition suivante est remplie :

S Après le temps d’attente minimal twait to enable, S3 doit être sur L

Commande




time

Sensor S1L (open)

H (+24V)

Pneumaticcylinder rated pressure clamp



enabled

Tool changeinactive


Sensor S2L (open)

H (+24V)

Sensor S3L (open)

H (+24V)

L

H

L

ifS1=L

andS2=HandS3=L

t wait to enable

t wait to remove


Valve open

For internal tool cooling:

sufficient time for cone purge is necessary toblow out the coolant from the clamping system

Fig. 8-6 Diagramme de commande pour changement d’outil automatique avec S1, S2 et S3


Anglais Français

For internal tool cooling: sufficient time forcone purge is necessary to blow out thecoolant from the clamping system

En cas de refroidissement interne de l’outil :prévoir assez de temps pour purger le ser-reur d’outil du liquide d’arrosage



Sensor S1, Sensor S2, Sensor S3 Détecteur S1, détecteur S2, détecteur S3

Pneumatic cylinder Vérin pneumatique

Commande




Anglais Français




Active Actif

Inactive Inactif

open Ouvert

rated pressure unclamp Pression nominale pour desserrage

rated pressure clamp Pression nominale pour serrage

enabled Déblocage

not enabled Pas de déblocage

remove tool Enlever l’outil


Twait to remove Tattente jusqu’à l’enlèvement

Twait to enable Tattente jusqu’au déblocage

if S1=L and S2=H and S3=L si S1=L et S2=H et S3=L

Time Temps

J

Commande




Notes


Référence de commande

Composition du numéro de référence

Le numéro de référence se compose d’une combinaison de chiffres et de lettres.Il est subdivisé en trois blocs séparés par des traits d’union.

Le 1er bloc définit le type de broche. Le 2ème et le 3ème bloc décrivent d’autrescaractéristiques de réalisation.

9




Numéro de commande de 2SP120j

Refroidissement

1 = enveloppe fermée3 = enveloppe fermée et refroidissement interne de l’outil4 = enveloppe fermée, avec anneau à 6 tuyères pour refroidissement externe de l’outil5 = enveloppe fermée, refroidissement interne de l’outil et anneau à 6 tuyères pour

refroidissement externe de l’outil6 = enveloppe fermée, anneau avec 8xG1/4” pour refroidissement externe de l’outil7 = enveloppe fermée, refroidissement interne de l’outil et anneau avec 8xG1/4” pour

refroidissement externe de l’outil

Réalisation de l’enroulement

Numéro de référence : P 12 S . --2 0 . .1 H . .. -- . .

Type de capteur

Electrobroche 2SP1

Longueur de la broche

Synchrone/asynchrone, à 4 contacts

2 = broche courte4 = broche longue

Diamètre de la broche

H = sin/cos 1 Vcàc, 256 S/R

1 = synchrone

Voir chapitre ”Caractéristiques techniques”

Sondes et détecteurs

Câble d’énergie et connecteur

Paliers

2 = câble d’énergie de 1,5 m -- connecteur de signal pour détecteurs6 = câble d’énergie de 1,5 m et taille de connecteur 1,5 -- connecteur de signal pour détecteurs (seult pour 2SP1202)6 = câble d’énergie de 1,5 m et taille de connecteur 3 -- connecteur de signal pour détecteurs (seult pour 2SP1204)

1 = paliers pour vitesse maxi de 15000 tr/min2 = paliers pour vitesse maxi de 18000 tr/min

Interfaces d’outil

D = interface HSK A63R = interface HSK A63 type C, jeu de serrage à retenue

20 = diamètre de la broche 200 mm

Dispositif de desserrage et de serrage de l’outil

2 = 2canaux, pneumatique3 = 2 canaux, hydraulique

D = 3 détecteurs TOR pour état de serrage de l’outil : ”Outil serré”, ”Barre de traction en position dedesserrage” et ”Serré sans outil” ; 1 détecteur TOR pour position ”Piston de desserrage”.

F = 1 détecteur analogique pour état de serrage de l’outil : ”Outil serré”, ”Barre de traction en position dedesserrage” et ”Serré sans outil” ;1 détecteur TOR pour position ”Piston de desserrage”

G = comme F + PT100 pour surveiller la température des paliersH = comme D + PT100 pour surveiller la température des paliers

Fig. 9-1 Numéro de référence du 2SP120V



Numéro de référence du 2SP125

Refroidissement

1 = enveloppe fermée3 = enveloppe fermée et refroidissement interne de l’outil

Réalisation de l’enroulement

Numéro de référence : P 12 S . --2 5 . 0. H . .. -- D 2

Type de capteur

Electrobroche 2SP1

Longueur de la broche

Synchrone/asynchrone, à 4 contacts

3 = broche courte5 = broche longue

Diamètre de la broche

H = sin/cos 1 Vcàc, 256 S/R

1 = synchrone8 = asynchrone

Voir chapitre ”Caractéristiques techniques”

Sondes et détecteurs

Câble d’énergie et connecteur

D = 3 détecteurs TOR pour état de serrage de l’outil : ”Outil serré”, ”Barre de traction en position dedesserrage” et ”Serré sans outil”

Paliers

2 = câble d’énergie de 1,5 m -- connecteur de signal pour sondes et détecteurs

0 = paliers pour vitesse maxi de 10000 tr/min1 = paliers pour vitesse maxi de 15000 tr/min

Interfaces d’outil

A = interface SK 40B = interface BT 40, 45_C = interface CAT 40D = interface HSK A63 (à partir de 15000 tr/min, de façon générale)E = interface BT 40, 30_

25 = diamètre de la broche 250 mm

Dispositif de desserrage et de serrage de l’outil

0 = 1 canal, pneumatique

Fig. 9-2 Numéro de référence du 2SP125VJ




Notes


Fiches techniques

10.1 Caractéristiques techniques

Caractéristiques électriqueLes valeurs du tableau 10-1 ne sont valables qu’avec les composants Siemens dusystème SIMODRIVE 611 digital/universal.

Tableau 10-1 Caractéristiques électriques


Pass

S1[kW]

Cass

S1[Nm]

nass

[tr/min]

Iass

S1[A]

Pass

S6-40%[kW]

Cass

S6-40%[Nm]

Pass

S1[kW]

Cass

S1[Nm]

nass

[tr/min]

Iass

S1[A]

Imax1)

[A]

nmax

[tr/min]

Couplage en étoile Couplage en triangle

Synchrone

2SP1202-1HAjj-1DF 12,0 42 2700 30 12,0 55 ------ ------ ------ ------ 60 15000

2SP1202-1HBjj-2DF 15,5 42 3500 42 15,5 55 ------ ------ ------ ------ 84 18000

2SP1204-1HAjj-1DF 26,4 84 3000 60 26,4 110 ------ ------ ------ ------ 120 15000

2SP1204-1HBjj-2DF 35,0 78 4300 79 35,0 110 ------ ------ ------ ------ 160 18000

Asynchrone

2SP1253-8HA0j-0jj 13,2 70 1800 28 18,9 100 13,2 32 4000 29 51 10000

2SP1253-8HA0j-1Dj 13,2 70 1800 28 18,9 100 13,2 32 4000 29 51 15000

2SP1255-8HA0j-0jj 11,7 140 800 30 16,7 200 11,7 62 1800 29 51 10000

2SP1255-8HA0j-1Dj 11,7 140 800 30 16,7 200 11,7 62 1800 29 51 15000

Synchrone

2SP1253-1HA0j-0jj 26,0 100 2500 53 29,0 130 ------ ------ ------ ------ 106 10000

Caractéristiques rédui-tes du moteur 2)

22,5 80 2700 45 ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------

2SP1253-1HB0j-1Dj 35,0 100 3300 68 38,0 130 ------ ------ ------ ------ 136 15000


30 80 3600 60 ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------

2SP1255-1HA0j-0jj 46,3 170 2600 95 55,0 236 ------ ------ ------ ------ 170 10000


40 150 2560 85 ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------

2SP1255-1HB0j-1Dj 53,4 170 3000 120 64,0 236 ------ ------ ------ ------ 240 15000


40 150 3000 105 ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------

1) Le courant maximal ne doit pas être dépassé pour cause de démagnétisation2) Ces valeurs s’appliquent aux caractéristiques réduites du moteur convenant à la partie puissance direc-

tement inférieure

10

Fiches techniques




Caractéristiques de l’alimentation

Tableau 10-2 Caractéristiques de l’alimentation


Typede

moteur

Vitessemaxi

nmax [tr/min

Puissance de refr.nécessaire

Prefrass [kW] pour

Débit deliquideu

d’arrosageV [l/min]

Pertes decharge

liq. arros.1)

np [hpa]

Pressionmaxi adm.du liquided’arrosage

nass nmaxV [l/min] np [hpa] d’arrosage

p [bar]

2SP1202-1jAjj-0 synch. 15000 2,0 2,0 10 0,5 5,0

2SP1202-1jBjj-1 synch. 18000 2,0 2,6 10 0,5 5,0

2SP1204-1jAjj-0 synch. 15000 3,6 4,2 10 1,0 5,0

2SP1204-1jBjj-1 synch. 18000 3,6 5,0 10 1,0 5,0

2SP1253-8jAjj-0 asyn. 10000 2,8 2,8 10 0,75 5,0

2SP1253-8jAjj-1 asyn. 15000 2,8 2,8 10 0,75 5,0

2SP1255-8jAjj-0 asyn. 10000 4,3 4,3 10 1,0 5,0

2SP1255-8jAjj-1 asyn. 15000 4,3 4,3 10 1,0 5,0

2SP1253-1jAjj-0 synch. 10000 2,1 3,0 10 0,75 5,0

2SP1253-1jBjj-1 synch. 15000 2,1 4,5 10 0,75 5,0

2SP1255-1jAjj-0 synch. 10000 3,5 4,5 10 1,0 5,0

2SP1255-1jBjj-1 synch. 15000 3,5 6,0 10 1,0 5,0

1) Pour un débit donné

Fiches techniques



Caractéristiques au porte--outil

Tableau 10-3 Caractéristiques au porte--outil


Précision deconcentricité 1)

[ ]

Forced’attraction

2)

Durée typique 3) [ms]pour

Duréeminimale

d té à[µm] 2)

[kN]serrage del’outil 4)

desserragede l’outil 5)

de montée ànmax 6) [s]

2SP1202-1jA0j-1 15 18 320 350 1,5

2SP1202-1jA1j-1 15 18 180 200 1,5

2SP1202-1jB0j-2 15 18 320 350 1,7

2SP1202-1jB1j-2 15 18 180 200 1,7

2SP1204-1jA0j-1 15 18 320 350 1,0

2SP1204-1jA1j-1 15 18 180 200 1,0

2SP1204-1jB0j-2 15 18 320 350 1,2

2SP1204-1jB1j-2 15 18 180 200 1,2

2SP1253-8jAjj-0 15 8 270 230 1,30

2SP1253-8jAjj-1 15 18 180 300 3,50

2SP1255-8jAjj-0 15 8 270 230 2,25

2SP1255-8jAjj-1 15 18 180 300 6,75

2SP1253-1jAjj-0 15 8 270 230 0,8

2SP1253-1jBjj-1 15 18 180 300 1,25

2SP1255-1jAjj-0 15 8 270 230 0,6

2SP1255-1jBjj-1 15 18 180 300 1,1

1) Concentricité mesurée sur le calibre à 280 mm du nez de la broche.2) Valeur nominale dépendant de l’interface de l’outil (SK40/HSK A63)

Valeurs de tolérance pour SK40 : +1,6 kN, --0,8 kNValeurs de tolérance pour HSK A63 : +5,4 kN, --1,9 kN

3) Les valeurs caractéristiques dépendent de la pression de desserrage et du débit volumique ainsi que du nombrede raccords utilisés dans le cas de l’unité pneumatique.Unité de desserrage hydraulique :les valeurs indiquées sont atteintes avec une pression de desserrage de 80 bars et un débit volumique suffisant.Unité de desserrage pneumatique :les valeurs indiquées sont atteintes avec une pression de desserrage de 6 bars, un débit volumique suffisant etdeux raccords.

4) Laps de temps écoulé de l’activation de la vanne au signal de détecteur ”Outil serré”.5) Laps de temps écoulé de l’activation de la vanne au signal de détecteur ”Barre de traction en position de

desserrage”.6) Avec une partie puissance suffisante.

Fiches techniques




Caractéristiques géométriques pour 2SP120j

Fig. 10-1 Désignation des longueurs et des diamètres pour 2SP120j

Tableau 10-4 Caractéristiques géométriques pour 2SP120j


Lon-gueurL1 1)

[mm]

Diamètre[mm]

(adaptation pourCartridge)

Diamètrede la

bride D3[mm]

Diamètredu cerclede trousD4 2)

[mm]

Poids[kg]

pportcôtéN

écessaire

5)

côté D/D1 côté N/D2[mm]

Sup néc

2SP1202-1jA0j-0 684 200 h7 199 h6 250 225 83 3) 4) oui

2SP1202-1jA1j-1 593 200 h7 199 h6 250 225 82 3) 4) oui

2SP1202-1jB0j-2 684 200 h7 199 h6 250 225 83 3) 4) oui

2SP1202-1jB1j-2 593 200 h7 199 h6 250 225 82 3) 4) oui

2SP1204-1jA0j-1 784 200 h7 199 h6 250 225 101 3) 4) oui

2SP1204-1jA1j-1 693 200 h7 199 h6 250 225 100 3) 4) oui

2SP1204-1jB0j-2 784 200 h7 199 h6 250 225 101 3) 4) oui

2SP1204-1jB1j-2 693 200 h7 199 h6 250 225 100 3) 4) oui

1) Avec l’option de refroidissement intérieur de l’outil, la broche est 43 mm plus longue2) Pour la fixation, employer 8 vis M12 avec une rigidité minimale de 10.9. Le montage doit s’effectuer de

manière à ce que l’électrobroche ne subisse pas de forces de liaison.3) Avec refroidissement interne de l’outil, poids + 1 kg4) Avec refroidissement externe de l’outil, poids + 8 kg5) Le support est valable en position de travail horizontale ou verticale

Fiches techniques



Caractéristiques géométriques pour 2SP125j

Fig. 10-2 Désignation des longueurs et des diamètres pour 2SP125j

Tableau 10-5 Caractéristiques géométriques pour 2SP125j


Lon-gueurL1 1)

[mm]

Diamètre[mm]

(adaptation pourCartridge)

Diamètrede la

bride D3[mm]

Diamètredu cerclede trousD4 2)

[mm]

Poids[kg]

pportcôtéN

écessaire

5)

côté D/D1 côté N/D2[mm]

Sup néc

2SP1253-8jAjj-0 776 250 h7 237 h6 310 275 130 3) non

2SP1253-8jAjj-1 770 250 h7 237 h6 310 275 130 3) non

2SP1255-8jAjj-0 876 250 h7 237 h6 310 275 165 3) non

2SP1255-8jAjj-1 870 250 h7 237 h6 310 275 165 3) oui

2SP1253-1jAjj-0 776 250 h7 237 h6 310 275 130 3) non

2SP1253-1jBjj-0 770 250 h7 237 h6 310 275 130 3) non

2SP1255-1jAjj-0 876 250 h7 237 h6 310 275 165 3) non

2SP1255-1jBjj-1 870 250 h7 237 h6 310 275 165 3) oui

1) Avec l’option de refroidissement interne de l’outil, la broche est 43 mm plus longue2) Pour la fixation, employer 8 vis M12 avec une rigidité minimale de 10.9. Le montage doit s’effectuer de

manière à ce que l’électrobroche ne subisse pas de forces de liaison.3) Avec refroidissement interne de l’outil, poids + 1 kg5) Le support est valable en position de travail horizontale ou verticale

Fiches techniques

10.2 Diagrammes P/n et M/n




Les diagrammes sont valables pour une tension de circuit intermédiaire de 600 V.

10.2.1 2SP120V Moteur synchrone

Tableau 10-6 Electrobroche 2SP1202--1VAVV-1

Electrobroche 2SP1202 (uniquement couplage en étoile)

Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

12,0 2700 42 30 15000 0,015

------ ------ ------ ------ ------ ------

P[kW]

n [tr/min]0

2

4

6

8

10

12

14

0 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Plim

S6--25% (52A)

S6--40% (43A)

S6--60% (36A)

S1 (30A)

C[Nm]

0

10

20

30

40

50

60

70

0 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Clim

S6--25% (52A)

S6--40% (43A)

S6--60% (36A)

S1 (30A)

n [tr/min]

Les indications pour le mode de fonctionnement S6 sont valables pour un cycle de 2 min.

Fiches techniques



Tableau 10-7 Electrobroche 2SP1202--1VBVV-2


Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

15,5 3500 42 42 18000 0,015

------ ------ ------ ------ ------ ------

P[kW]

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000

Plim

S6--25% (76A)

S6--40% (60A)

S6--60% (52A)

S1 (42A)

n [tr/min]

C[Nm]

0

10

20

30

40

50

60

70

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000

Clim

S6--25% (76A)

S6--40% (60A)

S6--60% (52A)

S1 (42A)

n [tr/min]


Fiches techniques






Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

26,4 3000 84 60 15000 0,023

------ ------ ------ ------ ------ ------

P[kW]

0

5

10

15

20

25

30

0 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Plim

S6--25% (105A)

S6--40% (85A)

S6--60% (72A)

S1 (60A)

n [tr/min]

C[Nm]

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Clim

S6--25% (105A)

S6--40% (85A)

S6--60% (72A)

S1 (60A)

n [tr/min]


Fiches techniques





Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

35,0 4300 78 79 18000 0,023

------ ------ ------ ------ ------ ------

P[kW]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000

Plim

S6--25% (150A)

S6--40% (120A)

S6--60% (102A)

S1 (79A)

n [tr/min]

C[Nm]

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000

Clim

S6--25% (150A)

S6--40% (120A)

S6--60% (102A)

S1 (79A)

n [tr/min]


Fiches techniques




10.2.2 2SP125V Moteur synchrone


Electrobroche 2SP1253--1VAVV-0 (uniquement couplage en étoile)

Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

26 2500 100 53 10000 0,037

------ ------ ------ ------ ------ ------

P[kW]

0

5

10

15

20

25

30

35

0 2000 4000 6000 8000 10000

Plim

S6--25% (93A)

S6--40% (75A)

S6--60% (64A)

S1 (53A)

S1 (45A)

n [tr/min]

C[Nm]

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 2000 4000 6000 8000 10000

Clim

S6--25% (93A)

S6--40% (75A)

S6--60% (64A)

S1 (53A)

S1 (45A)

n [tr/min]


Fiches techniques




Electrobroche 2SP1253--1VBVV-0 (uniquement couplage en étoile)

Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

35 3300 100 68 15000 0,037

------ ------ ------ ------ ------ ------

P[kW]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 3000 6000 9000 12000 15000

Plim

S6--25% (121A)

S6--40% (98A)

S6--60% (83A)

S1 (68A)

S1 (60A)

n [tr/min]

C[Nm]

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 3000 6000 9000 12000 15000

Plim

S6--25% (121A)

S6--40% (98A)

S6--60% (83A)

S1 (68A)

S1 (60A)

n [tr/min]


Fiches techniques





Electrobroche 2SP1255--1VAVV-0(uniquement couplage en étoile)

Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

46,3 2600 170 95 10000 0,055

------ ------ ------ ------ ------ ------

P[kW]

Plim

S6--25% (166A)

S6--40% (135A)

S6--60% (115A)

S1 (95A)

S1 (85A)0

10

20

30

40

50

60

0 2000 4000 6000 8000 10000

n [tr/min]

C[Nm]

Clim

S6--25% (166A)

S6--40% (135A)

S6--60% (115A)

S1 (95A)

S1 (85A)0

50

100

150

200

250

300

0 2000 4000 6000 8000 10000

n [tr/min]


Fiches techniques




Electrobroche 2SP1255--1VBVV-1 (uniquement couplage en étoile)

Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

53,4 3000 170 120 15000 0,055

------ ------ ------ ------ ------ ------

P[kW]

0

10

20

30

40

50

60

70

0 3000 6000 9000 12000 15000

Plim

S6--25% (221A)

S6--40% (180A)

S6--60% (148A)

S1 (120A)

S1 (105A)

n [tr/min]

C[Nm]

0

50

100

150

200

250

300

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000

Clim

S6--25% (221A)

S6--40% (180A)

S6--60% (148A)

S1 (120A)

S1 (105A)

n [tr/min]


Fiches techniques




10.2.3 2SP125V Moteur asynchrone

Tableau 10-14 Electrobroche 2SP1253-8VAVV-0

Electrobroche 2SP1253--8VAVV-0

Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

13,2 1800 70 28 10000 0,037

13,2 4000 32 29 10000 0,037

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

P[kW]

Puissance limite --

Puissance limite -- Y

S6--40%--Y S6--40%--

S1--S1--Y

100 Nm

70 Nm

n [tr/min]

C[Nm]

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

Couple limite --

S6--40% --

S1 --

Couple limite --YS6--40% -- Y

S1 -- Y

n [tr/min]


Fiches techniques





Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

13,2 1800 70 28 15000 0,037

13,2 4000 32 29 15000 0,037

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000

P[kW]

n [tr/min]

Puissance limite--

Puissance limite--Y

S6--40%--S6--40%--Y

S1--

100 Nm

70 Nm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000

C[Nm]

Couple limite--

Couple limite--Y

S6--40%--Y

S6--40%--

S1--

S1--Y

n [tr/min]


Fiches techniques






Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

11,7 800 140 30 10000 0,055

11,7 1800 62 29 10000 0,055

P[kW]

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

Puissance limite --

Puissance limite -- Y

S6--40%--Y S6--40%--

S1--S1--Y

200 Nm

140 Nm

n [tr/min]

C[Nm]

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

Couple limite --

S6--40% --

S1 --

Couple limite -- Y

S6--40% -- Y

S1 -- Y

n [tr/min]


Fiches techniques





Type demontage

Puissanceassignée

Pass [kW]

Vitesseassignée

nass [tr/min]

Coupleassigné

Cass [Nm]

Courantassigné

Iass [A]

Vitessemaxinmax

[tr/min]

Momentd’inertie

J[kgm2]

11,7 800 140 30 15000 0,055

11,7 1800 62 29 15000 0,055

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000

P[kW]

Puissance limite--

Puissance limite--Y

S6--40%--S6--40%--Y

S1--S1--Y

200 Nm

140 Nm

n [tr/min]

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 1500 3000 4500 6000 7500 9000 10500 12000 13500 15000

C[Nm]

Couple limite --

S6--40% --

S1 --

Couple limite -- Y

S6--40% -- Y

S1--Y

n [tr/min]


Fiches techniques

10.3 Dessins cotés



10.3 Dessins cotés

Remarque

La société Siemens AG se réserve le droit de modifier des cotes de moteur sansavis préalable, dans le cadre d’améliorations techniques. Les plansd’encombrement représentés dans la présente documentation peuvent perdre leuractualité.

Le service des ventes de votre agence SIEMENS compétente peut vous fournirgratuitement les plans d’encombrement actuels.

Tableau 10-18 Table des cotes de la figure 10-3

Nº de réf. Vitesse[tr/min]

Moteur Unité dedesserrage

Momentd’inertie[kgm2]

A[mm]

A*[mm]

B[mm]

Connecteurpuissanceen option

speed[rpm]

tool relaeseunit

momentof inertia

power plug

2SP1202--1HA3x--1xx2 15000 1FE082--4WP51 hydraulique 0,015 617 572 236 Taille 1,5

2SP1202--1HA2x--1xx2 15000 1FE082--4WP51 pneumatique 0,015 735 692 236 Taille 1,5

2SP1202--1HB3x--2xx2 18000 1FE082--4WN51 hydraulique 0,015 617 572 236 Taille 1,5

2SP1202--1HA3x--2xx2 18000 1FE082--4WN51 pneumatique 0,015 735 692 236 Taille 1,5

2SP1204--1HA3x--1xx2 15000 1FE084--4WT51 hydraulique 0,023 717 672 336 Taille 3

2SP1204--1HA2x--1xx2 15000 1FE084--4WT51 pneumatique 0,023 835 792 336 Taille 3

2SP1204--1HB3x--2xx2 18000 1FE084--4WP51 hydraulique 0,023 717 672 336 Taille 3

2SP1204--1HB2x--2xx2 18000 1FE084--4WP51 pneumatique 0,023 835 792 336 Taille 3

Cote A* sans traversée tournanteMass A* without rotary cup

Fiches techniques

10.3 Dessins cotés


Fig. 10-3 Broche 2SP120V--1

Fiches techniques

10.3 Dessins cotés



Fig. 10-4 Broche 2SP120V--1, nez de la broche et raccords de la broche

Fiches techniques

10.3 Dessins cotés


Fig. 10-5 Désignations des raccords

Fiches techniques

10.3 Dessins cotés



2SP125V

-1VV0synchrone

SK40

/HSKA63,unitéde

desserrage

pneumatique

Fig. 10-6 Plan d’encombrement des broches 2SP125V--1VV0 (unité de desserrage pneumatique)

Fiches techniques

10.3 Dessins cotés


2SP125V

-8VV0asynchrone

SK40

/HSKA63,unitéde

desserrage

pneumatique

Fig. 10-7 Plan d’encombrement des broches 2SP125V--8VV0 (unité de desserrage pneumatique)

J

Fiches techniques

10.3 Dessins cotés



Notes

A-183© Siemens AG 2007 All rights reservedElectrobroche 2SP1 (PMS), Edition 03/2007, 6SN1197--0AD04--0DP3

Bibliographie

En allant sur Internet sous :http://www.siemens.com/motioncontrolet en cliquant sur ”Support”, ”Documentation technique”, ”Bibliographie”, vouspouvez consulter la liste des documents disponibles dans les différentes languesqui est actualisée chaque mois.

Documentation générale

/BU/ Catalogue NC 60

Systèmes d’automatisation pour machines--outils

Documentation constructeur/S.A.V.

/PJM/ Manuel de configuration Moteurs synchrones

SIMODRIVE 611, MASTERDRIVES MCPartie Généralités, 1FT5, 1FT6, 1FK6, 1FK7

/PJAL/ Manuel de configuration Moteurs synchrones

SIMODRIVE 611, MASTERDRIVES MCPartie Généralités pour moteurs synchrones

/PFK7/ Manuel de configuration Moteurs synchrones

SIMODRIVE 611, MASTERDRIVES MCMoteurs synchrones 1FK7

/PFK6/ Manuel de configuration Moteurs synchrones

SIMODRIVE 611, MASTERDRIVES MCMoteurs synchrones 1FK6

/PFT5/ Manuel de configuration Moteurs synchrones

SIMODRIVEMoteurs synchrones 1FT5


Bibliographie

A-184© Siemens AG 2007 All rights reserved


/PFT6/ Manuel de configuration Moteurs synchrones

SIMODRIVE 611, MASTERDRIVES MCMoteurs synchrones 1FT6

/ASAL/ Manuel de configuration Moteurs asynchrones

SIMODRIVEPartie Généralités pour moteurs asynchrones pour entraînement de broche

/APH2/ Manuel de configuration Moteurs asynchrones

SIMODRIVEMoteurs asynchrones pour entraînement de broche 1PH2

/APH4/ Manuel de configuration Moteurs asynchrones


/APH7S/ Manuel de configuration Moteurs asynchrones


/APH7M/ Manuel de configuration Moteurs asynchrones

MASTERDRIVES MC/VCMoteurs asynchrones pour entraînement de broche 1PH7

/PPM/ Manuel de configuration Moteurs à arbre creux

SIMODRIVEMoteurs à arbre creux pour entraînements de broche 1PM6 et 1PM4

/PJFE/ Manuel de configuration Moteurs synchrones pour entraînement direct

SIMODRIVEMoteurs à courant triphasé pour entraînement de brocheMoteurs synchrones à entraînement direct 1FE1

/PFU/ Manuel de configuration Moteurs synchrones

SINAMICS, SIMODRIVE, MASTERDRIVESMoteurs SIEMOSYN 1FU8

Bibliographie

A-185© Siemens AG 2007 All rights reservedElectrobroche 2SP1 (PMS), Edition 03/2007, 6SN1197--0AD04--0DP3

/PKTM/ Manuel de configuration Moteurs couples complets

MASTERDRIVES MCMoteurs couples complets 1FW3

/PJTM/ Manuel de configuration Moteurs couples

SIMODRIVEMoteurs couples à entraînement direct 1FW6

/PMS/ Manuel de configuration Broche motorisée

SIMODRIVEElectrobroche ECS 2SP1

/PJLM/ Manuel de configuration Moteurs linéaires

SIMODRIVEMoteurs linéaires 1FN1 et 1FN3

/PJU/ Manuel de configuration Variateurs

SIMODRIVE 611

J

B-187© Siemens AG 2007 All rights reservedElectrobroche 2SP1 (PMS), Edition 03/2007, 6SN1197--0AD04--0DP3

Abréviations et terminologie

QMLR Quantité minimale de liquide d’arrosage

Safety IntegratedR Option de surveillance à deux canaux de la fonction d’entraî-nement

Vitesse de coupure Valeur limite de vitesse ; le dépassement de la vitesse decoupure déclenche la mise à l’arrêt de la broche.

Vitesse de service maxi Vitesse maximale

J

C-189© Siemens AG 2007 All rights reservedElectrobroche 2SP1 (PMS), Edition 03/2007, 6SN1197--0AD04--0DP3

Index alphabétique

AAbréviations, B-187Accélération angulaire au démarrage de

l’électrobroche, 4-54Air comprimé

Conditionnement, 6-97Génération, 6-99Raccords, 6-96Utilisation, 6-94

Air de barrage, 6-94Air de nettoyage du cône, 6-94Alimentation, 3-36Allongement de l’arbre, 4-54Attachement, 4-63

BBrochage des connecteurs, 5-84Broche, Montage, 4-41

CCâble de signaux, 7-123Câbles de raccordement, 5-84Capteur

Description, 7-119Raccordement, 7-123

Caractéristiques, 3-31Caractéristiques électriques, 10-159

Caractéristiques géométriques2SP120, 10-1622SP125, 10-163

Caractéristiques techniques, 10-1592SP1202--1.A..--1, 10-1642SP1202--1.B..--2, 10-1652SP1204--1.A..--1, 10-1662SP1204--1.B..--2, 10-1672SP1253--1.A..--0, 10-1682SP1253--1.B..--0, 10-1692SP1253--8.A..--0, 10-1722SP1253--8.A..--1, 10-1732SP1255--1.A..--0, 10-1702SP1255--1.B..--1, 10-1712SP1255--8.A..--0, 10-1742SP1255--8.A..--1, 10-175

Changement d’outil, 4-62Description, 4-64Diagrammes de commande, 8-143

Choix de la partie puissance, 5-81Concept de refroidissement, 3-35Connexion de puissance, 5-84Consignes concernant les composants sensi-

bles aux décharges électrostatiques, xConsignes de sécurité, viiiConstructeurs de groupes frigorifiques, 6-91Couplage étoile--triangle, 5-77

Commutation, 5-77Schéma de raccordement, 5-79Utilisation, 5-78

Courbes caractéristiques, 10-164

Index alphabétique

C-190© Siemens AG 2007 All rights reserved


DDéfinitions, 5-71Degré de protection, 4-40Démarrage de l’électrobroche, 4-54Dessins cotés, 10-176Détecteurs de l’état de serrage, Caractéristi-

ques techniques et raccordement, 7-125Détecteurs pour l’état de serrage, Description,

4-63Diagramme de commande

avec S1, S2 et S3, 8-152avec S2, 8-149

Diagrammes couple--vitesse, 10-164Diagrammes de commande, avec S1 et S4,

8-144Diagrammes puissance--vitesse, 10-164Domaine d’application, 3-31

EEau de refroidissement

Additifs, 6-90Conditionnement, 6-89Raccords, 6-89

Echauffement, 4-50

FFabricants tiers, xFiches techniques, 10-159Synoptique des fluides, 6-87Fonctions, 3-32

MMarquage des raccords

pour 2SP120, 6-109pour 2SP125, 6-115

Mesures de sécurité, 1-15Module VP, 5-77Moteur, 5-72Moteur d’entraînement, 3-34, 5-72

NNuméro de commande, 9-155

OOutils, 4-56

PPaliers

Charge admissible, 4-51Durée d’utilisation de la graisse, 4-52Durée de vie, 4-52Propriétés, 4-49

Paliers de broche, 4-49Personnel qualifié, viPlaque signalétique de la broche, 5-83Pointes de vitesse dues à la régulation, 1-21Porte--broche, 4-43Porte--outil, Caractéristiques, 10-161Porte--outils, 4-59Pression de liquide d’arrosage, 10-160Propriétés du moteur, 5-74Protection du moteur

KTY 84, 7-129NTC K227, 7-130NTC PT3--51F, 7-130Pt100, 7-132Triple thermistance CTP, 7-131

Protection thermique du moteur, 7-129Puissance de refroidissement nécessaire,

10-160

RRaccordements des fluides

pour 2SP120, 6-109pour 2SP125, 6-115

Refroidissement externe de l’outil, 6-106Refroidissement intérieur de l’outil, 6-102Rigidité, 4-54Rodage de l’électrobroche, 4-50

Index alphabétique

C-191© Siemens AG 2007 All rights reservedElectrobroche 2SP1 (PMS), Edition 03/2007, 6SN1197--0AD04--0DP3

SSécurité, 1-15Sens de rotation, 5-85Service d’assistance téléphonique, viSignification des symboles, viiSonde thermométrique, 7-131Support côté N, 4-47Support technique, viSystème hydraulique

Raccords, 6-101Utilisation, 6-100

TTerminologie, B-187Thermistance, 7-130

VVariateurs, 5-76Vibrations admissibles, 4-70Vitesse de coupure, 1-18Vue d’ensemble du système, 5-80

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