1. Présentation de la boîte de vitesses multibroches

Une boîte de vitesses multibroches est un type de dispositif de transmission de puissance mécanique capable d'entraîner plusieurs arbres de sortie simultanément à partir d'une seule source d'entrée. Il est principalement utilisé pour répartir le couple, synchroniser le mouvement de rotation et effectuer un usinage multipoint ou une fourniture de puissance.

Cette boîte de vitesses joue un rôle crucial dans les machines-outils multi-axes modernes, les machines de perçage ou de taraudage automatiques et les équipements d'automatisation industrielle, où une efficacité élevée et une synchronisation de précision sont requises.

La conception d'une boîte de vitesses multibroches permet à un moteur ou à un entraînement principal d'alimenter plusieurs têtes de travail, qui peuvent effectuer des opérations de perçage, de fraisage, de taraudage ou d'alésage à plusieurs endroits à la fois, améliorant ainsi considérablement l'efficacité et la cohérence de la production dans la fabrication à grande échelle.

2. Principe de fonctionnement de la boîte de vitesses multibroches

Le mécanisme de travail d'une boîte de vitesses multibroches est basé sur la répartition de la puissance et la transmission à engrenages synchrones.

Lorsque l'arbre d'entrée reçoit la puissance du moteur d'entraînement, le couple est transféré via une série d'engrenages ou d'engrenages coniques vers plusieurs arbres de sortie. Chaque arbre de sortie peut être configuré pour tourner à la même vitesse, à des vitesses différentes ou dans des directions opposées, en fonction de la disposition des engrenages internes et des exigences d'usinage.

Dans les réducteurs multibroches de haute précision, les rapports de démultiplication de chaque branche sont soigneusement conçus pour assurer une rotation synchronisée entre les broches. Des engrenages de distribution, des accouplements et des mécanismes planétaires sont souvent utilisés pour maintenir la synchronisation et une répartition égale du couple entre tous les arbres de sortie.

Certaines conceptions avancées incluent des modules de transmission réglables, permettant aux opérateurs d'affiner les positions des broches et les rapports de vitesse en fonction du processus de production.

3. Composition structurelle de la boîte de vitesses multibroches

Une boîte de vitesses multibroches standard se compose généralement des principaux composants suivants :

1. Boîtier (corps de boîte de vitesses) :
   Fabriqué en fonte à haute résistance ou en alliage d'aluminium pour garantir rigidité et résistance aux vibrations.

2. Arbre d'entrée :
   Reçoit l'énergie de l'entraînement principal, généralement via un système d'accouplement ou de courroie.

3. Engrenages de transmission :
   Comprend des engrenages droits, hélicoïdaux ou coniques pour la répartition du couple sur chaque broche.

4. Arbres de sortie (broches) :
   Plusieurs arbres connectés à des porte-outils ou à des têtes d'usinage, effectuant des opérations simultanées.

5. Roulements :
   Les roulements de haute précision assurent une rotation fluide et supportent de lourdes charges radiales et axiales.

6. Système de lubrification :
   Fournit une lubrification continue à l’huile ou à la graisse pour réduire l’usure et la chaleur.

7. Mécanisme d'ajustement :
   Permet un réglage fin de l'espacement et de l'angle des broches en fonction de la disposition d'usinage.

8. Composants d'étanchéité :
   Empêche la contamination et les fuites d'huile pour un fonctionnement fiable à long terme.

4. Caractéristiques techniques et avantages

1. Haute efficacité :
   Permet l'usinage simultané de plusieurs pièces, améliorant considérablement la productivité.

2. Synchronisation de haute précision :
   La conception avancée des engrenages garantit une rotation constante de la broche et une précision dimensionnelle.

3. Conception compacte et modulaire :
   Convient aux espaces d'installation limités et aux configurations flexibles.

4. Durabilité et stabilité :
   Le boîtier rigide et les matériaux de haute qualité réduisent les vibrations et garantissent une longue durée de vie.

5. Rapports de transmission personnalisables :
   Permet une configuration pour différentes exigences de couple et de vitesse.

6. Fonctionnement à faible bruit :
   Les engrenages rectifiés de précision minimisent les vibrations et le bruit (<70 dB).

7. Entretien facile :
   Démontage simple et système de lubrification accessible pour un service rapide.

5. Domaines d'application de la boîte de vitesses multibroches

Les réducteurs multibroches sont largement utilisés dans :

• Centres d'usinage CNC — perçage ou taraudage simultané de plusieurs trous ;

• Perceuses automatiques — plusieurs têtes de forage synchronisées ;

• Machines à tarauder et à aléser — traitement parallèle pour la production de masse ;

• Fabrication automobile – usinage de blocs moteurs et de carters de boîte de vitesses ;

• Composants aérospatiaux — alignement précis des trous et usinage symétrique ;

• Meubles et matériel de menuiserie — perçage multipoints ;

• Systèmes robotiques – entraînements de mouvement coordonnés.

6. Directives d'entretien et d'exploitation

Pour garantir la précision et la fiabilité à long terme, suivez ces directives :

• Vérifiez régulièrement les niveaux de lubrification et la qualité de l'huile ;

• Gardez la boîte de vitesses propre et évitez la contamination par la poussière ;

• Maintenir l’alignement de la broche et l’intégrité de l’accouplement ;

• Surveiller le bruit et les vibrations pendant le fonctionnement ;

• Remplacez rapidement les engrenages et les roulements usés ;

• Lubrifiez à nouveau et recalibrez toutes les 5 000 à 10 000 heures de fonctionnement.

Conclusion

La boîte de vitesses multibroches représente un composant essentiel dans la fabrication industrielle moderne.
Il permet un mouvement synchronisé multipoint, améliore la productivité et garantit une précision d'usinage constante.

Grâce aux améliorations continues en matière d'ingénierie de précision, d'automatisation et de contrôle intelligent, la boîte de vitesses multibroches continuera d'évoluer, offrant une efficacité accrue, une meilleure flexibilité et des performances plus intelligentes pour l'avenir de la fabrication intelligente.