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| Lieu d'origine | Japon |
| Nom de marque | FANUC |
| Certification | CE ROHS |
| Numéro de modèle | A06B-1405-B103 |
Numéro de pièce : A06B-1405-B103
Type : Moteur de broche AC
Série : Alpha i (αi)
Modèle : Ai 3 / 10000
Configuration : Montage bride, arbre lisse simple, capteur de vitesse/position MZi, refroidissement par échappement arrière
Plage de vitesse : 1 500 – 10 000 tr/min
Tension d'alimentation : 156–220 VCA, 3 phases
État : Neuf / Reconditionné / Surplus
Le Fanuc A06B-1405-B103 est un moteur de broche AC série Alpha i — modèle Ai 3/10000 — délivrant 3,7 kW en continu et 5,5 kW en fonctionnement cyclique sur une plage de vitesse de 1 500 à 10 000 tr/min.
Configuré avec un montage bride, un arbre lisse simple, un capteur de retour d'information MZi et un refroidissement par échappement arrière, il s'agit du membre compact de milieu de gamme de la famille de broches Alpha i 10 000 tr/min de Fanuc — positionné au-dessus de l'Ai 2/10000 et en dessous de l'Ai 8/8000 plus grand de la même génération architecturale, partageant la même empreinte de montage et la même interface d'amplificateur tout en fournissant la puissance continue plus élevée requise par sa classe d'application de broche.
À 10 000 tr/min maximum et 5,5 kW de puissance de pointe, l'A06B-1405-B103 est dimensionné pour les centres d'usinage compacts, les centres de perçage-filetage et les petits centres de tournage où la plage de vitesse de la broche et la stabilité thermique priment sur le couple brut.
L'arbre lisse simple transmet le couple au mécanisme de broche de la machine sans clavette — s'appuyant sur la force de serrage à l'interface de couplage — ce qui, à ce niveau de puissance, est approprié pour les arrangements de courroie et de couplage utilisés par les broches de machines compactes, et simplifie l'équilibrage rotationnel de l'ensemble de l'arbre.
Le capteur MZi fournit le retour de vitesse et de position qui rend possibles l'arrêt orienté, le contrôle de l'axe C et le filetage rigide sur les commandes CNC avec lesquelles ce moteur fonctionne.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Puissance nominale (continu S1) | 3,7 kW |
| Puissance nominale (cyclique S2 / S3) | 5,5 kW |
| Plage de vitesse | 1 500 – 10 000 tr/min |
| Tension d'alimentation | 156–220 VCA |
| Phase | 3 phases |
| Pôles | 4 |
| Montage | Bride |
| Type d'arbre | Lisse (simple, sans clavette) |
| Capteur | Vitesse et position MZi |
| Refroidissement | Échappement arrière |
| Poids approximatif | 47 kg (105 lbs) |
| Série | Alpha i — Ai3/10000 |
L'Ai 3/10000 se situe à un point délibérément utile dans la gamme de moteurs de broche Alpha i — un cran au-dessus de l'Ai 2/10000 (série A06B-1404) et confortablement en dessous de l'Ai 8/8000 (série A06B-1407).
Avec 3,7 kW en continu et 5,5 kW en cycles courts, il dessert la classe des machines-outils CNC de petite à moyenne taille où la puissance de la broche est adéquate pour les tailles de pièces et d'outils généralement rencontrées, mais où l'accès à 10 000 tr/min permet les vitesses de surface élevées qui offrent une bonne productivité sur l'aluminium, les alliages non ferreux et les outils en carbure de petit diamètre.
La conception du moteur à 4 pôles à 156–220 VCA est cohérente avec l'architecture de la famille de broches Alpha i pour cette classe de puissance.
Quatre pôles permettent au moteur d'atteindre 10 000 tr/min à une fréquence électrique réalisable par l'amplificateur de broche Alpha i, tout en maintenant la densité de couple nécessaire pour l'usinage à l'extrémité inférieure de la plage de vitesse à partir de 1 500 tr/min.
La limite inférieure de 1 500 tr/min définit la zone de fonctionnement à puissance constante. En dessous de 1 500 tr/min, le moteur passe en régime de couple constant — utile pour les opérations de perçage, de filetage et de tournage à basse vitesse où le couple maximal à vitesse réduite est le paramètre déterminant.
Au-dessus de 1 500 tr/min jusqu'à 10 000 tr/min, la puissance nominale est maintenue sur toute la plage de vitesse par le contrôle de déflux de l'amplificateur de broche. Pour les machines-outils que ce moteur dessert, cette enveloppe de fonctionnement couvre toute la plage des vitesses de broche productives sans restriction.
L'arbre lisse simple de l'A06B-1405-B103 transmet le couple du moteur au mécanisme entraîné entièrement par la force de serrage.
Il n'y a pas de clavette, pas d'interverrouillage mécanique — le moyeu de couplage, la poulie ou l'élément cannelé qui relie l'arbre moteur à la transmission de la broche se maintient par la force de serrage radiale de son alésage sur le diamètre de l'arbre.
C'est un choix de conception délibéré et approprié à cette classe de puissance et à ce plafond de vitesse. À 10 000 tr/min, l'équilibrage rotationnel de l'ensemble de l'arbre devient un paramètre significatif — toute discontinuité géométrique dans l'arbre, y compris une rainure de clavette, introduit un léger déséquilibrage qui s'amplifie avec la vitesse.
Un arbre lisse présente une surface rotative propre et symétrique. Les moyeux de couplage et les poulies montés sur un arbre lisse peuvent être équilibrés avec précision en tant qu'ensemble appairé.
À 5,5 kW de puissance de pointe, la charge de couple sur le couplage de l'arbre est modeste par rapport aux classes de moteurs de broche plus grandes de la gamme Alpha i.
Un moyeu de couplage correctement spécifié et installé sur un arbre lisse gère le couple de l'Ai 3/10000 sans risque de glissement dans des conditions de fonctionnement normales.
Lorsque la transmission de la machine comprend une transmission par courroie, la spécification du serrage du moyeu de couplage doit tenir compte de la tension de la courroie ainsi que du couple transmis — la tension de la courroie ajoute une charge radiale à l'arbre qui détermine l'arrangement approprié des roulements et du couplage.
Le MZi monté sur l'A06B-1405-B103 est un capteur magnétique de vitesse et de position à l'arrière du moteur. Il génère les signaux de retour d'information que l'amplificateur de broche Alpha i utilise pour le contrôle de la boucle de vitesse et pour les fonctions de broche de la machine-outil qui nécessitent la connaissance de la position du rotor.
La régulation de vitesse est le rôle continu du MZi — chaque commande de vitesse de broche du CNC est maintenue par la boucle de vitesse de l'amplificateur à l'aide du retour MZi. La précision de la vitesse de broche pendant une passe d'usinage dépend du maintien par le MZi d'une sortie de signal propre et sans bruit sur toute la plage de fonctionnement de 1 500 à 10 000 tr/min.
L'arrêt orienté amène la broche au repos à une position angulaire définie — essentiel pour les changements d'outils automatiques, les cycles de palpage et les procédures de chargement de pièces où la broche doit se garer à un angle spécifique et se maintenir. Cette fonction dépend entièrement de la référence de position du MZi.
Le contrôle de l'axe C transforme la broche en un axe de positionnement programmable. Sur les centres de tournage multifonctions et les plateformes de fraisage-tournage, cela permet au CNC de commander l'angle de la broche comme un cinquième axe, permettant le fraisage, le perçage et le filetage à des positions de broche arbitraires en conjonction avec le mouvement linéaire programmé.
Le filetage rigide synchronise la rotation de la broche et l'avance de l'axe Z à un rapport fixe tout au long du cycle de filetage. Le MZi fournit le retour de rotation de la broche que le CNC utilise pour maintenir la synchronisation avec l'axe d'avance, produisant un pas de filetage constant sans la flexibilité d'un porte-outil flottant.
L'air aspiré à travers le corps du moteur sort par l'arrière — loin de l'extrémité du nez de la broche, loin de la zone des roulements de la broche, et à travers les conduits côté machine. Cette disposition d'échappement arrière sépare la chaleur générée par le moteur de la zone de stabilité dimensionnelle de l'ensemble de la broche.
À 5,5 kW de puissance de pointe, l'Ai 3/10000 génère une chaleur significative lors des cycles de service prolongés.
Si cette chaleur était autorisée à conduire ou à convecter vers les roulements avant de la broche, elle provoquerait une dilatation thermique différentielle du carter de la broche — entraînant une migration de l'axe de la broche dans la direction radiale ou axiale à mesure que la machine chauffe.
Cette dérive thermique apparaît comme une incohérence dimensionnelle sur les pièces usinées au démarrage par rapport à la température de fonctionnement complètement échauffée, et c'est l'un des problèmes de précision de broche les plus difficiles à diagnostiquer car il se développe progressivement au cours de la première heure de fonctionnement.
La conception à échappement arrière aborde ce problème à la source. La sortie thermique du moteur est dirigée vers l'arrière par le chemin de l'air de refroidissement et sort de la machine par des conduits arrière, et non vers l'avant par la zone des roulements de la broche.
Les machines qui utilisent cet arrangement atteignent leur état d'équilibre dimensionnel plus rapidement après le démarrage, maintiennent une stabilité dimensionnelle plus étroite sur de longues séries de production et présentent moins de variations dimensionnelles des pièces liées au réchauffement.
L'Ai 3/10000 est compatible avec la série d'amplificateurs de broche Alpha i de Fanuc — spécifiquement les modules des séries 6111, 6112, 6141 et 6142 de la classe actuelle appropriée pour une puissance de pointe de 5,5 kW. Il s'intègre aux plateformes CNC Fanuc, y compris les séries 0i-B, 0i-C, 0i-D, 16i, 18i et 30i/31i/32i.
Le paramètre de type de moteur de l'amplificateur de broche doit être réglé pour l'Ai 3/10000 et l'interface du capteur MZi doit être activée avant que la broche ne soit utilisée.
Le suffixe #0P02 de la même variante de moteur désigne spécifiquement la version équipée du capteur MZi — ceci est cohérent avec la configuration standard B103.
Q1 : Quelle est la différence entre l'A06B-1405-B103 (Ai 3/10000) et l'A06B-1404-B103 (Ai 2/10000) ?
Les deux moteurs partagent le même montage bride, arbre lisse, capteur MZi, échappement arrière et plage de vitesse de 1 500 à 10 000 tr/min.
La différence réside dans la puissance de sortie : l'Ai 2/10000 délivre 2,2 kW en continu / 3,7 kW S2-S3, tandis que l'Ai 3/10000 délivre 3,7 kW en continu / 5,5 kW S2-S3.
Les cadres physiques sont similaires en configuration, mais l'Ai 3/10000 est plus lourd, environ 47 kg, contre le cadre plus léger de l'Ai 2/10000.
La classe de courant de l'amplificateur de broche doit être dimensionnée pour la puissance plus élevée de l'Ai 3/10000 — les deux moteurs ne sont pas interchangeables sur le même module amplificateur sans confirmer la capacité de courant.
Q2 : Quel amplificateur de broche est requis pour l'A06B-1405-B103 ?
L'Ai 3/10000 est compatible avec les modules d'amplificateur de broche Fanuc Alpha i des séries 6111, 6112, 6141 et 6142, dimensionnés pour une puissance de pointe de 5,5 kW. Il s'intègre aux commandes CNC Fanuc, y compris les séries 0i-B, 0i-C, 0i-D, 16i, 18i et 30i/31i/32i.
L'amplificateur doit porter le bon paramètre de type de moteur pour l'Ai 3/10000 et avoir l'interface du capteur MZi activée.
Confirmez que la classe de courant de l'amplificateur peut supporter 5,5 kW avant de remplacer une variante de puissance inférieure par l'Ai 3/10000 sur la même machine.
Q3 : L'arbre lisse limite-t-il les arrangements d'entraînement de broche dans lesquels ce moteur peut être utilisé ?
L'arbre lisse convient aux arrangements d'entraînement par courroie, d'entraînement par couplage et de cartouche de broche intégrée où le composant entraîné se fixe sur le diamètre de l'arbre. Il ne convient pas aux applications nécessitant une connexion clavetée — l'A06B-1408-B153 (variante à arbre claveté Ai 12/7000) représente l'option d'arbre claveté à puissance plus élevée.
L'avantage principal de l'arbre lisse est la pureté de l'équilibrage rotationnel à 10 000 tr/min : pas de clavette signifie pas de discontinuité géométrique dans la surface de l'arbre en rotation, ce qui simplifie l'équilibrage de précision de l'ensemble arbre-couplage.
Q4 : Quelles fonctions CNC de broche dépendent du capteur MZi ?
L'arrêt orienté, le fonctionnement de l'axe C (axe de contour) et le filetage rigide nécessitent tous un retour MZi fonctionnel. L'arrêt orienté bloque la broche à une position angulaire définie pour les changements d'outils et la manipulation des pièces. L'axe C permet au CNC de commander l'angle de la broche comme un axe programmable pour les opérations d'outils entraînés dans les centres de tournage.
Le filetage rigide synchronise la rotation de la broche avec l'avance de l'axe Z pour une coupe de filetage précise sans porte-outil flottant. Si le capteur MZi tombe en panne ou produit une sortie intermittente, ces fonctions génèrent des alarmes CNC ou ne s'activent pas. L'entrefer du capteur, l'état de la sonde et l'intégrité de la bague du capteur doivent tous être vérifiés lors de l'entretien du moteur.
Q5 : Quelles sont les vérifications les plus importantes lors de l'évaluation d'un A06B-1405-B103 d'occasion ?
Vérifiez l'extrémité de l'arbre lisse pour les marques de frottement dues à une installation ou un retrait incorrect du couplage précédent, et confirmez qu'il n'y a pas de faux-rond introduit par des dommages au moyeu de couplage. Inspectez l'ensemble du capteur MZi à l'arrière du moteur pour détecter tout dommage mécanique à la sonde et vérifiez que la bague du capteur est intacte et correctement positionnée.
Mesurez la résistance des enroulements entre les trois phases pour l'équilibre et vérifiez la résistance d'isolement à la terre — à 47 kg, ce moteur est suffisamment lourd pour avoir probablement été installé et retiré avec un équipement de manutention mécanique, il est donc utile de vérifier l'intégrité des connexions et des enroulements après les événements de manutention.
Confirmez que le chemin d'échappement arrière n'est pas obstrué. Un essai au banc à des vitesses progressives jusqu'à 10 000 tr/min avec surveillance du signal MZi et suivi du courant de l'amplificateur de broche est la vérification finale correcte avant que le moteur ne soit installé sur une machine-outil de production.
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