Machine à mortaiser (slotting machine) : définition, pièces et types

Qu'est-ce qu'une machine à mortaiser ?

Les machines à mortaiser (slotting machines) sont des machines alternatives principalement utilisées pour réaliser des surfaces planes horizontales, verticales ou plates. Elles servent au fraisage de plans, formation de surfaces, rainures de clavette, etc., adaptées à la production unitaire ou en petites séries.

Une mortaisere est une machine-outil qui enlève les copeaux indésirables de la pièce pour réaliser des cannelures, rainures, etc. Ici, le bélier (porte-outil) fait un mouvement alternatif vertical, alors que sur une raboteuse (shaper) le bélier se déplace horizontalement.

La mortaisere peut être considérée comme une raboteuse verticale car les deux sont très similaires. C'est une machine très ancienne, inventée par BRUNEL. L'outil utilisé est un outil à pointe unique en acier rapide (HSS).

Utilisations : rainures, clavettes, fentes de formes variées, surfaces régulières/irrégulières (intérieur/extérieur), denture intérieure/extérieure et profils. Indiquée partout où le mouvement vertical de l'outil est essentiel et avantageux.

Principe de fonctionnement

Similaire à la raboteuse, mais différence principale : raboteuse = travail horizontal ; mortaisere = travail vertical.

Le bélier est fixé au maneton (crank), lui-même relié aux engrenages. Augmenter/diminuer la vitesse d'engrenage → rotation du maneton plus rapide/lente → bélier monte/descend.

Pièce fixée sur table. On approche manuellement le bélier de la pièce, on règle la table selon le bélier, on serre. Mise sous tension : selon l'engrenage, le maneton tourne et le bélier monte/descend.

Descente (bélier descend) = course de coupe (cutting stroke). Remontée = course de retour sans coupe (return stroke). Pour plusieurs sections : avance manuelle de la table selon besoins.

Pièces de la machine à mortaiser

Une mortaisere comprend :

• Base (bâti)
• Colonne
• Chariot (saddle)
• Chariot transversal (cross-slide)
• Table circulaire ou tournante
• Bélier et tête porte-outil
• Entraînement du bélier (ram drive)
• Mécanisme d'avance (feed drive)

• Base : Rigide, supporte efforts de coupe et charge totale. Dessus usiné précisément pour guidages du chariot (perpendiculaires à la face de la colonne). Généralement fonte.
• Chariot (Saddle) : Monté sur guidages, mobile vers/loin de la colonne (manuelle ou motorisée) pour avance longitudinale.
• Chariot transversal (Cross-slide) : Sur guidages du chariot, mobile parallèlement à la face de la colonne.
• Bélier et tête porte-outil : Coulisse sur guidages de la face verticale avant de la colonne. Fente pour régler position de la course. Porte l'outil à son extrémité inférieure.
• Entraînement du bélier (Ram Drive) : Transformé mouvement circulaire moteur → mouvement alternatif vertical du bélier. Vitesse lente à la coupe (course avant), rapide au retour (course retour) pour réduire temps mort.
• Colonne : Partie verticale droite, coulée intégrale avec le bâti. Loge l'entraînement du bélier (alternatif sur face avant verticale) et le mécanisme d'avance de la table.
• Table circulaire ou tournante : Pivot sur chariot transversal pour avance circulaire de la pièce. Maintien par bridage, étau, dispositifs. Avance rotative manuelle ou motorisée. Parfois graduée en degrés pour indexage.
• Mécanisme d'avance (Feed Drive) : Avances longitudinale et transversale de table (motorisée ou manuelle). Avance circulaire/rotative sur axe vertical. Avance intermittente au début de chaque course de coupe (avant) du bélier.

Types de machines à mortaiser

• Mortaisere à poinçonner (Puncher Slotting machine)
• Mortaisere d'outillage (Toolroom Sloting machine)
• Mortaisere de production (Production Sloting machine)
• Mortaisere à claveter (Keyseater Slotting machine)

1. Mortaisere à poinçonner (Puncher Slotting Machine)

Machine robuste et lourde pour enlever gros pourcentage de métal sur fontes et forgés. Course du bélier : 1800–2000 mm (note : texte original « deux mille à dix-huit cents mètres » corrigé en mm). Bélier entraîné par pignon hélicoïdal engrenant crémaillère taillée sous le bélier. Pignon entraîné par moteur électrique réversible à vitesse variable (similaire à raboteuse plane). Avances commandées électriquement.

2. Mortaisere d'outillage (Toolroom Slotting Machine)

Machine plus légère, vitesse élevée. Usinage de haute précision. Passe légère, finition précise. Vitesses très élevées possibles. Avec dispositifs spéciaux, variété de tâches sur base production.

3. Mortaisere de production (Production Slotting Machine)

Mortaisere robuste : bâti lourd en fonte, cadre lourd, généralement en deux parties. Usage production générale. Disque cannelé avec bielle pour alternance du bélier. Volant d'inertie pour éviter choc en fin de course.

4. Mortaisere à usage spécial – Mortaisere à claveter (Keyseater Slotting machine)

Également appelée machine à claveter. Type spécial pour rainures de clavette. Apparentée aux raboteuses verticales, différence : outil sur claveteuse entre par le bas et coupe en descente ; sur raboteuse, outil entre par le haut et coupe en descendant.

Mécanismes de la machine à mortaiser

• Entraînement hydraulique
• Entraînement par moteur à vitesse variable

Entraînement hydraulique

Moteur vitesse constante → pompe hydraulique → huile pression constante. Distributeur dirige huile sous pression alternativement sur chaque face du piston. Simultanément, huile de l'autre face retourne au réservoir. Piston poussé par huile, tige reliée au bélier → avance porte-outil.

Alternance aux deux faces du piston via chiens de course et distributeurs pilotes. Quand bélier termine course (aller-retour), chien déclenche distributeur → inverseur → inversion vitesse bélier. Longueur course = position des chiens. Réglable en déplaçant les chiens.

Entraînement par moteur à vitesse variable

Vitesse obtenue par engrenages de la boîte de vitesses, arbre entraîné par moteur électrique. Utilisé sur mortaiseres modernes de grande taille.

Spécifications des machines à mortaiser

Dépendent de plusieurs facteurs :

• Puissance absorbée
• Type d'entraînement
• Avance maxi de table
• Nombre d'avances
• Avance de table
• Encombrement au sol
• Longueur maxi de course du bélier
• Nombre de vitesses
• Diamètre table de travail (mm)
• Puissance moteur (kW)

Applications de la machine à mortaiser

• Rainures de clavette, fentes, tôles, gorges formes variées, surfaces régulières/irrégulières — unités de fabrication. Ateliers nécessitant mouvement vertical d'outil pour pièces métalliques diverses.
• Passes légères, cannelures, clavettes intérieures, dents droites d'engrenages droits intérieurs, faces intérieures courbes sections circulaires, gorges d'huile intérieures, etc.
• Évidements intérieurs surfaces circulaires, concaves, convexes.
• Usinage engrenages intérieurs/extérieurs.
• Agrandissement et finition trous non circulaires bordés de surfaces planes.
• Rainures et gorges intérieures rectangulaires à sections courbes.
• Usinage intérieur trous géométriques borgnes type empreinte hexagonale.
• Surfaces planes intérieures.

Avantages des machines à mortaiser

• Machine légère.
• Coût faible.
• Faible maintenance.
• Finition de surface précise.
• Outil = outil à pointe unique.
• Rendement machine élevé.

Inconvénients des machines à mortaiser

• Opérateur qualifié requis.
• Construction rigide.

Vidéo machine à mortaiser

FAQ

Qu'est-ce qu'une machine à mortaiser ?

Machine alternative pour surfaces planes horizontales, verticales, plates. Coupes planes, formation surfaces, clavettes. Production unitaire/petites séries.

Qu'est-ce qu'une mortaisere (Slotter Machine) ?

Machine-outil enlève matière pour formes désirées. Usinage surfaces cylindriques et planes.

Quelles sont les pièces d'une machine à mortaiser ?

• Base
• Colonne
• Chariot
• Chariot transversal
• Table tournante
• Bélier et ensemble tête porte-outil
• Mécanisme entraînement bélier
• Mécanisme d'avance

Quels sont les types de machines à mortaiser ?

• Mortaisere à poinçonner
• Mortaisere d'outillage
• Mortaisere de production
• Mortaisere à claveter

À quoi sert une machine à mortaiser ?

Rainures, cannelures, clavettes (intérieur/extérieur) : engrenages intérieurs/extérieurs. Formes/profils intérieurs/extérieurs. Surfaces concaves, circulaires, demi-circulaires, convexes.

Expliquez sa construction avec schéma ?

Machine-outil alternative : bélier porte-outil alterne sur axe vertical, coupe seulement en course descendante. Construction : mortaisere = raboteuse verticale ; pièces principales : base, colonne, table.

Quel est le nom de l'outil de mortaisage ?

Mortaisere produit rainures, clavettes, dents d'engrenage. Usinage surfaces planes/circulaires intérieures/extérieures.

Qu'est-ce que le mortaisage en fabrication ?

Production d'une rainure par procédé type raboutage : enlèvement matière sous forme copeaux par mouvement relatif d'au moins un outil à arête géométriquement définie par rapport à pièce selon trajectoire non circulaire.

Qu'est-ce que le slotting en entreposage ?

Processus étape par étape d'analyse données stocks pour catégoriser/organiser stocks dans entrepôt/centre distribution. But : maximiser efficacité globale opérations.

Qu'est-ce que le slotting en supply chain ?

Terme court pour allocation produits (SKU) à emplacements entrepôt selon règles métier et caractéristiques produit.

Qu'est-ce qu'une mortaisere verticale ?

Machine-outil alternative : bélier porte-outil alterne sur axe vertical, coupe en course descendante. Enlève copeaux indésirables pour produire cannelures, rainures, etc.

Qu'est-ce que l'optimisation du slotting ?

Processus d'attribution de chaque SKU au centre de distribution à son emplacement le plus productif.

Qu'est-ce que le slotting dans SAP EWM ?

Processus de rangement/arrangement marchandises en entrepôt de façon spécifique, assurant stockage et prélèvement optimaux. Utilise diverses données pour paramètres de contrôle de mise en stock adaptés.

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