Mandrin à mors expliqué : fonction, types et applications en usinage

Qu'est-ce qu'un mandrin à mors ?

Un mandrin à mors est un dispositif de maintien de pièce, qui serre les pièces, soit les outils de machine ou les pièces à usiner, et facilite les pièces qu'il maintient à tourner avec la broche rotative derrière pendant le processus des travaux d'usinage. Il y a divers dispositifs de maintien de pièce pour les travaux d'usinage dans les industries, chaque type de dispositif de maintien est spécialisé dans différents outils de machine ou pièces à usiner qu'ils serrent selon les exigences des travaux d'usinage.

Les mandrins à mors peuvent être appliqués soit dans les tours, qui peuvent être actionnés manuellement ou en combinaison avec le système CNC (commande numérique par ordinateur), soit dans la fraiseuse conventionnelle. Dans ces deux types de machines, les pièces que les mandrins à mors maintiennent sont différentes, car les méthodes d'opération entre les tours et les fraiseuses sont différentes aussi. Les tours sont opérés avec les pièces tournantes, et les outils de machine sont maintenus stationnaires. En contraste, la fraiseuse est opérée avec les outils de machine qui bougent, et les pièces restent stationnaires.

Les mandrins à mors sont utilisés pour aider les pièces et outils de machine à tourner. En d'autres termes, dans le fonctionnement des tours, les mandrins à mors tiennent les pièces, alors que dans les travaux d'usinage des fraiseuses, les outils de machine sont tenus par les mandrins à mors à la place.

Étau vs mandrins à mors

Pour différencier largement ces dispositifs de maintien, les deux catégories communes peuvent être les étaux et les mandrins. Les étaux et mandrins sont tous deux utilisés pour sécuriser les pièces ou les outils de machine qu'ils maintiennent pendant la haute pression ou haute vitesse des travaux d'usinage. Ils sont en fait différents dans la construction et le nombre de mors disponibles.

Peu importe les types d'étaux, il y a deux mors sur le dispositif. L'un est le mors avant, qui est celui qui est plus proche de l'opérateur, et l'autre est le mors arrière dans la position opposée. Ces deux mors sont mis en parallèle l'un à l'autre et sont utilisés dans les travaux conventionnels de forage, fraisage ou rectification. Ces étaux fonctionnent généralement axialement sur des surfaces horizontales, verticales ou angulaires, et sont principalement utilisés pour maintenir les pièces et garder les pièces stationnaires pour que les outils de machine coupent dessus.

En contraste, les mandrins sont relativement plus polyvalents que les étaux, puisque les mors que les mandrins ont peuvent aller d'un mors à six mors sur le dispositif, et chacun d'eux est appliqué pour différentes formes ou formes de pièces ou outils de machine. Puisqu'il y a plusieurs mors, qui peuvent être plus de deux mors, sur les mandrins, ils peuvent aussi être appelés mandrins à mors. Chacun de ces mandrins à mors est monté sur une plaque à crémaillère circulaire, et le dispositif entier fonctionne en tournant avec la rotation de la broche de la machine. Ces deux facteurs font les différences entre les étaux et les mandrins à mors.

Combien de mors y a-t-il sur un mandrin à mors ?

Un mandrin à mors consiste en un corps principal fait de fonte ou demi-acier avec un ou plusieurs pignons sur les bords du corps, un couvercle, une plaque à crémaillère, et un ou plusieurs mors. Les pignons sur les bords du corps principal sont utilisés pour serrer ou desserrer les mors avec une clé supplémentaire qui est équipée avec le mandrin à mors. Le couvercle est mis derrière le dos du corps principal, tandis que la plaque à crémaillère est à l'avant, et les mors seraient attachés et serrés ou desserrés directement sur la plaque à crémaillère.

Quand il s'agit des mors des mandrins à mors, il peut y en avoir au minimum un et jusqu'à six mors sur le mandrin, et chacun d'eux est appliqué pour différentes formes ou formes de travaux, dont il y a plus de détails ci-dessous :

Mandrin à un mors

Le mandrin à un mors est aussi connu sous le nom de mandrin à collet, qui est utilisé pour tenir des pièces plus fines en formes ronde, carrée, ou hexagonale. Les pièces que le mandrin à un mors tient sont généralement plus délicates que celles tenues par des mandrins à mors multiples.

Mandrin à deux mors

Le mandrin à deux mors est généralement utilisé pour serrer des pièces de forme rectangulaire sur les côtés latéraux des pièces.

Mandrin à trois mors

Le mandrin à trois mors est le type le plus commun et polyvalent de mandrins à mors, et il est utilisé pour tenir des pièces rondes ou hexagonales. Les mandrins à trois mors peuvent être en diverses tailles de 3 mm à 400 mm de diamètre, et tiennent des pièces avec un niveau de précision d'environ 0,010.

Mandrin à quatre mors

Le mandrin à quatre mors est le deuxième mandrin à mors le plus couramment appliqué après le mandrin à trois mors. Il est utilisé pour sécuriser des pièces carrées, hexagonales, et de forme irrégulière, et nécessite d'être aligné avec un comparateur à cadran.

Mandrin à six mors

Le mandrin à six mors est utilisé pour tenir des pièces à parois minces. Comme les pièces formées par des parois minces seraient plus délicates, ce qui signifie qu'elles peuvent être facilement déformées ou distordues pendant les travaux d'usinage, elles ont besoin des mandrins à six mors pour permettre une répartition uniforme des forces de serrage par les mors.

Quels types de mandrins à mors existe-t-il ?

Selon les forces de serrage des mandrins à mors, ils peuvent être différenciés en mandrins à mors manuels et mandrins à mors motorisés. Le premier nécessite les opérateurs à serrer ou desserrer les mors par force manuelle, tandis que le second repose sur la pression pneumatique ou hydraulique pour sécuriser automatiquement les pièces.

En plus de la variation des forces de serrage, les mandrins à mors peuvent aussi être différenciés par les méthodes de serrage, incluant les mandrins à mors universels, mandrins à mors indépendants, et mandrins à mors combinés.

Mandrins à mors universels

Contrairement aux mors sur les étaux, qui sont mis en parallèle sur une surface horizontale, les mandrins à mors serrent les pièces sur une plaque ronde avec plusieurs mors solidement mis radialement autour des pièces, l'alignement des mors détermine comment les pièces performent leurs tâches. Certains des mandrins à mors, généralement les trois mors, sont des mandrins à mors universels, qui sont aussi connus comme les mandrins auto-centreurs. Les mandrins auto-centreurs peuvent aligner les mors sur le mandrin automatiquement, et chacun des mors fonctionne en étant serré ou desserré ensemble.

Mandrins à mors indépendants

Les mandrins à mors indépendants, comme le nom le suggère, sont les mandrins où chaque mors peut être déplacé indépendamment, ce qui permet à ces mandrins à mors d'être appliqués pour les pièces de forme irrégulière, comme dans les mandrins à quatre mors. Cependant, comme les mandrins à mors indépendants n'ont pas la capacité de centrer les mors comme les mandrins universels, les comparateurs à cadran sont requis pour aligner les mors sur la bonne voie avant les travaux d'usinage. Par conséquent, le temps de configuration des mandrins à mors indépendants serait plus long que les mandrins à mors universels en conséquence.

Mandrins à mors combinés

Les mandrins à mors combinés sont la combinaison des mandrins à mors universels et des mandrins à mors indépendants. En d'autres termes, ce type de mandrins à mors permet soit l'auto-centrage, soit l'ajustement indépendant de chaque mors avant les travaux d'usinage. Cette caractéristique rend les mandrins à mors combinés plus polyvalents dans les applications des mandrins à mors, car ils fournissent la flexibilité pour les opérateurs d'ajuster les mors ou de mettre les mandrins à mors de côté pour l'auto-centrage selon les exigences des travaux ou la préférence des opérateurs.