Mandrins de puissance : guide complet pour l'usinage de précision

Qu'est-ce qu'un mandrin de puissance ?

Les mandrins de puissance sont des mandrins automatiques pour tournage, rectification sur diverses machines-outils et centres d'usinage, tenant la pièce pendant que les mors s'ouvrent et se ferment automatiquement. Les mandrins sont des dispositifs de serrage pour pièces,mostly cylindriques, à symétrie radiale. En fraiseuse ou perceuse, ils saisissent l'outil de coupe sous rotation ; en centre de tournage, ils tiennent les pièces.

En général, les mandrins utilisent des mors pour saisir fermement l'outil ou les pièces métalliques. Les mors sont disposés symétriquement radialement, comme les pointes d'une étoile. Différents des mandrins manuels, les mors des mandrins de puissance s'ouvrent et se ferment automatiquement sous contrôle hydraulique ou pneumatique. Les mécanismes d'ouverture/fermeture sont très précis, nécessitant un vérin hydraulique ou pneumatique pour l'application de maintien à vitesse rapide. La construction est typiquement légère, certains offrent un système optionnel de changement rapide de mors. Ce système réduit temps de cycle, consommation d'énergie, et prolonge la durée de vie de la broche.

En usinage lourd et finition, les mandrins de serrage peuvent fournir une force de serrage plus grande et une haute précision. Idéaux pour tenir barres et disques pendant l'usinage. Les mandrins modernes existent en types 1, 2, 3, 4 mors, centre ouvert ou fermé, et type avancé 6 mors, avec large gamme de configurations de mors supérieurs pour répondre aux exigences.

Mors des mandrins de puissance

Comme mentionné, divers mandrins sont produits avec différents nombres de mors. En général, les mandrins 2 mors sont le type classique pour tours et têtes d'indexation. Le mandrin 3 mors (three-jaw chuck) est connu comme mandrin universel ou mandrin auto-centrant 2 mors. Ces mandrins 3 mors sont les mieux adaptés pour saisir sections circulaires et hexagonales car le centrage rapide est requis. Les mandrins 4 mors servent principalement pour matériaux carrés ou octogonaux. Les mandrins 6 mors sont idéaux pour tubes à parois fines ou pièces plastiques avec distorsion minimale.

Comment fonctionne un mandrin de puissance ?

Les mors sont entraînés par pression pneumatique ou hydraulique, assurant automatiquement le serrage des pièces usinées. L'utilisateur change et monte les mors adaptés et ferme le mandrin, la pièce est alors serrée stablement. Des vérins hydrauliques ou pneumatiques plus grands doivent fournir des forces de serrage suffisantes car les pressions de travail admissibles dans le processus de production sont faibles.

Pour comprendre le principe, prenons l'exemple des mandrins pneumatiques : actionnés par un vérin pneumatique monté séparément ou intégré. Avec l'air comprimé, le système de serrage pneumatique a un fort avantage : il nécessite moins d'espace que le système hydraulique. Les mandrins pneumatiques sont donc idéaux pour opérations rapides d'ouverture/fermeture sur diverses machines-outils. Aussi, le système pneumatique convient mieux aux matériaux à parois fines car l'air comprimé contrôle idéalement la force de serrage vers 0.

Mandrins de puissance et mandrins manuels

Pour sélectionner un mandrin à mors adapté aux machines-outils et tâches, il est vital de comprendre forces et caractéristiques des deux types pour identifier la bonne solution. Il n'y a pas de système de serrage universel excellant dans tous les travaux métalliques. Choisir les bons mandrins et méthodes de serrage réduit efficacement les temps d'arrêt et accomplit les tâches avec un outillage minimal.

● Mandrin de puissance

Avec son mécanisme automatisé, il apporte de nombreux avantages. Premièrement, force et pression de serrage constantes. La pression pneumatique/hydraulique tient les pièces au lieu du serrage manuel, donc compression constante. La pression peut être ajustée sur certains nouveaux modèles avec différents mors.

Deuxièmement, le système de serrage améliore l'efficacité. La machine tient et relâche les pièces rapidement, avantageux pour la production de volume. Réduire le temps de serrage/desserrage pour le même produit est l'objectif principal de l'invention des mandrins de puissance.

● Mandrin manuel

Les mandrins manuels conviennent au tournage et fraisage de la plupart des pièces car ils sont la forme la plus flexible et versatile du système de serrage. Ils peuvent serrer une large gamme de pièces en ajustant manuellement les mors. Pour machines-outils modernes, mandrins manuels 3 ou 4 mors sont couramment disponibles. Préférés et largement utilisés en ateliers amateurs.

Outre la polyvalence, ils offrent l'ajustabilité de la pression de serrage que certains anciens mandrins de puissance n'ont pas. Ainsi, pièces délicates ou à parois fines peuvent être finement fixées pour usinage (tournage) sans dommage. L'utilisateur peut aussi changer les mors manuellement. Dans la plupart des cas, un mandrin manuel convient mieux pour opérations haute précision et bas volume.