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Pinces ou mandrins, Quel est le meilleur ?

Collets Vs Jaw Mandrins

Les

pinces et les mandrins sont deux types de mécanismes courants utilisés pour maintenir les outils de broche ou les pièces à usiner. Techniquement parlant, une pince de serrage est un type de mandrin, mais les deux termes sont généralement utilisés exclusivement. Un « mandrin » fait généralement référence à tout type de support de travail qui n'est pas une pince de serrage.

Les

pinces et mandrins présentent des avantages distincts et des applications prévues, mais quel est le meilleur pour votre application ?

Runout

L'une des considérations les plus importantes est la réduction du ruissellement. Le battement est l'inexactitude cumulée d'un outil rotatif. Le battement est inhérent à tout système et ne peut pas être compensé, mais il peut être minimisé par l'utilisation d'outils rotatifs de haute précision. Un battement plus faible signifie une usure uniforme et une durée de vie plus longue de l'outil, ainsi qu'une meilleure finition. Un battement plus faible va généralement de pair avec une précision supérieure, une durée de vie de l'outil plus longue et des capacités de vitesse plus élevées.

Collets are designed to create a firm and concentric hold on a chosen piece of tooling.

pinces

Une pince est un porte-outil en forme de collier, généralement fabriqué à partir d'un matériau élastique tel que l'acier à ressort, et serré à l'aide d'un écrou de serrage - cet écrou a un trou elliptique de sorte que le diamètre intérieur de la pince augmente ou diminue en fonction de la direction. La pince de serrage la plus couramment utilisée dans l'usinage moderne est une pince ER.

Le principal avantage d'une pince de serrage est que sa construction cylindrique offre un plus grand nombre de points de contact par rapport à un mandrin à trois mâchoires. Plus de points de contact assurent une plus grande stabilité, ce qui rend les pinces particulièrement utiles pour saisir les extrusions. Un plus grand nombre de points de contact présente plusieurs avantages supplémentaires au sein d'une machine CNC, tels qu'une réduction du battement, une usure uniforme des outils et une augmentation générale de la durée de vie de l'outil. En général, les pinces ont un battement plus faible que les mandrins à mâchoires.

Le nombre de segmentations sur une pince peut varier d'un type à l'autre, ce qui augmente la polyvalence par rapport aux constructions à 3 mâchoires. Un plus grand nombre de segments signifie une plus grande flexibilité et une plus grande plage de préhension, au prix d'une partie de la concentricité et de la stabilité des pinces plus rigides.

Les

pinces sont également généralement mieux adaptées aux très petits outillages que les mandrins à mâchoire. Lorsque vous choisissez une pince avec la plage de préhension correcte, il est important de se rappeler que toutes les pinces se replient sur l'outil choisi - elles ne sont pas conçues pour s'étendre. Si une taille est inscrite sur la pince elle-même, il s'agit généralement du diamètre maximal de l'outillage pouvant être pris en compte.

L'inconvénient des pinces est qu'elles sont souvent moins adaptées à une utilisation générale en raison de l'angle de serrage plus petit - plusieurs pinces sont nécessaires pour atteindre la même plage qu'un mandrin à mâchoires standard. Les pinces sont particulièrement utiles dans les travaux répétitifs où les exigences de serrage ne varient pas considérablement.

Mandrins

Comparés aux pinces, les mandrins à mâchoires représentent une méthode de maintien d'outils plus ancienne, mais néanmoins fiable, qui repose sur plusieurs mâchoires mécaniques (généralement trois) pour maintenir une pièce d'outillage.

Les

mâchoires offrent une plage de préhension plus large - les pinces sont de construction solide, généralement fabriquées en acier à ressort, mais avec une plage de serrage très limitée (généralement pas plus de 1 mm par pince). Les mâchoires, quant à elles, sont ouvertes et fermées par un mécanisme de portée beaucoup plus large et sont destinées à accueillir une gamme complète d'outils, sans avoir besoin de dispositifs supplémentaires tels que des pinces de taille alternative.

Ce mécanisme plus polyvalent rend les mandrins adaptés aux grandes tailles, et peut être une option préférable lorsqu'une large gamme de tailles de forets est utilisée.

Les mandrins à mâchoires utilisent généralement une longueur de préhension interne plus longue que les mandrins, ce qui procure une plus grande quantité de contact avec la capacité de préhension améliorée. Une plus grande force de préhension amortit les vibrations et réduit les bruits, ce qui permet au mandrin de fonctionner à des vitesses plus élevées.

Les mandrins permettent également d'utiliser des mâchoires souples et dures. Bien que les pinces soient relativement restrictives dans leur construction. Les mâchoires dures sont généralement fabriquées en acier trempé et ne sont pas conçues pour être modifiées, mais les mâchoires souples sont généralement fabriquées à partir d'acier usinable et sont conçues pour être modifiables pour s'adapter à la forme d'une application personnalisée. L'avantage des mandrins à mâchoire est que la simplicité accrue de leur conception permet une plus grande liberté de modification. Les mandrins à mâchoires sont également disponibles en plusieurs variantes préfabriquées, y compris des mâchoires conçues pour certaines méthodes de conicité et de verrouillage.

La vidéo ci-dessous de Stuart de Haro montre une pince de serrage ER typique et son écrou et ses supports correspondants :

Si vous vous êtes déjà demandé ce que signifie « ER » chez ER Collet, cela vient du nom de la ville d'origine de l'entreprise qui a créé ce design - Reigoldswil, en Suisse. L'entreprise s'appelait Rego-Fix fondée par Fritz Weber - il a remarqué qu'une pince E régulière posait des défis au machiniste lors de son retrait du broyeur et a simplement introduit une rainure pour faciliter le retrait.