Applications de montages à changement rapide (PDF)
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Un corps élancé qui conserve malgré tout sa rigidité, afin d'atteindre les pièces de petit diamètre sans que le montage devienne le facteur limitant. La douille de serrage et la tirette forment un seul ensemble — le serrage comme le desserrage sont commandés par la tirette, ce qui permet de construire le mandrin assez élancé pour les travaux en grand porte-à-faux.
| Répétabilité | inférieure à 0.01 mm |
|---|---|
| Serrage | Force de serrage radiale élevée avec un mécanisme de rappel axial, de sorte que la pièce est plaquée contre la face d'appui |
| Vibrations | La douille de serrage caoutchoutée vulcanisée amortit les vibrations d'usinage |
| Évacuation des copeaux | Canaux de rinçage intégrés entre la pièce et la douille de serrage |
| Machines typiques | Rectifieuses d'engrenages — l'interface est réalisée pour la machine que vous indiquez |
Lorsque la pièce autorise un serrage en bout par un alésage profond, la rigidité de serrage augmente sensiblement et, avec elle, la stabilité de la rectification.
| Plage de serrage | ø20 à ø120 mm couverts par cinq tailles de mandrin |
|---|---|
| Concentricité | inférieure à 0.01 mm |
| Changement | 1 minute sur le système à changement rapide, répétabilité 0.003 mm |
| Actionnement | Vérin hydraulique standard, manuel ou automatique |
| Blocs de positionnement | Trois faces de montage pour différentes configurations |
| Douilles | Douilles de serrage de précision standard sur stock ; interchangeables avec les montages à mandrin de tournage |
Cinq tailles de mandrin couvrant ø20 à ø120 mm, c'est là le point pratique — c'est ce qui limite le nombre de montages dans l'armoire lorsque le mix de pièces change.
L’expansion hydraulique repose sur la loi de Pascal : une pression appliquée à un fluide incompressible en circuit étanche se transmet uniformément, de sorte que l'élément d'expansion élastique se déforme de manière homogène sur les 360° complets. Résultat : le positionnement et le serrage se font dans le même mouvement, sur l'alésage ou sur l'arbre.
| Pression de serrage | jusqu'à 100 MPa, réglable |
|---|---|
| Répétabilité | ≤ 0.003 mm |
| Contact | Contact surfacique continu sur 360° ; force de serrage uniforme, déformation minimale |
| Système hydraulique | Fluide interne totalement étanche, indépendant de toute alimentation extérieure |
| Pièce la plus petite | diamètres jusqu'à 5 mm en conservant rigidité et précision |
| Souplesse dimensionnelle | Des douilles de réduction et des douilles de serrage cannelées couvrent plusieurs tailles de pièce sur un même montage |
L'expansion maximale d'un mandrin hydraulique est d'environ 0.3% du diamètre de serrage. Le besoin est la somme de trois termes — la tolérance de la pièce, le jeu d'ajustement et l'expansion nécessaire à une transmission sûre du couple. Le catalogue le détaille pour une queue ø25 H8 :
| Contribution | Condition | Valeur |
|---|---|---|
| Tolérance de conception de la pièce | ø25 H8 | 0.033 mm |
| Jeu entre la pièce et le mandrin | serrage manuel | 0.010 mm |
| Expansion pour une transmission sûre du couple | rectification | 0.030 mm |
| Expansion de mandrin requise | 0.073 mm |
0.3% de 25 mm font 0.075 mm : cette pièce est donc dans la plage — et c'est exactement la vérification qui doit être faite avant de concevoir un mandrin.
| Manuel, sans outil auxiliaire | Mandrins de contrôle, où la précision de positionnement compte plus que la force |
|---|---|
| Manuel avec outil auxiliaire | La méthode courante en usinage par enlèvement de matière — force de serrage plus élevée pour la stabilité d'usinage |
| Automatique | Actionnement mécanique, pneumatique, hydraulique ou électromagnétique du piston de serrage ; machines semi-automatiques et entièrement automatiques |
| Assisté par pression externe | Un mécanisme de pression externe entraîne le piston, de sorte que plusieurs montages serrent en même temps à des positions différentes |
| Entièrement fermé | Corps et douille de serrage assemblés à demeure en une seule unité |
|---|---|
| Ouvert | Corps et douille de serrage séparables, ce qui simplifie la maintenance |
| Force d'appui axiale | Appui introduit suivant l'axe — usuel pour les montages à mandrin avec blocage axial |
| Force d'appui radiale | Appui introduit par le diamètre extérieur — montages sur mandrin porte-pièce ou à mandrin de serrage |
| Force de serrage centrale | Appliquée par le centre, directement sur la section du mandrin — montages de type mandrin |
| Montage expansible pour cannelures intérieures | Tête de serrage à l'intérieur d'une grande douille pour une force et un positionnement stables. Pièces jusqu'à ø400 mm de diamètre extérieur. Conçu pour le mortaisage de cannelures intérieures à travers l'alésage, optimisé pour les machines verticales. |
|---|---|
| Mandrin de taillage | Le couple de serrage provient de l'expansion radiale ; la force, du vérin machine et de la tirette. L'épaulement de positionnement positionne et serre en une seule action : aucun serrage axial distinct n'est nécessaire. Des rainures d'huile ou un revêtement résistant à l'usure augmentent la capacité de couple sur les petits diamètres. |
| Montage multi-pièces pour rectification d'engrenages | Les pièces sont chargées et réglées sur un poste de préréglage externe, puis le mandrin et les pièces vont ensemble sur la machine. Cône de broche rectifié à un faux-rond de 0.003 mm. |
| Mandrin pour chargement automatisé | Une extrémité reste à demeure sur la broche, la force de serrage vient du vérin machine. Un mécanisme interne entraîne un axe excentrique près de la position de serrage pour qu'un robot puisse charger avec précision ; une douille de guidage sur la pointe de contre-poupée amène la pièce en butée. |
| Mandrin pour cannelures et alésages de précision | Deux positions de serrage indépendantes, douille dentée pour cannelures intérieures, y compris denture hélicoïdale. Double centrage plus douille élastique, serrage radial manuel. Faux-rond 0.005 mm. |
| Mandrin hydraulique à conversion de pression | Monté sur un montage à changement rapide, centré par la douille sur la bride de base, la pression étant fournie par la machine. Le changement de la douille de transition change le diamètre de la pièce. Faux-rond jusqu'à 0.003 mm. |
| Serrage manuel de grande dimension | Diamètre de serrage jusqu'à 400 mm, force de serrage radiale jusqu'à 200 kN, avec l'outillage de montage et de démontage du mandrin. |
Si ces montages tiennent leurs valeurs, c'est grâce à la maîtrise du procédé plutôt qu'à une astuce isolée. Mongtec exploite des centres d'usinage 5 axes japonais et allemands avec chargement et déchargement robotisés, contrôle en ligne et gestion des outils, dans un atelier entièrement fermé, à température régulée et exempt de poussière, avec aspiration centralisée des brouillards d'huile. Des centres à grandes courses acceptent des pièces jusqu'à environ 1 mètre de diamètre.
Le traitement thermique est réalisé en interne — trempe sous vide, trempe par induction haute fréquence, brasage sous vide, revenu sous vide, cémentation et traitement cryogénique — aux côtés de la brunissure, du nickelage, du sablage et du grenaillage pour les pièces en acier.
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