Pinces pour l'usinage

PREAMBULE

Cette page est le second volet de l'article consacré aux cônes et pinces utilisés sur les machines d'usinage. la première partie consacrée aux cônes et plus particulièrement aux cônes de broches de machines-outils est accessible en cliquant sur le lien suivant :

Cônes et pinces pour l'usinage

Dans cette seconde partie, nous allons parler des pinces destinées à l'usinage. rappelons que ces pinces ont deux usages principaux :

- l'ablocage de la pièce travaillée, principalement au tour ;

- le maintien et l'entrainement de l'outil dans la broche de la machine.

ABLOCAGE DE LA PIECE USINEE : PINCES DE SERRAGE-MATIERE

Les pinces de serrage-matière ont déjà été présentées sur ce blog dans l'article intitulé l'ablocage au tour. Lien vers l'article

Pinces tirées W, B et L

Souvent appelées pinces W, B ou L, ces pinces ont été développées initialement par la société Schaublin pour tenir des barres rondes dans la broche d'un tour. De nos jours on en trouve aussi pour des barres carrées, hexagonales ou sur commande, toute autre forme.

Documents Schaublin

Le porte-pince doit avoir une clavette anti-rotation pour empêcher la pince de tourner pendant qu'on serre un tirant faisant office d'écrou. Le tirant traverse la broche. Il est généralement tubulaire et se termine la plupart du temps par un volant creux qui permet le passage d'une barre à-travers la broche. Le diamètre admissible dans la broche est réduit d'un peu plus de deux fois l'épaisseur du tube.

Ces pinces permettent d'obtenir une bonne répétabilité radiale. La répétabilité axiale dépend fortement de la tolérance sur diamètre de la pièce serrée et de l'angle du cône de la pince. Cet angle dépend du type de pince. 30 degrés pour une pince W, 40 pour une pince B de B6 jusqu'à B15, 30 degrés au-delà de B15 et jusqu'à B46.

Les pinces W ont un alésage lisse qui permet de serrer des pièces délicates sans les marquer.

Filetages des pinces W

Le numéro qui suit le W (10 à 31,75) dans leur désignation correspond au diamètre du filetage à l'arrière de la pince. Il s'agit d'un filetage au pas d'artillerie.

Pas d'artillerie SCHAUBLIN

Certains sont métriques, d'autres ont un pas fractionnaire de 5/3 (= 1,66666 mm).

Autres cas d'emploi des pinces W

Bien que conçues au départ pour maintenir des pièces usinées au tour, ces pinces sont aussi utilisées pour maintenir des outillages sur des broches de fraiseuses, notamment Deckel ou MAHO.

Précision, répétabilité

Tolérances de battement pour les pinces Schaublin originales à alésage cylindrique (attention aux copies de qualité incertaine !)

Les pinces courantes sont trempées. Mais il existe aussi des pinces non traitées qui peuvent être usinées à la demande par l'utilisateur. C'est souvent le cas des pinces-entonnoir qui ont la particularité d'avoir un diamètre supérieur au nominal de la pince. Plus d'informations sur les pinces-entonnoir dans l'article l'ablocage au tour Lien

Tasseaux expansibles

il existe aussi des tasseaux expansibles qui permettent la reprise de pièces par leur alésage.

Dessin Schaublin qui représente un tasseau de type F

Le serrage de la vis centrale écarte la partie cylindrique qui est fendue pour la plaquer contre l'alésage de la pièce.

Pour un usage occasionnel, on peut s'inspirer de ce montage et fabriquer une pièce expansible qu'on maintient dans une pince (ou un mandrin) ordinaire.

Tasseaux à douille expansible

Schaublin propose aussi ce type de tasseaux qui se montent en lieu et place des pinces pour des applications particulières.

Versions à cône Morse femelle

Principalement pour des applications en fraisage, on trouve des cônes morse qui de montent dans les supports de pinces W.

Porte-pinces ER montage W

Il existe des porte-pinces ER qui se montent dans des broches équipées pour des pinces W. L'intérêt de ce type de montage est assez limité.

Pinces type F poussées

Au départ développées par SCHAUBLIN, les pinces types F sont désormais normalisées. Elles répondent aux spécifications des normes :

-DIN 6343 140e (F22)

- DIN 6343 (F23), couramment utilisée dans les mandrins de fraisage.

- DIN 6343 144e (F25)

-DIN 6343 148e (F28)

- DIN 6343 161e (F32)

- DIN 6343 163e (F35)

- DIN 6343 164e, (F38)

- DIN 6343 173e (F48)

- DIN 6343 (F65)

- DIN 6343 185e (F66)

Le nombre qui suit le F dans la désignation correspond au diamètre du centrage à l'arrière de la pince.

Document Schaublin

Les pinces type F existent en version avec alésage lisse ou strié. Les modèles striés sont plus courants.

Schaublin.

La plupart des pinces sont trempées, mais il existe aussi des pinces non traitées destinées à être usinées par l'utilisateur. Par contre, le mode de maintien de la pince ne permet pas l'architecture en entonnoir comme avec les pinces tirées.

Les pinces type F existent aussi en version tasseau expansible.

Pinces tirées type P

Les pinces type P ressemblent aux types W, mais au lieu d'être tirées par un filetage mâle, elle sont tirées par un taraudage. Cette architecture est moins favorable car le tirant limite leur capacité.

Document SCHAUBLIN

Les pinces P existent dans les dimensions P4,5 à P36

Pinces tirées C

Pinces 5C (DIN 6341 385e)

Les 5 C sont les plus courantes des pinces de type C. A l'Instar des pinces SCHAUBLIN, les pinces C ont été développées pour les tours HARDINGE. Elles ont conquis le marché américain avant de connaître un succès planétaire. Souvent moins précises que les pinces Schaublin, elles se trouvent aussi facilement à moindre coût.

Le filetage artillerie à l'arrière mesure 31,45 mm x 20 filets au pouce.

Un taraudage de 26 x 24 filets au pouce permet le montage d'une butée de pièce.

cône à 20 degrés.

Habituellement trempées, elle existent aussi en version non-traitée, en entonnoir, en tasseau expansible, en porte-pince ER. intérieur de section ronde, carrée, hexagonale. On les trouve facilement en dimensions métriques et encore plus facilement en dimensions impériales. Capacité limitée à 27 mm.

PINCES 16C

Ce modèle est beaucoup moins répandu que le 5C. Il est basé sur une architecture comparable, mais de plus fortes dimensions que les 5C. La capacité de ces "super 5C" est portée à 43,25 mm.

Filetage artillerie 47,5 x 1,75

diamètre du centrage arrière : 47,981 mm.

cône à 20 °

PINCES 20C

Encore plus rare que le 16C, ce modèle a les dimensions suivantes :

Diamètre 60,4 mm

filetage M60 x 1,5

Capacité diamètre 50,8 mm

PINCES 25C

Encore moins courantes que les 20C ces pinces ont les dimensions suivantes :

Diamètre : 74,42 mm

Filetage : M73 x 1,5 mm

capacité maximale : diamètre 65 mm

Petites pinces C

Filetage 8,18 mm x 40F capacité maxi diamètre 6,35 mm

Filetage 11,43 mm x 30 F, capacité maxi diametre 8,73 mm

Filetage 16,26 mm x 26 F, capacité maximale diamètre 12,7 mm

Filetage 31,75 mm x 20 F, capacité maxi diamètre 19,05 mm

Pinces poussées GK21

Pinces non normalisées utilisées sur les pantographes DECKEL

Cône à 20 degrés.

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PINCES DE SERRAGE-OUTIL

Les pinces de serrage -outil sont principalement utilisées pour maintenir des outils à queues cylindriques plus spécialement sur fraiseuse ou perceuse.

Pinces F

Autrefois très utilisées en fraisage, ces pinces le sont de moins en moins par les professionnels. Cependant beaucoup de petits ateliers, notamment ceux de mécaniciens amateurs s'en servent encore. Le modèle le plus couramment utilisé est le F23.

Pour plus de détails se reporter à la partie consacrée aux pinces de serrage-matière.

Pinces E

Les pinces E sont utilisées dans le monde entier. Elles ont été inventées et brevetées par REGO FIX en 1973. Désormais, ces pinces répondent aux normes DIN 6499. Elles ont remplacé la plupart des pinces de serrage-outil utilisées précédemment.

Les pinces E ont une conicité de 8 degrés.

Les pinces E existent en dimensions métriques et impériales.

Familles de pinces de type E

Pinces ER

Les pinces ER sont les plus répandues. Elles comportent une gorge d'extraction dans laquelle une rondelle élastique de l'écrou de serrage vient se loger de manière à en faciliter l'extraction du cône du porte-pinces.

Il en existe plusieurs tailles.

La taille la plus employée sur des machines de fraisage professionnelles de taille courante est ER32. Les tailles supérieures sont beaucoup plus coûteuses. Les tailles inférieures quoique assez employées sont plus limitées en capacité.

Il existe plusieurs classes de qualité de pinces ER.

Classe 2 : concentricité 20 microns

Classe 1 : concentricité 10 microns

Classe 0 : concentricité 5 microns.

La plage de serrage d'une pince ER est égale à 1 millimètre. Quand on hésite entre deux pinces (par exemple 7-8 ou 8-9 pour serrer un outil de 8 mm), il faut choisir celle qui sera utilisée au maximum de sa capacité (donc dans cet exemple, la pince 7-8.) Le non-respect de cette règle conduit à des glissements de fraise dans la pince.

ATTENTION : contrairement à ce que la plupart des débutants imaginent, une fraise mal serrée ne s'enfonce pas forcément dans la pince. il arrive fréquemment que la fraise tirée par l'hélice des goujures "se visse" dans la pièce, ce qui conduit généralement à la destruction de la fraise et de la pièce.

Pinces ES et ESX

De cotes identiques aux ER, les pinces ES et ESX comportent moins de fentes ce qui leur confère une moins grande plage de serrage. Elles se montent en lieu et place des pinces ER mais il en faut plus pour couvrir l'ensemble des dimensions. Il est donc plus intéressant de s'équiper de pinces ER, même si on dispose d'un porte-pinces ESX.

Pinces E

Les pinces E (sans suffixe) sont les premières pinces à 8 degrés mises sur le marché. Elles ne comportent pas la gorge d'extraction. On ne peut les retirer du porte-pinces qu'en les repoussant par l'arrière. L'écrou du porte-pinces E ne comporte pas de rondelle élastique d'extraction. On ne peut panacher les montages qu'à condition d'utiliser l'écrou adapté au type de pince utilisé.

Montage des pinces ER, ES et ESX

Les pinces doivent d'abord être montées dans l'écrou, de telle manière que la rondelle élastique puisse les retirer au démontage. Je n'ai pas trouvé de vidéo en français qui me satisfasse. Des vidéos françaises existent, mais elles contiennent des informations inexactes. Je préfère vous présenter celle-ci en anglais qui est bien plus pertinente. Vous pouvez utiliser le traducteur de Youtube (langage approximatif), mais les images et le buzzer suffiront à discriminer les bonnes pratiques des mauvaises.

Pinces OZ

Parfois appelées GRS, ces pinces sont couramment utilisées en Europe et notamment en Allemagne où elles sont probablement les plus répandues. Elles sont définies par les normes DIN ISO 10897.

Elles ont une conicité de 10 %.

les dimensions les plus employées sont OZ 25 sur machines moyennes et OZ32 sur machines de forte puissance (souvent broche ISO 50.)

Il existe des pinces fendues d'un seul côté et d'autres des deux côtés (type "accordéon".)

Les pinces OZ n'existent pas dans toutes les dimensions. Neuves, elles sont généralement plus chères que les pinces E. Je ne sais pas s'il existe plusieurs qualités de pinces OZ. les miennes ont une très bonne coaxialité.

PINCES DECKEL

Les broches de fraiseuses DECKEL utilisent souvent des pinces permettant de serrer directement l'outil dans la broche SK40 sans pièce intermédiaire.

Ce montage pour autant séduisant qu'il puisse être doit être réservé à des travaux nécessitant une très grande précision car ces pinces sont très coûteuses.

PINCES DUFOUR

Les pinces DUFOUR ont un cône 7/24. Ce cône a les dimensions des cônes SA30.

Elles comportent un nez muni d'une gorge qui dépasse de la pince. Pour les extraire, on place une fourchette en tôle dans la gorge et on desserre l'écrou.

Les pinces Dufour ne sont plus commercialisées à ma connaissance.

Pinces BRIDGEPORT R8

Pinces pour montage direct dans les cônes de broches des machines Bridgeport.

Voir définition dans la première partie de cet article.

Lien vers première partie

Pinces RUBBERFLEX

Les pinces Rubberflex sont des pinces en composite acier-caoutchouc qui leur confère une souplesse nécessaire pour éviter les ruptures de tarauds. Elles sont utilisées sur les appareils à tarauder Tapmatic.