mandrin

Un mandrin est un dispositif de serrage qui maintient fermement une pièce, un outil ou un matériau pendant qu'un travail est effectué dessus. L'application la plus courante est le maintien d'un foret rotatif ou d'un outil de coupe sur une machine-outil, mais les mandrins apparaissent partout où quelque chose doit être maintenu stable contre une force, une vibration ou une charge excentrique significative.

La conception de base utilise plusieurs mors en acier trempé (généralement trois ou quatre) qui se ferment vers l'intérieur autour de l'objet maintenu. Les mors sont entraînés par un filetage conique ou un système de cames rotatives, qui convertissent tous deux un mouvement de rotation ou axial unique en une fermeture synchronisée des mors. Lorsque vous serrez un mandrin de perceuse avec la clé, vous tournez une spirale qui force tous les mors vers l'intérieur en même temps, créant une pression de serrage qui augmente à mesure que vous tournez. Un mandrin bien conçu maintient la concentricité, ce qui signifie que l'objet maintenu reste centré et ne vacille pas.

Trois catégories dominent l'utilisation industrielle. Un mandrin à clé nécessite un outil séparé (la clé de mandrin) pour serrer et desserrer les mors; vous devez retirer cette clé avant d'utiliser la machine, sinon elle devient un projectile volant. Un mandrin auto-serrant utilise une poignée ou un mécanisme à cliquet qui élimine la clé mais sacrifie souvent une partie de la force de serrage. Un mandrin à pince utilise un manchon conique fendu plutôt que des mors discrets et offre une excellente précision de faux-rond pour les travaux de précision, en particulier sur les tours et les fraiseuses à grande vitesse.

La taille est importante dans le choix du mandrin. Un mandrin est spécifié par la taille du diamètre de son alésage et sa plage de serrage maximale. Un mandrin de perceuse typique peut serrer des forets de 0 à 13 millimètres; un grand mandrin de tour peut manipuler des pièces jusqu'à 200 millimètres de diamètre. Les mors eux-mêmes s'usent à l'usage et peuvent être remplacés indépendamment. Le faux-rond (l'écart par rapport au vrai centre) dépend de l'état des mors, de l'usure de l'alésage et de la fermeté du serrage; les applications de précision peuvent nécessiter un faux-rond inférieur à 0,05 millimètre.

Les modes de défaillance incluent le glissement des mors sous les charges de coupe, les filetages usés qui empêchent un serrage complet et la dérive de concentricité qui provoque des vibrations et du broutage. Les mandrins doivent être maintenus propres, exempts de copeaux et de liquide de refroidissement, car les débris empêchent la fermeture complète des mors. Le nom vient de l'ancien terme de menuiserie pour une pince ou un étau, emprunté au moyen anglais.