cône de machine

Un cône de broche est un logement conique standardisé intégré à la broche d'un tour, d'une fraiseuse ou d'une autre machine-outil. Son rôle est de saisir et de positionner une queue conique correspondante, maintenant un outil de coupe ou un porte-outil (tel qu'un mandrin, une pince de serrage ou une barre d'alésage) avec suffisamment de rigidité et de répétabilité pour usiner avec précision. Le cône lui-même est toujours conique, avec un angle faible, généralement de 3 à 5 degrés, de sorte qu'une légère poussée axiale force l'outil fermement en place par action de calage.

Les cônes de broche les plus courants dans l'industrie moderne sont le cône Morse (pour les petites machines-outils et les perceuses à colonne) et le cône ISO (pour les fraiseuses et les centres d'usinage). Les cônes Morse vont de la taille 0 à 6, les numéros 2 et 3 dominant la pratique en atelier. Les cônes ISO sont désignés par le diamètre de leur nez de broche et se présentent sous des formes telles que ISO 50, ISO 80 et ISO 100. Chaque norme spécifie des angles de cône, des distances de retrait et des surfaces d'appui exacts afin qu'un outil fabriqué selon le cône d'un fabricant s'adapte à la machine d'un autre fabricant.

L'outil est généralement inséré à la main ou avec une légère pression manuelle, et est retiré à l'aide d'une barre de traction à ressort ou d'un boulon de traction qui traverse l'axe de la broche. Cette barre frappe un patin de traction moulé dans la queue de l'outil, créant la petite secousse nécessaire pour briser le coin et extraire l'outil proprement. Sans une extraction appropriée, les outils peuvent se coincer et endommager à la fois le logement du cône et l'outil lui-même.

Les cônes de broche accumulent la saleté, les copeaux et les résidus de liquide de coupe au fil des années d'utilisation. Même une fine couche de contamination empêche un positionnement complet, provoquant un faux-rond (erreur radiale) qui ruine la précision dimensionnelle et peut faire vibrer l'outil et le desserrer en cours de coupe. Un logement de cône usé, marqué par des rayures et des éraflures, ne serre pas non plus correctement. Les opérateurs expérimentés nettoient le cône et la queue de l'outil avec une brosse sèche ou de l'air comprimé avant chaque montage, et inspectent les rayures tous les quelques mois.

Lorsqu'un cône devient trop usé pour maintenir les outils sans faux-rond excessif (généralement 0,25 mm ou plus), il doit être alésé et réalésé à la taille standard supérieure suivante, ou la broche doit être remplacée. Pour cette raison, la conception des cônes de broche est l'un des rares aspects de la construction des machines-outils où la normalisation a perduré pendant plus d'un siècle.