Techniques de serrage d’outil dans les machines CNC de marbre

Les machines à commande numérique utilisent différents outils en fonction du processus spécifique à réaliser. Il existe divers types d’outils car ils sont adaptés aux applications afin d’obtenir des usinages précis dans les délais les plus courts possibles. Différents outils impliquent également différents raccords au mandrin de la machine, et donc différents attelages d’outil. On parle de différentes techniques de serrage et d’accouplement d’outils. Un usinage précis est donc obtenu grâce à au moins 3 éléments : une machine CNC professionnelle, un outil de qualité, un système de serrage précis, rapide et sûr.

Ce qui a été dit est vrai dans tous les secteurs industriels et donc cela s’applique également aux machines CNC pour le travail de la pierre et du verre. Fixation de pince ER, fixation de 1/2″, fixation à bride, fixation pour meules de profil, fixation M10, fixation M12, fixation M14 et fixation M30. Chacune de ces fixations d’outil a des caractéristiques bien définies et permet l’utilisation d’outils ayant un but bien précis. Ci-dessous, nous énumérons les 4 familles de fixation d’outil les plus courantes et mettons en évidence leurs caractéristiques.

Cnc Tool Clamping Systems

Notez bien : Il est important de bien connaître les caractéristiques de chaque attache d’outil afin de choisir toujours celle qui convient le mieux au travail à réaliser.

Montage à pince élastique ER

La pince de serrage ER permet de serrer des outils avec une attache cylindrique. Si vous êtes un marbrier et que vous travaillez avec une pantographe ou une machine CNC, vous avez sûrement déjà utilisé des pointes pour l’écriture et la gravure sur du marbre, qui ont généralement une tige cylindrique de 1 cm. Une fixation à pince ER est composée d’un logement pour la pince élastique et d’un écrou de serrage pour serrer la pince élastique elle-même.

• Si la broche a une fixation à demi-gaz, vous avez besoin d’un adaptateur demi-gaz – pince ER
• Si la broche a une fixation avec un cône ISO, alors vous avez besoin d’un cône porte-pince

Il existe différents types de pinces ER qui se différencient par leurs dimensions, et par conséquent par le diamètre maximal de la tige que l’outil à insérer peut avoir. Dans le domaine du travail du marbre, les machines CNC utilisent généralement ces 4 types de pinces ER :

• Pince ER16 – permet de serrer des outils avec une tige cylindrique jusqu’à 10 mm de diamètre.
• Pince ER20 – permet de serrer des outils avec une tige cylindrique jusqu’à 13 mm.
• Pince ER25 – pour les outils avec une tige cylindrique d’un diamètre jusqu’à 16 mm.
• Pince ER32 – les plus grandes pour serrer des outils avec une tige jusqu’à 20 mm.

Cependant, vous devez tenir compte du fait que les petites pinces ER ont également un écrou plus petit et un écrou plus petit prend moins de place. Les pantographes CNC pour la gravure, par exemple, ne sont pas de grandes machines comme les centres d’usinage, ils ont donc une hauteur utile réduite. Nous nous sommes souvent trouvés dans des situations où nous avons réussi à effectuer un certain travail en augmentant la hauteur utile modifiable en modifiant la pince ER. Exemple : en utilisant une pince ER20 au lieu d’une pince ER25, nous avons pu utiliser le même outil diamanté avec une tige cylindrique de 12 mm mais nous avons réduit l’encombrement de la fixation d’outil et donc augmenté la hauteur utile de travail.

Montage filetée

La fixation filetée 1/2″ (demi-gaz) est le type de serrage d’outil le plus répandu car de nombreux outils ont une fixation demi-gaz, comme par exemple les fraises à queue de coupe très répandues.
Dans les pantographes CNC pour marbriers qui n’ont pas de changement d’outil automatique, le demi-gaz est souvent la fixation native de la broche électrique. Cela signifie qu’aucun adaptateur ou cône de broche n’est nécessaire pour connecter l’outil demi-gaz à la broche. Dans les centres d’usinage CNC avec changement d’outil automatique ou libération rapide de l’outil, le système de serrage prévoit un cône de broche avec une fixation demi-gaz.

Le fixations filetées M10-M12 et M14 sont utilisées pour les outils de petit diamètre où un filetage 1/2″ ou M30 serait trop large.
Nous trouvons ce type de fixation d’outil principalement dans les adaptateurs et non donc directement dans un porte-outil ou dans l’arbre d’une broche électrique.
Les têtes interchangeables électrodéposées pour le marbre ont souvent un diamètre de type M car elles se connectent aux rallonges.

La fixation filetée M30, avec un diamètre de 30mm, est plus robuste que la fixation 1/2″. Ce filetage peut être directement trouvé sur un porte-outil ou sur l’arbre d’une broche électrique.

Montage à bride

Dans le cas où l’application à réaliser avec la machine CNC implique des travaux d’enlèvement de matière, tels que des évidements et des réductions de hauteur, il est nécessaire d’utiliser des meules diamantées à profil bas (également appelées meules d’évidement).

Les meules d’évidement sont soumises à de fortes contraintes pendant le travail et c’est pourquoi elles ont une fixation à bride. La fixation à bride est robuste et sécurisée, permettant d’effectuer des travaux lourds.
Elle est composée d’un insert central et de 6 trous pour autant de boulons de blocage (une bride en effet).
La fixation à bride est également recommandée lorsque des rallonges de plus de 100 mm doivent être utilisées car elle permet de réduire les vibrations.

Montage pour meules de profil

La fixation pour meules de profil est une attache d’outil utilisée lorsque des outils avec un trou central traversant doivent être utilisés.
Elle se compose donc d’une partie cylindrique dans laquelle l’outil est inséré, puis serré à l’aide d’une rondelle et d’un boulon à tête fraisée.
Généralement, la partie cylindrique a un diamètre de 22 mm ou 35 mm, mais il existe également des fixations de diamètre 12 mm et 45 mm.

Conclusion

Comme nous l’avons vu, pour chaque application, il existe un outil spécifique et pour chaque outil, il existe la fixation correcte à utiliser.
Pour passer d’une fixation à une autre, il existe également plusieurs adaptateurs et les différents adaptateurs peuvent avoir différentes hauteurs et longueurs afin d’augmenter la taille utile de travail de la machine CNC.
Le marbrier qui travaille avec des machines CNC, en plus d’avoir un kit d’outils diamantés pour travailler les différents matériaux, doit toujours avoir à disposition un kit de rallonges et d’adaptateurs entre une fixation et une autre afin d’augmenter les possibilités de travail de la machine.