Porte-outils CNC — mandrin, pince ER, hydraulique : comment choisir
Le porte-outil est le maillon entre la broche et l'arête de coupe. Un faux-rond (TIR) trop élevé dégrade le Ra, génère des vibrations et use les dents inégalement. Ce guide compare les 5 types principaux et donne les règles de sélection.
Types de porte-outils
Mandrin à pinces ER
TIR 5–15 µm TIRRigidité: MoyenneAvantages
- Universel — une série de pinces couvre Ø2 à Ø34 mm
- Économique — standard atelier tous types de machines
- Interchangeable rapide entre diamètres
- Acceptable pour ébauche et finition standard
Limites
- TIR 5–15 µm — insuffisant pour les finitions de précision < Ra 0.8 µm
- Répétabilité de serrage variable (état des pinces, couple)
- Sensible à l'usure des noix et des clavettes
Usage typique : Fraisage courant, perçage, taraudage, ébauche et finition standard
Mandrin hydraulique
TIR < 3 µm TIRRigidité: Très hauteAvantages
- TIR < 3 µm — idéal finition Ra < 0.4 µm et tolérances H6/H7
- Amortissement des vibrations par le film d'huile
- Serrage uniforme sur toute la longueur — moins de BUE
- Durée de vie outil +20–40 % vs pince ER en finition
Limites
- Coûteux (150–600 € par unité)
- Diamètre fixe — un mandrin par diamètre
- Sensible aux chocs (membrane déformable)
Usage typique : Finition aluminium et acier, fraises de précision, petits diamètres (Ø4–20 mm)
Mandrin à serrage thermique (shrink fit)
TIR < 1–3 µm TIRRigidité: MaximumAvantages
- TIR < 1 µm — le plus précis disponible
- Rigidité maximale — aucun jeu mécanique
- Profil mince — accès aux zones difficiles
- Idéal pour les vitesses très élevées (> 20 000 tr/min)
Limites
- Nécessite un appareil de chauffe dédié (500–2000 €)
- Diamètre fixe — un porte-outil par diamètre outil
- Changement outil plus long (chauffe + refroidissement)
Usage typique : Haute vitesse, finition précision, fraises carbure monobloc Ø4–25 mm
Queue Weldon (fraisage)
TIR 10–30 µm TIRRigidité: Haute axialeAvantages
- Aucun risque de traction axiale — la vis bloque le méplat
- Idéal pour les opérations à forte poussée axiale (plongée, surfaçage)
- Simple et robuste — standard atelier historique
Limites
- TIR élevé (10–30 µm) — mauvais pour la finition
- Marque le méplat à la vis — outil non réutilisable avec autre mandrin
- Vibrations plus fréquentes qu'un ER ou hydraulique
Usage typique : Fraisage en pleine matière, ébauche agressives, acier et fonte
Cône Morse (perçage / alésage)
TIR 5–20 µm TIRRigidité: MoyenneAvantages
- Standard universel pour forets et alésoirs grande série
- Auto-freinant — tient sans visserie
- Compatible avec la plupart des broches tour et fraiseuse
Limites
- Difficile à déloger sans chasse-cône
- Pas adapté aux vitesses élevées (déséquilibre)
- Peu précis pour la finition
Usage typique : Forets HSS/carbure, alésoirs, broches de tour et perceuse à colonne
Vibrations et broutage
Impact du porte-outil sur les vibrations en fraisage
Taraudage CNC
Choix du porte-outil pour G84 rigide