Quelle différence entre TIR et répétabilité ?

Le TIR (Total Indicator Reading) mesure l'oscillation radiale d'un outil monté dans le mandrin par rapport à l'axe de rotation. Un TIR de 3 µm signifie que l'extrémité de l'outil décrit un cercle de 3 µm de rayon. La répétabilité est la capacité à retrouver le même TIR après démontage/remontage. Un mandrin hydraulique a un bon TIR ET une bonne répétabilité. Un mandrin 3 mors peut avoir un bon TIR sur un montage donné, mais une répétabilité médiocre.

Comment choisir entre pince ER et mandrin hydraulique ?

La pince ER est économique, polyvalente et convient aux fraises de Ø 3–20 mm en fraisage de finition sur aluminium ou acier doux. Le mandrin hydraulique est préférable pour la production série ou lorsque le TIR doit être garanti 12 000 tr/min), préférez le mandrin à rétrécissement (shrink fit) pour l'équilibrage.

Comment mesurer le TIR d'un mandrin sur machine ?

Montez un test bar (mandrin étalon cylindrique rectifié) ou une tige de mesure de précision. Approchez un comparateur à cadran (ou comparateur électronique 0.001 mm) perpendiculairement à la tige à une distance de 3×D de la face du mandrin. Faites tourner la broche manuellement à la main. La valeur lue est le TIR. Recommencez à 2D et 5D pour détecter un défaut de concentricité progressif (outil voilé ou pince usée).

Peut-on serrer une fraise Weldon dans une pince ER ?

Non. Une fraise Weldon a un méplat sur la queue prévu pour la vis d'entraînement du mandrin Weldon (ou Weldon/side lock). La monter dans une pince ER sans vis ne garantit pas le maintien en rotation — la fraise peut glisser sous l'effort de coupe, provoquant un bris d'outil ou un accident. Il existe des pinces ER avec trou de vis (ER + Weldon) mais leur TIR est dégradé.

Mandrins et pinces CNC — guide de sélection

Name: Comparatif des types de mandrins et pinces CNC
Creator: CNCYRON

Le porte-outil est le dernier maillon entre la broche et l'outil : il conditionne le TIR, la rigidité, l'équilibrage dynamique et la durée de vie outil. Ce guide compare les 6 types principaux avec leurs critères de choix.

SERRAGE — MANDRINS CNC

Le bon mandrin ou la bonne pincedépend de cinq critères : la pièce (matière, géométrie, fragilité), la précision visée (TIR exigé), le type de mors ou d'alésage, l'effort de serrageet le couple à transmettre, et l'opération (tournage série, fraisage finition, HSM, ébauche lourde). En tournage généraliste, le 3 morscouvre la majorité des cas ; pour la précision, le 4 mors réglé. En fraisage, la pince ER est le standard polyvalent, le mandrin hydrauliquepour la série exigeante, et la frette thermique (shrink fit) pour la grande vitesse et le 5 axes. Vérifier toujours le TIR au comparateur après montage.

Comparatif des types de mandrins

Mandrin 3 mors auto-centrant

TIR 20–80 µmØ 0–250+ mmCouple : Élevé

Usage : Tournage série, ébauche, pièces standard

✓ Avantages

Serrage rapide
Universel, toutes matières
Disponible partout

✗ Limites

TIR variable selon usure
Déformation pièces fines à serrage fort

Mandrin 4 mors indépendants

TIR < 5 µm (réglé)Ø 0–400+ mmCouple : Très élevé

Usage : Pièces complexes, excentrées, prototypes, outillages

✓ Avantages

Très haute précision après réglage
Pièces non cylindriques
Pièces excentrées

✗ Limites

Réglage long (4 mors indépendants)
Non adapté à la grande série

Pince ER (ER16 à ER50)

TIR 3–10 µmØ 1–34 mm (selon ER)Couple : Moyen

Usage : Fraisage précision, petits diamètres, aluminium, plastiques

✓ Avantages

TIR constant et faible
Serrage doux (pièces fragiles)
Changement rapide

✗ Limites

Plage de diamètre limitée par pince
Couple transmissible limité

Mandrin hydraulique

TIR < 3 µmSelon alésage (fixe)Couple : Très élevé

Usage : Fraisage haute précision, production série, finition

✓ Avantages

Meilleur TIR
Amortissement vibrations
Répétabilité élevée

✗ Limites

Prix élevé
Alésage fixe (un mandrin = un Ø)

Mandrin à rétrécissement (shrink fit)

TIR < 1–3 µmSelon alésage (fixe)Couple : Très élevé (frettage)

Usage : Grande vitesse (HSM), 5 axes, micro-fraisage, profils complexes

✓ Avantages

TIR le plus faible
Excellent équilibrage dynamique
Grande rigidité

✗ Limites

Nécessite une station de chauffage inductif
Alésage fixe

Mandrin Weldon (avec vis)

TIR 15–50 µmØ 6–32 mm standardCouple : Très élevé

Usage : Fraisage lourd, ébauche, opérations à fort engagement

✓ Avantages

Anti-glissement total (vis d'entraînement)
Résistant aux efforts latéraux

✗ Limites

TIR mauvais (excentricité vis)
Vibrations en fraisage rapide

Interfaces machine (côté broche)

Standards d'interface broche / porte-outil
Interface	Description
BT30 / BT40 / BT50	Interface conique 7:24. Standard JIS B 6339. BT40 = usage courant. BT50 = machines lourdes.
HSK-A63 / HSK-E50	Interface creuse, serrage conique + face. Rigidité supérieure, idéal HSM et 5 axes.
CAT40 / CAT50	Standard américain. Similaire BT mais filetage différent. Machines Haas, Mazak (US).
SK30 / SK40 / SK50	Standard DIN 69871 (ISO 7388-1). Compatible plupart centres européens.
Capto C5 / C6	Interface polygonale Sandvik. Anti-rotation, répétabilité < 1 µm. Tournage-fraisage.

RÈGLE PRATIQUE

TIR et durée de vie outil

Un TIR de 10 µm réduit la durée de vie outil de 50 % par rapport à un TIR de 3 µm. Sur un outil à 40 €/pièce en production, le surcoût d'un mandrin hydraulique (80–200 €) est amorti en quelques dizaines de pièces. Au-delà de 12 000 tr/min, un TIR > 5 µm crée des vibrations qui dégradent l'état de surface même sur matière douce.

Questions fréquentes

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