Étau-limeur vertical ou mortaiseuse

L’étau-limeur vertical ou mortaiseuse, appelé aussi parfois limeuse verticale, est une machine-outil utilisée pour l’usinage par mortaisage. Grâce à cet usinage, il est possible de réaliser des rainures parallèles à l’outil de coupe, mais aussi de tailler la denture d’engrenages.

Qu’est-ce qu’un étau-limeur vertical ou une mortaiseuse ?

L’étau-limeur vertical ou mortaiseuse se caractérise par un mouvement rectiligne alternatif qui permet l’usinage par enlèvement de copeaux lorsque l’outil de coupe (outil à un seul tranchant) s’approche de la surface de la pièce à usiner. La pièce reste fixée à la table de travail au moyen de différents systèmes de serrage, comme les brides.

Cette machine-outil est utilisée dans les ateliers d’usinage pour obtenir des rainures parallèles à l’outil de coupe, mais aussi pour réaliser les contours de cames, de plaques, de leviers, d’engrenages, de clavettes, etc. La mortaiseuse est une machine-outil qui a stagné, qui ne s’est pas adaptée aux nouvelles technologies d’usinage, puisque les travaux qui y sont réalisés peuvent être exécutés sur d’autres machines-outils comme la fraiseuse.

Toutefois, l’étau-limeur vertical ou mortaiseuse présente l’avantage de pouvoir accueillir des pièces à usiner de plus grandes dimensions que d’autres machines-outils réalisant ces procédés.

La mortaiseuse se compose des éléments suivants :

• Banc, équipé du chariot longitudinal sur lequel repose le chariot transversal avec une table tournante (selon la machine).
• Montant.
• Porte-outil.
• Coulisseau.
• Table de travail.
• Boîte de vitesses.

Types de mortaiseuses

Universelle	La mortaiseuse universelle ou ordinaire peut avoir une tête fixe (verticale) ou orientable (mortaiseuse inclinée). La table de ces mortaiseuses peut être carrée ou circulaire ; si la table est circulaire, outre le mouvement des deux axes perpendiculaires, le plateau de la table tourne également.
Poinçonneuses	Elles ressemblent aux mortaiseuses universelles ou courantes, mais offrent une puissance supérieure et une plus grande précision dans les travaux.
Mortaiseuse à portique	Elle s’emploie pour l’usinage de pièces de grandes dimensions. Elle s’installe sur une table de grande taille sur laquelle est placé un portique auquel se fixe le porte-outil. Le mouvement de cette mortaiseuse est différent, puisque l’avance est obtenue grâce au portique.
Portables	Ce sont des mortaiseuses employées pour l’usinage de pièces de grandes dimensions qui ne pourraient pas être travaillées sur les autres types de machines.
Mortaiseuses modernes	Bien que les mortaiseuses soient des machines qui ne se sont pas pleinement développées, car les travaux qui y sont réalisés peuvent être exécutés sur d’autres machines comme les fraiseuses, il faut souligner qu’il existe des mortaiseuses modernes dotées d’une table tournante sur le chariot transversal et qui fonctionnent grâce à une vis sans fin et une couronne hélicoïdale. Sur celles-ci, il est possible de réaliser quatre types de mortaisage : contournage, mortaisage circulaire, division d’une pièce en parties égales et mortaisage dans un même plan.

Le processus de mortaisage sur l’étau-limeur vertical

La caractéristique principale de la mortaiseuse est son mouvement. Cette machine-outil dispose d’un mouvement rectiligne vertical alternatif d’avance et d’un autre de retour à vide sur les pièces à usiner, qui restent fixes sur la machine. Ces mouvements permettent de travailler sur des surfaces planes parallèles à la direction de coupe de l’outil à un seul tranchant.

L’étau-limeur vertical ou mortaiseuse se caractérise en outre par les trois mouvements qu’il peut réaliser :

• Coupe : effectuée par l’outil, ou outil à un seul tranchant, selon un déplacement longitudinal dans le plan vertical.
• Avance : déplacement transversal ou circulaire suivi par la pièce à usiner.
• Profondeur de passe : elle résulte du mouvement ou déplacement longitudinal et axial de la pièce.

Le mouvement de pénétration ou de profondeur de passe s’obtient grâce au positionnement réalisé entre la pièce à usiner et l’outil à un seul tranchant. Le mouvement de pénétration s’obtient dès la première passe, car il s’agit d’un travail préalable à l’enlèvement de copeaux. Toutefois, une fois la pièce fixée, les mouvements de pénétration suivants (si plusieurs passes sont nécessaires) s’obtiennent par le déplacement de la pièce à usiner.

Comment fonctionne l’étau-limeur vertical ou mortaiseuse ?

L’étau-limeur vertical ou mortaiseuse repose sur un principe de fonctionnement de base par lequel l’énergie électrique est convertie en énergie mécanique grâce à l’action du moteur électrique. L’énergie mécanique obtenue passe par la boîte de vitesses, où l’opérateur doit régler l’allure. La boîte de vitesses transmet ensuite cette énergie à la broche de la machine par l’intermédiaire d’engrenages, là où se trouve l’outil de coupe. Selon le travail à réaliser, les mouvements de la mortaiseuse décrits ci-dessus se produisent. Ces mouvements servent à entraîner l’outil à un seul tranchant d’un mouvement rectiligne de va-et-vient ; pendant la descente de l’outil de coupe, la compression se produit et, lorsque l’outil entame son retour, l’enlèvement de copeaux se produit.