EP1750901A1 - Pince de maintien d"une piece a usiner dans une machine de meulage - Google Patents

Pince de maintien d"une piece a usiner dans une machine de meulage

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EP1750901A1
EP1750901A1 EP05740399A EP05740399A EP1750901A1 EP 1750901 A1 EP1750901 A1 EP 1750901A1 EP 05740399 A EP05740399 A EP 05740399A EP 05740399 A EP05740399 A EP 05740399A EP 1750901 A1 EP1750901 A1 EP 1750901A1
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EP
European Patent Office
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branches
arms
clamp
pivoting device
central zone
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05740399A
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German (de)
English (en)
Inventor
Emmanuel Frei
Michel Rollier
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Rollomatic SA
Original Assignee
Rollomatic SA
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
    • B24B3/24—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of drills
    • B24B3/247—Supports for drills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • B24B3/24—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of drills
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/066—Work supports, e.g. adjustable steadies adapted for supporting work in the form of tools, e.g. drills
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0044—Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching
    • H05K3/0047—Drilling of holes

Definitions

  • Pliers for holding a workpiece in a grinding machine are provided.
  • the present invention relates to a clamp for holding a workpiece in a grinding machine.
  • the grinding machine is equipped with a holding clamp ensuring secure support of the workpiece, in particular of the cylindrical end portion of the drill during at least part of the operations.
  • Retaining clamps comprising, in one piece, a central zone of attachment to a support and two parallel branches connected to the central zone by several narrow arms which are elastically deformable. At one of their ends, the branches are provided with spouts adapted to the type of parts to be supported while a pressure mechanism acts on their other end to cause the clamping of the spouts.
  • the clamp In the state of rest, the clamp is in the open position and its closing, for engagement of the part, requires the action of a guided pusher acting between the ends of the arms of the clamp opposite to those carrying the spouts.
  • the spouts When the spouts are closed, the part, the pliers arms and the pusher constitute a hyperstatic system. It follows that, if the closing movement is not strictly isometric (for example if the pusher does not press equally on the two branches of the clamp, in particular due to wear or play), this movement causes a displacement of the part which constitutes the weak element of the system.
  • the present invention relates to a gripper for holding a workpiece on a grinding machine, in particular for drilling drills with end portion having a large length to diameter ratio, comprising a gripper body in one piece with two parallel branches having a rear end and a front end, with a central zone for fixing the clamp on a support, and elastically flexible arms cut out from the body so as to ensure the connection between the central zone and the branches by forming a pivoting device , so that a control member acting on the rear ends of the branches causes the front ends to be moved apart or brought together by pivoting the branches in the pivoting device, characterized in that the pivoting device is arranged so that the control member being in a rest position, the front ends of the branches are brought together es and the clamp is in the closed position, while in moving towards an active position, this control member deforms the pivoting device and the front ends of the branches are spaced apart.
  • the opening of the clamp can be obtained by displacement of a control member in translation along the rear ends of the branches, two diverging ramps on the branches of the clamp transforming the longitudinal movement into a transverse movement causing the branches to pivot.
  • at least one of the tips of the spouts has a groove having a vee shape so as to constitute two points of contact with the workpiece, which makes it possible to maintain the workpiece to be ground. '' in a statically determined manner, without risk of modification of the conditions of taking.
  • the pivoting device is preferably produced by a cut in the blank of the body of the clamp by forming four elastic arms connecting two by two the central area to each of the branches which determines two parallel, fictitious axes of rotation, ensuring operation high precision.
  • - fig. 1 is a top plan view showing the one-piece body of the clamp
  • FIG. 6 is a top plan view showing the pliers complete with its control member.
  • the clamp body 1 shown in FIG. 1 is a steel part having the desired metallurgical properties so that its various parts, obtained after cutting, fulfill the required functions. These different parts include a central zone 2, two parallel branches of symmetrical shapes 3 and 4, and a pivoting device 5 forming two fictitious pivot axes a and b (corresponding to the respective intersections of the axes of the arms 12 and 15 and of the arms 13 and 14 described below), which we see that they are located on the same line perpendicular to the general longitudinal axis of the clamp, on either side of this axis.
  • the central zone 2 is rectangular in shape with a central hole 6 tapped for fixing the body 1 on a fixed support, and with four holes 7 adjusted and intended to receive positioning pins on the support. It is delimited with respect to the branches 3 and 4 by a narrow cutout 8 which surrounds it on its four sides except in the center of the side facing the front end of the branches.
  • a slightly trapezoidal space 16 separates the rear ends of the branches 3 and 4 which each still have a ramp 27 and 28 intended to cooperate with a control member 26 (fig. 6) of the openings and closings of the clamp, as will be seen more far. Stops 32, 33 for limiting the opening stroke of the clamp are also provided near the rear ends of the branches 3 and 4.
  • FIG. 5 the rim 20 of FIG. 2 on a considerably enlarged scale.
  • the two sides 23 and 24 of the groove 22 are planar and, in this example, perpendicular to one another.
  • the end of an oblique edge between the bevelled face and the upper flat face of the spout 17 terminates in the center of the flank 23.
  • the cylindrical surface of a drill 25 is engaged in the groove 22 so as to press along four generatrices against the sides 23 and 24 of the tips of the two nozzles 17.
  • only one of the tips 20 of the clamping spouts 17 has a groove 22 with a vee profile, the tip 20 of the other spout may not have a groove.
  • one or both grooves with a vee profile can be replaced by grooves in the shape of a half-moon or any other suitable shape.
  • the two nozzles 17 of the clamp are fixed on the front parts of the branches 3 and 4 in positions which are exactly determined by pins 29 engaged in the openings 18 and 19 and the corresponding holes of the branches 3 and 4.
  • plates 30 fixed by screws 31 ensure the fixing. It is understood that the positioning of the spouts on the clamp by means of the pins 29 and the screws 31 is carried out as a function of the diameter of the terminal part of the drill, so that in the closed position, with the control member 26 in the offset position , the pivoting device 5 is in a state of elastic bending ensuring the clamping of the terminal part of the drill, so that the grinding can be carried out safely.
  • the member 26 is moved to the ramps 27, 28, which has the effect of opening the clamp and therefore allowing the drill to be released.
  • each set of spouts adapted to the different grinding drills can be mounted case by case on the same pliers. However, it may also be preferable to provide that each set of spouts is permanently mounted on different pliers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

Le corps (1) est découpé en une pièce avec la zone centrale (2) qui sera rigidement fixée sur un support, les deux branches parallèles (3, 4) et le dispositif de pivotement (5) avec les quatre bras élastiques (12, 13, 14, 15) reliant les branches à la zone centrale (2). Les becs (17) sont fixés sur les branches (3, 4) par les goupilles (29), les plaquettes (30) et les vis (31). En position de repos de l'organe de commande (26), la partie terminale d'un foret (25) est serrée entre les pointes des becs (17). L'ouverture de la pince s'effectue par déplacement de l'organe (26) qui, en montant sur les rampes (27, 28), rapproche les extrémités arrières des branches et déforme le dispositif de pivotement de manière à écarter les becs (17) l'un de l'autre.

Description

Pince de maintien d'une pièce à usiner dans une machine de meulage .
La présente invention concerne une pince de maintien d'une pièce à usiner dans une machine de meulage.
Pour certaines pièces nécessitant des usinages par meulage, comme par exemple des outils de perçage en métal dur ou en acier rapide devant satisfaire à des exigences très poussées, notamment lorsqu'il s'agit de forets ayant un grand rapport longueur sur diamètre, il faut que la machine à meuler soit équipée d'une pince de maintien assurant un appui sûr de la pièce, notamment de la partie cylindrique terminale du foret pendant au moins une partie des opérations.
On connaît actuellement des pinces de maintien comportant, en une pièce, une zone centrale de fixation sur un support et deux branches parallèles reliées à la zone centrale par plusieurs bras étroits et déformables élastiquement . A l'une de leurs extrémités, les branches sont pourvues de becs adaptés au type de pièces à soutenir tandis qu'un mécanisme de pression agit sur leur autre extrémité pour provoquer le serrage des becs. A l'état de repos, la pince est en position ouverte et sa fermeture, pour mise en prise de la pièce, nécessite l'action d'un poussoir guidé agissant entre les extrémités des bras de la pince opposées à celles portant les becs. Lors de la fermeture des becs, la pièce, les bras de la pince et le poussoir constituent un système hyperstatique. Il en résulte que, si le mouvement de fermeture n'est pas rigoureusement isométrique (par exemple si le poussoir n'appuie pas de façon égale sur les deux branches de la pince, notamment pour cause d'usure ou de jeu) , ce mouvement provoque un déplacement de la pièce qui constitue l'élément faible du système .
La présente invention a pour objet une pince de maintien améliorée, avec laquelle la prise de pièce est réalisée par déformation élastique mais passivement, en l'absence de force extérieure . Le montage des becs est tel que la pince exerce en position fermée une force déterminée sur la pièce, sans action extérieure .
A cet effet, la présente invention concerne une pince de maintien pour pièce à usiner sur une machine de meulage, notamment pour forets de perçage à partie terminale présentant un grand rapport longueur sur diamètre, comportant un corps de pince en une pièce avec deux branches parallèles ayant une extrémité arrière et une extrémité avant, avec une zone centrale de fixation de la pince sur un support, et des bras élastiquement flexibles découpés dans le corps de manière à assurer la liaison entre la zone centrale et les branches en formant un dispositif de pivotement, de sorte qu'un organe de commande agissant sur les extrémités arrières des branches provoque des écartements ou des rapprochements des extrémités avant par pivotement des branches dans le dispositif de pivotement, caractérisée en ce que le dispositif de pivotement est agencé de manière que l'organe de commande étant dans une position de repos, les extrémités avant des branches sont rapprochées et la pince est en position de fermeture, tandis qu'en se déplaçant vers une position active, cet organe de commande déforme le dispositif de pivotement et les extrémités avant des branches sont écartées .
De préférence, les extrémités avant des branches sont équipées de becs de serrage adaptés aux dimensions de la pièce à maintenir, fixés par des moyens de fixation, de manière à empêcher tout déplacement lors du meulage .
L'ouverture de la pince peut être obtenue par déplacement d'un organe de commande en translation le long des extrémités arrières des branches, deux rampes divergentes sur les branches de la pince transformant le mouvement longitudinal en un mouvement transversal provoquant le pivotement des branches . Dans une forme de réalisation préférentielle, l'une au moins des pointes des becs présente une gorge ayant une forme en vé de façon à constituer deux points de contact avec la pièce, ce qui permet d'assurer le maintien de la pièce à meuler d'une manière statiquement déterminée, sans risque de modification des conditions de prise.
Le dispositif de pivotement est de préférence réalisé par une découpe dans l'ébauche du corps de la pince en formant quatre bras élastiques reliant deux à deux la zone centrale à chacune des branches ce qui détermine deux axes de rotation parallèles, fictifs, assurant un fonctionnement de haute précision.
La construction selon l'invention permet de produire des pinces capables de maintenir des parties cylindriques terminales de forets de très faibles diamètres, en particulier des diamètres de l'ordre de 0,05 mm. De tels forets sont utilisés par exemple sur des plaques de circuits imprimés pour exécuter des trous avec une précision de l'ordre du micron.
On décrit maintenant, à simple titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention en se référant aux dessins annexés, dont
- la fig. 1 est une vue en plan de dessus montrant le corps monobloc de la pince;
- les fig. 2, 3 et 4 sont des vues d'un bec de serrage, respectivement en plan, en élévation latérale et en élévation en bout;
- la fig. 5 est une vue en plan à échelle agrandie montrant la partie de la pointe du bec de la fig. 2 située à l'intérieur du cercle c; et
- la fig. 6 est une vue en plan de dessus montrant la pince complète avec son organe de commande. Le corps de pince 1 représenté à la fig. 1 est une pièce en acier présentant les propriétés métallurgiques voulues pour que ses différentes parties, obtenues après découpe, remplissent les fonctions requises. Ces différentes parties comprennent une zone centrale 2, deux branches parallèles et de formes symétriques 3 et 4, et un dispositif de pivotement 5 formant deux axes de pivotement fictifs a et b (correspondant aux intersections respectives des axes des bras 12 et 15 et des bras 13 et 14 décrits plus loin), dont on voit qu'ils sont situés sur une même ligne perpendiculaire à l'axe général longitudinal de la pince, de part et d'autre de cet axe.
La zone centrale 2 est de forme rectangulaire avec un trou central 6 taraudé pour la fixation du corps 1 sur un support fixe, et avec quatre trous 7 ajustés et destinés à recevoir des goupilles de positionnement sur le support. Elle est délimitée par rapport aux branches 3 et 4 par une découpe étroite 8 qui l'entoure sur ses quatre côtés sauf au centre du côté tourné vers 1 ' extrémité avant des branches .
Cette interruption de la découpe 8 située entre deux portions terminales légèrement élargies 8a et 8b forme la base du dispositif de pivotement 5. Celui-ci est délimité d'autre part par deux découpes profilées et symétriques 9 et 10 ayant la forme de triangles curvilignes ou de profils de fleurs et par une extrémité élargie lia d'une fente 11 qui s'étend selon l'axe longitudinal du corps 1 et sépare l'une de l'autre les extrémités avant des branches 3 et 4. Ainsi, le dispositif de pivotement 5 est constitué de quatre bras courts et étroits 12, 13, 14 et 15 disposés en éventail et reliant les branches 3 et 4 par leur partie avant à la zone centrale 2 du corps 1. Pour réaliser les découpes, on peut utiliser des outillages à commande contrôlée, comme l' électroérosion par exemple. Dans l'exemple représenté, la découpe est réalisée de façon que les deux bras 12 et 13 sont orientés sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de la pince, avec les deux bras 14 et 15 orientés de façon sensiblement perpendiculaire audit axe longitudinal .
Un espace 16 légèrement trapézoïdal sépare les extrémités arrières des branches 3 et 4 qui présentent encore chacune une rampe 27 et 28 destinée à coopérer avec un organe de commande 26 (fig. 6) des ouvertures et fermetures de la pince, comme on le verra plus loin. Des butées 32, 33 de limitation de la course d'ouverture de la pince sont également prévues à proximité des extrémités arrières des branches 3 et 4.
L'un des becs de serrage 17 est représenté aux fig. 2 à 5. En plan (fig. 2), il présente une forme allongée généralement rectangulaire avec, dans sa partie avant, une face biseautée et un côté latéral oblique. Deux forures 18 et 19 reliées par des découpes transversales respectivement à la face externe et à la face interne du bec sont prévues pour l'engagement de goupilles qui viendront se loger sans jeu avec serrage élastique dans des forures correspondantes de la branche de pince destinée à recevoir le bec. La pointe antérieure du bec 17 présente encore un rebord 20 rectangulaire proéminent vers l'intérieur (fig. 3 et 4), dans lequel est ménagée une gorge 22, réalisée de préférence en vé. Tous ces éléments sont réalisés avec une extrême précision, les becs 17 étant formés dans un acier fortement allié, par exemple au MnCr trempé et revenu.
Pour montrer le détail du maintien, on a représenté à la fig. 5 le rebord 20 de la fig. 2 à une échelle considérablement agrandie. Les deux flancs 23 et 24 de la gorge 22 sont plans et, dans cet exemple, perpendiculaires l'un à l'autre. L'extrémité d'une arête oblique entre la face biseautée et la face plane supérieure du bec 17 aboutit au centre du flanc 23. La portée cylindrique d'un foret 25 est engagée dans la gorge 22 de façon à appuyer selon quatre génératrices contre les flancs 23 et 24 des pointes des deux becs 17. Selon une variante d'exécution, l'une seulement des pointes 20 des becs de serrage 17 présente une gorge 22 à profil en vé, la pointe 20 de l'autre bec pouvant ne pas comporter de gorge. Selon d'autres variantes d'exécution, l'une ou les deux gorges à profil en vé peuvent être remplacées par des gorges en forme de demi-lune ou de tout autre forme adéquate .
La pince est représentée dans son ensemble, avec un foret 25, à la fig. 6. Les deux branches 3 et 4, de part et d'autre de la zone centrale 2, se trouvent dans leur position de fermeture, l'organe de commande 26 étant décalé par rapport à l'extrémité arrière des branches et des rampes 27, 28. Cet organe 26 est une bague coulissant sur les flancs extérieurs des branches 3 et 4 et se déplaçant sous l'effet d'un mécanisme qu'il n'est pas nécessaire de décrire.
Comme mentionné plus haut, l'espace 16 est légèrement trapézoïdal. De même, les espaces longitudinaux séparant la zone centrale 2 des bras 3 et 4 sont de formes légèrement trapézoïdales. Cet agencement permet aux dits espaces d'absorber les mouvements de rapprochement des bras 3 et 4 de l'ouverture de la pince.
Les deux becs 17 de la pince sont fixés sur les parties avant des branches 3 et 4 dans des positions qui sont exactement déterminées par des goupilles 29 engagées dans les ouvertures 18 et 19 et les trous correspondant des branches 3 et 4. Comme on le voit à la fig. 6, des plaquettes 30 fixées par des vis 31 assurent la fixation. On comprend que le positionnement des becs sur la pince grâce aux goupilles 29 et aux vis 31 est réalisé en fonction du diamètre de la partie terminale du foret, de manière que dans la position de fermeture, avec l'organe de commande 26 en position décalée, le dispositif de pivotement 5 soit dans un état de flexion élastique assurant le serrage de la partie terminale du foret, de manière à ce que le meulage puisse s'effectuer de façon sûre. Une fois le meulage terminé, l'organe 26 est déplacé sur les rampes 27, 28, ce qui a pour effet d'ouvrir la pince et par conséquent de permettre le dégagement du foret.
Dans l'exemple décrit et représenté sur les figures, l'ensemble est agencé de façon que l'ouverture de la pince soit provoquée par un mouvement vers le bas de 1 ' organe de commande 26. L'ensemble peut bien entendu également être aménagé de façon que l'ouverture de la pince soit provoquée par un mouvement vers le haut de l'organe de commande 26.
En pratique, différents jeux de becs adaptés aux différents forets à meuler peuvent être montés de cas en cas sur une même pince. Cependant, il peut aussi être préférable de prévoir que chaque jeu de becs soit monté à demeure sur des pinces différentes.
Avec le système décrit, le maintien de la pièce est statiquement déterminé, sans action extérieure, sans modification des conditions de prise. L'usure des pièces d'actionnement ni aucune autre perturbation n'ont d'influence sur la prise et le maintien des pièces à meuler. Une précision bien inférieure au micron (10~6 mètre) peut être obtenue en pratique.

Claims

Revendications
1. Pince de maintien pour pièce à usiner sur une machine de meulage, notamment pour forets de perçage à partie terminale présentant un grand rapport longueur sur diamètre, comportant un corps de pince (1) en une pièce avec deux branches (3, 4) parallèles ayant une extrémité arrière et une extrémité avant, avec une zone centrale (2) de fixation de la pince sur un support, et des bras élastiquement (12, 13, 14, 15) flexibles découpés dans le corps de manière à assurer la liaison entre la zone centrale et les branches en formant un dispositif de pivotement (5), de sorte qu'un organe de commande (26) agissant sur les extrémités arrières des branches provoque des écartements ou des rapprochements des extrémités avant par pivotement des branches dans le dispositif de pivotement, caractérisée en ce que le dispositif de pivotement (5) est agencé de manière que l'organe de commande (26) étant dans une position de repos, les extrémités avant des branches (3, 4) sont rapprochées et la pince est en position de fermeture, tandis qu'en se déplaçant vers une position active, cet organe de commande déforme le dispositif de pivotement et les extrémités avant des branches sont écartées.
2. Pince selon la revendication 1, caractérisée en ce que les extrémités avant des branches sont équipées de becs de serrage (17) adaptés aux dimensions de la pièce (25) à maintenir, fixés par des moyens de fixation (29, 30, 31) , de manière à empêcher tout déplacement lors du meulage.
3. Pince selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de pivotement est formé de quatre bras (12, 13, 14, 15) partant sur un côté de la zone centrale, dirigés en éventail, symétriquement pour aboutir sur chacune des branches (3, 4) en deux emplacements voisins, le tout de manière à définir lors de la déformation du dispositif (5) deux axes fictifs de pivotement (a, b) correspondant chacun à l'une des branches .
4. Pince selon la revendication 3, caractérisée en ce que le pourtour de la zone centrale (2), les quatre bras (12, 13, 14, 15) et l'espace (11) entre les extrémités avant des branches sont des fentes ou des ouvertures profilées usinées au moyen d'outils à commande contrôlée, dans le corps (1), celui-ci étant en un métal ayant des propriétés de déformation élastique appropriées,
5. Pince selon la revendication 4, caractérisée en ce que la zone centrale (2) est une partie de forme rectangulaire du corps (1) avec un trou central pour la fixation au support par vis et quatre trous ajustés avec précision pour le positionnement exact sur le support au moyen de goupilles, les quatre bras du dispositif de pivotement (5) étant rattachés à ladite zone centrale au milieu de son côté tourné vers l'extrémité avant des branches.
6. Pince selon la revendication 2, caractérisée en ce que les becs de serrage (17) sont positionnés sur les branches (3, 4) par des goupilles (29) , fixés par des vis (31) et assurés par des plaquettes (30) vissées sur les branches de la pince.
7. Pince selon la revendication 2 ou la revendication 6, caractérisée en ce que l'une au moins des pointes (20) des becs de serrage (17) présente une gorge (22) à profil en vé ajusté aux dimensions d'une extrémité cylindrique de la pièce à maintenir (25) , de manière que cette partie cylindrique soit soutenue au moins d'un côté selon deux génératrices de son profil .
8. Pince selon la revendication 7, caractérisée en ce que les pointes (20) des deux becs de serrage (17) présentent des gorges (22) à profil en vé ajustés aux dimensions d'une extrémité cylindrique de la pièce à maintenir.
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