Principe
Vitesse de coupe Vc (m/min), donnée par le fabricant selon la matière et l'outil. Vitesse de rotation N (tr/min) = 1 000 × Vc / (π × D). Avance par dent fz (mm/dent) ; vitesse d'avance Vf (mm/min) = N × fz × Z (nombre de dents). Profondeur de passe ap et engagement radial ae. Le débit de copeaux Q = ap × ae × Vf / 1 000 (cm³/min) mesure la productivité.
Comprendre pas à pas
1. La situation
Les conditions de coupe d'un atelier ont été fixées « à l'oreille » par chaque régleur. Les temps varient du simple au double pour une même pièce. Question : comment déterminer les conditions de coupe ?
2. Vitesses de coupe indicatives en fraisage, carbure revêtu
| Matière | Vc (m/min) | fz (mm/dent) |
|---|---|---|
| Acier non allié (C45) | 180 à 250 | 0,08 à 0,15 |
| Inox austénitique (304, 316) | 120 à 180 | 0,06 à 0,12 |
| Fonte grise | 150 à 250 | 0,1 à 0,2 |
| Aluminium | 400 à 1 000 | 0,08 à 0,2 |
| Titane | 40 à 70 | 0,05 à 0,1 |
Valeurs de départ ; les catalogues des fabricants d'outils font foi.
3. L'idée
Les conditions de coupe (Vc, fz ou f, ap, ae) se déterminent à partir des catalogues des fabricants d'outils, selon la matière, l'outil et l'opération, puis s'ajustent selon la rigidité de la machine et du bridage. On calcule ensuite N et Vf. On standardise les valeurs validées dans une base de conditions de coupe partagée.
N = 1000 × Vc / (π × D) ; Vf = N × fz × Z
4. Le déroulé
Référence. Vc et fz du catalogue pour chaque couple matière / outil.
Essai. Validation sur pièce : usure, état de surface, copeau.
Base. Conditions validées enregistrées dans la FAO.
Résultat. Temps homogènes, durée de vie des outils prévisible.
5. À vous de jouer
Modifiez les paramètres : voyez N, Vf, le temps de passe et le débit de copeaux.
6. Ce qu'il faut retenir
- Partir des catalogues, ajuster selon la machine.
- N et Vf se calculent à partir de Vc et fz.
- Une base de conditions validées partagée.
Mise en œuvre
- Acteurs
- Programmeurs, régleurs
- Durée
- Quelques minutes par opération
- Livrables
- Conditions de coupe (modèle LibreOffice)
- Lire les données du fabricantVc et fz pour le couple outil-matière.
- Calculer N et VfN = 1 000 × Vc / (π × D) ; Vf = N × fz × Z.
- Vérifier la machinePuissance, couple, vitesse maximale de broche.
- AjusterSelon l'usure, les vibrations et l'état de surface obtenus.
Exemple d'application
Fraise carbure de 12 mm à 4 dents dans l'acier : Vc = 120 m/min, d'où N = 1 000 × 120 / (π × 12) = 3 183 tr/min ; fz = 0,05, d'où Vf = 3 183 × 0,05 × 4 = 637 mm/min.
Points de vigilance
- Vitesse trop faible au carbure : écaillage
- Oublier la limite de puissance de la broche