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Vitesses de coupe et avances : Votre guide

Dernière mise à jour :
1er avril 2024

Table des matières

L'importance des paramètres de coupe a un impact significatif sur la force de coupe, la puissance, l'usure de l'outil, la qualité de l'usinage et le coût. Lors du choix des paramètres de coupe, l'objectif est de garantir la qualité de l'usinage et la durée de vie de l'outil tout en maximisant les performances de la machine-outil et de l'outil de coupe afin d'obtenir la meilleure efficacité de coupe et le coût d'usinage le plus bas.

L'influence de l'angle d'inclinaison de la lame sur la direction d'enlèvement des copeaux

Sélection de la profondeur de coupe

La profondeur de coupe est généralement choisie en fonction de la nature de l'usinage et de la matière restante. Pour l'usinage d'ébauche, une plus grande profondeur de coupe doit être utilisée pour enlever l'excès de matière, en minimisant le nombre de passes d'avance, tout en laissant suffisamment de matière pour l'usinage de semi-finition et de finition.

Lorsque le matériau restant est excessif, que la rigidité du système de traitement est insuffisante, que la résistance du foret est inadéquate ou que le matériau restant est irrégulier, il convient de procéder à des passes d'avance multiples. Dans ce cas, l'avance initiale doit avoir une plus grande profondeur de coupe, absorbant 2/3 à 3/4 de l'excès total de matière.

La profondeur de coupe doit diminuer progressivement lors des avances suivantes afin d'obtenir une rugosité de surface plus faible et une plus grande précision d'usinage lors du processus de finition. Lors de l'usinage de matériaux tels que les pièces moulées, les pièces forgées ou les aciers inoxydables présentant une couche superficielle dure ou un durcissement à froid important, la profondeur de coupe doit dépasser la couche dure afin d'éviter de couper sur celle-ci.

Sur les machines-outils de puissance moyenne, la profondeur de coupe pour l'usinage brut peut atteindre 8 à 10 mm, pour l'usinage semi-fini, elle est comprise entre 0,5 et 2 mm, et pour l'usinage fini, elle est comprise entre 0,1 et 0,4 mm.

Choix de la vitesse d'alimentation

Avec une profondeur de coupe fixe, une vitesse d'avance plus élevée se traduit par une force de coupe plus importante et une surface d'usinage plus rugueuse. Par conséquent, lors de l'usinage d'ébauche, la vitesse d'avance est principalement limitée par la force de coupe. Compte tenu de la rigidité et de la résistance de l'outil, de la pièce à usiner et du mécanisme d'avance de la machine-outil, il est possible de choisir une vitesse d'avance plus élevée, généralement f=0,4-1mm/r.

Lors de l'usinage de semi-finition et de finition, la vitesse d'avance est principalement limitée par la rugosité de la surface en raison de la faible profondeur de coupe et de la force de coupe réduite qui en résulte. Lorsque l'outil présente une arête de transition raisonnable et une vitesse de coupe élevée, il est possible de choisir une vitesse d'avance plus faible.

Cependant, la vitesse d'avance ne doit pas être trop faible, car cela affecte non seulement la productivité, mais aussi la qualité de l'usinage en raison de l'incapacité à former correctement des copeaux à partir d'une coupe trop fine. En général, on choisit f=0,15-0,3mm/r.

Choix de la vitesse de coupe

Le choix de la vitesse de coupe dépend du matériau de l'outil, du matériau de la pièce et des conditions d'usinage. Pour les matériaux d'outils présentant une résistance élevée à la chaleur, tels que le carbure, une vitesse de coupe plus élevée peut être choisie.

Pour les matériaux d'outils ayant une faible résistance à la chaleur, comme l'acier à outils rapide, il convient d'utiliser une vitesse de coupe relativement plus faible. Lorsque le matériau de la pièce présente une dureté et une résistance élevées, une vitesse de coupe plus faible est utilisée ; dans le cas contraire, une vitesse de coupe plus élevée est adoptée. Lors de l'usinage d'ébauche, en raison des limites de la durée de vie de l'outil et de la puissance de la machine-outil, une vitesse de coupe relativement plus faible est généralement utilisée.

En revanche, lors de l'usinage de finition, qui est principalement limité par la durée de vie de l'outil, une vitesse de coupe relativement plus élevée est généralement utilisée. En outre, les points suivants doivent être pris en compte lors du choix de la vitesse de coupe :

1) Éviter les zones où l'accumulation de copeaux est probable pendant l'usinage de finition.

2) Réduire la vitesse de coupe de manière appropriée lors des coupes intermittentes afin de diminuer les impacts et les contraintes thermiques.

3) Éviter la vitesse critique de la vibration auto-excitée lorsqu'il y a une probabilité de vibration.

4) Réduire la vitesse de coupe de manière appropriée lors de l'usinage de grandes pièces, de pièces longues et élancées et de pièces à parois minces.

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