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| La vitesse de rotation optimale dépend de l'application spécifique et n'est pas universelle. Elle est déterminée par des facteurs tels que le matériau, le diamètre de la pièce, le type d'outil, la précision souhaitée et le niveau de confort de l'opérateur. Pour le tournage, on peut utiliser des tables de références et des formules comme \(n=(1000\times Vc)/(\pi \times D)\) pour trouver la vitesse de rotation (\(n\)) en fonction de la vitesse de coupe (\(Vc\)) et du diamètre (\(D\)). Facteurs déterminants Matériau à usiner : Des matériaux différents nécessitent des vitesses de rotation différentes pour un usinage efficace. Par exemple, l'aluminium permet une vitesse de coupe plus élevée que l'acier ou la fonte.Diamètre de la pièce : Les pièces plus grandes nécessitent généralement une vitesse de rotation plus lente pour maintenir une vitesse de coupe appropriée.Type d'opération : Le fraisage et le tournage ont des vitesses optimales différentes, et les passes de finition requièrent des vitesses plus basses.Confort et vibrations : La vitesse optimale est celle où l'on se sent à l'aise et où les vibrations sont minimisées. Calculs et formules Formule générale pour le tournage et le fraisage :\(n=\frac{1000\times Vc}{\pi \times D}\)Où :\(n\) = vitesse de rotation en tours par minute (tr/min)\(Vc\) = vitesse de coupe en mètres par minute (m/min)\(D\) = diamètre en millimètres (mm) |
| IMatériau Vitesse de coupe (Vc m/min) Refroidissement/Lubrification aciers de construction non alliés (Rm < 700 N/mm²) 30 - 35 Emulsion/Aérosol huile de coupe aciers de construction alliés (Rm > 700 N/mm²) 20 - 25 Aérosol huile de coupe aciers alliés (Rm < 1000 N/mm²) 20 - 25 Aérosol huile de coupe Fonte (Rm < 250 N/mm²) 15 - 25 Sans Fonte (Rm > 250 N/mm²) 10 - 20 Sans Alliage CuZn fragile 60 - 100 Sans Alliage CuZn résistant 35 - 60 Sans Alliage d'aluminium jusqu'à 11% Si 30 - 50 Emulsion/Aérosol huile de coupe Thermoplastiques 20 - 40 Liquide de refroidisement Résines thermodurcissables avec charge organique 15 - 35 Sans Résines thermodurcissables avec charge inorganique 15 - 25 Sans Bois tendre 50 m/min ou 0,8 m/sec Sans Bois dur 35 m/min ou 0,6 m/sec Sans |
En usinage, la vitesse de coupe v c {\displaystyle v_{c}} est la distance parcourue par une dent en une minute. Elle est exprimée en mètres par minute (m/min), ou en pieds par minute (ft/min). En d'autres termes, elle correspond à la longueur du copeau enlevé exprimée en mètre par un outil de coupe en une minute. Elle dépend de la matière usinée, du type d'opération, de l'outil, de l'état de surface souhaité, etc. Ainsi a été développée une technique qui permet de déterminer la vitesse de coupe, la profondeur de passe et l'avance par dent en recherchant le minimum de la pression spécifique. On appelle cela le Couple Outil Matière (COM) Elle est utilisée pour déterminer la fréquence de rotation (vitesse de rotation n) . Vitesse de coupe en fonction des matériaux Cette section ne cite pas suffisamment ses sources (avril 2011). La vitesse de coupe est fonction à la fois de la matière à usiner et de la matière de l'outil. Il existe une méthode nommée « couple outil-matière » qui permet de déterminer la vitesse de coupe correcte pour usiner le matériau. La vitesse de coupe est supérieure quand il y a lubrification par rapport à la coupe « à sec ». Unité de v c {\displaystyle v_{c}} : mètres par minute, symbole : m/min. Vitesse de coupe pour différents matériaux à usiner (en m/min) Matériau à usiner Outil en acier rapide supérieur Outil en carbure Outil en céramique Usinage grande vitesse (UGV) Acier (résilient) 15 - 18 60 - 70 - Acier doux 30 - 38 110 - 140 - Fonte (moyenne) 18 - 24 70 - 85 - Bronze 24-45 100-140 - Laiton (recuit) 45 - 60 100-200 - Aluminium 75 - 400 150 - 1 000 2 000 Titane 30 60 - 70 - Superalliages base Nickel (Inconel) 30 - 50 200 - 300 (tournage) 700 - 1000 (fraisage) Mouvement de coupe circulaire Lorsque le mouvement de coupe est circulaire, par exemple pour le tour ou la fraiseuse, la fréquence de rotation n {\displaystyle n} est déterminée par la formule : n = v c × 1000 π ⋅ d e {\displaystyle n={\frac {v_{c}\times 1000}{\pi \cdot d_{e}}}} n {\displaystyle n} : fréquence de rotation (en tr/min) v c {\displaystyle v_{c}} : vitesse de coupe (en m/min) π {\displaystyle \pi } : constante Pi d e {\displaystyle d_{e}} : diamètre de l'outil pour le fraisage et diamètre de la pièce de révolution pour le tournage (en mm) Vitesse d'avance de l'outil de coupe À partir de la vitesse de rotation calculée, nous pouvons calculer la vitesse d’avance en fraisage, en utilisant la formule suivante : V f = z ∗ f z ∗ N {\displaystyle Vf=z*fz*N} Vf : Avance de l'outil de coupe en mm/min z : nombre de dents de l'outil fz : Avance par dents en mm n : fréquence de rotation Pour déterminer la vitesse d'avance lors du tournage, étant donné que l'outil ne possède qu'une seule arrête de coupe et que la vitesse de coupe dépend du diamètre usiné, nous allons simplement appliquer une avance constante (par exemple 0,1 mm par tour). |
| INTRODUCTION: Qu’estqu’unparamètredecoupe? T°BEPMPMI Les paramètresdecoupesontdeséléments constants ou variables, qui dépendent les unsdes autresafind’obtenirlemeilleurcompromispossiblepourunusinage. 1/LAVITESSEDECOUPE«Vc» : Rappel :Qu’appelle t onvitesse? Exemple:Toulouse–Tarbes:150Kmsen1h30min. CalculerlavitessemoyenneenKm/hpuisenm/minpourparcourircettedistance: Vitessemoyenne= Définition: 150 1.5 =100Km/hsoit1667m/min On appelle vitessed’unmobile, lequotient de ladistanceparcouruepar laduréedeparcours (temps). Principalesunitésutilisées: Distances D Vitesse V= T Km m Temps h mm min Qu’appelle t on«vitessedecoupe»? • EnFraisageetPerçage: Onappelle«vitessedecoupe»lavitessed’unpoint del’arêtetranchantedel’outil. • Entournage: Lavitessedecoupeestlavitessed’unpointdelapièceen contactavecl’outil. s Distanceparcourue Temps Vc Vc Lesparamètresdecoupe 1/6 Commentdétermine t on lavitessedecoupe«Vc»? • Pardescataloguesconstructeurs:lesfabricantsd’outil(Carburier)préconisentdesvitesses decoupeétablies àpartird’expérimentationsen laboratoire. Cesexpérimentations permettent d’obtenir lemeilleurcompromisentreladuréedeviemaximaledel’outilet l’enlèvementmaximum dematièredansunbutéconomique(Lechoixdelavitessedecoupeinfluesurleprixderevientdu produitfabriqué). • Par lecalcul : Vc = Π.D.N 1000 Applications: Vc:vitessedecoupeenm/min N:fréquencederotationentr/min D:diamètredel’élémenttournantenmm Apartirdesextraitsdecataloguesconstructeurpage3,donner lesvitessesdecoupeadéquates pour l’usinaged’unepièceenacier fortement allierayantsubi untraitementthermiquedetype «recuit»: Enébauche: Enfinition: avecuneplaquettecarburedenuance«GC235»etf:0.4mm/tr. avecuneplaquettecarburedenuance«GC1525»etf:0.05mm/tr. Vcébauche: 100m/min Remarque ; Vcfinition:260m/min :d’unemanièregénéraleVcébaucheestinférieureàVcfinition. Dequelsfacteursdépend lavitessedecoupe ? o Lamatièredelapièce o Lamatièredel’outil(ARS;Carbure…)etsanuance(plaquettecarbure) o Lechoixdel’avance«f» Maiségalement: o Lalubrification(ounon) o Letyped’opérationréalisée o Lescapacitésdelamachine(puissance,performances) Quellevitessedecoupechoisir? o Troplente:onperddutemps(critèreséconomiques) o Troprapide:ondétériorerapidementl’outil(élévationdelatempérature) Remarque: Laduréedevieéconomiqued’unoutil dépenddesoncoût. (Varieentre15minet 1heured |
| Rappels Les paramètres de coupe : Vc : vitesse de coupe en m/min f : avance par tour en mm/tr (tournage) fz : avance par tour en mm/dent (fraisage) Vf : vitesse d’avance en mm/min n : fréquence de rotation en tr/min (notée N dans certain livre) D : diamètre de l’outil (fraisage) D : diamètre de la pièce à usiner (tournage) Z : nombre de dent de la fraise a : profondeur de passe Les formules de coupe : Fréquence rotation de la broche : n = (1000 * Vc) / (π * D) Vitesse d’avance en Tournage : Vitesse d’avance en Fraisage : Vf = n * f Vf = n * fz * Z |
