"réduire les conditions de coupe"

[j.f.]

Bonsoir à tous.

Les fabricants de fraises donnent des paramètres de coupe, mais sans indiquer la puissance et la rigidité nécessaires.

Donc, faut réduire.

Alors je me pose des questions. Intuitivement, je me dis que la puissance et les efforts sont proportionnels à la quantité de matière enlevée. Mais il y a le risque de passer sous le copeau minimum. Alors je me dis que pour conserver le même copeau, il faut aussi diviser la vitesse de rotation dans la même proportion.

Pour des outils HSS ou carbure micrograin, pas des outils à plaquettes (outils avec du tranchant), et sans tenir compte du nombre de lèvres, ni des pénétrations radiale et axiale. Si on peut jouer sur ces deux derniers paramètres, que vaut-il mieux ? Réduire avance et fréquence rotation, ou bien les pénétrations ? En tenant le même raisonnement sur la quantité de matière enlevée par unité de temps.

Par ailleurs, que ce soit en coupant un steak ou en perçant des trous, on remarque que si ça ne va pas assez vite, ça ne coupe pas bien, qu'il faut forcer plus et que c'est pas joli. Un steak (ou les doigts) on le voit à l’œil nu : ce qui est sous le couteau se déforme et il faut beaucoup de pression pour passer à travers. C'est pareil pour le métal ? Visco-élasticité ou truc du genre ?

Autre analogie avec le steak et le couteau : le pas d’hélice des lèvres d'une fraise. Mais je me goure peut être... Plus le pas est serré, plus la fraise coupe en tirant (comme un couteau dont on passe le fil en tirant sur la bidoche). Sur une petite machine, on n'aurait pas intérêt à utiliser des fraises avec un pas d'hélice plus serré ?

Et une dernière. Sur le jambon. C'est plus facile de faire des tranches fines dans du jambon de Bayonne ou du Serrano (dur) que dans du jambon de Paris. Y a-t-il une relation entre dureté de la matière et copeau minimum ? J'ai cette impression en comparant un acier dur qui donne plus facilement un bel état de surface que de l'alu brut ou de l'acier étiré...

Put1, j'ai faim, maintenant

C'est malin !

Je descends voir le frigo...

 

[lapin_de_garenne]

Bonjour,

Bonsoir à tous.

Les fabricants de fraises donnent des paramètres de coupe, mais sans indiquer la puissance et la rigidité nécessaires.

Donc, faut réduire.

Alors je me pose des questions. Intuitivement, je me dis que la puissance et les efforts sont proportionnels à la quantité de matière enlevée. Mais il y a le risque de passer sous le copeau minimum. Alors je me dis que pour conserver le même copeau, il faut aussi diviser la vitesse de rotation dans la même proportion.

De ma faible expérience je dirais que la vitesse de coupe est le dernier paramètre a modifier si on manque de puissance, ceci afin de préserver l'état de surface. Généralement les profondeurs/avances préconisées par les fabricants sont très éloignées du copeau minimum.

Pour des outils HSS ou carbure micrograin, pas des outils à plaquettes (outils avec du tranchant), et sans tenir compte du nombre de lèvres, ni des pénétrations radiale et axiale. Si on peut jouer sur ces deux derniers paramètres, que vaut-il mieux ? Réduire avance et fréquence rotation, ou bien les pénétrations ? En tenant le même raisonnement sur la quantité de matière enlevée par unité de temps.

Par ailleurs, que ce soit en coupant un steak ou en perçant des trous, on remarque que si ça ne va pas assez vite, ça ne coupe pas bien, qu'il faut forcer plus et que c'est pas joli. Un steak (ou les doigts) on le voit à l’œil nu : ce qui est sous le couteau se déforme et il faut beaucoup de pression pour passer à travers. C'est pareil pour le métal ? Visco-élasticité ou truc du genre ?

Intuitivement je dirais que oui, mais il me semble d'après mes souvenirs de cours sur la théorie de la visco-élasticité que c'est l'inverse assez paradoxalement: un solide peut absorber plus d'énergie si on lui transmet vite plutôt que lentement cette même quantité d'énergie. Donc ça serait dû a de la simple élasticité, le matériaux tendre "évite" l'outil en se "tordant" lors de son passage, le matériau dur n'est pas capable de se tordre assé pour allez suffisamment loin de l'outil pour éviter de se faire couper. Exemple: si tu tourne une barre fine très longue sans lunette, tu usinera un tonneau car au centre la barre plie par élasticité, la déformation due a l'élasticité étant dépendante de la longueur.

Si tu quand tu passe ton couteau sur du jambon en bougeant ça coupe mieux c'est grâce aux micro-défauts de la lame et aux interactions microscopiques des matériaux entre eux. Un truc du genre au coéficient de friction statique qui est toujours plus grand que le coefficient de frottement dynamique.

De plus du jambon n'est pas un matériau continu c'est une succession de fibres. Le fromage c'est plus compliqué à couper à cause de ça, c'est bien homogène (et en plus collant).

Autre analogie avec le steak et le couteau : le pas d’hélice des lèvres d'une fraise. Mais je me goure peut être... Plus le pas est serré, plus la fraise coupe en tirant (comme un couteau dont on passe le fil en tirant sur la bidoche). Sur une petite machine, on n'aurait pas intérêt à utiliser des fraises avec un pas d'hélice plus serré ?

Quand tu change le pas, tu change les angles de coupe, ceux ci doivent être adapté au matériaux, comme pour les forets d'ailleurs, mais parmi les amateurs qui se soucie du pas quand il perce du bronze ou de l'acier? Déjà l'angle d'affutage il y en a t'il beaucoup qui y regardent? Donc je ne pense pas que ce soit sur l'angle de l'hélice qu'il y aient beaucoup de puissance à gagner, si tu respecte déjà le bon angle selon le matériau.

Et une dernière. Sur le jambon. C'est plus facile de faire des tranches fines dans du jambon de Bayonne ou du Serrano (dur) que dans du jambon de Paris. Y a-t-il une relation entre dureté de la matière et copeau minimum ? J'ai cette impression en comparant un acier dur qui donne plus facilement un bel état de surface que de l'alu brut ou de l'acier étiré...

Put1, j'ai faim, maintenant

C'est malin !

Je descends voir le frigo...

Ben oui, amha c'est clair qu'il y a une relation entre dureté et copeau mini, mais faudrait regarder ça dans un cours avancé de mécanique. D'ailleurs n'est ce pas toi qui avait donné un lien orbi de l'ULg pour ingénieur civils il y a quelques temps? Ca doit être dedans... Je l'avais un peu parcouru en son temps, mais je ne retrouve pas le post avec le lien.

Moi aussi j'ai faim maintenant, je vais m'en couper une tranche,...

Cordialement,
Lapin.

 

[vax]

Si tu as faim mange une pomme !

de ce que j'ai pu observer (mais je n'utilise que des plaquettes) la vitesse est primordiale. Et j'arrive à faire des passes qui défient (je trouve) les lois du copeau minimum... Je vais suivre avec intérêt les avis éclairés.

 

[RICO]

Salut,

Le sujet est traité par les spécialistes sous le nom de couple outil matière,
le COM. Nombre de sites parlent du sujet sur le web.

A+,

RICO.

 

[brise-copeaux]

Bonjour à tous.

En fraisage c'est difficile à faire car tu travailles avec des fraises affûtées en standards.

Sur tour tour c'est possible car tu peux affûter tes outils aux conditions.

@ +

 

[gaston48]

Bonjour,

En usinage des métaux, il ne faut pas se représenter le processus de coupe comme celui d’un couteau (comme on l’imagine dans l’usinage du bois par exemple)
mais plutôt comme celui d’un grattoir. (en plus on garde la ligne )
La structure du copeau n’a plus rien à voir avec la matière usinée.

En usinage à vitesses de coupe conventionnelles, la notion de copeau minimum n’existe que dans le cas des arêtes de coupe protégées, c a d celle dont on a volontairement supprimé l’acuité par un chanfrein ou un congé.
En micro-usinage (microperçage par exemple) les épaisseurs de copeaux se chiffrent en microns

 

[koye]

Bonsoir à tous.
Et une dernière. Sur le jambon. C'est plus facile de faire des tranches fines dans du jambon de Bayonne ou du Serrano (dur) que dans du jambon de Paris. Y a-t-il une relation entre dureté de la matière et copeau minimum ? J'ai cette impression en comparant un acier dur qui donne plus facilement un bel état de surface que de l'alu brut ou de l'acier étiré...

Mon prof de fab avait utilisé la même image (mais avec du saucisson), plus c'est dur plus tu peux faire des tranches fines. Par contre, je n'arrive aps à me rappeler quel était le but de brillante démonstration (de gastronome ).

 

[j.f.]

ol merci.

Donc, réduire l'avance avant tout, en restant dans l'intervalle de Vc conseillées.

En effet, pour les couteaux, il y a les irrégularités, d'où les couteaux dentelés. Mais on en voit aussi sur les photomacrographies de fraises...

J'avais écarté les outils revêtus genre plaquettes du raisonnement, ça donne plus l'impression de repousser que de couper réellement.

Je ne comprends pas l'analogie du grattoir : un grattoir travaille en négatif, une fraise en positif, non ?

Il y a une émission des Myth Busters où ils fabriquent un missile saucisson / protoxyde d'azote, et ils tournent des saucissons sur un gros tour pour les calibrer afin de remplir des tubes.

C'est celle là. Il y a juste le lancement, mais pas l'usinage de charcuterie. Dommage, la séquence est assez drôle. Ils font aussi des trucs rigolos avec une Bridgeport, des fois.

http://www.youtube.com/watch?v=YLX_9YVXWgc

 

[gaston48]

Je ne comprends pas l'analogie du grattoir : un grattoir travaille en négatif, une fraise en positif, non ?

Peu importe l’angle négatif ou positif, la matière n’est pas tranchée, mais
refoulée. Un angle positif facilite l’évacuation de la matière refoulée avec
un moindre effort au détriment d’une moindre tenu mécanique et thermique de l’arête.

Un lien ici ou il est question d’ UGV mais ou la coupe conventionnelle est
décrite. l’outils à une pente nulle ici, mais même avec une pente positive,
la processus est pareil. Si tu joues avec un copeau long de tournage, tu
te rends compte que la structure est feuilletée, très écroui et cassante

http://www.si.ens-cachan.fr/accueil_V2. ... urce&id=23

 

[grenouille32]

Bonjour les amis,
Sans vouloir embêter, je vous rends attentif au fait qu'il y a des têtes de fraisage travaillant avec des angles de coupe négatifs, tout comme en tournage.
Bien entendu, c'est plutôt employé sur des machines puissantes et rigides.

 

[j.f.]

Je comprend mieux.

Donc, l'analogie serait plutôt celle du couteau qu'on passe sur le beurre !

Pour les têtes de fraisage négatives, ce sont des modèles à plaquette, non ? Ça existe en monobloc ?

 

[grenouille32]

Effectivement, les têtes de fraisage à angle de coupe négatif sont à plaquettes jetables.
Je ne connais pas d'exemple de fraise monobloc à angle de coupe négatif.

 

[poncet.thomas]

Les angles de coupe négatifs, sont utilisés ou en surfacage ou en tournage.

L'avantage ? Protection de l'arête de coupe, meilleur état de surface.
En fraisage ca sollicite énormément la broche, le serrage pièce doit être parfait également.
Si pas de puissance, ni de rigidité ca donnera un mauvais résultat, c'est a dire usure prématurée, mauvais états de surface.

Au début tu parles de réduire la vitesse de rotation.
Je dirais pas forcement, puisque en diminuant la vitesse de rotation tu baisses la VC.
Plus tu vas baisser la VC, moins tu vas user ton outil, en revanche plus l'usinage sera lourd.
En gros tu peux avoir une VC très faible et une avance élevée, ce qui en théorie est l'idéal puisque ainsi le temps de contact a la dent est très faible, la contre partie c'est que plus tu descends ta VC, plus tu as besoin de Watts a la broche.
Il faut trouver le bon compromis broche/outil/matière/type de pièce.
Le couple outil/matière est une piste intéressante, mais il ne faut pas oublier qu'il n'y a pas d'outils miracles a tout faire.
Chaque machine est différente etc ...

Il m'est arrivé de faire caler des broches de 30 KW ...
Donc attention a ne pas trop descendre la VC, il faut le faire par pallier, quand le son devient lourd, vous êtes a la limite, tu ajustes 10-15% au dessus et tu es dans de bonnes conditions, mais attention seulement dans le cas de machines rigides.
Dans les autres cas, il faut privilégié une VC plutôt élevé.
Les préconisations de fabricants d'outils sont vastes, et c'est normal.
Si tu utilises un porte outils SA, HSK, ou Weldon les VC ne seront pas les mêmes, les avances non plus

 

[Doug]

Je travaille uniquement de l'inox, et le premier paramètre de coupe que je réduis est la Vc. F dépend surtout de l'état de surface que tu veux avoir, et Ap de la rigidité et de la puissance de la machine.
Sur gros tours verticaux, on peut prendre des profondeurs de passe énorme avec de la classique CNMG 2025 ss soucis. Pareil en fraisage sur les grosses aléseuses.
Mais je trouve en effet que pour l'inox les Vc conseillées par les carburiers sont souvent optimistes pour peu que l'on veut garder ses plaquettes plus de 10 min...
Avec les fraises carbure monobloc je réduis F aussi, certains inox ayant tendance à coller à l'outil.

 

[coredump]

Un post interessant sur cnccookbook a propos de l'optimisation des conditions de coupe pour la déflexion. Le résultat de l'auteur est surprenant: a copeau égal, la déflexion de l'outil (et donc de la machine) est indépendante de la vitesse de coupe.

Résultat: si on réduit la vitesse de coupe sans toucher a l'avance, on augmente les forces de coupe.

 

[grenouille32]

Salut coredump,
Absolument d'accord avec toi.
Mais une réduction de la vitesse de coupe entraînera également souvent une réduction des vibrations.
Attention toutefois à ne pas descendre trop bas, auquel cas l'outil n'appréciera pas du tout
Il aura tendance à "charger", à avoir de la matière qui se colle sur l'arête de coupe.
On parlera alors d'arête rapportée et c'est pas bon du tout pour la coupe, donc pour l'état de surface.
L'outil pliera et cassera facilement.
On voit facilement ce phénomène lorsque l'on fraise de l'aluminium; les goujures de la fraise sont remplies d'alu, comme soudé sur l'outil.