Conditions de coupe

  • Auteur de la discussion reirumra
  • Date de début
R
reirumra
Nouveau
4 Déc 2008
8
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour,

Je cherche des documents explicants l'importance, le choix et surtout l'explication des conditions de coupe pour le tournage (qui seront pour la plupart applicables pour le fraisage).

- Choix de la vitesse : Vibrations (baisser la vitesse peut réduire les vibrations, donc meilleure finition, etc etc ; augmenter la vitesse peut aussi réduire les vibrations ...), usure de l'outil (faible vitesse, haute vitesse) ...

Un document qui parlera donc des vibrations, de la chaleur (évacuation, épaisseur outil, angles, rayon ...) et qui me permettra de comprendre pourquoi une vitesse de coupe trop élévée abîme l'outil, que ce soit avec une avance normale ou à une avance particulièrement basse ; ce qui abîme l'outil si la vitesse est trop basse (tourner à 1 m/s avec une avance de 0,1 t/min par exemple), et du choix de la vitesse/avance lors de vibrations (ex: alésage aigue => réduire vitesse, augmenter avance ; fraisage avec vibration comme des claquements => augmenter vitesse (au détriment peut-être de l'outil ... mais pour une bonne finition :)).

Bref, ce qui se passe physiquement :)

Je ne cherche pas de tableaux, ni d'abaques, ni de formules de calcul théorique, mais plus de la physique!

Merci.
 
brise-copeaux
brise-copeaux
Compagnon
5 Jan 2007
10 299
Rouen Normandie-76- ou Bagnole de l'orne -61-
Bonsoir à tous.

Salut reirumra, Houla c'est un vaste sujet tout cela, C'est un cours que tu veux je peut bien t'en faire un mais cela risque d'être long.
A+
 
TREBOR_7
TREBOR_7
Compagnon
24 Avr 2008
1 460
Saint Martin de Crau (13)
Bonsoir
recherche d'un absolu ambitieux!!!!!!
où tout est remis en question sur chaque machine...qui a ses propres comportements et réactions......(jeux, stabilité, dimensionnements....)
Donc je dirais : tableaux, abaques, théories, données fabricants d'outils,....
essais sur machine
correction par le savoir faire, le vécû....
Bon courage
A+
 
R
reirumra
Nouveau
4 Déc 2008
8
  • Auteur de la discussion
  • #4
Pourquoi pas ! :-D
 
R
reirumra
Nouveau
4 Déc 2008
8
  • Auteur de la discussion
  • #5
TREBOR_7 a dit:
Bonsoir
recherche d'un absolu ambitieux!!!!!!
où tout est remis en question sur chaque machine...qui a ses propres comportements et réactions......(jeux, stabilité, dimensionnements....)
Donc je dirais : tableaux, abaques, théories, données fabricants d'outils,....
essais sur machine
correction par le savoir faire, le vécû....
Bon courage
A+
Je veux bien, mais ce ne sont pas les tableaux qui me diront pourquoi en mettant une vitesse excessivement élevée, nous avons réussi à faire des rainures profondes et relativement bonnes avec une seule passe et une ravageuse ... Alors qu'avec une vitesse théorique on obtient une surface arrachée (normale ...).

Ca m'expliquera pas non plus pourquoi en fraisant avec une vitesse de coupe plus élevée, j'ai pu réduire les vibrations et éviter ainsi que la table de fraisage ne tape "Clac clac" "anormalement" (sur machine moyennement robuste ... et neuve !!).

Cela ne m'expliquera pas non plus les réactions à avoir avec des HSS ... alors que nous n'avons pas de catalogue produit, et n'avons que des vitesses de coupes basiques et un abaque de machines qui ne sont pas les nôtres ...

Cela ne m'expliquera pas non plus comment j'ai réussi à péter une fraise en deux alors qu'à priori (au bruit) tout fonctionnait bien (j'aillais plus vite que ce que dit les formules :wink:) ... ni pourquoi avec mes peu de théories, j'ai réduis la vitesse de coupe sur un outil dont j'ai réduit l'épaisseur et qui d'après ma petite expérience, aurait p-e "cramé" en accumulant à la pointe trop de chaleur (pas de refroidissement).

Etc. Etc.


:-D
 
R
reirumra
Nouveau
4 Déc 2008
8
  • Auteur de la discussion
  • #6
Je rajoute aussi la question du rayon de l'outil de tournage : son action sur la finition voire ébauche.

Pourquoi un outil à grand rayon donne t-il meilleure/moins bonne finition ?

Evacue mieux la chaleur ?
Plus grande surface de contact sur la zone de finition (donc moins de rayures) ??

Merci :wink:
 
brise-copeaux
brise-copeaux
Compagnon
5 Jan 2007
10 299
Rouen Normandie-76- ou Bagnole de l'orne -61-
reirumra a dit:
Je veux bien, mais ce ne sont pas les tableaux qui me diront pourquoi en mettant une vitesse excessivement élevée, nous avons réussi à faire des rainures profondes et relativement bonnes avec une seule passe et une ravageuse ... Alors qu'avec une vitesse théorique on obtient une surface arrachée (normale ...).
Tu commence bien tu fais une rainure profonde avec une ravageuse et tu la trouve bonne. !!!:smt017
reirumra a dit:
Ca m'expliquera pas non plus pourquoi en fraisant avec une vitesse de coupe plus élevée, j'ai pu réduire les vibrations et éviter ainsi que la table de fraisage ne tape "Clac clac" "anormalement" (sur machine moyennement robuste ... et neuve !!)..
La il y a un hic " cla c clac" soit du jeux dans les vis ou tu prends en avalant une trop gros passe.
reirumra a dit:
Cela ne m'expliquera pas non plus les réactions à avoir avec des HSS ... alors que nous n'avons pas de catalogue produit, et n'avons que des vitesses de coupes basiques et un abaque de machines qui ne sont pas les nôtres ....
Il faut savoir ce qu'on usine
reirumra a dit:
Cela ne m'expliquera pas non plus comment j'ai réussi à péter une fraise en deux alors qu'à priori (au bruit) tout fonctionnait bien (j'aillais plus vite que ce que dit les formules :wink:) ... ni pourquoi avec mes peu de théories, j'ai réduis la vitesse de coupe sur un outil dont j'ai réduit l'épaisseur et qui d'après ma petite expérience, aurait p-e "cramé" en accumulant à la pointe trop de chaleur (pas de refroidissement)...
Cà il n'y a que la pratique qu'il te l'apprend.
Etc. Etc.
 
R
reirumra
Nouveau
4 Déc 2008
8
  • Auteur de la discussion
  • #8
- J'étais en pleine matière ... je n'avalais pas. Je n'avais pas confiance en cette machine :wink: mais c'est le type de machine que j'aurai en tant qu'artisan.

- Pour le reste ... je ne vais pas me justifier davantage. Je pose des questions dont les réponses m'intéressent. Avis donc aux personnes qui peuvent y répondre :)
 
brise-copeaux
brise-copeaux
Compagnon
5 Jan 2007
10 299
Rouen Normandie-76- ou Bagnole de l'orne -61-
reirumra a dit:
- J'étais en pleine matière ... je n'avalais pas. Je n'avais pas confiance en cette machine :wink: mais c'est le type de machine que j'aurai en tant qu'artisan.
Ha oui, donc tu la connais pas si elle fait "clac clac" c'est pas bon signe.
reirumra a dit:
- Pour le reste ... je ne vais pas me justifier davantage. Je pose des questions dont les réponses m'intéressent. Avis donc aux personnes qui peuvent y répondre :)
Pour le reste poses tes question une à une et ont va essayer d'y répondre.
Moi je peut te donner quelques formules simples.
1° Bien connaitre sa machine çà ne se fait pas en la regardant il faut l'utiliser un bon bout temps, pour savoir ses qualité et défaut "elles en ont toutes".
2° Savoir ce qu'on usine pour adapté le bonne outil.
3° bien connaitre ses outils et leurs état, savoir à quelque moment ils doivent être réaffuter.
4° Avoir un esprit d'observation et de logique bien voir ce qu'il se passe pendant une passe et dans tirer des conclusions.
Et il y en a plein d'autres.
A+
 
L
lord.anonymous
Nouveau
24 Jan 2009
30
reirumra a dit:
Bonjour,

Je cherche des documents explicants l'importance, le choix et surtout l'explication des conditions de coupe pour le tournage (qui seront pour la plupart applicables pour le fraisage).

- Choix de la vitesse : Vibrations (baisser la vitesse peut réduire les vibrations, donc meilleure finition, etc etc ; augmenter la vitesse peut aussi réduire les vibrations ...), usure de l'outil (faible vitesse, haute vitesse) ...

Un document qui parlera donc des vibrations, de la chaleur (évacuation, épaisseur outil, angles, rayon ...) et qui me permettra de comprendre pourquoi une vitesse de coupe trop élévée abîme l'outil, que ce soit avec une avance normale ou à une avance particulièrement basse ; ce qui abîme l'outil si la vitesse est trop basse (tourner à 1 m/s avec une avance de 0,1 t/min par exemple), et du choix de la vitesse/avance lors de vibrations (ex: alésage aigue => réduire vitesse, augmenter avance ; fraisage avec vibration comme des claquements => augmenter vitesse (au détriment peut-être de l'outil ... mais pour une bonne finition :)).

Bref, ce qui se passe physiquement :)

Je ne cherche pas de tableaux, ni d'abaques, ni de formules de calcul théorique, mais plus de la physique!

Merci.
Bonjour,

Alors physiquement c'est assez difficile d'expliquer ce qui se passe surtout en ce qui concerne les vibrations.

Pour l'évacuation de la chaleur, en résumé plus l'angle de pointe de l'outil est grand, mieux la chaleur se diffuse dans le corps de l'outil et ne reste pas concentrée sur la pointe.
Un outil travaille idéalement à une température donnée. Pour le HSS, la température doit être basse. Pour le carbure, c'est plutôt élevé. On a tous vu par expérience qu'en augmentant la vitesse avec le carbure par exemple, l'état de surface est meilleur.

Chaque outil, chaque plaquette est faite pour travailler avec une gamme de vitesse/avance/engagement idéale pour chaque matière. Pour savoir quelle est la gamme la plus appropriée, on fait simplement des essais de coupe en faisant varier les paramètres d'avance, de vitesse et d'engagement. Le but est d'obtenir du copeau fragmenté le plus possible (pour l'évacuer facilement, c'est quand même mieux que de la perruque autour de l'outil!) et à plus grande vitesse possible. Il n'y a pas de formule, à ma connaissance, qui permette de déterminer l'avance, la vitesse et l'engagement idéal d'un outil à partir de ses caractéristiques physiques. C'est juste un plan d'expérience empirique qui peut le dire d'après ce que j'en sais.

Concernant les vibrations, c'est très très vaste et pareil, y'a pas de grandes équations mécaniques qui peuvent prédire tel ou tel comportement. Selon la machine, sa rigidité, sa masse, le matériaux du bâti, les liaisons mécaniques, le régime moteur, la vitesse de rotation, la vitesse d'avance, la pénétration, la pièce, la direction des efforts de coupe... Tout cela va plus ou moins entrer en résonnance et faire que l'outil (et la pièce) vibrent plus ou moins.
Pourquoi en alésage fin on réduit la vitesse et on augmente l'avance? Parce qu'à mon avis ça a plus de chances d'obtenir un copeau fragmenté du fait que l'outil va vibrer dans une plage de fréquence qui est plus adaptée, donc tu ne "bourres" pas du copeau au fond du trou avec de la perruque.

Qu'est ce qui abime l'outil quand la vitesse est trop basse? Le copeau ne dégage pas assez vite, donc il a plus le temps de se "coller" à l'outil, il y a plus de phénomènes chimiques entre le matériaux de l'outil et celui de la pièce, donc ça l'use plus rapidement (usure chimique plus que mécanique)

Ce qui abime l'outil quand la vitesse est trop élevée? Usure mécanique de frottement essentiellement, qui cause l'usure en dépouille principalement.

Tout ça est un sujet très vaste dans lequel les résultats sont surtout issus d'expériences empiriques (sauf en ce qui concerne la liaison entre l'avance, le rayon de bec de plaquette et l'état de surface)...
Ce qui marche avec une machine (donc une masse et une rigidité données) ne marche pas forcément aussi bien avec une autre machine (autre masse et autre rigidité). Sans parler du jeu entre les éléments en plus.

Voilà ce que je peux dire à propos de tout ça, je ne sais pas vraiment si ça éclaire un peu...
 
D
Doug
Ouvrier
22 Oct 2008
269
Nord-59
Je vois bien ce que tu veux... Il y a des cours en ingénieurie de l'usinage, notamment à l'ENSAM, et qq FAC. Les poly trainent qqfois sur internet. On y analyse les copeaux, leur forme, leurs structures / conditions de coupe, sur différents métaux, la chaleur, les efforts de coupe, les états de surface... C passionnant, mais il faut avoir de solides connaissances en metallurgie et ça reste aussi très théorique, avec des formules longues comme mon bras... ça tourne aussi bcp autour de l'UGV... Malheureusement je n'ai pas trouvé de bouquin non plus.
 
L
lapin_de_garenne
Ouvrier
24 Juil 2007
383
Hauts de france et sud Belgique.
reirumra a dit:
Bonjour,

Je cherche des documents explicants l'importance, le choix et surtout l'explication des conditions de coupe pour le tournage (qui seront pour la plupart applicables pour le fraisage).

- Choix de la vitesse : Vibrations (baisser la vitesse peut réduire les vibrations, donc meilleure finition, etc etc ; augmenter la vitesse peut aussi réduire les vibrations ...), usure de l'outil (faible vitesse, haute vitesse) ...

Un document qui parlera donc des vibrations, de la chaleur (évacuation, épaisseur outil, angles, rayon ...) et qui me permettra de comprendre pourquoi une vitesse de coupe trop élévée abîme l'outil, que ce soit avec une avance normale ou à une avance particulièrement basse ; ce qui abîme l'outil si la vitesse est trop basse (tourner à 1 m/s avec une avance de 0,1 t/min par exemple), et du choix de la vitesse/avance lors de vibrations (ex: alésage aigue => réduire vitesse, augmenter avance ; fraisage avec vibration comme des claquements => augmenter vitesse (au détriment peut-être de l'outil ... mais pour une bonne finition :)).

Bref, ce qui se passe physiquement :)

Je ne cherche pas de tableaux, ni d'abaques, ni de formules de calcul théorique, mais plus de la physique!

Merci.
Après avoir fait mes premiers pas en tournage, je me suis posé la même question.

D'un manière générale, je cherche toujours à connaitre la théorie sur ce que je fait. Je trouve bête de ne pas comprendre ce que l'on fait et pourquoi on le fait ainsi.

Voici un document de chez Sandvik qui explique à peu près tout ce qui concerne le tournage. Il présente bien la théorie sans rentrer dans le formalisme mathématique. A la fin il y a des photos de plaquettes présentant différents défauts et leur cause/remède.

Le seul hic c'est qu'il est en anglais, je n'ai pas trouvé de correspondance en français.

Une fois que l'on a compris les bases il est vrai qu'il est plus simple de se référer à des tableaux. Mais je trouve qu'il est dangereux de faire le contraire (se référer à des tableaux sans avoir aucune idée du pourquoi).

Bien à vous,
Lapin.
 
S
serge4167
Nouveau
15 Juin 2009
1
salut.
un large sujet que le calcul des vitesses.
N'oublie jamais, ne jamais réduire l'avance en cas de vibration toujours +.
regle de base pour eviter un arachement de la pièce.
pour ce qui concerne la vitesse de rotation, Quel fabricant, quel type d'outil(carbure,HSS) la matière ?
cela fait beaucoup de paramètre !!!
J'ai 20 ans de pratique dans l'usinage en allemagne.
je visite les entreprises en france pour vendre un logiciel CAM.
Je me suis rendu compte que l'on à 15 ans de retard ....

http://www.b-cam.fao.com
 
G
Guitoune45
Compagnon
8 Avr 2008
1 472
Olivet 45
Bonjour,
Très vaste sujet.......je pense qu'un bon bouquin de tournage peut te donner beaucoup d'infos .Mais il faut l'ouvrir et le lire ,ce qui rebute bien des gens.
Tu as déjà quelques réponses de qualité ...!!!
A + .
 
ikuriña
ikuriña
Ouvrier
8 Déc 2008
366
Pays basque
je decouvre le sujet un peu tardivement et je vais essayer d'être succinct, connaissant un peu les outils et les problèmes de coupe.
Tout d'abord, personne ne consacre assez de temps aux choix des outils ou des plaquettes. Vous avez des plaquettes d'ebauche, de semi finition et de finition, souvent avec une lettre R, SM et F. auquel il faut ajouter les nuances P pour acier M pour inox et K pour l'alu, la fonte etc.. ces references P,M,K sont suivies d'un chiffres qui indique leur resistance à l'usure mais aussi aux vitesses; plus ce chiffre est haut plus elle est résistante aux gros enlèvements de copeau mais préfère les basses vitesses ; inversement si le chiffre est faible (voir l'ancien post que j'avais écrit sur le sujet). C'est pour cela que les nuances P05, P10, M05, M10 etc ..sont principalement destinées aux opérations de finitions: hautes vitesses avec peu d'enlèvement de copeau; il reste juste à définir le brise copeau qui va bien pour l'opération. Vous voyez quand j'entends les commerciaux parler de plaquette miracle à tout faire.. je rigole doucement... Déjà, à ce stade, si tu utilises une plaquette de finition pour faire de l'ebauche elle ne tiendra pas longtemps. Je lisais dans un autre sujet (alesage de mors doux) qu'un forumeur utilisait des outils ARS pour aleser ses mors car le carbure ne tenait pas... désolé, mais si vous n'utilisez pas une nuance tenace, du style P45 ou M45 par exemple , c'est vrai vous aurez du mal. attention à l'arrosage, quelques fois il est preférable d'usiner à sec pour eviter les fameux chocs thermiques qui micro-fissurent la plaquette.
les règles de bases:
plus votre rayon de plaquette sera gros, meilleur sera votre RA, pour la même avance, mais en contre partie plus vous aurez de risques de vibrations. Donc chaque fois que c'est possible mettez un gros rayon.
voici les bases pour le ra (je ne parle pas des WIPER ici):
F=0.10 mm/t R=0.4 RA=0.63 R=0.8 RA =0.31 R=1.2 RA=
F=0.15 mm/t R=0.4 RA=1.41 R=0.8 RA =0.70 R=1.2 RA=0.47
F=0.20 mm/t R=0.4 RA=2.50 R=0.8 RA =1.25 R=1.2 RA=0.83

Donc, choisissez le rayon de bec le plus grand possible pour avoir une arête de coupe robuste. (j'oublie volontairement de parler du renfort d'arête et du honing pour ne pas vous embrouiller). Un grand rayon de bec permet des avances importantes. par habitude on dit généralement que l'avance = 0.5 x rayon de la plaquette.
Optez pour un rayon plus petit s'il y a un risque de vibrations, mais avant de changer de rayon, augmentez les avances pour voir. (déjà dit dans les posts précédents) Pourquoi ? tout simplement à cause du renfort d'arête qui existe sur toute plaquette et qui donne la "resistante à la coupe dans le temps". il est impératif que l'avance soit plus importante que ce renfort d'arête visible à la loupe; de plus ce renfort est négatif. donc si vous êtes avec des avances trop faibles, votre copeau ne dépasse pas la valeur du renfort et vous coupez comme si vous poussiez un mur... donc création de vibrations.très souvent il suffit d'augmenter la valeur d'avance pour dépasser légèrement ce renfort d'arête et le copeau passe alors dans le brise copeau (la forme arrondie appelée aussi "cuillère") et dès lors la coupe se fait parfaitement car le renfort d'arête est passé sous la matière... j'espère que vous voyez ce que je veux dire...
pour des questions de robustesse et d'economie, il convient de choisir le plus grand angle de pointe possible. Pour le tournage de profil ou de copiage, l'angle maximum de plongée ne doit jamais être dépassé. il faut conserver un écart de 2° maximum.
pour les alesages:
choisissez le plus grand Ø possible, mettez le plus petit porte à faux possible. voici les valeurs habituellement utilisées: une barre d'alesage en acier ne doit pas avoir une sortie > à 4 x Ø pour le carbure c'est maxi 6 x Ø, pour les antivibratoires entre 7 et 10 fois le Ø suivant les versions courtes ou longues.
Attention aux barres antivibratoires, ne jamais serrer sur la partie antivibratoire. Dans le cas d'alésages profond, utilisez un lubrifiant ou l'air comprimé pour évacuer les copeaux et le Ra. Choisissez toujours (dans la mesure du possible) un angle d'attaque proche de 90° et jamais inférieur à 75° (angle entre l'axe du mandrin et la face de la plaquette), choisissez un petit rayon d'outil et des plaquettes (et outils) dits positifs. si vous êtes soumis à beaucoup de vibrations optez pour des nuances non revêtues dont l'arête est souvent plus vive. Pensez aussi à regarder (au refractomètre) votre taux (%) de votre lubrifiant.. un % trop bas provoque aussi des vibrations.
attention aussi lors des fins de tronçonnage! je vous donne une astuce: pensez à divisez votre avance par 3 lorsque votre Ø de tronçonnage est egale à la largeur de votre plaquette, vous eviterez les casses ou ebréchages en fin de tronçonnage !....
si certains usinent des super alliages ou des refractaires du style inconel monel, incolloy etc... pensez à utiliser de preference des plaquettes rondes. Choisissez une taille en fonction de l'enlèvement de matière. Faites un pré-chanfreinage sur la pièce pour attaquer progressivement la matière, cela reduit l'usure en entaille. Si possible usiner en ramping pour déplacer le point de chauffe qui cratérise la plaquette. dans ce cas, pas de profondeur de coupe inférieure à 0.25 ! Pour réduire cette usure en entaille, la profondeur de coupe ne doit pas dépasser 15% du rayon de la plaquette. des profondeurs de coupe peuvent être plus importantes à la seule condition c'est qu'elles soient exemptes de croûte dures ou de croûtes de forgeage et dans ce cas on peut passer à 25%.
Désolé d'avoir fait long.... et encore je n'ai pas tout ecrit.. il est tard.
 
phil916
phil916
Compagnon
22 Août 2007
5 603
Le pays du Comté
un grand merci pour cette vulgarisation d'un domaine aussi complexe :eek: j'ai carrément imprimé ton message et vais apprendre ça par cœur :lol: ... intérro demain ? :lol:
 
J
Jebri
Ouvrier
1 Nov 2007
443
Loiret 45
Merci ikuriña, j'ai également copié le message. Je ne veux pas essayer de l'apprendre par coeur pour l'interro vu ce qu'il resterait... mais je l'imprime et le garde précieusement sous la main avec une version simplifiée que tu nous avais déjà fournie.
Cordialement.
Jebri.
 
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