I°/GENERALITES : Qu`appelle t`on vitesse ? On appelle vitesse d`un

LA COUPE DES MATERIAUX
Vitesse de coupe & Fréquence de rotation
I°/GENERALITES :
Qu’appelle t’on vitesse ?
On appelle vitesse d’un mobile en déplacement par rapport à un
référentiel (repère) : le quotient de la distance parcouru par la durée
(temps) du parcourt.
Distance en mètres
Vitesse en m/s
V=
D
T
Temps en secondes
Vitesse en usinage :
L’activité essentielle des fabrications mécaniques consiste à
réaliser des pièces isolées par enlèvement de matière, puis à les
assembler pour créer des mécanismes dont le prix de revient doit être
compétitif.
Le prix de revient comprend essentiellement :
-Du temps de préparation du travail
-Du prix de revient de la matière
-Du temps nécessaire d’usinage pour obtenir la pièce finie : ce
temps dépend de la rapidité d’usinage ou de la vitesse d’écoulement du
copeau sur la partie active de l’outil.
-Du coût des outillages
-Du temps de montage et de démontage
II°/ LA VITESSE DE COUPE :
On appelle vitesse de coupe, le chemin parcourut en 1 minute par un
point situé à la périphérie d’une pièce en rotation devant un outil fixe
(Tournage) ou par l’arête tranchante d’un outil tournant devant une
pièce fixe (Fraisage)
La vitesse de coupe n’est pas quelconque. Les vitesses de coupe ont
été définies par des laboratoires d’essais : les valeurs préconisées sont
utilisées par les services de préparation du travail et par l’ouvrier
qualifié.
-En tournage, la vitesse varie selon le diamètre à usiner. (Cf fig.1).
-En fraisage la vitesse est alors proportionnelle au diamètre de l’outil.
(Cf fig.2).
Cette vitesse doit être respectée pour tout usinage de manière à :
-Préserver la durée de vie de l’arête de coupe
-Réduire la durée d’usinage
EXPRESSION GENERALE DE LA VITESSE DE COUPE :
Vc en m/min
Vc =
πxDxN
1000
Ø de la fraise en mm
Ø à usiner en mm
Vitesse de rotation
en Tr/min
La vitesse de coupe à utiliser est assortie d’une tolérance que l’on peut
admettre à ± 10%.
Pour régler un tour ou une fraiseuse, nous choisissons la vitesse de
coupe « Vc » et nous calculons la vitesse de rotation de la broche (en
tournage) ou de la fraise. UNITE : Tr/min
La machine doit être réglée en accord avec le nombre trouvé.
EXPRESSION GENERALE DE LA FREQUENCE DE ROTATION :
Vitesse de rotation
en Tr/min
N=
1000xVc
Vitesse de coupe en
m/min
πxD
Ø de la fraise en mm
Ou
Ø à usiner en mm
!
IL NE FAUT PAS CONFONDRE LA VITESSE DE
COUPE « Vc » (en m/min) ET LA FREQUENCE DE
ROTATION « N »(en Tr/min)
III°/ LES FACTEURS INFLUENTS :
La vitesse de coupe a une influence capitale sur la durée de vie des
outils et le temps d’usinage. Elle varie notamment avec :
-La matière à usiner
-Le matériau de l’outil (ARS, carbure, céramique…)
-La nature de l’opération à réaliser (ébauche, finition, perçage…)
-Les conditions de lubrification (travail à sec ou lubrifié)
-La machine (sa puissance, sa rigidité, ses performances)
-La pièce (rigidité & forme)
IV°/ CHOIX DE LA VITESSE DE COUPE (conditions
optimales de production) :
Le meilleur choix des conditions d’usinage entraîne le meilleur prix de
revient et qualité du produit.
Exprimée en mètres par minutes, elle est choisie en fonction des
différents facteurs cités précédemment.
-Plus la matière est dure plus la vitesse de coupe est faible
-Plus le matériau de coupe est dur plus la vitesse sera élevée
-Pour des travaux d’ébauche, il est conseillé d’utiliser la vitesse
de coupe minimum de la matière usinée avec des prises de
passes fortes, alors que la finition, il faut augmenter la vitesse
de coupe au maximum et prendre de faibles passes.
-Une lubrification abondante permet également d’augmenter la
vitesse de coupe.
-La puissance et les performances de la machine peuvent
parfois limiter la vitesse de coupe.
-La rigidité de la pièce ainsi que sont maintien en position
entraîne parfois une réduction de la vitesse de coupe.
-On peut trouver ces valeurs dans les livres de données constructeur
d’outils principalement. Celles indiquées sont les plus productives
possible : c'est-à-dire celles qu’on peut atteindre dans les meilleurs
conditions. Cependant ces valeurs sont parfois à ajuster en fonction de
votre configuration d’usinage.
-Si l’on ne peut avoir accès à ces livres ou tableaux, il existe des
tableaux avec des fourchettes de valeurs pratiques que l’on peut utiliser.
Cf page 141à 144 Tournage
Cf page 177 à 178 Fraisage
Cf page 182 Filetage
Cf page 154 Perçage
Valeurs de base données par le G.T.P
V°/ VALEURS STANDARDS FREQUEMENT UTILISEES:
VI°/ APPLICATIONS :
Déterminer les conditions de coupes nécessaires à la réalisation du
PISTON (REP A) de l’ensemble « base de serrage pneumatique »
A
Bague de serrage
-Environnement industriel de la base de serrage pneumatique :
La base de serrage pneumatique présentée a pour fonction de maintenir
en position les tubes lors de la dernière opération de fabrication d’un
aérosol : « la conification »
-Calculs demandés :
1- Lors de la réalisation du perçage de la pièce, on utilise un foret
Ø 25mm avec une vitesse de rotation de 266 Tr/min.
Calculer la vitesse de coupe correspondante ?
2- Le brut utilisé est un lopin en C 40 de diamètre 120mm. Pour le
dressage de face, on utilise un outil à plaquettes rapportées en
carbure.
Calculer la vitesse de rotation à régler sur la machine ?
3- Pour la finition du diamètre extérieur Ø80g6 on prendra une
vitesse de coupe de 25 m/min.
Calculer La fréquence de rotation ?
4- Lors d’une des opérations d’usinage de la pièce, on a une vitesse
de coupe de 150 m/min et une fréquence de rotation de 793
Tr/min.
Quel diamètre est on en train d’usiner ?
5- La vitesse de coupe « standard » pour l’usinage des aciers doux
avec des outils en ARS est de 20 m/min.
Calculer la fréquence de rotation pour la réalisation de la gorge
intérieure ?
6- En combien de temps la pièce fera t’elle un tour lors de la
réalisation de l’alésage où vient se loger la bague de serrage ?