Rabotage --tournage --fraisage
L'usinage consiste à obtenir une
forme bien définie par enlèvement de matière sous forme de copeaux. Il est
nécessaire pour cela que le couple outil/pièce soit animé d'un mouvement
relatif de coupe Mc et d'un mouvement relatif d'avance Mf.
On distingue les outils:
·
simples à tranchant unique:
outils de tour, etc.
·
à arêtes multiples: pour
augmenter la productivité on cherche en effet à multiplier les parties actives
sur un même outil, en les disposant surt un cercle (fraises) ou sur une ligne
(alésoir, scie).
·
Les outils meules
Les angles de la partie active
sont définis par trois plans Pr, Pf et Ps eux
même repérés en fonction des vecteurs vitesse de coupe V et
d'avance Vf:
·
Pr plan de
référence (en marron), passant par le point A de l'arête et perpendiculaire à
la direction du vecteur vitesse de coupe V
·
Ps plan d'arête
(en beige), perpendiculaire au plan Pr et contenant la
tangente à l'arête S
·
Pf plan de
travail conventionnel (en orange), perpendiculaire au plan Pr et
parallèle à la direction du vecteur avance Vf.
On définit ainsi les angles:
·
de direction d'arête d'outil Kr,
angle entre Pf et Ps mesuré
dans Pr, dépend du travail d'usinage (forme de la surface à
générer, ébauche ou finition), angle à gauche ou à droite
·
d'inclinaison d'arête d'outil
Lambdas, angle que fait l'arête de coupe S et le plan Pr,
dépend du genre et du type de travail (ébauche ou finition, choc ou continu).
Une valeur négative a pour but d'augmenter la résistance du bec et d'orienter
le déroulement du copeau.
·
de coupe Gamma, dépend du matériau
usiné
·
de dépouille Alpha (Ci. 6° pour
l'acier rapide, 4° à 8° pour les carbures métalliques)
·
de taillant Béta (dépends de la
résistance à la coupe du métal à usiner)
Le bec de l'outil joue un rôle
important sur la rugosité de la surface engendrée, car il diminue la hauteur
des stries.La section du corps de l'outil et la longueur de l'arête de coupe
sont fonction de l'avance et de la profondeur de passe.
Matière employée: Les matériaux utilisés
doivent répondre aux exigences suivantes:
·
Résistance élevée aux
sollicitations de traction et compression
·
bonne rugosité des faces de
coupes et de dépouilles
·
conservation de la dureté à des
températures élevées (500 à 900°C)
On utilise quatre grande
catégories de matériaux de coupe
·
aciers rapides: ce sont des aciers à fort
pourcentage de carbone avec des additions d'alliage dont le but est d'augmenter
la dûreté et la résistance à l'usure. Ces aciers ne sont pas sensibles à
l'écaillage et on peut obtenir par affûtage une arête de coupe trés vive
·
carbures métalliques: ils possédent une haute
résistance et une haute dureté, et permettent de travailler à des vitesses 4 à
6 fois supèrieure à celle des aciers rapides. Sensibles à l'écaillage l'arête
de coupe n'est jamais vive, mais possède un léger rayon.
·
Céramiques: elles sont constituées par
de l'oxyde d'aluminium aggloméré par un liant et mis en forme. leurs dureté est
élevée et les vitesses de coupe permises sont de 3 à 4 fois supèrieures à
celles des carbures
·
diamand industriel: il se présente sous forme
de grain brasé à l'extrémité d'un corps d'acier. Il peut usiner tous les métaux
quelque soit leur dureté. On l'emploie pour certains travaux de finition.
Px puissance absorbée à la coupe à section de copeau
égale
Vitesse de coupe: Dans tous les cas la
vitesse de coupe est rigoureusement déterminée afin d'obtenir une bonne
longévité des outils et une bonne coupe. Ces valeurs ont été déterminées
expérimentalement par des laboratoires spécialisés dans les essais de
coupe.
Lubrification: La coupe s'accompagnant
d'un important dégagement de température, la lubrification est nécessaire pour
limiter celle-ci (réfrigération) et/ou diminuer le coefficicent
de frottement (lubrification), et assurer ainsi la
possibilité d'une bonne vitesse de coupe ainsi que la longévité des outils.
Centrage des outils: le centrage est assuré
généralement par la forme conique, sauf cas de trés petits outils. Cônes
morses et cônes 5%: ils procurent en général une adhérence suffisante
pour l'entraînement des outils. On les démonte au moyen d'une clavette
chasse-cône ou d'un extracteur fileté
cône à tenon (à gauche) et à trou taraudé (à
droite) - nez de broche (dessous):
Cônes 7/24: ils réalisent un centrage
moins précis, des tenons sont obligatoires pour l'entraînement de l'outil, mais
les montages démontages sont grandement facilités.
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