La vitesse de coupe n’est pas le régime
La vitesse de coupe, notée Vc ou SFM, est la vitesse à laquelle l’arête traverse la matière. C’est une propriété de la matière et de l’outil, pas de la machine. Le régime est ce que vous réglez sur la machine, et il dépend du diamètre : une fraise de 6 mm doit tourner bien plus vite qu’une de 50 mm pour atteindre la même vitesse à l’arête.
La formule
N = Vc × 1000 ÷ (π × D)
avec Vc en mètres par minute et D le diamètre en millimètres. En unités impériales, N = SFM × 12 ÷ (π × D) avec D en pouces, souvent abrégé en 3,82 × SFM ÷ D.
Une fraise carbure de 10 mm dans de l’acier doux à 120 m/min demande 120 × 1000 ÷ (π × 10) = 3 820 tr/min. La même fraise de 10 mm dans l’aluminium à 400 m/min demande 12 700 tr/min, plus que ne peuvent beaucoup de fraiseuses.
Quel diamètre utiliser
Sur une fraiseuse ou une perceuse, D est le diamètre de l’outil. Sur un tour, D est le diamètre de la pièce à l’endroit où l’outil coupe, donc le régime pour une vitesse de coupe constante doit monter quand un dressage se rapproche du centre. Les machines à vitesse de coupe constante le font seules.
Avance
La vitesse seule ne coupe rien ; l’outil doit aussi avancer. Pour une fraise :
avance = régime × avance par dent × nombre de dents
Cette fraise à 3 820 tr/min avec quatre dents à 0,05 mm par dent donne 3 820 × 0,05 × 4 = 764 mm/min. En perçage et en tournage, l’avance est par tour : avance = régime × avance par tour.
Vitesses de coupe types
Prenez-les comme point de départ ; la valeur du fabricant pour la nuance et le revêtement exacts vaut mieux que n’importe quel tableau général.
- Acier doux : 20 à 30 m/min en HSS, 100 à 200 m/min en carbure.
- Acier inoxydable : plus lent, souvent 15 à 25 m/min en HSS et 60 à 120 m/min en carbure.
- Aluminium : 70 à 120 m/min en HSS, 200 à 500 m/min ou plus en carbure.
- Laiton : proche de l’aluminium, et il se coupe proprement à sec.
- Fonte : 15 à 25 m/min en HSS, 60 à 150 m/min en carbure.
- Bois dur : les vitesses sont bien plus élevées, d’où les fraises de défonceuse à 10 000 tr/min et plus, et la nécessité de ralentir les gros diamètres.
Lire la coupe
Trop vite, l’arête s’use ou brûle et les copeaux sortent bleus. Trop lentement avec une avance trop faible, l’outil frotte au lieu de couper, ce qui le tue aussi. Des copeaux qui partent en boucles fermes de la bonne couleur, et un outil encore assez froid pour être touché à l’arrêt, signifient que les chiffres sont bons.
Outils
Le calculateur de vitesse de coupe convertit entre vitesse de coupe, diamètre et régime, et donne l’avance. Le calculateur de couple relie la puissance de broche au couple à la coupe, et la table des filetages donne le foret de taraudage quand un filetage suit la coupe.