Bibliographie & annexes
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NOTE DE L'ÉDITEUR
Une augmentation de l’article est en cours de réalisation. Bien que le contenu de l’article constitue une base technique solide et ne souffre d’aucune obsolescence, Techniques de l’Ingénieur souhaite optimiser son contenu afin de proposer une information plus complète. Cette volonté est confortée par le fait que le sujet de la ‘’coupe’’ et de ‘’l’outil coupant’’ en usinage par enlèvement de matière sont un levier technico-économique important qu’il convient de bien appréhender afin de contribuer à rentabiliser et pérenniser l’activité industrielle de transformation de la matière.
Dans cette perspective, voici en substance les mises à jour envisagées.
• Positionnement commercial des différentes familles de matériaux à outil coupant.
• Description des problématiques d'affinité chimique entre le matériau usinant et usiné.
• Approfondissement de la description de la famille des outils coupants en WC-Co, majoritaire dans le paysage de l’usinage.
• Description de l'influence technique de la taille des grains, notamment pour le cas particulier des outils coupants en WC-Co.
• Description de l'influence technique des revêtements ainsi que des traitements possiblement applicables en phase de post dépôt.
Auteur(s)
-
François BAGUR : Directeur technique et cogérant de la société TOOL
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les outils coupants sont des instruments destinés à travailler la matière par enlèvement de copeaux. Il semble que les premiers outils obtenus par forgeage avant le début de l’ère chrétienne aient été le bédane, le burin et le foret à langue d’aspic, puis la lime et la scie.
Avec l’apparition du tour, le peigne a permis la création des outils de filetage : tarauds puis filières. Jusqu’à la fin du XIXe siècle, tous les outils étaient ainsi fabriqués soit par forgeage et usinage, soit par usinage seul. Le matériau de coupe était l’acier fondu.
Dans le courant du XXe siècle sont apparus d’une part de nouveaux matériaux (aciers rapides, carbures métalliques, céramiques, cermets, diamants, etc.) et d’autre part des techniques de mise en forme telles que moulage, rectification dans la masse, métallurgie des poudres, revêtements, l’ensemble fournissant des outils de plus en plus efficaces.
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VERSIONS
- Version courante de oct. 2023 par François BAGUR
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Matériaux
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1. Phénomène de la coupe
La théorie de la coupe est exposée dans les articles sur la mécanique, physique (B 7 040) et modélisation (B 7 041) de la coupe des métaux ainsi que l’endommagement des outils (B 7 042) dans le présent traité.
La figure 1 définit les différents termes techniques ainsi que certains symboles se rapportant à l’outil, et qui sont utilisés dans cet article.
Nous allons présenter rapidement les divers phénomènes liés à la formation du copeau qui déterminent les conditions de travail de l’outil et sa durée de vie.
1.1 Interactions pièce/outil/machine d’usinage
Pour une avance, une profondeur de passe, une vitesse de coupe et un angle de coupe fixés, l’effort de coupe est variable et, grossièrement, périodique ; il impose des vibrations forcées à la pièce, à l’outil, au porte-outil et à son attachement, à la broche et à la machine, auxquelles se superposent les vibrations propres de ces éléments, excitées par les premières. La fréquence de ces vibrations est élevée et leur amplitude (de l’ordre du micromètre dans le travail normal) est d’autant plus faible que la machine est plus rigide. Elles ne sont pas, normalement, visibles à l’œil nu, mais elles affectent l’état de surface de la pièce et, de plus, peuvent influer sur la durée de bonne conservation de l’arête de coupe, d’où l’intérêt d’avoir un ensemble rigide de l’outil à la machine.
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Phénomène de la coupe
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - TAYLOR (F.W.) - On the art of cutting metals. - 248 p. 1906 ASME. La taille des métaux. Rev. Métallurgie n 1, 2, 3, 4, 1907. La taille des métaux. Traduction par L. DECROIX 296 p. 1919 Dunod. Ce que Taylor dit de sa méthode. Document Michelin (Clermont-Ferrand) 1912 disponible au CNAM.
-
(2) - MATHON (P.) - Détermination des critères d’usinabilité des métaux et alliages par méthode rapide. - Contrat DGRST n 69.01.799.00.212.75.01.
-
(3) - HARA (A.), NOMURA (T.) - Ubersicht über die Entwicklung und den Stand der Technik der Cermets in Japan. - Vdi Berichte N.R. 762, 1989.
-
(4) - POULACHON (G.), BORDES (S.) et COLOMBET (L.) - Tournage dur : endommagement d’un outil PCBN durant l’usinage d’un acier à roulement 100Cr6 traité à 62HRc - . Bulletin du Cercle d’étude des métaux. Colloque international Usinabilité et mécanismes endommageants des outils de coupe, 19 novembre 1998.
-
(5) - VEROT (O.) - La méthodologie Couple Outil Matière et la mesure de l’usinabilité...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Physique de la coupe des métaux
-
Modélisation de la coupe des métaux
-
Endommagement des outils de coupe
Revues spécialisées
* - Machines Production (déc.)
* - Machine-Outil Produire (m.).
* - Matériaux et Techniques (m.).
* - CETIM Informations (m.).
* - American Machinist (bi-heb.).
* - Metal Powder Report (m.).
* - Tramétal (m.).
HAUT DE PAGE
Voyen (S.) - Contribution à une modélisation de la répartition des températures dans un matériau fritte. Application à l'étude des outils de coupe. - ENSM Paris (2000).
Nouari (M.) - Modélisation de l'usure par diffusion des outils de coupe en usinage à grande vitesse. - Metz (2000).
HAUT DE PAGE
NF EN 10020 - 9-00 - Définition et classification des aciers. - -
NF A 03-654 - 6-81 - Produits sidérurgiques....
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