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.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de oct. 2023 par François BAGUR
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Phénomène de la coupe
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3. Sélection des matériaux et vitesses de coupe
3.1 Matériaux
La très grande diversité des matériaux de coupe offerts actuellement oblige à opérer des choix. L’importance du couple outil/matière a été démontrée par de nombreuses études récentes [4] [5] [6].
En règle générale, l’usineur a peu de possibilités d’agir sur la matière de la pièce usinée. C’est donc sur l’outil, et par conséquent sur le matériau de coupe, que devra porter toute son attention.
Avant de décider des conditions de coupe, l’usineur devra vérifier l’aptitude (ou la qualification) du matériau de coupe à usiner la matière de la pièce. Pour cette première étape, l’aide du fabricant d’outils est généralement indispensable et utile. En effet, la plupart des matériaux de coupe sont vendus sous des dénominations commerciales : la connaissance exacte du matériau de coupe (y compris des revêtements s’il y a lieu) est donc parfois délicate à obtenir.
Une fois l’étape de qualification et d’aptitude assurée, il faut valider techniquement le matériau de coupe, c’est-à-dire à lui associer des valeurs numériques (vitesse de coupe et avance généralement) de fonctionnement. Ces valeurs numériques sont également liées au type d’outil sur lequel est monté le matériau de coupe.
Ces deux étapes sont entièrement prises en compte par le couple outil/matière. La norme NF E 66-520 donne la méthodologie d’essais à réaliser pour aboutir au bon fonctionnement de l’outil. Les normes type NF E 66-505 (essais normalisés qui permettent de classer les matériaux de coupe dans des conditions de fonctionnement bien définies) ont montré leurs limites et ne sont plus utilisées dans l’industrie.
Les petites et moyennes entreprises ne sont pas équipées pour réaliser des essais d’usinage. Quant aux grandes entreprises, la tendance actuelle est de réduire très fortement (voire supprimer) les services destinés aux méthodes usinage. Les usineurs doivent donc avoir accès directement à des informations techniques fiables concernant le domaine d’emploi des matériaux de coupe. La diversité des références commerciales des fabricants d’outils est telle que cette tâche est pratiquement impossible à réaliser sans l’aide de logiciels (voir ...
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Sélection des matériaux et vitesses de 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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