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Auteur(s)
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Jacques JUAN : Ingénieur des Arts et Métiers - Chef de section au Centre Technique du Bois et de l’Ameublement (CTBA)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans la très grande majorité des cas, l’objectif d’une opération d’usinage est d’obtenir un état de surface acceptable, dans le respect des dimensions fixées. Cet état de surface peut être imposé pour des raisons d’esthétique, mais aussi parfois pour des raisons techniques. On sait, par exemple, que la résistance d’un assemblage collé est tributaire de la qualité des surfaces en contact.
Dans cet article, nous nous limiterons à l’examen des modes d’usinage les plus fréquents et qui ont des conséquences souvent importantes sur l’état de surface : les trajectoires trochoïdales.
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Usure des arêtes tranchantes2. Copeau
2.1 Directions de coupe
Pour appréhender le phénomène de la coupe, il est indispensable de connaître l’organisation de la matière bois.
Le bois est un matériau anisotrope. La matière ligneuse (fibres, vaisseaux et rayons) est orientée selon trois directions principales (figure 11) :
-
la direction axiale ou longitudinale, définie par l’orientation des fibres ; c’est également la direction générale de la grume ;
-
la direction radiale, perpendiculaire à la précédente et parallèle aux rayons ;
-
la direction tangentielle, perpendiculaire aux deux précédentes et définie tangentiellement aux cernes d’accroissement.
La conséquence directe de cette anisotropie est la différence de comportement du bois selon le sens de sollicitation, aussi bien vis‐à‐vis des contraintes mécaniques que sous l’action de l’outil. Cela explique pourquoi les outils ont une géométrie distincte suivant qu’ils opèrent dans l’une ou l’autre de ces directions.
Pour faciliter la description des modes de coupe, on utilise une représentation à base de deux nombres :
-
le premier représente l’angle formé entre la direction de l’arête de coupe et le fil du bois ;
-
le second représente l’angle formé entre la direction de déplacement de l’outil et le fil du bois.
Tous les modes d’usinages peuvent être représentés ainsi, les principaux sont indiqués sur la figure 11.
HAUT DE PAGE2.2 Efforts de coupe
En pénétrant dans la matière pour détacher un copeau, la dent doit exercer un effort supérieur à la cohésion du matériau. Cet effort est la résultante de plusieurs forces : celle nécessaire pour faire fléchir les fibres, la force de coupe par cisaillement et les frottements qui s’exercent sur les faces de l’outil.
Cet effort, appelé effort de coupe, est fonction du matériau usiné, des conditions de travail et de l’outil :
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les paramètres liés au matériau usiné...
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