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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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Outil3. Usure des arêtes tranchantes
L’usure de l’outil est un phénomène inéluctable qui se traduit par une modification lente de la forme de ses arêtes tranchantes.
La vitesse d’évolution du processus varie selon les matériaux (outil et pièce) et les conditions de travail.
3.1 Origines de l’usure
Pendant longtemps, on a considéré que cette dégradation était causée par l’abrasion due au frottement du bois, qui se comporte un peu comme une meule. Actuellement, on sait que cette usure d’origine mécanique n’est pas seule en cause ; elle peut même être faible vis‐à‐vis d’autres formes d’usure, électriques ou chimiques.
Lors de la pénétration de la dent dans le matériau usiné, les frottements sont considérables. Ils occasionnent une élévation de température à la pointe de la dent pouvant atteindre et même dépasser 500 oC. Bien sûr, cette température n’est atteinte que pendant quelques millisecondes. En effet, sitôt le copeau détaché, la dent est refroidie par l’air ambiant (convection) et le corps de l’outil, qui fait office de radiateur (conduction).
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Usure mécanique
Certains bois massifs et de nombreux matériaux composites sont chargés de grains de silice (SiO2) qui vont détacher de la dent de minuscules particules. Cette action sera d’autant plus rapide que le matériau travaillé aura une abrasivité élevée et que sa densité sera forte (les grains de silice sont plus agressifs car mieux enchâssés). Ce phénomène est aggravé par l’élévation de température qui altère les caractéristiques mécaniques de certains matériaux de coupe. Une grande dureté de l’outil (surtout à la température de travail) est un gage de meilleure tenue de coupe.
Il arrive également que des chocs répétés (vibrations) finissent par fissurer la dent, jusqu’à ce que de fines particules de métal se détachent. Sur ce plan, les matériaux frittés (carbures) sont plus sensibles que les alliages à cause de leur hétérogénéité.
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Usure par électroérosion
Les frottements intenses, la température élevée et la présence d’eau dans le bois engendrent des champs électriques qui peuvent atteindre 1 500 V. Des particules de métal...
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