Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article définit l’opération d’usinage, précise son importance économique en la situant par rapport aux autres opérations de mise en forme, et présente les caractéristiques principales des grandes classes de procédés : coupe, abrasion et usinages physicochimiques. Les divers procédés sont décrits selon leur classe, et leurs performances sont comparées : usinabilité des matériaux, débit de matière et énergie nécessaire, pièces usinées, coût de mise en œuvre.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
This article defines the machining operation, states precisely its economic impact with respect to the other material forming operations and presents the main characteristics of the great classes of processes: cutting, abrasion and physico-chemical machinings. The various processes are described according to their class, and their performances are compared: machinability of materials, material rate and energy consumption, machined parts, cost of realisation.
Auteur(s)
-
Éric FELDER : Ingénieur civil des Mines de Paris, docteur ès sciences physiques - Maître de recherches honoraire à l'École des mines de Paris
INTRODUCTION
Bien qu’ils soient peu économes en matière première et en énergie, et qu’ils soient de ce fait fortement concurrencés par les autres procédés de mise en forme des matériaux, les divers procédés d’usinage restent indispensables pour la réalisation de nombreuses pièces. Il faut remarquer en outre que leurs performances se sont fortement accrues avec le développement des procédés non traditionnels d’usinage après la Seconde Guerre mondiale pour usiner les matériaux se prêtant mal aux procédés traditionnels, puis les gains de productivité obtenus avec l’apparition des machines-outils à commande numérique permettant la réalisation automatique de pièces, la pratique des grandes vitesses d’usinage et le développement de nouveaux matériaux à outils plus résistants aux hautes températures induites par les vitesses de coupe élevées. Cet article introduit l’ensemble de la rubrique « usinage ». La mise en œuvre des opérations d’usinage pour réaliser une pièce ou une famille de pièces est un problème complexe du fait de la multiplicité des procédés disponibles et de la grande variété des spécifications des pièces et des propriétés des matériaux constitutifs. Cet article vise à fournir au lectorat les éléments fondamentaux du problème et, à ce titre, son objectif est triple :
-
définir l’opération d’usinage, situer son importance économique par rapport aux autres procédés de mise en forme des matériaux (façonnage, frittage, moulage) et préciser les caractéristiques principales d’une opération d’usinage ;
-
présenter les traits spécifiques de chacune des grandes classes de procédés d’usinage : coupe, usinage par abrasion et usinages physicochimiques (tous procédés non traditionnels) ;
-
comparer les performances de ces différents procédés selon les divers points de vue pratiques : possibilité d’application aux différents matériaux, débit de matière, puissance nécessaire et rendement énergétique, opérations d’usinage possibles, propriétés finales de la pièce, aspects économiques de leur mise en œuvre.
Le lectorat sera renvoyé à des articles plus spécialisés où il trouvera des informations plus détaillées, voire des ouvrages spécialisés. Enfin, les évolutions prévisibles de ces procédés dans les prochaines années seront évoquées.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
cutting | Description | Abrasion | Physicochemical machinings
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Travail des matériaux - Assemblage
(175 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Performances comparées des divers procédés
En anglais
2. Aspects spécifiques de chaque classe de procédés
2.1 Procédés de coupe
Les divers procédés sont décrits en détail dans les articles de la rubrique « Usinage par enlèvement de copeaux » (base documentaire « Travail des matériaux. Assemblage »). Qualifiés de traditionnels, ils sont, de loin, les plus utilisés ; ils ont acquis une nouvelle jeunesse et une vitalité considérable grâce, en particulier, au développement, dans les années 1960, des machines-outils à commande numérique qui regroupent une panoplie d'opérations de coupe : centres d'usinage , centres de tournage… (voir les articles [B 7 130] et [B 7 160]).
La machine-outil à commande numérique (MO-CN) permet, en effet, de réaliser à moindre coût les séries moyennes de pièces, entre la machine-outil (MO) classique, bien adaptée à la fabrication de quelques pièces unitaires, et la machine-transfert, inventée par Henri Ford Ier dans les années 1900, et qui est la meilleure solution pour les très grandes séries de pièces (figure 3). Ainsi, de 1975 à 1995, la plupart des pays développés occidentaux ont augmenté fortement...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Travail des matériaux - Assemblage
(175 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Aspects spécifiques de chaque classe de procédés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WEILL (R.) - Techniques d'usinage. - Dunod, p. 409 (1971).
-
(2) - TRENT (E.) - Metal cutting. - Butterworth. p. 203 (1977).
-
(3) - KRUSCHOV (H.M.) - Principles of abrasive wear. - Wear, 28, p. 69 à 88 (1974).
-
(4) - GILORMINI (P.) - Contribution à la modélisation de la formation du copeau en usinage des métaux. - Thèse Dr-Ing., École des mines de Paris, p. 105 (1982).
-
(5) - MILLS (B.), REDFORD (A.H.) - Machinability of engineering materials. - Applied Science Publishers, p. 174 (1983).
-
(6) - FAIDHERBE (G.), VACOSSIN (B.), CRAPART (J.C.), TANGUY (J.C.) - L'environnement des centres d'usinage. - Guide pratique CETIM n° 51, p. 90 (1990).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Évolution de la production de machines-outils pour le travail des matériaux métalliques
Comme indiqué précédemment, l'Europe est l’une des principales zones de production (et d'utilisation) de machines-outils dans le monde. Les chiffres relatifs à la période 1980-2006 (figure 1 et tableau 1) montrent que cette activité est soumise à des cycles d'amplitude de l'ordre de dix ans, chaque cycle présentant une phase de croissance régulière, suivie d'une phase de régression brutale, sur une durée de deux à trois ans. Début 2008, nous sommes dans les premières années de la phase ascendante d'un cycle. Globalement, la production a augmenté de 80 % environ de 1980 à 2006, évolution certainement en rapport direct avec la croissance mondiale. Ces chiffres confirment toute l'importance des procédés d'usinage et de formage dans l'économie mondiale actuelle.
En 1996, lors de la rédaction de la première version de cet article, nous disposions des statistiques complètes sur la production de machines-outils de toute la zone européenne regroupée dans l'association CECIMO (Comité européen de coopération des industries de la machine-outil, basé à Bruxelles). Nous avions alors tiré les conclusions suivantes.
La figure 4 (§ 2) donne l'évolution entre 1975 et 1995 de la production et de la consommation de machines-outils des principaux pays occidentaux. Ces machines-outils sont destinées à réaliser la mise en forme des matériaux métalliques soit par usinage, soit par formage, laminage exclu. Les données statistiques de 1996 du CECIMO permettent d'analyser de manière plus détaillée l'évolution et la nature de la production de machines-outils. Les chiffres du tableau 2 peuvent être...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Travail des matériaux - Assemblage
(175 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
