Différence entre la vitesse d'avance et la vitesse de coupe dans l'usinage CNC

L'usinage CNC est un processus de fabrication soustractif qui consiste à cisailler les copeaux de matériau jusqu'à ce que le produit final soit obtenu. Donc, tout d'abord, les machinistes doivent connaître la quantité de matériau que la machine cisaillera en un tour et la vitesse à laquelle la machine CNC se déplacera. C'est ici que la différence entre l'avance et la vitesse de coupe est importante.

Lors de la conception des pièces pour l'usinage CNC, il est important de prendre en compte ces paramètres. En effet, ils assurent l'optimisation des différentes parties du processus d'usinage CNC. Alors que la vitesse de coupe est plus importante pour optimiser des facteurs tels que la durée de vie de l'outil et la consommation d'énergie, la vitesse d'avance est essentielle pour déterminer le temps d'usinage et la rugosité de la zone finie. Cet article comparera l'avance à la vitesse de coupe et expliquera comment dériver chacune d'elles.

Qu'est-ce que la vitesse de coupe ?

La vitesse de coupe est généralement définie comme la vitesse relative entre la surface de la pièce et l'outil de coupe. Certains experts le définissent également comme la vitesse à laquelle la pièce passe devant le tranchant de l'outil. Les machinistes la mesurent en mètres par minute (m/min) ou en pieds par minute (ft/min). La vitesse de coupe est un facteur assez important dans la détermination d'autres paramètres de l'usinage CNC, tels que la température de coupe, la consommation d'énergie, la durée de vie de l'outil, etc. Son influence sur ces paramètres sert de différence significative entre l'avance et la vitesse de coupe.

Il faut s'assurer que la vitesse de coupe est optimale pour que le processus d'usinage CNC donne la meilleure pièce. Cependant, il est possible de prédire la vitesse de coupe optimale pour un processus d'usinage CNC particulier en tenant compte d'autres facteurs. Voici des exemples de tels facteurs :

Dureté de la pièce

L'un des facteurs les plus importants qui déterminent la vitesse de coupe est la dureté du matériau à couper. Plus le matériau est dur, plus la vitesse de coupe est lente et vice versa. Par exemple, l'usinage de matériaux comme l'acier nécessitera une vitesse de coupe inférieure à celle de l'aluminium.

Matériel d'outil de coupe

Il existe différents outils de tour utilisés pour divers usinages CNC. Chacun de ces outils est également fabriqué avec des matériaux différents, possédant donc des propriétés de dureté différentes. Le matériau de l'outil de coupe aura un impact significatif sur la vitesse de coupe utilisée dans un processus d'usinage. Si le matériau de coupe est de haute résistance, le machiniste peut utiliser une vitesse de coupe élevée à un petit détriment. Cependant, les matériaux d'outils de coupe plus tendres auront tendance à s'user rapidement avec des vitesses de coupe plus élevées. Cela réduira la durée de vie de l'outil.

La durée de vie prévue de l'outil

La durée de vie de l'outil par le machiniste est un autre facteur important pour déterminer la vitesse de coupe. Cela comprendra la prise en compte de variables telles que le coût de l'outil et le coût de l'outil par rapport à la quantité de pièces produites. Si des variables comme celle-ci sont favorables, une vitesse élevée pourrait être réalisable.

Qu'est-ce que la vitesse d'alimentation ?

L'avance est la distance parcourue par l'outil de coupe pendant un tour de broche. Il est également défini comme la vitesse à laquelle la fraise est avancée contre la pièce. Il est mesuré en pouces par tour ou en millimètres par tour (ipr ou mpr) pour les processus de tournage et d'alésage. Cependant, les machinistes utilisent les pouces par minute ou les millimètres par minute (ipm ou mpm) pour les processus de fraisage. Lors du calcul de la vitesse d'avance, le machiniste considère le nombre de cannelures (ou de dents) de l'outil de coupe et calcule la vitesse d'avance pour chaque dent.

La vitesse d'avance affecte également les mêmes facteurs que la vitesse de coupe. La seule différence est que ses effets sont dans une moindre mesure. Cependant, la vitesse d'avance est importante dans l'aspect esthétique final de la pièce usinée (c'est-à-dire la finition de surface de la pièce usinée). Par conséquent, son optimisation est également très importante dans les processus d'usinage CNC. Pour déterminer sa valeur optimale, les machinistes tiennent compte de facteurs tels que ceux ci-dessous :

Largeur de coupe

Toute largeur de coupe inférieure à la moitié du diamètre provoque un amincissement des copeaux. L'amincissement des copeaux est un défaut de fabrication où la charge de copeaux (quantité de matière coupée par l'outil en un tour) est réduite. L'amincissement des copeaux pourrait entraîner un délai d'exécution plus long ; il est donc important de l'éviter. De plus, l'augmentation de la vitesse d'avance aidera à réduire les effets de l'amincissement des copeaux, augmentant ainsi la productivité et la durée de vie de l'outil.

Les autres facteurs susceptibles d'influencer la vitesse d'alimentation incluent :

• Le type d'outil.
• La puissance disponible à la broche de la machine.
• La résistance de la pièce.
• Les fils par pouce (TPI) pour les tarauds, les têtes de filières et les outils de filetage, etc.

Quelle est la différence entre l'avance et la vitesse de coupe ?

En raison des types de définitions proches des deux paramètres, il est possible de les confondre. Certains machinistes appellent également ce paramètre la différence entre les vitesses et les avances. Il existe un certain nombre de facteurs pratiques qui font la différence entre l'avance et la vitesse de coupe. Voici des exemples de tels facteurs :

Température de coupe et durée de vie

La température de coupe est un facteur crucial qui prouve une différence entre l'avance et la vitesse de coupe. En effet, la température de coupe plus élevée peut entraver des paramètres tels que la durée de vie de l'outil et la finition de surface de la pièce. L'étendue de l'effet des deux paramètres sur la température de coupe et la durée de vie de l'outil les différencie l'un de l'autre. Il a un effet relativement plus faible sur la température de coupe et la durée de vie de l'outil que la vitesse de coupe pour l'avance. Par conséquent, la différence entre l'avance et la vitesse de coupe est l'étendue de leur effet sur la température de coupe et la durée de vie de l'outil.

Rugosité de surface et marques de pétoncle

Les marques de pétoncle sont également appelées marques d'alimentation. Ces marques accompagnent toujours les prototypes et les pièces usinées CNC, et elles sont la principale cause de rugosité de surface. La vitesse d'avance a une influence directe sur les marques de festons présentes sur n'importe quelle pièce. Par conséquent, plus la vitesse d'avance est élevée, plus le degré de marques de feston et de rugosité de surface est élevé. Cependant, la vitesse de coupe n'affecte pas les marques de pétoncles; par conséquent, cela n'affecte pas les finitions de surface.

Directrice et Génératrice

En géométrie, une génératrice est un point ou une surface qui génère une nouvelle forme lorsqu'elle est déplacée le long d'une pièce donnée. Le chemin donné par lequel se déplace la génératrice est la directrice. En usinage, l'objectif fondamental est de créer des surfaces géométriques avec des finitions esthétiques et une plus grande précision. Par conséquent, ces deux paramètres sont nécessaires dans les processus d'usinage. La différence entre les vitesses et les avances est que la vitesse de coupe fournit la génératrice tandis que le mouvement d'avance fournit la directrice.

Parmi les autres facteurs qui différencient l'avance et la vitesse de coupe, citons :

• Unités de mesure.
• Impact sur la force de coupe et la consommation d'énergie.
• En outre, le mouvement qui génère la vitesse de coupe et l'avance est différent (mouvement de coupe et mouvement d'avance, respectivement).

PARAMETRE	VITESSE DE COUPE	TAUX D'ALIMENTATION
Température de coupe et durée de vie	Cela affecte ces paramètres dans une plus grande mesure.	Cela affecte ces paramètres à plus petite échelle.
Rugosité de surface et marques de festons	Il n'influence pas la rugosité de la surface.	Il a une influence significative sur la rugosité de surface d'une pièce finie.
Directrice et Génératrice	La vitesse de coupe génère la directrice.	La vitesse d'avance génère la génératrice.
Unités de mouvement	Les machinistes l'ont mesuré en mètres par minute (m/min) ou en pieds par minute (ft/min).	Les machinistes le mesurent en mètres par tour (mpr) ou en pouces par tour (ipr).
Générer du mouvement	Le mouvement de coupe génère une vitesse de coupe.	Le mouvement d'avance génère une vitesse d'avance.
Impact sur la force de coupe et la consommation d'énergie	La vitesse de coupe affecte les paramètres à plus grande échelle.	La vitesse d'alimentation influence ces paramètres à un niveau moindre.

Comment déterminer la vitesse de coupe et l'avance

Cette image montre tous les paramètres impliqués dans la détermination de la vitesse de coupe et de l'avance. Vous remarquerez que la vitesse de broche est la base pour déterminer à la fois la vitesse de coupe et l'avance. De plus, le taux d'alimentation implique deux formules avant d'arriver à la réponse finale. Tout d'abord, vous devez déterminer l'avance par dent. Cette valeur est ensuite utilisée pour déterminer la vitesse d'avance de l'outil de coupe.

Conclusion

La détermination de la vitesse d'alimentation et de la vitesse de coupe optimales peuvent être les facteurs qui améliorent votre processus d'usinage CNC pour obtenir une pièce correctement usinée. Cependant, vous n'avez pas à vous soucier de ces problèmes de production lorsque vous sous-traitez à RapidDirect. Avec nos machinistes et programmeurs de machines CNC expérimentés, vous obtiendrez toujours la pièce la mieux usinée à chaque fois que vous travaillerez avec nous. Alors, contactez RapidDirect dès aujourd'hui pour tous vos besoins d'usinage CNC.