Optimiser les angles de coupe pour un fraisage d'acier performant

Dans cet article, nous discutons de l'influence des différents angles de coupe en fraisage des aciers.

1. Angle de dépouille radial (Radial Rake Angle) :

D'après la figure 16.33, l'angle de dépouille radial est l'angle entre la face de la lame (goulotte) et un plan de référence radial tracé de l'axe du fraise au bord de coupe. Sa valeur dépend du matériau pièce et de l'outil. Un angle radial positif présente le point le plus faible en premier et le bord de coupe risque de casser. Un angle négatif renforce le bord de coupe, bien qu'il produise des forces plus élevées et demande plus de puissance.

2. Angle de dépouille axial (Axial Rake Angle) :

Il représente l'inclinaison du bord de coupe par rapport à l'axe du fraise et décide du sens d'écoulement des copeaux. Un angle axial positif aide les copeaux à sortir de la coupe ; un angle axial négatif les force vers la pièce.

Avec un angle axial positif, le nez du fraise contacte d'abord la pièce, ce qui n'est pas souhaitable. Un angle axial négatif renforce le bord de coupe et est utilisé pour les fraises en carbure.

3. Angle d'attaque (Approach Angle) :

C'est l'angle entre un plan perpendiculaire à l'axe du fraise et un plan tangent à la surface de révolution des arêtes de coupe. Sa valeur est 90° pour fraises en bout et fraises à épaulement, et 45°, 60° ou 75° pour le fraisage en face. Un angle d'attaque de 45° réduit l'ébréchage de la fonte et sert pour les finitions fines et le fraisage d'aciers inoxydables.

L'angle de 60° s'emploie avec géométrie axe positif et radial négatif. L'angle de 75° est utilisé pour fraises à plaquettes jetables pour ébauche et coupes interrompues en fraisage général d'aciers. L'épaisseur de copeau pour une avance donnée augmente avec l'angle d'attaque.

La longueur du bord de coupe sur laquelle agit la force de coupe augmente avec la diminution de l'angle d'attaque, réduisant ainsi la contrainte thermique et améliorant légèrement la durée de vie de l'outil. Un angle d'attaque accru permet des avances plus élevées, donc une productivité plus grande.

4. Angle de dépouille latéral (Side Clearance Angle) :

C'est l'angle entre la surface usinée et le flanc de dépouille sur le fraise. Un dépouille plus grand réduit l'usure mais affaiblit le bord de coupe. Il est parfois nécessaire (fraises en bout) de prévoir des dépouilles primaire et secondaire. La valeur de l'angle de dépouille dépend aussi du diamètre de la fraise en bout ; il est plus grand pour les petits diamètres.