Formules de Fraisage & Définitions : Exemples Pratiques & Guide PDF

Dans cet article, vous apprendrez les différentes formules de fraisage utilisées en opérations de fraisage avec exemples. Téléchargez le fichier PDF en bas de l'article.

Formules pour Opérations de Fraisage

Le fraisage est un procédé d'usinage utilisant une fraise rotative pour enlever de la matière en la déplaçant sur la pièce. Un ou plusieurs axes, vitesse et pression de la tête de fraise dans différentes directions.

Examinons les formules de fraisage pour faciliter le travail sur fraiseuse. Voici les formules importantes très utiles lors de toute opération de fraisage. Voyons-les une par une.

Formules de Fraisage

Termes importants pour déterminer la formule de fraisage :

1. Vitesse de coupe
2. Vitesse de coupe effective
3. Vitesse de broche
4. Avance
5. Épaisseur de copeau maximale
6. Taux d'enlèvement de matière
7. Force de coupe spécifique
8. Profondeur de passe
9. Nombre de dents de la fraise
10. Temps d'usinage

#1 Vitesse de Coupe

Mouvement linéaire circonférentiel de la fraise résultant de sa rotation. Exprimée en mètres par minute. Formule :

Où :

• v = vitesse de la fraise en m/min
• d = diamètre de la fraise en mm
• n = Vitesse de la fraise en tr/min

#2 Vitesse de Coupe Effective

Indique la vitesse de surface sur le diamètre effectif (DC_ap). Nécessaire pour déterminer les données de coupe correctes à la profondeur de passe réelle (a_p).

Utilisée avec fraises hémisphériques, fraises à bout hémisphérique, fraises à grands rayons d'arête, et angle d'entrée < 90°.

#3 Vitesse de Broche

Nombre de tours/minute de l'outil de fraisage sur la broche. Déterminée par la vitesse de coupe recommandée pour une opération.

#4 Avance

Taux d'avance de la pièce sous la fraise. Exprimée de trois façons :

1. Avance par dent (S_z)

Distance d'avance de la pièce entre l'engagement de deux dents successives. En mm/dent.

2. Avance par tour (S_rev)

Distance d'avance pendant un tour complet de la fraise. En mm/tour.

3. Avance par minute (S_m)

Distance de déplacement de la pièce en une minute. En mm/min.

Relations entre avances :

Où : Z = nombre de dents, n = vitesse fraise en tr/min.

#5 Épaisseur de Copeau Maximale

Résulte de l'engagement de la fraise, référée à (f_z). Valeur requise pour décider de l'avance par dent la plus productive.

Épaisseur de copeau moyenne : Utile pour déterminer la force de coupe spécifique pour calculs de puissance nette.

#6 Taux d'Enlèvement de Matière (MRR)

Volume de métal enlevé en mm³/min (pouce³/min). Calculé avec profondeur, largeur et avance.

#7 Force de Coupe Spécifique

Constante matériau pour calculs de résistance, en N/mm².

#8 Profondeur de Passe

Épaisseur de matière enlevée en un passage. Longueur perpendiculaire entre surface originale et finale, en mm.

#9 Nombre de Dents de la Fraise

Doit être bien conçu pour usinage efficace. Connaissant vitesse et avance, le nombre de dents dérive de la formule d'avance :

Fraises à gros grains (peu de dents) efficaces en usinage métal. Avantages :

1. Plus d'espace pour copeaux.
2. Section transversale dent plus grande = résistance accrue.
3. Angle de dépouille plus grand possible.
4. Moins de puissance pour entraîner la fraise.
5. Moins de frottement dent-pièce = moins de chaleur.
6. Durée de vie plus longue (plus de réaffûtages).

#10 Temps d'Usinage

Longueur d'usinage (l_m) divisée par avance de table (v_f). Temps pour fraiser une surface :

Où : T = temps en minutes, L = longueur parcours table en mm, S_z = avance par dent en mm, Z = nombre de dents, n = tr/min fraise.

La longueur de parcours 'L' = longueur pièce « C » + longueur d'approche « A ». « A » = distance avant que la pleine profondeur de passe soit atteinte.

#1 Longueur d'approche pour fraise à surface plane :

Approche « A » pour fraise plane :

Où : A = approche en mm, B = profondeur de passe en mm, C = diamètre fraise en mm.

#2 Longueur d'approche pour fraise à surfacer :

Approche pour fraise à surfacer :

Où : A = longueur approche en mm, D = diamètre fraise, B = largeur pièce.

Substitution valeur « C » dans équation « A »

Vitesse de Coupe et Avance Moyennes pour Différents Matériaux

Exemple Pratique

Exemple #1

Évaluer les paramètres de coupe pour fraisage en surface avec :

• Diamètre fraise = 100 mm
• Vitesse fraise = 500 tr/min
• Largeur fraise = 100 mm
• Profondeur de passe = 5 mm
• Avance table = 100 mm/min
• Longueur pièce = 50 cm
• Largeur pièce = 80 mm
• Nombre de dents = 8

Réponse : Diamètre fraise = 100 mm, vitesse = 500 tr/min.

TEM = b × d × F

b = largeur pièce = 80 mm, d = profondeur passe = 5 mm, F = avance table = 100 mm/min.

l = 500 mm, y = 4 mm

Conclusion

Liste complète des formules et définitions de fraisage utiles pour tout procédé et fraise. Savoir calculer vitesse de coupe précise, avance par dent, taux d'enlèvement et temps d'usinage est crucial pour de bons résultats.

Questions sur les formules de fraisage ? Commentez, je répondrai. Partagez si l'article vous plaît.

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