Profondeur de coupe au tour

Dans les opérations réalisées sur le tour, la pièce est serrée dans le mandrin ou chuck et mise en rotation à grande vitesse, tandis que l’outil de coupe est poussé, dans un mouvement d’avance, sur la surface de la pièce pour lui donner sa forme. Le résultat est l’élimination de la matière excédentaire par enlèvement de copeaux. Mais quelle est l’importance de la profondeur de coupe au tour pour obtenir les résultats souhaités ?

Paramètres de coupe en tournage

Aujourd’hui, on trouve dans l’industrie différents types de tours : parallèle, vertical, à copier, automatique, revolver, à commande numérique par ordinateur, etc. Mais qu’ont en commun ces tours ? Outre les opérations de tournage (certains offrent plus de fonctionnalités que d’autres), ils obéissent aux mêmes paramètres de coupe pour usiner.

Sans les paramètres adéquats, les opérations d’usinage seraient tout simplement impossibles à réaliser ou les résultats ne seraient pas ceux escomptés. Quels sont ces paramètres et comment les calculer ?

• Vitesse de coupe, exprimée en mètres/minute.
• Tours par minute de la broche (tr/min).
• Vitesse d’avance.
• Profondeur de coupe au tour ou profondeur de passe.
• Diamètre extérieur.
• Effort de coupe.
• Choix de l’outil de coupe adapté.
• Type de tour.

Vitesse de coupe

C’est la vitesse linéaire de la surface de la pièce qui entre en contact avec l’outil. Elle s’exprime en mètres par minute et doit être choisie avant de commencer l’usinage. Ce paramètre dépend du type d’outil, de la profondeur de passe, de la dureté du matériau, de son usinabilité et, bien sûr, du type de travail que l’on souhaite réaliser. Par ailleurs, pour choisir la vitesse de coupe, il faut aussi tenir compte de la vitesse d’avance.

À partir de la vitesse de coupe, on peut déterminer les tours par minute.

Tours par minute de la broche

Les tours par minute (tr/min) expriment la vitesse de rotation, c’est-à-dire le nombre de tours qu’un objet effectue autour de son propre axe en une minute.

Vitesse d’avance

La vitesse d’avance est la vitesse relative entre la pièce à usiner et l’outil de coupe, c’est-à-dire la vitesse à laquelle s’effectue la coupe. On l’appelle avance par tour et elle dépend du diamètre de la pièce, de la profondeur de coupe au tour et de l’outil choisi.

Diamètre extérieur

Pour tout type d’usinage, il est indispensable de connaître le dessin et la forme que l’on veut donner à la pièce. Dans le cas des opérations de tournage, il faut connaître le diamètre extérieur de la pièce pour pouvoir déterminer la profondeur de passe, ainsi que la vitesse d’avance.

Effort de coupe

L’effort de coupe est un paramètre nécessaire pour calculer la puissance requise pour usiner. Il se calcule en fonction de l’avance de l’outil, de la vitesse de coupe et de la profondeur de passe.

Choix de l’outil de coupe adapté

Comme le tour permet de réaliser de multiples opérations d’usinage, il est essentiel de choisir l’outil adapté. Par exemple, pour percer, il faudra choisir un foret et, pour rainurer, un outil de mortaisage, etc.

Type de tour

Comme nous l’avons déjà indiqué, il existe de multiples types de tours dans l’industrie, mais ils n’offrent pas tous les mêmes fonctionnalités, si bien qu’un tour parallèle ne réalise pas les mêmes travaux qu’un tour à copier ou qu’un tour à commande numérique CNC. C’est pourquoi, pour usiner correctement, il est indispensable de choisir la machine-outil la mieux adaptée aux besoins d’usinage.

Qu’est-ce que la profondeur de coupe au tour ?

La profondeur de coupe au tour, ou profondeur de passe, est un paramètre de cette machine-outil qui sert à déterminer la mesure dans laquelle l’outil pénètre dans la pièce à chaque passe d’usinage. Autrement dit, c’est l’épaisseur de la couche enlevée à la surface de la pièce lors d’une passe de l’outil. Ce paramètre s’exprime généralement en millimètres et l’on tient également compte de la largeur de coupe, qui est la largeur de la partie de la pièce usinée.

Pourquoi la profondeur de coupe au tour est-elle si importante ? Elle joue un rôle clé dans le calcul de la section des copeaux et, par conséquent, de la force à appliquer pour usiner. Ainsi, la profondeur de passe peut se définir comme la distance dont l’outil pénètre dans la surface de la pièce chaque fois qu’il entre en contact avec elle.

Elle présente les caractéristiques suivantes :

• Elle possède une valeur maximale admissible.
• Pour obtenir des coupes profondes, il faudra effectuer plusieurs passes de manière répétée au même point de la surface de la pièce.
• Elle dépend de l’outil et de la rigidité, ainsi que de la puissance de la machine, de la vitesse d’avance, du matériau et de la conception de la pièce.
• La valeur de la profondeur de passe doit être supérieure au rayon du bec de l’outil de coupe.

Chaque opération de tournage doit avoir une profondeur de coupe différente. Ce n’est pas la même chose d’effectuer un rainurage, où l’enlèvement de copeaux se fait avec un outil de mortaisage, que de faire une rectification, où l’usinage se fait par abrasion et s’effectue avec une meule.