Présentation générale des machines-outils par enlèvement de copeaux

Makinate | machines-outils par enlèvement de copeaux

Les machines-outils sont des machines professionnelles dédiées à l’usinage de matériaux métalliques et non métalliques par enlèvement de copeaux. Les machines-outils modernes sont dotées d’une puissance et d’une robustesse élevées, ce qui permet des vitesses de découpe élevées, compatibles avec les caractéristiques des matériaux des outils. Les machines-outils par enlèvement de copeaux peuvent être classées et subdivisées en 2 catégories : de découpe ou d’avancement. Il existe donc des machines à mouvements rectilignes, comme les raboteuses, rectifieuses et certaines tailleuses d’engrenage, et des machines à mouvements rotatifs avec enlèvement de matière grâce à des outils non tournants comme les tours et les machines qui utilisent des outils tournants, tels que les aléseuses, perceuses, fraiseuses et les scies à disque.

Les machines-outils ne seraient rien sans… les outils !

L’enlèvement de matière ou copeaux sur les machines-outils se fait grâce à des instruments appelés outils. Ceux-ci peuvent être à tranchant simple ou multiple. Les outils les plus courant sont :

  • Pointe hélicoïdale pour la perceuse,
  • Outil mono-tranchant pour le tour,
  • Fraise pour la fraiseuse,
  • Meule pour la rectifieuse,
  • Outil de perçage pour la raboteuse, …

Au cours de leur utilisation, les outils sont mis à dure épreuve, car ils peuvent subir diverses sollicitations de grande intensité : c’est la raison pour laquelle ils sont construits avec des matériaux de dureté élevée, une résistance aux températures élevées, ainsi qu’une grande résistance mécanique. Les matériaux utilisés pour la réalisation des tranchants des outils sont de l’acier super rapide, des carbures métalliques frittés et de la céramique renforcée. La performance de d’outil varie considérablement en fonction du matériau avec lequel il a été produit. Bien entendu, plus le matériau est résistant, plus l’outil aura une durée de vie longue.

Les mouvements principaux et secondaires

Pour toutes les opérations d’usinage sur les machines-outils, l’outil et la pièce effectuent des mouvements qui permettent l’enlèvement de matière de différentes épaisseurs et surfaces. Il existe les mouvements principaux et les mouvements secondaires.

Les mouvements principaux sont divisés en : mouvement de découpe, mouvement d’avancement et mouvement de travail.

  • Mouvement de découpe : l’outil effectue un unique enlèvement de copeaux. Ce mouvement vise à assurer la vitesse correcte entre la pièce et l’outil. Il peut être soit rotatif soit rectiligne.
  • Mouvement d’avancement : avec le mouvement de découpe, il garantit la formation des copeaux et en assure l’enlèvement d’une manière répétée et constante. Ce mouvement peut être continu ou intermittent.
  • Mouvement de travail : c’est le résultat de la composition simultanée du mouvement de découpe et du mouvement d’avancement.

Les mouvements secondaires quant à eux sont des mouvements d’enregistrement et d’alimentation.

  • Mouvement d’enregistrement : définit la position de l’outil par rapport à la pièce avant que commence l’usinage.
  • Mouvement d’alimentation : règle la position de la pièce ou de l’outil en définissant la profondeur avec laquelle l’outil pénètre dans la pièce, également appelée profondeur de découpe.

Vitesses de découpe

La vitesse de découpe se réfère à la vitesse relative entre l’outil et la pièce au point où l’enlèvement des copeaux se produit. Ceci est un élément clé dans les opérations d’usinages sur les machines-outils. Une bonne sélection de la vitesse de découpe assure à la fois une bonne exécution tout en réduisant le temps et, surtout, évite de détériorer l’outil rapidement.

La vitesse de découpe doit être choisie en fonction des éléments suivants :

  • Type de matériau à usiner,
  • Type de matériau de l’outil.
  • Enlèvement de matière prévu,
  • Présence de fluide lubrifiant,
  • Diamètre de la pièce à usiner,
  • Type de fabrication.

L’unité de mesure qui identifie la vitesse de découpe est exprimée en mètre par minute (m/min).

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A bientôt dans notre rubrique « comment ça marche » pour un nouvel article explicatif et techniques sur le monde des machines industrielles !

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