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7/24/2019 Puissances coupe prof.pdf

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Le couple outil-matire T BEP MPMI

1- Puissance de coupe en usinage :

L'tude et l'valuation des forces de coupe prsente unintrt en usinage principalement :

- pour dimensionner les outilset les

lmentsde machine outils ;

- pour matriser l'apparition des

vibrations(broutage) ;- pour valuer la puissance de coupeet

permettre ainsi le choix rationnel d'une

machine outil.

Cette puissance de coupe absorbe par la broche, se dtermine l'aide d'une formule qui tient

compte :

- des paramtres de coupe en fonction de la matire usiner,

- des forces de coupe de l'outil sur la pice au travers d'une variable kcappele"Pressionspcifique de coupe":

N/mm2 N mm2

Remarque : kc reprsente donc une force de coupe par unit de surface.

Il existe des banques de donnes qui permettent de dterminer l'aide d'un tableau, la valeur

de kc prendre, en fonction de la matire usiner, de sa rsistance la traction (duret

Brinell) et de l'paisseur du copeau, pour des outils carbures.

La formule gnrale de la puissance de coupePcpeut s'crire :

A l'aide des abaques de calcul de puissance en tournage comme en fraisage (page 4 et 5), il est

possible de dterminer Pcen fonction des donnes pour un usinage (paramtres de coupe, outil

utilis, matire usine, machine).

Ces abaques sont des outils permettant de s'affranchir de la formule de calcul de puissance decoupe.

Kc : pression spcifique de coupe

Fc : Force de coupe

AD: Section du copeau

Fc

Vc

Vf

o

AD x kc x Vc60.10 3

kW

mm2 N/mm2

m/min

Pc=La puissance de coupe est

exprime en kiloWatt

kc = Fc / AD


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2- Puissance de coupe en tournage absorbe par la broche :

Si l'on considre la section de copeau : Pour un outil donn :

La section du copeau s'crit :

En BEP, nous utiliserons l'abaque de calcul de puissance de coupe de tournage (page 4), pour

dterminer Pc.

ATTENTION :L'unit de kc sur l'abaque de la pages 4, est exprime en daN/mm2!

Exemple :Usinage d'un arbre de scie en bauche.

Donnes : 50mm

- Matire usine C48 pour une pression spcifique de coupe kc = 2500 N/mm2

- Profondeur de passe a = 4mm

- Vitesse de coupe Vc = 160m/min- Avance f = 0,4mm/tr

- Outil PSBN (r= 75) coupe ngative- Machine outil utilise : tour parallle conventionnel, rendement =0,6

Question : A l'aide de l'abaque de puissance de coupe en tournage, dterminer la puissance

consomme par le moteur pour raliser cet usinage.

Rponse :

a

f

P

r

f x a x kc x Vc

60.10 3Pc=

kW

mm/tr N/mm2

m/min

mm

La formule de la puissance de coupe peut s'crire :

AvanceProfondeur de passe

Section du copeau

AD=f x a

Pc = 16 kW


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3- Puissance de coupe en fraisage absorbe par la broche :

Illustration d'une dent en prise :

La section du copeau moyen peut s'crire :

La puissance dveloppe par Fc peut s'crire :

Avec Z': nombre de dents en prise.

Il est alors possible d'en dduire la formule de lapuissance de coupe la broche :

En BEP, nous utiliserons l'abaque de calcul de puissance de coupe de fraisage (page 5), pourdterminer Pc.

Exemple: Usinage d'un guide lame en bauche

Donnes :Matire usine C38 pour une pression spcifique de coupe kc = 2533 N/mm2

Largeur fraisear= 105mm et profondeur de passe aa= 3mm

Vitesse de coupe Vc = 100m/minFraise tourteau plaquettes carbures 125

Avancefz = 0,3mm/trNombre de dents Z = 8

Rendement du moteur de : =0,8

Question : A l'aide de l'abaque de puissance de coupe en fraisage, dterminer la puissance

consomme par le moteur pour raliser cet usinage.

Rponse :

fz

aa

hm

bD

Fc

Vc

Vf

ar

D

ADm=hm. bD

Pc = 12,5 kW

ADmx kc x Vc x Z60.10 3

Pc=

kW

mm2N/mm2

m/min dents

aa x arx fz x Z x kc x Vc

.D.60.10 3

kW

mm/tr/dentN/mm2

m/minmm

mm

mm dents

Pc=


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