PRÉAMBULE :

Les explications qui suivent sont les principales règles et préconisations.
Beaucoup de critères feront varier les résultats. Voici les cinq critères de réussite (5M) :
1 ) Moyens : état et choix des moyens de production (machine, broche, aspiration, maintien des pièces, choix de l’outil de coupe, etc.)
2) Méthode et stratégie d’usinage : sens d’usinage (en avalant ou en opposition), nombre de passes, type d’entrée dans la matière (angulaire, tangentielle), arrosage ou non, etc.
3) Main d’œuvre : formation, expérience des techniciens sur le moyen de production.
4) Matière : type de matière, qualité de la matière.
5) Milieu : poussières, vibrations, températures (atelier et matière), etc.
Et aussi, état de surface souhaité et temps d’usinage recherché.

Impact de la puissance de broche :

En général, les broches à faible puissance ( 0.5 à 1.5 Kw ) peuvent atteindre des vitesses de rotation élevées mais ont très peu de couple à basse vitesse.
L’utilisation d’outils de diamétre supérieur à 6 mm est donc déconseillé.
Pour l’usinage des matériaux de forte épaisseur il faut donc multiplier le nombre de passes.

Pour les fraises de diamètre inférieur à 4 mm la prise de passe en profondeur (AP) devrait être de 1 fois le Ø et d’environ 3 mm pour les fraises de diamètre 5 à 6 mm.

Vitesse de rotation de broche: (Voir page « Conditions de coupe »)

Comme vous pouvez le constater, en appliquant les formules de calcul pour la définition de la vitesse de rotation de la broche page 46 du catalogue, plus le Ø de l’outil est important, plus on diminue la vitesse de rotation de la broche, quelle que soit la matière. La vitesse de rotation varie aussi en fonction des matières.

Exemple : lors de l’usinage des matières tendres, cette vitesse de rotation est plus faible de façon à ne pas chauffer la matière.
Il faut aussi diminuer la vitesse de rotation si la longueur de l’outil est importante (augmentation du balourd et risque de casses et de vibrations).

Avance : (Voir page  « Conditions de coupe »)

Lors de l’utilisation d’un outil de petit diamètre, la flexion est plus importante. L’avance est donc plus faible qu’avec un diamètre plus important.
La même règle est appliquée avec des outils possédant des longueurs de coupe importantes, il faut diminuer l’avance car elle génère trop de flexion.
Lors de l’usinage des matières tendres, cette vitesse d‘avance est augmentée de façon à ne pas chauffer la matière.

Attention avec les calculs d’avances, lorsqu’on augmente le nombre de dents on diminue la valeur Fz car le dégagement du copeau est moindre (on ne va pas trois fois plus vite avec trois dents qu’avec une dent).

La vitesse de plongée est normalement de moitié, voire d’un tiers de la vitesse d’avance.
L’impact sur le temps d’usinage n’est pas trop important, mais cela augmente la durée de vie de l’outil (protection de la pointe) et de la broche.
(Cela peut même être beaucoup plus faible. Exemple : fraise à surfacer Ø 20 en plongée directe sur la matière, vitesse de plongée environ 50 mm/min)

Il n’y a pas d’intérêt à programmer une très grande avance sur de très petites pièces. En effet la machine n’atteint que très rarement cette vitesse, le gain en temps et en état de surface est très faible. La géométrie des pièces ainsi que les durées de vie des fraises s’en trouvent dégradées.

Période de « rodage » des outils neufs :

Pour les outils neufs possédant une très grande acuité d’arête, le meilleur état de surface est obtenu après que l’outil a déjà usiné quelques mètres.
C’est particulièrement vrai pour des outils une dent dans l’usinage du plastique.
La série 4053 possède une coupe plus douce et n’a pas besoin de se « roder ».

Choix de la longueur utile de l'outil :

La longueur utile doit être supérieure à l'épaisseur à découper sans toutefois être trop importante
- Porte-à-faux plus important,
- Outil moins rigide et plus fragile,
- Etat de surface et durée de vie des outils dégradés.

Sens de l’hélice :

Une fraise hélice à droite avec coupe à droite, a tendance à tirer la pièce usinée vers le haut : les copeaux sont très bien évacués mais la pièce doit être suffisamment maintenue pour éviter toute vibration.
Une fraise hélice à gauche avec coupe à droite a tendance à pousser la pièce usinée contre la table de la machine : la pièce sera moins soumise à des problèmes de tenue. Il n’y aura pas de délamination de la matière sur la partie supérieure mais les copeaux seront mal évacués (risque de bourrage des copeaux).
Une excellente aspiration des copeaux ou l’aménagement d’un espace sous la pièce sont conseillés.

Etat de surface :

Plusieurs critères participent à l’obtention d’un bon état de surface, la vitesse d’avance est loin d’être le seul.
- Le bon maintien de la pièce est primordial.
- Le bon outil par rapport au type de matière ainsi que son épaisseur.
- Le bon état de la machine (axes, broche, cône, pinces, etc...) et de l’outil.
- Une bonne aspiration des copeaux.
- De bonnes conditions de coupe.
- De bonnes stratégies d’usinage.

Passe de finition :

La passe de finition avec reprise de 0.3 à 0.5 mm de matière est une bonne solution pour obtenir un meilleur état de surface dans beaucoup de matières. Cela permet d’éliminer les copeaux qui collent et surtout de lisser les effets des vibrations. Cela n’est pas vrai pour toutes les matières.

Usinage fond de poche :

Les fraises une dent, de par leur géométrie, ne donnent pas le meilleur état de surface dans le fond des poches. Une fraise deux dents possède un fond plus plat et permet l’obtention d’un meilleur état de surface.
Des valeurs de recouvrement plus faibles, ainsi qu’une diminution de la vitesse améliorent aussi grandement l’état de surface.