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Puissance de Coupe

Le calcul de la puissance de coupe permet principalement de :

  • Dimensionner les outils, porte outils et choisir la machine adaptée
  • Anticiper d’éventuels problèmes de vibrations

La puissance moteur Pm dépend de la puissance de coupe Pc et du rendement du moteur μ Pm = μ * Pc

La puissance de coupe Pc dépend de la force de coupe Fc et de la vitesse de coupe Vc Pc= Fc *Vc

La force de coupe Fc dépend de la section du copeau S et de la pression spécifique de coupe Kc Fc = Kc * S

Kc dépend de l’épaisseur moyenne du copeau et du matériaux qui est usiné. Il est donné par des tableaux (voir ci-dessous).
On obtient donc la formule générale :

Pm = μ * Kc * S * Vc

Avec

  • Pm puissance moteur
  • μ rendement du moteur (μ < 1)
  • Kc : pression spécifique
  • S : surface du copeau
  • Vc : vitesse de coupe

Puissance de Coupe : Tournage

En tournage la formule est :

Pm = (Kc * f * ap * Vc) / (60 * 1000 * µ)

Avec

  • Pm puissance moteur en [KW]
  • Kc pression spécifique de coupe en [N/mm²] (voir tableaux)
  • Vc vitesse de coupe en [m/min]
  • ap profondeur de passe en [mm]
  • f avance en [mm/tr]
  • µ rendement du moteur (µ < 1)


Détermination de l’Effort de Coupe KC

Pression spécifique de coupe Kc en Mpa
MatiièreRésistance à la traction (Mpa) et dureté0,1 mm/tr0,2 mm/tr0,3 mm/tr0,4 mm/tr0,6 mm/tr
Acier doux52036103100272025002280
Acier au carbone62030802700257024502300
Acier traité72040503600325029502640
Acier outil67030402800263025002400
Acier outil77031502850262024502340
Acier chrome manganèe77038303250290026502400
Acier chrome manganèse63045103900324029002630
Acier chrome molybdène73045003900340031502850
Acier chrome molybdène60036103200288027002500
Acier nickel chrome molybdène94030702650235022001980
Acier nickel chrome molybdène352HB33102900258024002200
Fonte46HRC31902800260024502270
Fonte ductile30023001930173016001450
Fonte Grise200HB21101800160014001330
CuivreHB 50 à 8521001520-1100-
LaitonHB 60 à 11014001000-750-
Aluminium purHB 251050760-550-
Aluminium à haute teneur en SiHB55 à 9514001000-700-

Calcul de Puissance en Tournage

Puissance de coupe : Fraisage

En fraisage la formule est :

Si on connait Vf

Pm = (Kc * ap * ar * Vf) / (60*106 * µ)

Si on connait Vc

Pm = (Kc * ap * ar * fz * Z * Vc) / (60*103 * π *D * µ)

Avec

  • Pm puissance moteur en [KW]
  • Kc pression spécifique de coupe en [N/mm²] (voir tableaux)
  • Vf vitesse d’avance en [mm/min]
  • ap profondeur de passe en [mm]
  • ar largeur de coupe en [mm]
  • µ rendement du moteur (µ < 1)
  • Z nombre de dents de la fraise
  • Vc vitesse de coupe en [m/min]
  • fz vitesse d’avance en mm/tour/dent
  • D diamètre de la fraise en [mm]

Determination de fz s’il n’est pas connu

Détermination de l’effort de Coupe KC en Fraisage

Pression spécifique de coupe Kc en Mpa
MatiièreRésistance à la traction (Mpa) et dureté0,1 mm/tr0,2 mm/tr0,3 mm/tr0,4 mm/tr0,6 mm/tr
Acier doux52022001950182017001580
Acier au carbone62019801800173016001570
Acier traité72025202200204018501740
Acier outil67019801800173017001600
Acier outil77020301800175017001580
Acier chrome manganèe77023002000188017501660
Acier chrome manganèse63027502300206018001780
Acier chrome molybdène73025402250214020001800
Acier chrome molybdène60021802000186018001670
Acier nickel chrome molybdène94020001800168016001500
Acier nickel chrome molybdène352HB21001900176017001530
Acier inoxydable austénitique155HB20301970190017701710
Fonte52028002500232022002040
Fonte dure46HRC30002700250024002200
Fonte ductile36021802000175016001470
Fonte grise200HB1750140012401050970
Cuivre5001150950800700630
Alliage Aluminium Al-Mg160580480400350320
Alliage Aluminium Al-SI200700600490450390
Alliage Aluminium Al-Zn-Mg-Cu570880840840810720

Calcul de Pm connaissant Vf

Calcul de Pm connaissant Vc

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