Calcul de la vitesse de coupe pour une opération de tournage

Calculez aisement et simplement les vitesses de coupe et de rotation pour vos opérations de tournage.

La vitesse de coupe correspond à la vitesse tangentielle de la pièce de révolution au contact de l'arrête tranchante de l'outil d'usinage. l'unité utilisée est le mètre par minute (m/min).

La vitesse de rotation, appelée aussi vitesse angulaire ou encore fréquence de rotation, s'exprime généralement en tour par minute (tr/min) et peut aussi s'exprimer en radian par seconde (rad/s), mais cette dernière expression n'est pas ou peu usité en matière de tournage.

Elle résulte de la vitesse de coupe appliquée au diamètre de la partie de la pièce à usiner.

Vitesse de coupe - Tournage

Opération de tournage : le dressage

Si besoin, consultez les explications des libellés en dessous du formulaire de calcul.

mm
Vitesse de coupe :
m/min
Vitesse de rotation :
tr/min
Vitesse angulaire :
rd/s

Diamètre de tournage

Le diamètre de tournage correspond au diamètre de la partie de la pièce à usiner.

  • Ce peut être la périférie de la pièce, auquel cas il corespond au diamètre extérieur de celle-ci
  • Ce peut être aussi le diamètre intérieur d'un alésage
  • Ou encore le diamètre d'une face en cours de dressage

Dans ce dernier cas, il est variable, au fur et à mesure du déplacement latéral de l'outil. Généralement, on prend le diamètre le plus important pour en calculer la vitesse de rotation, à moins d'avoir un tour sophistiqué capable d'ajuster la vitesse à la volée.

Type d'opération

Les types d'opération courant en tournage sont :

  • Dressage
  • Chariotage
  • Perçage
  • Alésage
  • Filetage
  • Tronçonnage / gorge

Type d'usinage

Il y a deux principaux types d'usinage :

  • Ébauche
  • Finition

Matière de l'outil de coupe

Plus la matière de la partie tranchante de l'outil de coupe est dure et résistante, plus rapide sera la vitesse de coupe.

Matière de la pièce à usiner

Plus la matière de la pièce à tourner est tendre, plus haute sera la vitesse de coupe et vice-versa.

Section du copeau

Type de machine

Vitesse de rotation

La vitesse de rotation, exprimée généralement par la lettre n, se calcule à partir du diamètre de la partie de la pièce à usiner et de la vitesse de coupe par la formule :

n = 1000 x Vc / ( π x D )

  • n en tour par minute
  • Vc en mètre par minute
  • D en millimètre

D étant bien évidemment le diamètre de la partie de la pièce à usiner.

Et π (prononcez "Pi") le fameux rapport qui permet de passer du diamètre à la circonférence, en l'occurence le nombre 3,141592754....

Avance par tour et vitesse d'avance

L'avance par tour, exprimée généralement par la lettre f, permet le calcul de la vitesse d'avance (Vf). Lors des opérations de tournage, la vitesse d'avance est donnée par la formule :

Vf = n x f

L'avance par tour a une incidence sur l'état de surface appelée aussi rugosité. Pour obtenir un bel état de surface, il est nécessaire de réduire cette avance. À ce stade, l'outil utilisé a lui aussi son importance.

Cette avance a aussi une incidence directe sur le temps de travail. Plus cette avance sera importante plus court sera le temps de travail.

Armé de ces deux contraintes, faites votre choix pour trouver le compromis qui vous intéresse, entre qualité de finition et temps de travail.

Profondeur de passe

La profondeur de passe, exprimée généralement par la lettre a, n'entre que peu en considération dans le calcul de la vitesse de coupe.

Elle est utilisée pour le calcul de l'effort de coupe. Lors d'une opération de tournage sur des métaux, des alliages et des matières plastiques cette profondeur de passe est généralement comprise entre 0,05 mm et 0,5 mm, selon la robustesse du tour, la qualité de l'outil, la dureté de la matière à travailler et s'il s'agit de l'ébauche ou de la finition. Elle peut être plus importante lors du tournage de pièces en bois.

Dans le cas d'une opération de tronçonnage, la profondeur de passe correspond à la largeur de l'outil. Il faudra donc réduire l'avance par tour pour compenser l'importante largeur/profondeur de coupe. Cette avance par tour sera de l'ordre de 0,05 à 0,15 mm/tr et plus généralement de 0,1 mm/tr.

Section du copeau

Le couple avance par tour et profondeur de passe génère un copeau dont la section est spécifiée par ces deux paramètres. Plus cette section est importante, moins la vitesse de coupe sera élevée.

Qualité du tour

Plus la machine utilisée pour les opérations de tournage est robuste, précise et puissante, plus la vitesse de coupe pourra être importante.

Les dangers du tournage

Les opérations de tournage parraissent inofensives et nous ne ne prêtons pas toujours attention aux risques grâves que nous encourons pendant une telle opération. Il est impératif de se protéger les yeux (et le reste aussi) lors d'une opération de tournage. Je vois trop souvent des personnes ne prennant aucune disposition pour se protéger notamment (et surtout) contre l'éclatement de la matière.

Les tourneurs sur bois sont les plus exposés, car une pièce de bois n'est pas forcément homogène, et cela ne se voit pas toujours en surface. Des amorces de ruptures, fissures et autres particularités, génèrent des fragilités qu'il est impossible de prévoir. L'éclatement se produit sans prévenir, de manière instantanée. Combien de visages et d'yeux abimés pour la vie, alors que de simples protections évitent ces situations. C'est valable pour le bois, mais aussi pour toutes les autres matières, même si le risque est moindre.

Outre l'éclatement de la matière, l'éjection violente de la clé de mandrin au démarrage est aussi un danger non-négligeable, à prendre très au sérieux. Prenez vos dispositions pour que ce genre de situation n'arrive pas. Prenez l'habitude stricte de ne jamais laisser une clé sur son mandrin. JAMAIS ! même le temps de quelques secondes, ne serait-ce que pour le principe, pour vous-même et pour les autres.