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Sciences et Techniques Industrielles 
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Productique - Cours 
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Génie Mécanique – Première 
 
 
 
 
 
 
Conditions de coupe - prof.doc 
 
1 – EFFORTS ET PUISSANCE DE COUPE
 
 
L’évaluation des efforts de coupe permet : 
- de dimensionner les outils et les porte-pièce, 
- de déterminer les appuis du montage, en opposition à ces efforts, 
- d’évaluer la puissance de coupe afin de choisir la machine-outil. 
 
L’effort de coupe 
F
 exercé par la pièce sur l’outil se décompose en trois forces. La plus importante 
est l’effort tangentiel de coupe : F
c
 
F
c
 = K
c
 . a .f 
 
K
c
 : coefficient spécifique de coupe en daN/mm
2
a : profondeur de passe en mm. 
f : avance en mm/tr. 
 
2 – FORCE DE COUPE
 
 
TOURNAGE 
 
FRAISAGE 
PERÇAGE 
 
 
F
 = effort de coupe exercé par la pièce sur l’outil. 
F
c
 = composante tangentielle de l’effort de coupe. 
F
a
 = composante radiale de l’effort de coupe.
 
F
f
 = composante liée à l’avance. 
Vc = vitesse de coupe. 
Vf = vitesse d’avance. 
 
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Conditions de coupe - prof.doc 
 
3 – COEFFICIENTS SPÉCIFIQUES DE COUPE
 
 
MATÉRIAU USINÉ 
Coefficient spécifique 
de coupe K
c
 
(daN/mm
2
Avance (mm) 
0,1     0,2     0,4     0,8 
S 185 – S 275 
360    260    190    140
S 355 
400    290     210    150
E 330 
420    400     220    160
Aciers 
d’usage 
général 
E 360 
440    315     230    165
Acier au manganèse 
470    340     240    180
Acier au nickel-chrome 
500    360     260    180
Acier au chrome-molybdène 
530    380     270    200
Aciers 
alliés 
Acier inoxydable 
520    370     270    190
C 40 
320    230     170    125
C 50 
360    260     190    140
Aciers 
non 
alliés 
C 60 
390    290     210    150
FGL 150 
190    140    100     70 
FGL 250 
290    210    150    110
Fonte alliée 
320    230    170    120
Fontes 
Fonte malléable 
240    170    120     90 
Laiton 
160    110      90     60 
Alliages 
de cuivre 
Bronze 
340    240     180    130
Rr<19 
110      80     60      40 
19<Rr<27 
140    100     70      50 
Alliages 
d’aluminium 
27<Rr<37 
170    120     80       60 
 
Il faut distinguer deux puissances : 
 
- la puissance nécessaire à la coupe (Pc) qui dépend essentiellement de l’effort tangentiel de 
coupe (F
c
) et de la vitesse de coupe (Vc). 
 
Pc = F
c
 . Vc 
 
La puissance s’exprime en watts (W) : il faut donc considérer l’effort de coupe en newtons (N) et la 
vitesse de coupe en mètres par seconde (m/s) ; 
 
- la puissance nécessaire du moteur (Pm) qui dépend du rendement 
µ
 (mu) de la machine. 
 
Pm = Pc / 
µ
 
 
Remarque : le choix des paramètres de coupe détermine le choix de la machine et inversement. 
 
4 – LUBRIFICATION
 
 
La lubrification permet : 
 
- de limiter les frottements entre le copeau et l’outil et entre l’outil et la pièce ; 
- de refroidir l’outil afin d’éviter les chocs thermiques néfastes et l’apparition de copeaux 
adhérents ; 
- de faciliter l’évacuation des copeaux. 
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Conditions de coupe - prof.doc 
 
DIFFÉRENTS TYPES DE LUBRIFIANTS ET UTILISATION 
Lubrifiant 
Composition 
Utilisation 
Huiles solubles 
Eau 
Huile minérale (10%) 
Additifs 
Travaux usuels 
sur tous métaux 
Liquides synthétiques 
Eau 
Produits de synthèse 
Additifs 
Usinage et 
rectification 
sur métaux 
Huiles minérales 
Huiles entières 
sous-produits 
du pétrole 
Travaux 
d’usinage 
difficiles 
 
5 – DURÉE DE VIE DES OUTILS
 
 
Notion d’usure 
 
Les frottements entre l’outil et la pièce, le contact avec les copeaux, les variations de température 
provoquent une usure de l’outil. La qualité des surfaces obtenues dépend directement de cette 
usure. 
 
L’observation de l’usure sur la face en dépouille et sur la face de coupe permet de déterminer l’état 
limite de l’usure, donc de décider du changement d’outil. 
 
 
USURE EN DÉPOUILLE 
VB 
 
 
 
 
 
 
 
USURE EN CRATÈRE 
KT 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Conditions de coupe - prof.doc 
 
6 – ANALYSE DES CRITÈRES D’USURE
 
 
 
Défaut 
Illustration 
Causes 
Remèdes 
Usure  
en dépouille 
 
Conditions de coupe 
inadaptées. 
Outil au-dessus du centre. 
Avance inadaptée. 
Réduire la vitesse de 
coupe ou choisir une 
nuance plus résistante. 
Mettre l’outil au centre. 
Augmenter l’avance. 
Usure 
en cratère 
Conditions de coupe 
inadaptées. 
 
Réduire la vitesse de 
coupe ou choisir une 
nuance plus résistante. 
Écaillage de 
l’arête 
 
Mauvaise stabilité outil-
pièce. 
Avance inadaptée. 
Outil en dessous du 
centre. 
Copeau adhérent. 
Améliorer la stabilité. 
Réduire l’avance. 
Mettre l’outil au centre. 
Modifier les conditions de 
coupe. 
Arête rapportée 
(copeau adhérent) 
Conditions de coupe 
inadaptées. 
Géométrie de l’outil 
inadaptée à la matière 
usinée. 
Avance inadaptée. 
Augmenter la vitesse de 
coupe, vérifier l’arrosage. 
Utiliser un brise-copeau. 
Augmenter l’avance. 
Brûlage 
de l’arête 
 
Conditions de coupe 
inadaptées. 
Géométrie de l’outil 
inadaptée à la matière 
usinée. 
Diminuer la vitesse de 
coupe, vérifier l’arrosage. 
Rayon de bec trop petit. 
Bris de l’outil 
Conditions de coupe 
inadaptées. 
Chocs, mauvais bridage. 
Défaut dans la pièce. 
Vérifier toutes les 
conditions d’usinage. 
 
7 – ÉVACUATION DES COPEAUX
 
 
Lors de l’usinage des matériaux ductiles, le copeau à tendance à être long. Si ces copeaux ne sont 
pas évacués, l’outil risque de se détériorer rapidement. 
Les fabricants conçoivent des brise-copeaux frittés dans les plaquettes. 
 
 
 
Plaquette 
sans brise-copeaux 
 
Plaquette 
avec brise-copeaux