TGM 
Sciences et Techniques Industrielles 
Page 1 sur 7
Productique Cours 
 Retour
Génie Mécanique – Terminale 
 
 En version PDF
 
Les paramètres de coupe-prof.doc 
 
1
 
- FORMATION DU COPEAU :
 
 
La formation du copeau résulte 
d’actions mécaniques
 
complexes. Pour simplifier, on peut dire que 
l’arête de coupe pénètre dans la matière et provoque la formation du copeau. Le frottement du 
copeau sur la face de coupe et celui de la pièce sur la 
face de dépouille
 provoquent une élévation 
importante de la température qui peut entraîner une fusion locale du copeau. Ce phénomène peut 
conduire 
à l’adhérence du copeau sur la face de coupe (copeau adhérent)
. 
Les principaux facteurs influençant la formation du copeau sont : 
 
- La vitesse de coupe (Vc) ; 
 
- La profondeur de passe (a) ; 
 
- La vitesse d’avance (Vf) ; 
 
- La géométrie de l’outil ; 
 
- Les matériaux de l’outil et de la pièce ; 
 
- La lubrification. 
 
Le schéma représente un 
copeau en cours de formation
 
On observe que : 
 
 L’épaisseur du copeau (e) est supérieure à la pénétration (a). 
 Les fibres du copeau sont orientées suivant une même direction. 
 La face du copeau en contact avec la surface de coupe est lisse 
alors que l’autre est rugueuse. 
 
 
 
N
OTION DE COPEAU MINIMUM : 
 
Lorsque la pénétration et/ou  l’avance sont trop faibles, l’outil ne coupe 
plus. Le métal est donc comprimé superficiellement et la pression de 
contact outil-pièce provoque une 
usure prématurée de l’outil ainsi qu’un 
mauvais état de surface. 
Il est donc impératif de choisir des valeurs minimales pour ces données 
(généralement donnée par le fabricant d’outils). 
  
2
 
- GÉOMÉTRIE DE LA PARTIE ACTIVE DE L’OUTIL :
 
 
Les angles sont définis par référence à des plans définis dans deux référentiels : 
 SYSTEME DE L’OUTIL EN MAIN : 
Il spécifie la géométrie de l’outil 
lors de sa fabrication et de son contrôle, 
indépendamment de son utilisation future. 
 
 SYSTEME DE L’OUTIL EN TRAVAIL : 
Il spécifie la géométrie de l’outil
 
lors de son utilisation.
 
 
 
pg_0002
 
 
Page 2 sur 7
 
Les paramètres de coupe-prof.doc 
 
 
Dans ce cours, nous étudierons l’outil à tranchant unique dans le référentiel « en main ».  
 
 
A - DÉFINITIONS DES PRINCIPAUX PLANS : 
- PLAN DE RÉFÉRENCE Pr : 
 
 
Plan passant par le point considéré de l’arête et parallèle 
au plan de base servant de face d’appui au corps de 
l’outil. 
 
- PLAN DE TRAVAIL CONVENTIONNEL Pf : 
 
 
Plan perpendiculaire au plan de référence Pr de l’outil, 
au point considéré de l’arête, et parallèle à la direction 
supposée d’avance de l’outil. 
 
- PLAN D’ARÊTE DE L’OUTIL Ps : 
 
 
Plan tangent à l’arête, au point considéré et 
perpendiculaire au plan de référence de l’outil Pr. 
 
 
- PLAN NORMAL Pn : 
 
Plan perpendiculaire au plan de référence de l’outil (Pr) 
et au plan d’arête de coupe (Ps), au point considéré. 
 
 
pg_0003
 
 
Page 3 sur 7
 
Les paramètres de coupe-prof.doc 
 
 
B - DÉFINITIONS DES PRINCIPAUX ANGLES ET INFLUENCE DE LEUR 
VALEUR SUR LA COUPE : 
 
- ANGLE DE DIRECTION D’ARÊTE 
?
r : 
 
 
Angle mesuré dans Pr entre Ps et Pf 
?
r < 90° :
 
entrée en contact progressive de l’arête de coupe avec 
la matière à usiner. 
?
r trop petit : 
longueur de contact arête de coupe/matière .
 
 
 
efforts de coupe . 
?
r influe aussi
 
sur la direction d’évacuation des copeaux.
 
 
- ANGLE D’INCLINAISON D’ARÊTE 
?
s : 
 
 
Angle mesuré dans Ps entre l’arête et Pr 
 
?
s < 0 :
 
en ébauche 
 
robustesse arête de coupe 
 
fragmentation des copeaux 
 
?
s > 0 :
 
en finition 
 
 
copeau minimum plus faible
 
 
 
 
- A
NGLE DE POINTE 
e
r : 
 
 
 
Angle mesuré dans Pr entre Ps et l’arête de dépouille 
 
Cet angle est choisi en fonction
 
du profil à usiner
 
 
- ANGLE DE DÉPOUILLE 
a
 : 
 
 
Angle entre la face de dépouille et Ps 
 
Si 
a
n trop grand :  
arête de coupe trop fragile
 
 
 
Si 
a
n trop petit :  
surface de contact pièce / face de dépouille  
 
 
 
?
 risque de talonnage
 
 
 
 
pg_0004
 
 
Page 4 sur 7
 
Les paramètres de coupe-prof.doc 
 
 
- ANGLE DE TAILLANT 
ß
 : 
Angle entre la face de coupe et la face de dépouille 
 
- ANGLE DE COUPE 
?
 : 
Angle entre la face de coupe et Pr 
 
?
 grand :  
arête fragile 
 
 
écoulement copeau continu 
?
 petit :
  
frottement important copeau sur face de coupe
 
?
 < 0 :
  
réservé aux outils carbure et céramique 
 
 
bonne tenue aux efforts 
 
 
les copeaux se brisent facilement 
 
Ces trois derniers angles ( 
a
 + 
ß
 + 
?
 = 90° ) sont toujours donnés dans le plan Pn (valeurs des 
catalogues des carburiers) 
 
C - EXERCICE :
 
 
Complétez, sur le schéma ci-dessous, les angles et les plans que vous connaissez : 
 
 
 
 
pg_0005
 
 
Page 5 sur 7
 
Les paramètres de coupe-prof.doc 
 
3 - GÉOMETRIE DES BRISE-COPEAUX :
 
 
Lorsque le copeau se déroule de manière continue, il peut s’enrouler autour de la pièce ou de 
l’outil. Son évacuation devient délicate et dangereuse ; l’état de surface de la pièce peut se 
détériorer. Il est donc important de fractionner le copeau. Le terme brise-copeau désigne : 
l’aménagement des formes de la face de coupe des plaquettes carbure.
 
 
La démarche de choix suivante est la démarche du fabricant SECO. 
La désignation des formes se fait par une ou deux lettres (de RR pour les grosses ébauches à 
FF pour les finitions fines) complétées par un chiffre caractérisant la robustesse d’arête. Plus 
le chiffre est élevé, plus l’arête est robuste et plus 
les avances pourront être importantes.
 
 
Le tableau suivant permet de sélectionner une géométrie : 
 
 
 
Il faut, dans un premier temps caractériser le type de brise-copeau sur l’échelle 
verticale (FF à RR) en calculant le pourcentage de la longueur d’arête en prise avec la 
matière. Ceci revient à graduer le type d’opération, de la petite finition à la grosse 
ébauche. 
 
Ensuite, dans certains types, plusieurs modèles sont proposés en fonction de la 
robustesse d’arête. Les indications contenues dans le tableau permettent d’effectuer le 
choix définitif. 
 
pg_0006
 
 
Page 6 sur 7
 
Les paramètres de coupe-prof.doc 
 
4 - MATÉRIAUX À OUTILS :
 
 
Les plus utilisés sont les carbures métalliques. Les plaquettes sont obtenues par frittage. 
 
 
 
Cette figure représente les 
plages d’utilisation des 
différents matériaux à outils 
courants en fonction des 
vitesses de coupe et 
d’avances employées. 
 
 
Afin d’améliorer les 
principales propriétés 
(dureté des faces 
coupantes, résistance aux 
sollicitations mécaniques, 
état de surface de la face de 
coupe, stabilité des 
caractéristiques mécaniques 
à chaud), les carbures sont 
revêtus d’une fine couche de 
matériau (nitrure de titane 
par exemple) ; on parle alors 
de carbure revêtu. 
 
 
 
 
 
Classification des carbures : 
 
La désignation comporte une lettre suivie de deux chiffres. 
 
 
La lettre P, M, ou K correspond à des plages de dureté pour les matières à usiner. Le 
nombre donne une image de la ténacité (solidité). On peut lui associer des opérations 
et conditions de travail (chocs, ébauche légère, etc.). 
 
 
La figure suivante présente la classification en fonction de la matière usinée et de 
l’utilisation d’après la norme NFE 66-304. 
 
pg_0007
 
 
Page 7 sur 7
 
Les paramètres de coupe-prof.doc 
 
 
 
 
5 - FLUIDES DE COUPE
 
 
 
 
Le phénomène de coupe produit de la chaleur qui est répartie 
en trois zones : 
1
 située dans 
le plan de cisaillement et due aux déformations de 
la matière.
 
 
 
2
 située au 
contact copeau / face d’attaque de l’outil et due aux 
frottements dans cette zone. 
 
 
3
 située au 
contact pièce / face en dépouille de l’outil et due aux 
frottements dans cette zone. 
 
La quantité de chaleur dégagée est telle qu’elle 
peut entraîner la fusion locale du copeau et la 
dégradation rapide de l’outil. 
 
Pour remédier à cela, il faut utiliser un fluide afin : 
 
de refroidir l’outil et le copeau
 
 
de lubrifier les surfaces pour diminuer les frottements