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Sciences et Techniques Industrielles 
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Génie Mécanique – Terminale 
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Usure des outils-prof.doc 
 
1.
 
USURE DES OUTILS :
 
 
La qualité des surfaces obtenues
 est directement liée au degré d'usure de l'outil. Il est donc 
important de bien caractériser ce phénomène afin de le rendre observable. 
L’usure provient 
des sollicitations mécaniques et thermiques
 engendrées par les mouvements 
relatifs entre la pièce, l'outil et le copeau, qui provoquent un transfert de métal entre les surfaces 
en contact (érosion ou abrasion mécanique et diffusion physico-chimique). 
 
2.
 
MANIFESTATION DE L’USURE, CRITÈRES ASSOCIÉS :
 
 
La norme NFE 66-505 présente les différentes manifestations de l'usure schématisées figures 
suivantes : 
 
 
 
 
 
 
Sur un outil carbure elles prennent plus particulièrement la forme d’une : 
 
 
USURE EN DÉPOUILLE VB :
 
Elle s’observe sur la face de dépouille principale et apparaît suivant une bande striée et 
brillante parallèle à l’arête de coupe. Elle est due au frottement de la pièce.
 
La largeur moyenne de cette bande est notée : 
VB
 
La norme fixe comme critère de durée de vie :
 
VB = 0,3 mm
 
 
 
USURE EN CRATÈRE KT :
 
Elle s’observe sur la face de coupe et apparaît sous la forme d’une cuvette créée par le 
frottement intense du copeau sur cette face. 
La profondeur du cratère est notée :
 
KT
 
 
Le critère d’usure retenu pour le calcul des durées de vie est : 
VB
 
 
Outre ces deux usures principales d'autres manifestations peuvent être considérées : 
 
 
L'EFFONDREMENT DE L'ARÊTE :  
Phénomène surtout lié aux outils en ARS, qui est en fait 
la rupture de la partie active 
de l’outil.
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Usure des outils-prof.doc 
 
 
L'USURE PAR ENTAILLE :
 
de l'arête de coupe qui se produit lorsque la couche 
superficielle de la pièce est beaucoup plus dure que l'intérieur. 
 
3.
 
LOIS D’USURE, MODÈLE MATHÉMATIQUE :
 
 
 
La loi d’usure représente la variation de 
temps effectif de coupe T en fonction des 
conditions géométriques et cinématiques 
de l’usinage. 
 
Pour établir cette loi, il est procédé à des 
essais normalisés. Vous avez les résultats 
des essais réalisés en tournage sur un 
acier XC48 avec un outil à plaquette 
rapportée en carbure métallique de nuance 
P30 dans les conditions suivantes :  
 
f = 0,1 mm/tr 
 
a = 1 mm 
 
Vc = 80 à 300 m/min 
 
 
Dans cet exemple, en choisissant VB = 0,3 (valeur donnée par la norme), on peut, à partir de 
valeurs expérimentales, déduire les temps effectifs de coupe T correspondant et les reporter sur 
un autre graphe (T = f (Vc)). 
 
 
 
 
Sur cette courbe, nous pouvons observer trois zones : 
 
AB :
 
faibles vitesses de coupe, non utilisé
 
 
BC : 
zone ou la durée de vie est indépendante de Vc, non utilisé
 
 
CD : 
vitesses de coupe normales et importantes
 
L’usure croît quasi linéairement avec Vc 
On peut y associer un modèle mathématique exprimant la durée de vie en 
fonction de Vc : 
 
T = Cv V
  
(Modèle de Taylor)
 
 
n : 
constante fonction du matériau de l’outil
 
Cv : 
constante fonction du matériau usiné