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RÉSUMÉ
Depuis les temps les plus reculés, l’homme travaille le bois avec des outils en métal. Au fil des siècles, ces outils se sont modifiés et se sont adaptés aux nouvelles essences et aux nouveaux matériaux qui sont apparus. Ils ont aussi bénéficié de l’apport de nouvelles technologies. Aujourd’hui, ces outils à bois performants requièrent de bonnes connaissances pour pouvoir bénéficier de toutes leurs qualités. Les outils de coupe et les machines associées sont présentés, afin de mieux comprendre le processus de la coupe, et par là même de pouvoir tirer le meilleur parti de la technique actuelle.
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-
Jacques JUAN : Ingénieur des Arts et Métiers - Chargé de mission au Centre Technique du Bois et de l’Ameublement CTBA
INTRODUCTION
Depuis les temps les plus reculés, l’homme travaille le bois avec des outils en métal. Au fil des siècles, ces outils se sont modifiés et se sont adaptés aux nouvelles essences et aux nouveaux matériaux qui sont apparus. Ils ont aussi bénéficié de l’apport de nouvelles technologies.
Aujourd’hui, ces outils à bois performants requièrent de bonnes connaissances pour pouvoir bénéficier de toutes leurs qualités.
L’objet de ce dossier est de donner, sous forme condensée, un maximum d’informations qui permettront au lecteur de mieux comprendre le processus de la coupe, et par là même de pouvoir tirer le meilleur parti de la technique actuelle.
Il convient de préciser que ce document ne traite que de l’usinage avec outil tranchant et que les autres formes d’usinage, avec des techniques différentes (laser par exemple), sont abordées dans le dossier .
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Accueil > Ressources documentaires > Mécanique > Travail des matériaux - Assemblage > Usinage des matériaux non métalliques > Travail mécanique du bois - Lois générales de l’usinage > Mouvements et trajectoires
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2. Mouvements et trajectoires
2.1 Mouvements de coupe
La pénétration d’un outil dans une pièce n’est possible que s’il est animé d’un mouvement avec une énergie suffisante. Ce mouvement de coupe peut être affecté à l’outil, c’est le cas le plus fréquent (sciage, fraisage, perçage, etc.), mais aussi, quelquefois, à la pièce (tournage, déroulage, tranchage, etc.).
Ce mouvement de coupe peut être :
-
rectiligne : outils à main, scie à ruban, scie alternative ;
-
circulaire : mouvement de la quasi-totalité des outils à bois ;
-
complexe : cas de certains bédanes à mortaiser.
La vitesse de coupe Vc correspond à la vitesse linéaire de l’arête de coupe de l’outil par rapport à la pièce. Chaque matériau travaillé (bois, métal, plastique, etc.) doit être usiné avec une vitesse adaptée à ses propres caractéristiques, les matières usinées tendres demandant l’utilisation de vitesses de coupe plus élevées que les matières dures. Le matériau de coupe intervient également dans la détermination de cette vitesse : un matériau de coupe dur et résistant à l’usure sera utilisé à des vitesses de coupe plus élevées. Pour le bois, les études faites avec des outils en excellent état ont montré qu’une variation de la vitesse de coupe de 5 à 90 m · s−1 avait peu d’influence sur la formation du copeau. Mais l’expérience prouve que la capacité de coupe d’un outil au tranchant imparfait est améliorée, dans une certaine mesure, par l’accroissement de la vitesse. En contrepartie, l’usure augmente avec la vitesse de coupe. C’est pourquoi il est raisonnable de se fixer une vitesse moyenne de 50 m · s−1, avec la possibilité de la réduire légèrement (30 m · s−1) pour des outils peu résistants à l’usure ou pour des matériaux usinés durs, et l’augmenter un peu (70 m · s−1) pour des matériaux de coupe plus résistants ou pour des matériaux travaillés tendres. On essaiera de respecter ces conditions, mais cela ne sera pas toujours possible, en particulier pour les outils de faible diamètre.
Une trop faible vitesse de coupe (quelques mètres...
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