Copeau
Travail mécanique du bois - Lois générales de l’usinage

3.1 Directions de coupe

Le bois est un matériau anisotrope. La matière ligneuse (fibres, vaisseaux et rayons) est orientée selon trois directions principales (figure 14) :

• la direction axiale ou longitudinale, définie par l’orientation des fibres ; c’est également la direction générale de la grume (de l’arbre) ;

• la direction radiale, perpendiculaire à la précédente et passant par le centre des cernes d’accroissements ;

• la direction tangentielle, perpendiculaire aux deux précédentes et définie tangentiellement aux cernes.

La conséquence directe de cette anisotropie est la différence de comportement du bois selon le sens des sollicitations dues à l’action de l’outil. Cela explique pourquoi les outils ont une géométrie distincte suivant qu’ils opèrent dans l’une ou l’autre de ces directions.

Pour faciliter la description des modes de coupe, on utilise une représentation à base de deux nombres :

• le premier représente l’angle formé entre la direction de l’arête de coupe et le fil du bois ;

• le second représente l’angle formé entre la direction de déplacement de l’outil et le fil du bois.

Tous les modes d’usinages peuvent être représentés ainsi (figure 14).

3.2 Efforts de coupe

En pénétrant dans la matière pour détacher un copeau, la dent doit exercer un effort supérieur à la cohésion du matériau. Cet effort est la résultante de plusieurs forces : l’effort pour trancher les fibres et les frottements qui s’exercent sur les faces de l’outil. Cet effort, appelé effort de coupe, est fonction du matériau usiné, des conditions de travail et de l’outil :

• des paramètres liés au matériau usiné : sa masse volumique, la nature de l’essence et son humidité ;

• des facteurs liés aux conditions de travail : le sens de travail par rapport aux fibres, les dimensions du copeau et les vitesses de coupe et d’avance ;

• des...