Paramètres de coupe CNC par matériau
Vitesse de coupe, avance et profondeur de coupe en tournage et fraisage de huit matériaux CNC avec plaquettes en carbure, plus le fluide de coupe et la stratégie de profondeur de coupe dont chacun a besoin.
Tournage — vitesse de coupe, avance et profondeur de coupe (plaquettes en carbure)
| Matériau et état | Vitesse de coupe (m/min) | Avance (mm/tr) | Prof. de coupe ébauche (mm) | Prof. de coupe finition (mm) | Fluide de coupe | Source |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminum 6061-T6 (wrought, heat-treatable, ~95 HB) | 300–1000 | 0.1–0.3 | 0.5–3.0 | 0.2–0.5 | Émulsion par arrosage, débit élevé | S4 — ISCAR ISOTURN P25 (wrought hardenable) |
| Aluminum 7075-T6 (wrought, heat-treatable, ~150 HB) | 300–1000 | 0.1–0.3 | 0.5–3.0 | 0.2–0.5 | Émulsion par arrosage, débit élevé | S4 — ISCAR ISOTURN P25 (lower half of the range for 7075) |
| Aluminum 6061 / 7075 (PCD tooling, reference row) | 600–2500 | 0.1–0.3 | 0.05–0.3 | 0.05–0.2 | Arrosage ou brouillard d'huile | S4 — ISCAR ISOTURN P31 (PCD column) |
| Carbon steel 1045 (180–280 HB) | 160–275 | 0.4–1.2 | 2.0–8.0 | 0.3–1.0 (est.) | Émulsion | S3 — Mitsubishi B045, P group (UE6110 / MC6025) |
| Alloy steel 4140 (180–280 HB, quenched and tempered) | 160–275 | 0.4–1.2 | 2.0–10.0 | 0.3–1.0 (est.) | Émulsion | S3 — Mitsubishi B045, P group |
| Stainless 304 (≤200 HB) | 75–140 | 0.4–1.1 | 1.5–8.0 | 0.3–1.0 (est.) | Émulsion par arrosage, débit élevé | S3 — Mitsubishi B045, M group (US735) |
| Stainless 316 (≤200 HB) | 75–140 | 0.4–1.1 | 1.5–8.0 | 0.3–1.0 (est.) | Émulsion par arrosage, débit élevé | S3 — Mitsubishi B045, M group |
| Titanium Ti-6Al-4V (annealed, ~33–36 HRC) | 40–60 | 0.20–0.40 | 1.0–3.0 | 0.3–0.8 | Fluide sous haute pression (HPC) — obligatoire, pas optionnel | Sandvik titanium machining guidance (~60 m/min roughing); Machinery's Handbook 27 ed., Table 7 (29–76 m/min at 0.20–0.43 mm/rev) |
| Brass C36000 (free-cutting, ~90 HB) | 180–400 | 0.1–0.3 | 0.5–3.0 | 0.2–0.5 | À sec ou brouillard d'huile minimal | S4 — ISCAR ISOTURN P25 (brass column) |
| Brass C36000 (PCD tooling, reference row) | 600–800 | 0.1–0.3 | 0.05–0.3 | 0.05–0.2 | À sec ou brouillard d'huile | S4 — ISCAR ISOTURN P31 (PCD column) |
Comment lire ce tableau. Toutes les valeurs sont en carbure. Les bandes de vitesses et d'avances proviennent des catalogues de plaquettes pour ébauche lourde (la classe d'ébauche ap 1.5–12 mm) ; prenez donc le bas-milieu de la plage pour une passe d'ébauche conventionnelle et la colonne de finition pour la dernière passe. Les valeurs marquées (est.) n'ont pas de tableau de catalogue citable — ce sont des retours d'atelier, tenus séparément des chiffres sourcés.
Fraisage de face (carbure)
L'avance par dent est donnée pour une fraise de Ø12 mm (le tableau source liste la colonne 1/2 in) ; mettez-la à l'échelle avec le diamètre de fraise pour les autres tailles. Les profondeurs marquées ×DC sont les proportions sur le diamètre de fraise de la source converties en mm — traitez-les comme des fractions de votre fraise, pas comme des limites absolues.
| Matériau | Vitesse de coupe (m/min) | Avance par dent (mm, Ø12) | Prof. de coupe ébauche (mm) | Prof. de coupe finition (mm) | Fluide de coupe | Source |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminum 6061-T6 / 7075-T6 | 244+ (from 800 SFM) | 0.15–0.19 | 1.0–3.0 | 0.3–0.5 | Arrosage ou MQL | S1 — Data Flute, Aluminum 6061/7075 column |
| Carbon steel 1045 | 61–137 | 0.076 | 1.0–3.0 (×DC) | 0.3–0.5 (×DC) | Émulsion | S1 — Data Flute, carbon steels <32 Rc |
| Alloy steel 4140 | 46–91 | 0.064 | 1.0–2.5 (×DC) | 0.3–0.5 (×DC) | Émulsion | S1 — Data Flute, alloy steel 40XX/41XX |
| Stainless 304 / 316 | 46–107 | 0.071 | 1.0–2.5 (×DC) | 0.3–0.5 (×DC) | Émulsion par arrosage, débit élevé | S1 — Data Flute, stainless 300 series |
| Titanium Ti-6Al-4V | 43–61 | 0.064 | 0.5–1.5 | 0.2–0.5 | Fluide sous haute pression (HPC) | S1 — Data Flute, titanium cast/wrought 6AL4V |
| Titanium Ti-6Al-4V (IC830 face mill, reference row) | 51–55 | 0.13–0.18 | 1.5 | — | Fluide sous haute pression (HPC) | S5 — ISCAR Machining Titanium p32 (Vc=55, Km=1, Ke=0.92) |
| Brass C36000 | 152–274 | 0.165 | 1.0–3.0 (×DC) | 0.3–0.5 (×DC) | À sec ou brouillard d'huile | S1 — Data Flute, brass (yellow/red/leaded) |
Fraisage avec fraise à queue (carbure)
La charge de copeaux est la valeur de référence Ø12 mm ; les cellules de profondeur de coupe gardent volontairement la formulation ×D de la source, car la valeur en mm ne vaut que pour une fraise de 12 mm. Avec une fraise de 6 mm, le plafond de 0.3×D est 1.8 mm, pas 3.6 mm.
| Matériau | Vitesse de coupe (m/min) | Avance par dent (mm, Ø12) | Prof. de coupe ébauche (mm) | Prof. de coupe finition (mm) | Fluide de coupe | Source |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminum 6061-T6 / 7075-T6 | 244+ | 0.19 (HP) / 0.29 (finishing) | ≤0.3×D ≈ 3.6 | ≤0.05×D ≈ 0.6 | Arrosage ou MQL | S1 + S2 (depth-of-cut basis S2) |
| Carbon steel 1045 | 61–137 | 0.076 | ≤0.3×D ≈ 3.6 | ≤0.05×D ≈ 0.6 | Émulsion | S1 + S2 |
| Alloy steel 4140 | 46–91 | 0.064 | ≤0.3×D ≈ 3.6 | ≤0.05×D ≈ 0.6 | Émulsion | S1 + S2 |
| Stainless 304 / 316 | 46–107 | 0.071 | ≤0.2×D ≈ 2.4 | ≤0.05×D ≈ 0.6 | Émulsion par arrosage, débit élevé | S1 + S2 |
| Titanium Ti-6Al-4V | 43–61 | 0.064 | ≤0.15×D ≈ 1.8 | ≤0.05×D ≈ 0.6 | Fluide sous haute pression (HPC) | S1 + S5 |
| Brass C36000 | 152–274 | 0.165 | ≤0.3×D ≈ 3.6 | ≤0.05×D ≈ 0.6 | À sec ou brouillard d'huile | S1 |
Deux bandes de vitesses valides — ne les moyennez pas
Pour l'acier inoxydable et l'acier au carbone, les deux sources divergent d'un facteur 2–4. Les deux sont correctes pour leur propre stratégie : la bande basse est la valeur d'atelier privilégiant la durée de vie de l'outil en engagement profond, la bande haute est la valeur de plaquette revêtue en engagement superficiel. Citez la bande qui correspond à votre profondeur de coupe.
| Cas | Vc (m/min) | Avance par dent (mm, Ø12) | Stratégie de profondeur de coupe | S'applique quand | Source |
|---|---|---|---|---|---|
| Fraisage avec fraise à queue, acier inoxydable 304/316 (base atelier US/UE) | 46–107 | 0.071 | ≤0.2×D | Fraise à queue en carbure monobloc, ébauche lourde, durée de vie d'outil d'abord | S1 (SSDH/MH-RO, 150–350 SFM) |
| Fraisage avec fraise à queue, acier inoxydable 304/316 (base plaquette japonaise) | 100–200 (nominal 150) | 0.2 (≤0.4) | ≤0.05×D | Plaquette revêtue VP15TF, faible profondeur, vitesse de rotation élevée, montage stable | S2 — Mitsubishi SRF/SUF |
| Fraisage avec fraise à queue, acier au carbone 1045 (base atelier US/UE) | 61–137 | 0.076 | ≤0.3×D | Fraise à queue en carbure monobloc, durée de vie d'outil d'abord | S1 |
| Fraisage avec fraise à queue, acier au carbone (base plaquette japonaise) | 80–300 (nominal 200) | — | ≤0.05×D | Plaquette revêtue, faible profondeur, vitesse de rotation élevée | S2 — Mitsubishi SRF/SUF |
Comment utiliser ces nombres
- Pour le Ti-6Al-4V, le fluide de coupe est une précondition, pas une option : la fenêtre de 43–61 m/min ne tient qu'avec un fluide sous haute pression ou un arrosage abondant. Coupez à sec et la plaquette se cratérise et la surface brûle en 30 secondes, avec une durée de vie d'outil généralement réduite de plus de 50%.
- N'appliquez pas la logique de profondeur de coupe de l'acier à l'aluminium : à 244+ m/min et 0.15–0.19 mm par dent (Ø12), une passe d'ébauche en fraisage de face de 1–3 mm est limitée par la puissance de la broche et l'évacuation des copeaux, pas par la durée de vie de l'outil. Utilisez une fraise 2–3 dents avec dents polies et arrosage.
- Les deux bandes de vitesses de l'acier inoxydable se combinent avec deux profondeurs différentes : 46–107 m/min à ap ≤ 0.2×D, 100–200 m/min à ap ≤ 0.05×D. Associer la bande haute à une coupe profonde ébrèche le fil.
- Toutes les valeurs de ces tableaux sont en carbure. Le HSS tourne à environ 30–50% de la vitesse du carbure (tournage du 1045 : 160–275 → environ 50–90 m/min ; fraisage du 6061 : 244+ → environ 80–120 m/min). Cette conversion est une convention d'atelier, pas une donnée de catalogue ; gardez donc les chiffres HSS hors du tableau carbure.
- Le C36000 coupe à sec à 152–274 m/min et 0.165 mm par dent (Ø12), mais il contient plus de 1% de plomb — prévoyez une extraction des poussières pour la coupe à sec et passez à un alliage de cuivre sans plomb (p. ex. C27450) en bas de la bande de vitesses quand des exigences alimentaires ou médicales s'appliquent.
Questions fréquentes
Quelle vitesse de coupe utiliser pour tourner de l'aluminium 6061 ?
300–1,000 m/min avec plaquettes en carbure et 600–2,500 m/min avec outillage PCD. Prenez la moitié basse de la bande pour le 7075 et pour les coupes interrompues.
300–1,000 m/min avec plaquettes en carbure et 600–2,500 m/min avec outillage PCD. Prenez la moitié basse de la bande pour le 7075 et pour les coupes interrompues.
Quelle avance pour le tournage de l'acier inoxydable 304 ?
0.4–1.1 mm/tr à 75–140 m/min, avec émulsion par arrosage à débit élevé. Cette bande d'avance provient de plaquettes pour ébauche lourde ; prenez la moitié basse sur un montage plus léger.
0.4–1.1 mm/tr à 75–140 m/min, avec émulsion par arrosage à débit élevé. Cette bande d'avance provient de plaquettes pour ébauche lourde ; prenez la moitié basse sur un montage plus léger.
Jusqu'à quelle profondeur ébaucher l'acier 4140 en tournage ?
2–10 mm de profondeur de coupe à 160–275 m/min avec plaquettes en carbure pour ébauche lourde, à des avances de 0.4–1.2 mm/tr.
2–10 mm de profondeur de coupe à 160–275 m/min avec plaquettes en carbure pour ébauche lourde, à des avances de 0.4–1.2 mm/tr.
Quelle vitesse de coupe pour fraiser le Ti-6Al-4V ?
43–61 m/min avec fraises à queue en carbure (51–55 m/min avec une fraise de face IC830), et le fluide sous haute pression est obligatoire — la fenêtre de vitesses n'existe pas sans lui.
43–61 m/min avec fraises à queue en carbure (51–55 m/min avec une fraise de face IC830), et le fluide sous haute pression est obligatoire — la fenêtre de vitesses n'existe pas sans lui.
Quelle charge de copeaux pour une fraise à queue carbure de 12 mm dans l'acier 1045 ?
Environ 0.076 mm par dent (0.003 in/tooth) à 61–137 m/min. Mettez la charge de copeaux à l'échelle du diamètre de fraise quand vous changez de taille.
Environ 0.076 mm par dent (0.003 in/tooth) à 61–137 m/min. Mettez la charge de copeaux à l'échelle du diamètre de fraise quand vous changez de taille.
Pourquoi deux sources donnent-elles des vitesses différentes pour l'acier inoxydable 304 ?
46–107 m/min est la valeur d'atelier privilégiant la durée de vie pour une fraise à queue carbure monobloc à 0.2×D de profondeur de coupe ; 100–200 m/min est la valeur de plaquette revêtue à 0.05×D de profondeur de coupe. Utilisez la bande qui correspond à votre stratégie de profondeur — ne les moyennez pas.
46–107 m/min est la valeur d'atelier privilégiant la durée de vie pour une fraise à queue carbure monobloc à 0.2×D de profondeur de coupe ; 100–200 m/min est la valeur de plaquette revêtue à 0.05×D de profondeur de coupe. Utilisez la bande qui correspond à votre stratégie de profondeur — ne les moyennez pas.
Puis-je usiner le laiton C36000 sans fluide de coupe ?
Oui : 152–274 m/min en fraisage (180–400 m/min en tournage) et 0.165 mm par dent avec une fraise Ø12, à sec ou avec lubrification en quantité minimale — avec extraction des poussières, car le C36000 contient plus de 1% de plomb.
Oui : 152–274 m/min en fraisage (180–400 m/min en tournage) et 0.165 mm par dent avec une fraise Ø12, à sec ou avec lubrification en quantité minimale — avec extraction des poussières, car le C36000 contient plus de 1% de plomb.
Quelle profondeur de passe pour la finition de l'aluminium 6061 ?
Gardez la passe de finition à 0.05 × diamètre d'outil ou moins — 0.6 mm avec une fraise de 12 mm. En tournage, la bande de finition est 0.2–0.5 mm.
Gardez la passe de finition à 0.05 × diamètre d'outil ou moins — 0.6 mm avec une fraise de 12 mm. En tournage, la bande de finition est 0.2–0.5 mm.
Normes et sources
- S1 — Data Flute, Technical Document, tableau d'avances et vitesses (charge de copeaux par dent selon le diamètre) ; unités source SFM et inch/tooth, converties avec m/min = SFM × 0.3048 et mm/tooth = inch × 25.4
- S2 — Mitsubishi Carbide, fraise à queue B065 SRF/SUF, conditions de coupe recommandées
- S3 — Mitsubishi Carbide, plaquettes pour ébauche lourde B045, conditions de coupe recommandées (classe d'ébauche lourde : ap 1.5–12 mm, f 0.4–1.3 mm/tr)
- S4 — ISCAR, catalogue ALUMINUM MACHINING, données d'usinage ISOTURN P25/P28/P31
- S5 — ISCAR, guide Machining Titanium, exemple de fraisage Ti-6Al-4V (fraise de face IC830 Vc = 55 m/min ; fraise à queue carbure monobloc 75 m/min)
- Vitesse de tournage du titane recoupée avec les recommandations d'usinage du titane de Sandvik Coromant et le Machinery's Handbook, 27e édition, Tableau 7
- Les profondeurs de coupe de finition en tournage (0.3–1.0 mm) et la conversion HSS 30–50% sont des estimations d'atelier, marquées (est.) dans les tableaux
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