La manifestation de l'usure, critères associés
L'usure excessive de l'arête de coupe provoque sa destruction. Le degré d'usure conditionne la durée de vie d'outil, ce paramètre dépend de plusieurs paramètres : le volume de copeaux, le nombre de pièces usinées, la longueur usinée, la vitesse de coupe maximale entre deux remplacements d'arête pour maintenir les précisions exigées (dimensionnelle et état de surface). La durée de vie d'un outil représente le temps total d'un outil nécessaire pour atteindre un critère de durée de vie spécifique. Les diverses formes de l'usure d'un outil de coupe sont schématisées ci-dessous.
Au voisinage de l'arête de coupe principale et du bec, on observe des usures systématiques (en dépouille,
en cratère
) et aléatoires (écaillage, fissurations en peigne, arête rapportée, défaillance brutale, usure en entaille, déformation plastique, rupture de plaquette). Sur un outil carbure celles ci prennent plus particulièrement la forme :
d'une usure en dépouille
: elle se manifeste par l'apparition d'une bande striée et brillante, parallèle à l'arête de coupe, révélatrice de l'abrasion de la face en dépouille, due au frottement de la pièce. La largeur moyenne de cette bande est notée
, elle détermine l'état de surface et la précision dimensionnelle de la pièce. La norme fixe comme critère de durée de vie
si l'usure est uniforme et
dans le cas d'une usure localisée. La cause principale de son apparition est le frottement entre l'arête de coupe et la surface usinée, combiné avec une température élevée, en particulier en finition (avance f mini et
maxi). La figure suivante présente les résultats d'un essai normalisé d'usure pour un acier XC38, et pour un outil donné, avec les paramètres de coupe suivants : avance
, profondeur de passe
.
d'une usure en cratère
: elle est due au frottement du copeau sur la face de coupe (en particulier lors de la réalisation des opérations d'ébauche : fmaxi et
mini) et se présente sous la forme d'une cuvette dont la profondeur est notée
. Les valeurs admissibles fixées par les normes pour ce type d'usure sont comprises dans l'intervalle
= 0.10 à 0.20 mm.
Outre ces deux usures principales d'autres manifestations (usures aléatoires) peuvent être observées :
l'effondrement de l'arête, phénomène lié aux outils en ARS, qui est en fait la rupture de la partie active de l'outil ;
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.
