Calculateur de fraisage CNC (Beta v38)

Calculateur de fraisage CNC (Beta v38)

Les résultats servent de repères de départ. Ils doivent être validés selon l’outil, le matériau réel, le bridage, l’évacuation des copeaux, la stratégie d’usinage et l’état de la machine. Les calculs directs, comme RPM, IPM, Q et Pm, servent à vérifier des relations numériques. Les indices de risque, de profil de coupe et de charge sont des estimations heuristiques. Ils servent à comparer des scénarios, pas à garantir un résultat.

Paramètres de coupe

pi/min
tr/min
po
po/dent
dents
po
po
Paramètres avancés
Coefficients machine et outil
Calcul du risque d’éclatement Calculs heuristiques
Tout est conforme
Les résultats sont à l’intérieur des limites numériques intégrées au calculateur.

Affichage graphique des paramètres

Vitesse de coupe (SFM) 0 pi/min
02 000
Vitesse de rotation (RPM) 0
024 000
Avance par dent (IPT) 0 po/dent
00,0010
Avance linéaire (IPM) 0 IPM
0500
Débit d’enlèvement (Q) 0,00 po³/min
01,00
Puissance moteur (Pm) 0,00 HP
08,50
Détails

Cette section résume les principales équations utilisées pour les paramètres affichés ci-dessus. Elle sert à expliquer la logique générale des résultats et non à remplacer une validation complète des paramètres d’usinage.

RPM : RPM = (12 × SFM) / (π × Ø)
SFM : SFM = (π × Ø × RPM) / 12
Avance : IPM = RPM × IPT × Dt
Débit d’enlèvement : Q = IPM × Ap × Ae
Puissance à l’outil : Pc = Kp × C × Q × W
Puissance moteur : Pm = Pc / E

Profil de coupe Calculs heuristiques

Portion radiale de l’outil 0 % Finition
FinitionÉbauche
Portion axiale de l’outil 0 % Finition
FinitionÉbauche
Charge de coupe 0,00 × cible Frottement
FrottementSurcharge
Détails

Cette section combine trois indicateurs simplifiés. Les indices radial et axial situent le profil de coupe entre finition et ébauche. L’indice de charge compare l’épaisseur maximale estimée du copeau à une valeur cible selon le matériau. Il s’agit d’un calcul heuristique simplifié à des fins de démonstration.

Indice radial : Iradial = Ae / Ø
Indice axial : Iaxial = Ap / (3 × Ø)
Interprétation radial / axial : 0 à 0,35 = finition ; 0,35 à 0,65 = intermédiaire ; 0,65 à 1,00 = ébauche
Correction radiale du copeau : Cr = 2 × √(Iradial × (1 − Iradial)) si Iradial < 0,5 ; sinon Cr = 1
Épaisseur maximale du copeau : hmax = IPT × Cr
Épaisseur cible du copeau : hcible = moyenne de la plage de copeau du matériau
Indice de charge : Icharge = hmax / hcible
Interprétation charge : Icharge < 0,60 = frottement ; 0,60 à 1,20 = charge optimale ; Icharge > 1,20 = surcharge

Risque d’éclatement Calculs heuristiques

Risque de rupture (IR) 0,00 Faible
01,20
Risque d’arrachement (IE) 0,00 Faible
01,20
Risque global d’éclatement (Rglobal) 0,00 Faible
01,20
Détails

Cette section estime le risque d’éclatement en séparant deux phénomènes. IR représente le risque de rupture mécanique globale. IE représente le risque d’arrachement local en sortie d’outil. Rglobal combine ensuite ces deux indices. Il s’agit d’un calcul heuristique simplifié à des fins de démonstration.

Indice radial : Irae = Ae / Ø
Indice axial : Iap = Ap / (3 × Ø)
Indice de rotation : Irpm = RPM / 24 000
Indice d’avance : Iipm = IPM / 500
Indice de puissance : Ipm = Pm / 8,5
Coefficient dynamique : Cdyn = 1,3 si Irae < 0,45 ; 1,8 si 0,45 ≤ Irae < 0,95 ; 2,4 si Irae ≥ 0,95
Risque de rupture : IR = (0,45 × Ipm + 0,15 × Iipm + 0,15 × Irpm + 0,15 × Irae + 0,10 × Iap) × (Cdyn / 1,5)
Correction radiale du copeau : Cr = 2 × √(Irae × (1 − Irae)) si Irae < 0,5 ; sinon Cr = 1
Épaisseur maximale du copeau : hmax = IPT × Cr
Indice de copeau : Icopeau = hmax / hcible médian
Indice de sortie : Ics = normalisation de Cs
Indice de bridage : Icb = normalisation de Cb
Indice d’orientation : Ico = normalisation de Co
Indice d’outil : Ict = normalisation de Ct
Indice de matière résiduelle : Ice = normalisation de Ce
Indice matériau : Imat = normalisation de Cm
Risque d’arrachement : IE = 0,30 × Icopeau + 0,20 × (1,5 × Irae) + 0,15 × Ics + 0,10 × Icb + 0,10 × Ice + 0,05 × Ico + 0,05 × Ict + 0,05 × Imat
où : Cs = sortie d’outil ; Cb = bridage ; Co = orientation fibres / couches ; Ct = type d’outil ; Ce = matière résiduelle à la sortie ; Cm = coefficient matériau
Risque global : Rglobal = 0,60 × IR + 0,40 × IE
Bornage : IR, IE et Rglobal sont limités entre 0 et 1,5

Références du calculateur

Afficher les valeurs de référence
MatériauKp

Le facteur C est interpolé par palier, selon la même logique que la recherche approximative du fichier Excel. Les notes du classeur associent Kp, C, Q, W et E aux équations de puissance du Machinery’s Handbook, 30e édition.

Afficher la liste des variables
  • Matériau Famille de matériau utilisée pour associer les constantes de calcul et le comportement de coupe.
  • Ø Diamètre de l’outil, en pouces.
  • SFM Vitesse de coupe, en pieds par minute.
  • RPM Vitesse de rotation de l’outil, en tours par minute.
  • IPT Avance par dent, en pouce par dent.
  • Dt Nombre de dents actives de l’outil.
  • IPM Avance linéaire de la machine, en pouces par minute.
  • Ae Engagement radial, soit la largeur de coupe engagée par la fraise.
  • Ap Engagement axial, soit la profondeur de coupe engagée par la fraise.
  • Q Débit d’enlèvement de matière, en po³/min.
  • Kp Constante simplifiée de puissance liée au matériau.
  • C Facteur de correction associé à l’avance par dent.
  • W Facteur d’usure de l’outil.
  • E Facteur d’efficacité de la machine.
  • Pc Puissance de coupe estimée à l’outil.
  • Pm Puissance moteur estimée requise à la machine.
  • Cs Coefficient lié à la sortie d’outil et aux conditions de sortie de coupe.
  • Cb Coefficient de bridage et de support de la pièce.
  • Co Coefficient lié à l’orientation des fibres, des couches ou d’une direction défavorable.
  • IR Indice de risque de rupture mécanique de la pièce.
  • IE Indice de risque d’arrachement ou d’éclatement local en sortie d’outil.
  • Rglobal Indice global de risque d’éclatement, combinant IR et IE.
  • Indice radial de finition / ébauche Indice simplifié basé sur Ae / Ø, pour situer la portion radiale du couteau entre finition et ébauche.
  • Indice axial de finition / ébauche Indice simplifié basé sur Ap / (3 × Ø), pour situer la portion axiale du couteau entre finition et ébauche.