Calculateur de Taux d'Enlèvement de Matière | Outil MRR

Calculateur de taux d’enlèvement de matière

Le calculateur de taux d’enlèvement de matière (TEM) détermine la vitesse à laquelle une machine-outil enlève de la matière d’une pièce lors du tournage. Saisissez la vitesse de coupe, l’avance et la profondeur de passe, et le calculateur renvoie le TEM en millimètres cubes par minute (mm³/min).

Qu’est-ce que le taux d’enlèvement de matière ?

Le taux d’enlèvement de matière est le volume de matière qu’un outil de coupe enlève par minute. Les usineurs s’en servent pour juger de la productivité d’une opération d’usinage. Un TEM plus élevé signifie que le travail se termine plus vite, mais il peut aussi user l’outil plus tôt, demander plus de puissance à la machine et laisser une surface plus rugueuse.

Formule du taux d’enlèvement de matière

Pour une opération de tournage, la formule est la suivante :

$\text{MRR} = v \times 1000 \times f \times d$

Où :

• v est la vitesse de coupe, en mètres par minute (m/min). C’est la vitesse à laquelle l’outil se déplace le long de la surface de la pièce.
• f est l’avance, en millimètres par tour (mm/tr). C’est la distance dont l’outil avance à chaque tour de la pièce.
• d est la profondeur de passe, en millimètres (mm). C’est la profondeur à laquelle l’outil entaille la matière en une seule passe.
• 1000 convertit la vitesse de coupe de mètres par minute en millimètres par minute, de sorte que le résultat est exprimé en millimètres cubes par minute (mm³/min).

Le fraisage et le perçage utilisent des versions différentes de cette formule, car ils font intervenir d’autres facteurs, comme le nombre de dents de coupe ou le diamètre du foret. Ce calculateur traite le cas du tournage.

Comment calculer le taux d’enlèvement de matière

1. Saisissez la vitesse de coupe en mètres par minute.
2. Saisissez l’avance en millimètres par tour.
3. Saisissez la profondeur de passe en millimètres.
4. Lisez le taux d’enlèvement de matière en millimètres cubes par minute.

Les trois valeurs doivent être des nombres positifs. Le calculateur les multiplie entre elles, après avoir converti la vitesse de coupe en millimètres par minute.

Exemple

Un tour coupe une barre d’acier avec les réglages suivants :

• Vitesse de coupe (v) : 100 m/min
• Avance (f) : 0,2 mm/tr
• Profondeur de passe (d) : 2 mm

D’abord, convertissez la vitesse de coupe en millimètres par minute : 100 × 1000 = 100 000 mm/min.

Multipliez ensuite les trois valeurs :

TEM = 100 000 × 0,2 × 2 = 40 000 mm³/min

Un second exemple, avec des coupes plus légères pour une passe de finition :

• Vitesse de coupe (v) : 200 m/min
• Avance (f) : 0,1 mm/tr
• Profondeur de passe (d) : 0,5 mm

TEM = 200 × 1000 × 0,1 × 0,5 = 10 000 mm³/min

Pourquoi le taux d’enlèvement de matière est important

Les usineurs augmentent la vitesse de coupe, l’avance ou la profondeur de passe pour élever le TEM et réduire la durée d’un travail. Mais chacun de ces changements augmente aussi la charge sur l’outil et sur la machine. Un atelier doit équilibrer un TEM élevé avec l’usure de l’outil, l’état de surface, les vibrations et la puissance disponible de la machine. Les ingénieurs de fabrication utilisent les valeurs de TEM pour planifier la production et estimer le temps d’usinage, car le temps nécessaire pour enlever un volume de matière donné est égal à ce volume divisé par le TEM.

Foire aux questions

Qu’est-ce que le taux d’enlèvement de matière ? Le taux d’enlèvement de matière (TEM) est le volume de matière qu’un outil de coupe enlève d’une pièce en une minute, généralement mesuré en millimètres cubes par minute (mm³/min) ou en pouces cubes par minute (in³/min).

Quelle est la formule du taux d’enlèvement de matière en tournage ? TEM = v × f × d, où v est la vitesse de coupe, f l’avance et d la profondeur de passe. Lorsque v est en mètres par minute, multipliez-la d’abord par 1000 pour obtenir le résultat en mm³/min.

Un TEM plus élevé signifie-t-il un meilleur usinage ? Pas toujours. Un TEM plus élevé réduit la durée d’un travail, mais il augmente aussi l’usure de l’outil, la chaleur et les efforts de coupe, ce qui peut nuire à l’état de surface et raccourcir la durée de vie de l’outil. Les ateliers choisissent un TEM qui équilibre la vitesse et ces coûts.

Comment convertir le TEM entre unités métriques et impériales ? Divisez une valeur en mm³/min par 16 387,064 pour obtenir des in³/min. Multipliez une valeur en in³/min par 16 387,064 pour obtenir des mm³/min.

La formule du tournage est-elle la même pour le fraisage et le perçage ? Non. Le fraisage et le perçage ont leurs propres formules, car ils font intervenir des facteurs supplémentaires, comme le nombre de dents de coupe ou le diamètre de l’outil. La formule de ce calculateur s’applique au tournage.

Qu’est-ce qui limite le TEM maximal qu’une machine peut atteindre ? Les principales limites sont la puissance disponible et la rigidité de la machine, la matière et la forme de l’outil, la matière de la pièce et l’état de surface exigé par le travail.

Références

1. Université King Saud, faculté d’ingénierie. Machining Processes: Turning and Hole Making, Part A (Turning), diapositives du cours AGE-1320. Cours sur le tournage de la KSU (PDF) — taux d’enlèvement de matière en tournage, TEM = d × f × V, en mm³/min.
2. National Institute of Standards and Technology. NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. NIST SP 811, annexe B.8 — 1 pouce cube = 1,638 706 × 10⁻⁵ m³ ; 1 pouce = 2,54 cm exactement.