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Graduvex

Vitesse de rotation et avance en fraisage CNC

Une fraise qui brûle le bois tourne trop vite pour son avance ; une fraise qui casse avance trop vite pour sa rotation. Cet outil calcule le couple rotation + avance de départ à partir de la vitesse de coupe du matériau et de la charge par dent — les deux grandeurs que les tableurs de forum cachent.

L’usinage projette des copeaux et peut casser des outils : lunettes de protection obligatoires, cheveux et vêtements attachés, et ne laissez jamais une CNC usiner sans surveillance. Ces valeurs de départ prudentes ne remplacent pas les préconisations du fabricant de vos fraises.

Gravé sur la queue ou sur l’emballage de la fraise.

Comptez les arêtes de coupe : 1 dent pour l’aluminium et le plastique, 2 pour le bois en général.

Détermine la vitesse de coupe et la charge par dent de départ.

Fiche technique de votre broche ou défonceuse (souvent 24 000 sur une CNC loisir, 10 000 à 24 000 sur une défonceuse).

Vitesse de rotation

18 568tr/min

Avance
4 456mm/min
Charge par dent (fz)
0,120mm

L’usinage projette des copeaux et peut casser des outils : lunettes de protection obligatoires, cheveux et vêtements attachés, et ne laissez jamais une CNC usiner sans surveillance. Ces valeurs de départ prudentes ne remplacent pas les préconisations du fabricant de vos fraises.

La méthode

Tout part de la vitesse de coupe Vc : la vitesse à laquelle l’arête de la fraise doit balayer la matière, propre à chaque matériau (450 m/min dans le pin, 40 dans l’acier doux). La circonférence de la fraise convertit cette vitesse en tours par minute — une petite fraise doit tourner plus vite qu’une grosse.

Si la rotation théorique dépasse votre broche, on la plafonne à la vitesse maximale de la machine — c’est presque toujours le cas dans le bois avec de petites fraises, et c’est sans danger : on adapte l’avance en conséquence.

L’avance découle de la charge par dent fz : l’épaisseur de matière que chaque dent doit croquer à chaque tour. Trop faible, la dent frotte au lieu de couper et chauffe ; trop forte, elle casse. fz croît avec le diamètre (une grosse fraise encaisse plus), d’où fz = k × D.

Dans la formule : Vc la vitesse de coupe (m/min), D le diamètre (mm), N la rotation (tr/min), Z le nombre de dents, fz la charge par dent (mm).

N = Vc × 1 000 / (π × D), plafonné à la broche · avance = N × Z × fz · fz = k × D

À savoir

  • Ce sont des valeurs de DÉPART prudentes : une machine rigide et bien réglée accepte souvent 30 à 50 % de plus ; une machine légère en flexion demande parfois 30 % de moins.
  • La profondeur de passe n’est pas calculée ici : partez de la moitié du diamètre dans le bois, du quart dans l’aluminium, et écoutez la machine.
  • Le son dit tout : un sifflement aigu = frottement (augmentez l’avance ou baissez la rotation) ; un claquement sourd = surcharge (l’inverse).
  • Dans le plastique, l’ennemi est la refonte : une seule dent, une avance franche et si possible de l’air comprimé pour évacuer les copeaux.
  • L’acier sur une CNC loisir suppose une broche lente et rigide : à 24 000 tr/min minimum, une défonceuse ne peut simplement pas usiner d’acier.

Questions fréquentes

Pourquoi ma fraise brûle-t-elle le bois ?

Parce que chaque dent enlève trop peu de matière : elle frotte, chauffe, et carbonise au lieu de couper. Les causes classiques : avance trop lente pour la rotation, fraise émoussée, ou pause de la machine dans la matière. La solution contre-intuitive : avancer PLUS vite, ou tourner moins vite.

Une ou deux dents pour l’aluminium ?

Une seule, sur les machines loisir : l’aluminium fait de gros copeaux collants qui bourrent les goujures, et une broche rapide ne laisse pas le temps de les évacuer entre deux dents. La fraise 1 dent laisse toute la place au copeau. Sur une vraie fraiseuse lente et arrosée, 2 ou 3 dents redeviennent pertinentes.

Ma broche ne descend pas assez bas en tours : que faire ?

C’est le cas de l’acier sur une défonceuse (minimum 10 000 tr/min quand il en faudrait 2 000) : la vitesse de coupe est dépassée de 5 fois, l’arête chauffe et meurt en secondes. Il n’y a pas de réglage qui compense — c’est une limite matérielle. Restez sur bois, plastiques et aluminium prudent.

Que vaut la charge par dent affichée ?

C’est l’épaisseur de copeau visée par dent et par tour — la grandeur que les usineurs comparent entre eux. Ordres de grandeur en 6 mm : 0,10 à 0,15 mm dans le bois, 0,03 à 0,05 dans l’aluminium. Si un fabricant de fraises publie ses propres valeurs, elles priment sur ce calcul générique.

Pourquoi mes réglages « qui marchent » diffèrent-ils du calcul ?

Parce que le calcul ignore votre rigidité réelle : machine, serrage, longueur de fraise sortie. Un réglage plus lent qui marche n’est pas faux — il est adapté à votre machine. L’intérêt du calcul est de savoir dans quelle DIRECTION corriger quand ça se passe mal, au lieu de tâtonner au hasard.