Choisir sa fraise carbure — nombre de dents, hélice et géométrie
Le nombre de dentsconditionne la valeur max de Vf pour un fz donné. L'angle d'hélicepilote l'évacuation copeau et la force axiale. La longueur utile limite le porte-à-faux. Voici comment faire le bon choix sur ces 3 paramètres pour chaque matière (alu, acier, inox, titane, Inconel, laiton).
FRAISE CARBURE — RÉFÉRENCE GÉOMÉTRIE
Nombre de dents — la règle fondamentale
Plus de dents = plus de Vf possible, mais moins de place pour le copeau. La règle : choisir le nombre de dents en fonction du volume de copeau à évacueret de la nature de l'opération (ébauche vs finition).
| Nombre de dents | Application principale | Matières | Avantage | Limite |
|---|---|---|---|---|
| 2 dents | Ébauche, gorge, aluminium, plastiques | Alu, plastiques, laiton | Grand goujure → copeau évacué facilement | Vf max limitée à 2 × fz × N |
| 3 dents | Polyvalent — ébauche/finition acier inox | Acier, inox, titane | Équilibre copeau / Vf, bon compromis | Moins adapté alu en ébauche |
| 4 dents | Finition, acier traité, contournage | Acier, inox en finition | Vf élevée, meilleur état de surface | Goujure réduite → ébauche difficile |
| 5-6 dents | Finition haute vitesse, matières dures | Acier ≥ 45 HRC, superalliages | Très haute Vf possible | ap très réduit, pas d'ébauche |
Angle d'hélice — évacuation copeau et forces axiales
L'angle d'hélice détermine la direction d'évacuation du copeau et la composante axiale de la force de coupe. Plus l'hélice est élevée, plus le copeau est poussé vers le haut (en fraisage conventionnel) et moins la force radiale est élevée — au prix d'une force axiale plus forte.
| Angle d'hélice | Usage typique | Caractéristique clé |
|---|---|---|
| Hélice droite (0°) | Laiton, matières cassantes | Pas de force axiale, copeau latéral, rare en CNC moderne |
| Faible (15-25°) | Fraises à plaquettes, ébauche acier | Force axiale modérée, limite efforts sur corps fraise |
| Standard (30-35°) | Acier, inox, fonte — polyvalent | Standard fraise 4 dents acier, équilibre copeau / rigidité |
| Haute (38-45°) | Aluminium, inox, titane, finition | Coupe agressive, force radiale réduite, pièces minces |
| Très haute (50-60°) | Aluminium, matières tendres uniquement | Coupe tranchante, force axiale élevée — vérifier bridage |
Longueur utile et porte-à-faux — règle des 3D
Le porte-à-faux (dépassement broche → pointe outil) divise par L/D = 3 l'espace de paramètres exploitables. Au-delà, vibrations et broutage apparaissent — d'où la nécessité de réduire Vf et passer en stratégie trochoïdale.
Règle empirique de porte-à-faux (dépassement de broche) :
L/D ≤ 3 → paramètres normaux, pas de restriction
L/D 3-5 → réduire Vf de 25-30%, vérifier vibrations
L/D 5-8 → réduire Vf de 40-50%, ap réduit, fz réduit
L/D > 8 → envisager fraise longue spéciale, revoir stratégie
Exemple : Fraise Ø10 mm avec dépassement 50 mm
L/D = 50/10 = 5 → réduire Vf de ~35%
Si ae = 50% D : passer en trochoïdal ae = 8% D
Note : le dépassement = distance entre mors du porte-outil
et bout de fraise (pas la longueur totale de l'outil)Récapitulatif — quelle fraise pour quelle matière
Synthèse des géométries optimales par matière. Ces valeurs sont des points de départ validés en atelier — affiner selon votre machine, bridage et type d'opération.
| Matière | Dents | Hélice | Revêtement | Note clé |
|---|---|---|---|---|
| Aluminium | 2-3 | 40-50° | Non revêtu, DLC, ZrN | Grande goujure, évacuation prioritaire |
| Acier XC42 / 42CrMo4 | 3-4 | 30-38° | TiAlN, AlCrN | Standard polyvalent |
| Inox 316L / 304 | 3 | 38-42° | TiAlN, AlCrN | Hélice haute = moins d'écrouissage |
| Titane Ti6Al4V | 3-4 | 35-45° | AlCrN, TiAlN | ap réduit, HP arrosage impératif |
| Inconel 718 | 3-4 | 35-40° | AlCrN submicron | Pas variable recommandé |
| Laiton / Cuivre | 2-3 | 0-30° | Non revêtu, DLC | Jamais TiN/TiAlN (réaction chimique) |
Pour aller plus loin — articles connexes
Mémo Atelier CNC — Paramètres de coupe par matière
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Questions fréquentes
Sources et références
- ISO 1832:2017 — Codification des plaquettes amovibles et porte-outils.
- ISO 513:2012 — Classification matériaux durs pour outils coupants.
- Sandvik Coromant — CoroMill solid carbide endmills selection guide.
- Kennametal — Endmills geometry reference (flutes, helix, coatings).
- Walter Tools — MC239 / Protodyn endmills geometry parameters.
- Mikron Tool — CrazyMill / SuperMill high-precision endmills.
- Iscar — CHATTERFREE / FLEXFIT endmills (vibration damping geometry).