Profondeur de passe ap et ae — comment les choisir en fraisage
ap (profondeur axiale) et ae (engagement radial) déterminent le volume de matière par passe, les efforts de coupe et la durée de vie outil. Ce guide donne les règles pratiques et compare les stratégies — ébauche, trochoïdal, finition, pleine matière.
Règles de base
ae (engagement radial)
- Ébauche conventionnelle : ae = 30–60 % D. Équilibre productivité / charge thermique.
- Finition : ae = 5–15 % D. Surface régulière, faible effort radial.
- Trochoïdal : ae = 5–15 % D, ap élevé (1–2×D). MRR élevé avec outil peu chargé thermiquement.
- ae > 70 % D (pleine matière) : réduire fz de 30–50 % et Vc de 20 % — chaleur accrue.
ap (profondeur axiale)
- Ébauche : ap = 0.5–1.5 × D selon rigidité machine. Règle de départ : ap = 1×D.
- Finition : ap = 0.1–0.3 mm (passes légères pour Ra < 1.6 µm).
- Trochoïdal : ap = 1–2×D possible car ae réduit — les efforts radiaux sont faibles.
- ap > 1.5×D : risque vibrations fort — vérifier L/D outil < 3, bridage rigide.
Comparatif des stratégies
| Stratégie | ae | ap | fz | MRR | Usure | Quand utiliser |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ébauche conventionnelle | 30–50 % D | 0.5–1 × D | ×1 (nominal) | Moyen | Modérée | Usinage courant sur machine rigide. Bon compromis universel. |
| Fraisage trochoïdal | 5–15 % D | 1–2 × D | ×1 à ×1.3 | Élevé | Faible | Inox, titane, acier traité. Outil peu chargé thermiquement, vie outil maximale. |
| Fraisage de finition | 5–10 % D | 0.1–0.3 mm | ×0.5 à ×0.7 | Faible | Très faible | Surfaces fonctionnelles Ra < 1.6 µm. Après ébauche et semi-finition. |
| Pleine matière (slot) | 100 % D | 0.3–0.5 × D | ×0.5 à ×0.6 | Moyen–élevé | Forte | Rainures. Réduire impérativement fz. Arrosage abondant obligatoire. |
Exemples chiffrés
Fraise Ø12 — Acier 42CrMo4 — Ébauche conventionnelle
ae
6 mm (50 % D)
ap
12 mm (1×D)
fz
0.04 mm
Vc
80 m/min
N
2122 tr/min
Vf
339 mm/min
Paramètres équilibrés. ap = 1×D acceptable sur centre usinage rigide. Arrosage obligatoire.
Fraise Ø10 — Inox 316L — Trochoïdal
ae
1.5 mm (15 % D)
ap
15 mm (1.5×D)
fz
0.035 mm
Vc
55 m/min
N
1751 tr/min
Vf
245 mm/min
ae réduit = chaleur maîtrisée même en inox. ap élevé = MRR correct. Vie outil ×3 vs conventionnel.
Fraise Ø16 — Aluminium 7075 — Ébauche aggressive
ae
8 mm (50 % D)
ap
24 mm (1.5×D)
fz
0.07 mm
Vc
300 m/min
N
5968 tr/min
Vf
1671 mm/min
Aluminium : Vc et Vf élevés possibles. Arrosage ou air soufflé pour évacuer les copeaux longs.
Calculateur MRR
Volume enlevé et puissance de coupe depuis ae, ap, Vf
Vc, N, Vf et fz
Comment calculer les paramètres dans le bon ordre