Usinage CNC
Fraisage, tournage, centres d’usinage 3 à 5 axes
Calculateur gratuit
Calcul de la vitesse de rotation et d’avance
Fraisage ou tournage : saisissez la vitesse de coupe Vc et le diamètre pour obtenir la fréquence de rotation N, puis la vitesse d’avance Vf. Un mode inverse retrouve Vc à partir de N.
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- Calcul dans votre navigateur
- Formules et tables affichées
Calculateur de vitesse de rotation et d’avance
Fréquence de rotation N
2 653 tr/min
Vitesse d’avance Vf
397,9 mm/min
N = 1 000 × Vc / (π × D)= 1 000 × 100 / (π × 12) = 2 653 tr/min
Vf = fz × Z × N= 0,05 × 3 × 2 653 = 397,9 mm/min
Les vitesses de coupe se prennent dans les données du fabricant d’outils. Calcul sans arrondi intermédiaire.
Le calcul se fait dans votre navigateur : les valeurs saisies ne sont ni envoyées ni enregistrées.
Formules et unités
Les quatre formules du calculateur et la signification de chaque symbole.
Fréquence de rotation
N = 1 000 × Vc / (π × D)
Fraisage et tournage
Avance en fraisage
Vf = fz × Z × N
Avance par dent, nombre de dents
Avance en tournage
Vf = f × N
Avance par tour
Calcul inverse
Vc = π × D × N / 1 000
Vitesse de coupe obtenue
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
| Vc | Vitesse de coupe (à l’arête de l’outil) | m/min |
| N | Fréquence de rotation de la broche | tr/min |
| D | Diamètre de l’outil (fraisage) ou de la pièce (tournage) | mm |
| fz | Avance par dent (fraisage) | mm/dent |
| Z | Nombre de dents de l’outil | sans unité |
| f | Avance par tour (tournage) | mm/tr |
| Vf | Vitesse d’avance (déplacement de l’outil par minute) | mm/min |
Les vitesses de coupe se prennent dans les données du fabricant d’outils : cette page ne propose aucun tableau de Vc par matière.
Comment lire le résultat
La vitesse de coupe Vc, en mètres par minute, est la vitesse à laquelle l’arête de l’outil se déplace par rapport à la matière. Or une machine ne se règle pas en m/min mais en fréquence de rotation N, en tours par minute. Le calculateur fait la conversion : N = 1 000 × Vc / (π × D). En fraisage, D est le diamètre de l’outil ; en tournage, c’est le diamètre de la pièce à l’endroit où l’outil coupe.
Une fois N connue, la vitesse d’avance Vf (en mm/min) donne le déplacement de l’outil par minute. En fraisage, Vf = fz × Z × N, avec fz l’avance par dent et Z le nombre de dents. En tournage, Vf = f × N, avec f l’avance par tour. Avec les valeurs d’exemple du formulaire, Vc = 100 m/min et une fraise de 12 mm donnent N ≈ 2 653 tr/min ; avec 3 dents à 0,05 mm par dent, Vf ≈ 398 mm/min.
Le mode « Calcul de Vc » fait le chemin inverse : à partir de N et de D, il donne Vc = π × D × N / 1 000. Il sert à vérifier la vitesse de coupe réellement obtenue sur une machine dont la broche est limitée, ou à comparer une fréquence de rotation réglée à la main à la valeur conseillée par le fabricant d’outils.
Où trouver Vc, fz et f ?
Les vitesses de coupe se prennent dans les données du fabricant d’outils : catalogue, fiche produit de la fraise ou de la plaquette, application de calcul en ligne du fabricant. Elles dépendent de la matière et de sa nuance, de son état (recuit, trempé), de la géométrie et du revêtement de l’outil, de l’arrosage, de la rigidité de la machine et de la durée de vie d’outil recherchée.
Cet outil ne propose volontairement aucun tableau de vitesses de coupe par matière : une valeur générique serait trop approximative pour être utile, et pourrait abîmer l’outil comme la pièce. Les valeurs préremplies dans le formulaire ne sont que des exemples de calcul.
Les pièges à éviter
- Le bon diamètre. En fraisage, c’est le diamètre de l’outil au point de coupe. Pour une fraise à bout sphérique, une fraise conique ou une faible profondeur de passe, le diamètre effectif est plus petit que le diamètre nominal : utilisez celui que donne le fabricant.
- Le diamètre qui change en tournage. En dressage, le diamètre diminue jusqu’au centre : à fréquence constante, Vc tombe vers zéro. Les commandes numériques proposent un mode à vitesse de coupe constante (G96) et un mode à fréquence de rotation constante (G97).
- La limite de la broche. Si N dépasse la vitesse maximale de la machine, plafonnez N : la vitesse de coupe réelle est alors plus faible (mode « Calcul de Vc ») et l’avance doit être recalculée.
- fz et f ne sont pas interchangeables. fz est une avance par dent (fraisage), f une avance par tour (tournage). En fraisage, l’avance par tour vaut fz × Z. Ne comptez dans Z que les dents qui coupent réellement.
- Les corrections du fabricant. Pour un engagement radial faible, le copeau s’amincit et les fabricants conseillent d’augmenter fz. Ces corrections ne sont pas incluses ici.
- Les unités. m/min pour Vc, mm/min pour Vf. Dans une documentation en unités anglo-saxonnes, Vc s’exprime en pieds par minute (SFM) : 1 m/min ≈ 3,28 SFM.
Dans un plan et dans une demande de devis
Les conditions de coupe ne figurent pas sur un plan et ne relèvent pas du client : elles font partie de la gamme d’usinage que l’atelier construit avec ses machines et ses outils. Les connaître aide pourtant à comprendre ce qui fait le prix d’une pièce. Le temps d’usinage d’une passe se déduit de la vitesse d’avance : 200 mm parcourus à 400 mm/min représentent 30 secondes de coupe. Ajouté aux autres passes, aux changements d’outils et au réglage, il compose le temps de cycle, donc une grande part du prix.
Pour obtenir un bon devis, ne cherchez pas à imposer des conditions de coupe : donnez à l’atelier ce qui les détermine, à savoir la matière (nuance et état), les tolérances, l’état de surface, la quantité et le plan complet. Le guide sur le prix de l’usinage CNC détaille les postes d’un devis, et le convertisseur de rugosité relie l’état de surface demandé aux procédés de finition.
Questions fréquentes
Comment calculer la vitesse de rotation d’une fraise ?
N (tr/min) = 1 000 × Vc (m/min) / (π × D en mm). Avec Vc = 100 m/min et une fraise de 12 mm, N ≈ 2 653 tr/min. La vitesse de coupe Vc est à prendre dans les données du fabricant de l’outil.
Comment calculer la vitesse d’avance ?
En fraisage, Vf = fz × Z × N ; en tournage, Vf = f × N. Avec N = 2 653 tr/min, fz = 0,05 mm/dent et Z = 3 dents, Vf ≈ 398 mm/min. L’avance par dent ou par tour se lit, elle aussi, chez le fabricant d’outils.
Quelle vitesse de coupe pour l’aluminium, l’acier ou l’inox ?
Elle dépend de l’outil, de la nuance, de l’état de la matière et des conditions de coupe : il n’existe pas de valeur universelle. Consultez le catalogue ou l’application en ligne du fabricant de l’outil. Cet outil ne donne volontairement aucune valeur par matière.
Quelle est la différence entre fz et f ?
fz est l’avance par dent, utilisée en fraisage, en mm/dent. f est l’avance par tour, utilisée en tournage, en mm/tr. En fraisage, l’avance par tour vaut fz × Z, où Z est le nombre de dents qui coupent.
Que faire si N dépasse la vitesse maximale de ma broche ?
Limitez N à la vitesse maximale de la machine : la vitesse de coupe réelle sera plus faible. Vous pouvez la calculer avec le mode « Calcul de Vc » (Vc = π × D × N / 1 000), puis recalculer l’avance avec la nouvelle fréquence de rotation.
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