Nous allons d'abord aborder l'usinage par ses grands principes, sans s'attarder sur une discipline en particulier.

Tout d'abord il faut pouvoir définir clairement la notion d'usinage. Nous adopterons la définition suivante :

Obtention de formes par enlèvement de copeaux.

C'est une définition simple qui permet d'englober toutes les disciplines propres à l'usinage et qui permet d'évacuer les disciplines telles que l'électro-érosion, le cisaillage et l'estampage qui ne font pas partie du domaine.

Lorsque l'on parle d'enlèvement de copeaux on n'en spécifie ni la taille ni la méthode d'obtention. C'est pourquoi la rectification fait partie du domaine de l'usinage. En effet l'abrasion est en réalité un enlèvement de minuscules copeaux "grattés" par la meule sur la pièce.

Le mécanisme d'enlèvement de copeau est généralement dû au cisaillement de la matière. C'est le processus qui est à l'oeuvre lorsque l'on passe un couteau sur une plaque de beurre avec la lame bien verticale. La matière s'agglomère devant la lame en fines tranches superposées. La forme typique d'un "joli" copeau est donc une superposition de petites lamelles rassemblées en petit nombre car un bon copeau est un copeau court. S'il est long il peut être dangereux, si on obtient de la poussière ce n'est pas bon non plus.

Ce mécanisme explique qu'un joli bruit d'usinage de matière métallique soit proche du "grattement léger", le bruit du papier coupé avec des ciseaux en est un bon exemple. Tout autre bruit dénote des conditions d'usinage non adaptées (vitesse, avance, profondeur de passe).

Je traite ici des outils dans leur grande généralité, c'est à dire uniquement du point de vue de la coupe de la matière. Dans ce cas nous ne considèrerons que les 3 parties de l'outil en contact avec la matière : la face de coupe, l'arête de coupe et la face en dépouille.

La face de coupe est la partie plus ou moins plane de l'outil qui "repousse" la matière lors de l'usinage. C'est cette face de l'outil qui encaisse les efforts de pression de la matière, le frottement du copeau lors de son évacuation et la chaleur due à ces précédents mécanismes. Elle comporte souvent des motifs sur sa surface destinés à favoriser la fragmentation des copeaux dans le cas de l'usinage de matériaux métalliques. Ces motifs sont appelés le "brise-copeaux".

La face en dépouille est la face de l'outil qui longe la matière fraîchement usinée. Elle subit le frottement de la pièce. Son usure est un très bon indice de l'état de l'outil (usure en dépouille, principal outil de mesure de durée de vie des outils).

L'arête de coupe est la jonction entre les deux faces précédemment citées. C'est normalement la partie la plus fragile de l'outil car la plus mince. Elle est rarement laissée brute et subit certaines modifications afin de la renforcer. Ces renforts d'arête sont souvent constitués de chanfrein ou de congé.

D'autres paramètres importants des outils sont les angles qu'ils forment avec la face à usiner. Les angles importants sont : l'angle d'attaque et l'angle de dépouille.

L'angle d'attaque est relatif à la face de coupe et est mesuré par rapport à la perpendiculaire à la surface usinée. Un angle d'attaque nul donne donc une face de coupe perpendiculaire à la surface usinée. Un angle d'attaque positif donne un outil avec une arête formant un angle aigu, un angle d'attaque négatif donne un outil avec une arête formant un angle obtus. L'angle d'attaque est le plus souvent positif (réduction des efforts de coupe) mais on trouve quelques outils dont l'angle d'attaque est négatif dans le cas de l'usinage de la fonte notamment (renforcement de l'arête de coupe). La plupart du temps on a :

angle d'attaque positif

angle d'attaque négatif

L'angle de dépouille sert simplement à éloigner la face en dépouille de la matière usinée afin de ne pas favoriser son usure et ne pas générer de frottements néfastes à l'état de surface préalablement obtenu.

Je traite ici des principales disciplines du vaste monde de l'usinage. Comme chacune est très riche il y a une page spécifique pour chaque. Tout n'est pas traité dans un soucis de concision.

Les principales disciplines de l'usinage sont donc :