Calculateur Vitesse de Coupe
& Paramètres d'Usinage
Calculez instantanément la vitesse de broche (N), la vitesse d'avance (Vf) et le débit copeau (Q) en fraisage, tournage et perçage. Plages de Vc intégrées pour 11 matières, en HSS et en carbure.
N = (Vc × 1000) / (π × D)
3 183 tr/min
Acier · Ø20 · Vc 200
Paramètres de coupe
Sélectionnez opération, matière et outil — le calcul est instantanéRésultats : paramètres machine
Valeurs à programmer sur votre CNAbaque tr/min par diamètre
Vitesse de rotation N pour la matière et l'outil sélectionnés| Ø (mm) | N à Vc min | N à Vc conseillée | N à Vc max | Vf conseillée |
|---|
Tableau recalculé à chaque changement de matière, d'opération ou de matériau d'outil. Cliquez sur une ligne pour reporter le diamètre dans le calculateur.
Historique
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Guide : la vitesse de coupe et les paramètres d'usinage
De bons paramètres de coupe = durée de vie outil maximale + état de surface optimal + productivité. Les trois sont liés, et tout part de la vitesse de coupe Vc.
Le procédé avant les formules : comment la matière est enlevée en fraisage à commande numérique, et où interviennent Vc, la vitesse de broche et l'avance.
Les formules fondamentales
Vitesse de broche N
N = (Vc × 1000) / (π × D)
- N : tours/minute (aussi noté n)
- Vc : vitesse de coupe (m/min)
- D : Ø outil (fraisage, perçage) ou Ø pièce (tournage), en mm
Vitesse d'avance Vf
Vf = N × Z × fz
- Z : nombre de dents (2 lèvres pour un foret)
- fz : avance par dent (mm/dent)
- En tournage :
Vf = N × f, f en mm/tr
Débit copeau Q
Q = ap × ae × Vf / 1000
- Fraisage : ap × ae × Vf / 1000
- Tournage : ap × f × Vc
- Perçage : (π × D² / 4) × Vf / 1000
- Résultat en cm³/min
Pour retrouver la Vc à partir d'une vitesse de broche connue, on inverse la formule : Vc = (π × D × N) / 1000.
Exemple : un foret Ø10 à 1 000 tr/min travaille à Vc = 3,1416 × 10 × 1 000 / 1 000 = 31 m/min, ce qui correspond à un foret HSS dans l'acier doux.
La vitesse de coupe Vc : le paramètre roi
La vitesse de coupe (Vc) est la vitesse relative, en mètres par minute, entre l'arête de l'outil et la matière au point de coupe. En fraisage et en perçage, c'est la vitesse périphérique de l'outil ; en tournage, c'est celle de la pièce au diamètre usiné. Elle ne se choisit pas : elle se lit dans les tableaux (catalogue fabricant ou tableau ci-dessous) en fonction de trois facteurs, puis on en déduit N.
- La matière usinée : plus elle est dure ou tenace, plus la Vc est basse (titane ≈ 45 m/min, aluminium ≈ 500 m/min en carbure).
- Le matériau de l'outil : carbure revêtu > cermet et céramique > HSS-Co > HSS. L'acier rapide impose des Vc 3 à 5 fois plus basses que le carbure.
- L'opération : ébauche (Vc −10 à −20 %, avance forte) ou finition (Vc standard ou +10 %, avance faible). Le perçage se fait toujours à Vc plus basse que le fraisage, car l'évacuation des copeaux et le refroidissement sont plus difficiles au fond du trou.
Vc trop haute = usure rapide en dépouille, risque de casse, brûlure de la matière et de l'outil. Vc trop basse = arête rapportée, mauvais état de surface, vibrations, écrouissage sur l'inox.
Tableau de vitesse de coupe par matière : carbure et HSS
Plages de Vc en m/min. La colonne carbure correspond à des outils carbure revêtu (fraises et forets monobloc, plaquettes) ; la colonne HSS à l'acier rapide, courant sur machines conventionnelles et pour le perçage. Ce sont les valeurs chargées dans le calculateur.
| Matière | Fraisage | Tournage | Perçage | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Carbure | HSS | Carbure | HSS | Carbure | HSS | |
| 🔩 Acier doux (S235, S275) | 150–250 | 25–40 | 180–300 | 25–45 | 80–140 | 25–35 |
| 🔩 Acier mi-dur (C45, 42CrMo4) | 120–200 | 20–30 | 140–250 | 20–35 | 70–110 | 20–25 |
| 🔩 Acier dur / Traité (> 45 HRC) | 60–120 | 8–15 | 80–150 | 8–18 | 40–70 | 10–15 |
| 🪙 Inox austénitique (304, 316) | 100–180 | 20–35 | 120–200 | 20–40 | 50–90 | 10–20 |
| 🪙 Inox Duplex / Super Duplex | 60–120 | 10–20 | 70–140 | 12–25 | 40–70 | 8–15 |
| 🪶 Aluminium (2024, 6061, 7075) | 300–1000 | 100–300 | 300–1200 | 100–300 | 150–350 | 30–60 |
| 🟠 Cuivre / Laiton | 200–600 | 60–150 | 200–500 | 60–150 | 100–250 | 35–60 |
| ⚙️ Fonte grise (GJL) | 120–250 | 20–40 | 120–280 | 20–40 | 80–140 | 15–25 |
| ⚙️ Fonte nodulaire (GJS) | 100–200 | 15–30 | 100–220 | 15–30 | 70–120 | 10–20 |
| 🛩️ Titane (Ti6Al4V) | 30–60 | 10–20 | 40–80 | 10–20 | 30–60 | 8–15 |
| 🧪 Plastiques techniques (POM, PEEK, PA) | 200–600 | 100–300 | 200–500 | 100–300 | 100–250 | 20–40 |
Valeurs indicatives en m/min, conditions standard avec lubrification adaptée. Elles proviennent des tableaux fabricants (Ruko pour le perçage HSS, Sandvik Coromant pour les ordres de grandeur carbure) et des supports de formation BTS usinage. Le catalogue de l'outil que vous montez fait toujours foi : nuance de carbure, revêtement, géométrie et arrosage décalent ces plages.
Vitesse de coupe inox (304, 316, duplex)
L'inox austénitique est la matière qui pardonne le moins un mauvais réglage. Il est tenace, mauvais conducteur thermique et s'écrouit : une arête qui frotte sans couper durcit la surface et rend la passe suivante encore plus difficile. En fraisage carbure revêtu, la plage courante est 100 à 180 m/min (140 m/min en valeur de départ) ; en HSS, 20 à 35 m/min. En perçage, comptez 10 à 20 m/min avec un foret HSS et 50 à 90 m/min avec un foret carbure.
- Ne descendez pas sous la Vc mini et gardez une avance suffisante (fz ≥ 0,08 mm/dent) : c'est l'engagement de l'arête qui évite l'écrouissage.
- Arrosage abondant et continu : la chaleur reste dans l'outil, pas dans le copeau.
- Duplex et super duplex : encore plus tenaces, réduisez la Vc de 30 à 40 % par rapport au 304/316 (60 à 120 m/min en fraisage carbure).
- Exemple concret : fraise carbure Ø12 à 4 dents dans du 316, Vc 140 m/min, fz 0,08 : N = 3 714 tr/min, Vf = 1 188 mm/min.
Vitesse de coupe aluminium
À l'inverse de l'inox, l'aluminium accepte des vitesses très élevées : 300 à 1 000 m/min en fraisage carbure, 100 à 300 m/min en HSS, et 30 à 60 m/min en perçage HSS selon les tableaux fabricants. Le facteur limitant est presque toujours la broche : une fraise Ø6 à Vc 500 m/min demanderait 26 500 tr/min, hors de portée d'un centre d'usinage standard (6 000 à 15 000 tr/min).
- Si N calculé dépasse la broche : programmez N max, puis recalculez Vf = N max × Z × fz pour garder l'avance par dent.
- Avance par dent généreuse (0,10 à 0,20 mm/dent) et fraises à 2 ou 3 dents à grande goujure : le copeau d'aluminium est volumineux et colle sur l'arête si l'évacuation est mauvaise.
- Les alliages à forte teneur en silicium (fonderie, > 10 % Si) sont abrasifs : Vc réduite de 30 à 40 % et outils revêtus ou PCD.
Vitesse de coupe acier (S235, C45, aciers traités)
Les aciers de construction non alliés (S235, S275, E24) s'usinent à 150 à 250 m/min en fraisage carbure et 25 à 40 m/min en HSS. Les aciers mi-durs et alliés (C45, 42CrMo4) descendent à 120 à 200 m/min, et les aciers traités au-delà de 45 HRC à 60 à 120 m/min avec des nuances de carbure dédiées. En perçage HSS, la référence est 25 à 35 m/min pour l'acier doux et 20 à 25 m/min pour les aciers alliés au-delà de 700 N/mm².
Tableau de vitesse de rotation pour le perçage (foret HSS)
Vitesse de rotation N en tr/min pour un foret HSS, calculée avec la Vc conseillée de chaque matière (colonne HSS du tableau précédent) : N = Vc × 1000 / (π × Ø). Arrondis à 10 tr/min.
| Matière (Vc HSS) | Ø3 | Ø4 | Ø5 | Ø6 | Ø8 | Ø10 | Ø12 | Ø16 | Ø20 | Ø25 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acier doux (S235, S275) (30 m/min) | 3180 | 2390 | 1910 | 1590 | 1190 | 950 | 800 | 600 | 480 | 380 |
| Acier mi-dur (C45, 42CrMo4) (22 m/min) | 2330 | 1750 | 1400 | 1170 | 880 | 700 | 580 | 440 | 350 | 280 |
| Acier dur / Traité (> 45 HRC) (12 m/min) | 1270 | 950 | 760 | 640 | 480 | 380 | 320 | 240 | 190 | 150 |
| Inox austénitique (304, 316) (12 m/min) | 1270 | 950 | 760 | 640 | 480 | 380 | 320 | 240 | 190 | 150 |
| Inox Duplex / Super Duplex (10 m/min) | 1060 | 800 | 640 | 530 | 400 | 320 | 270 | 200 | 160 | 130 |
| Aluminium (2024, 6061, 7075) (50 m/min) | 5310 | 3980 | 3180 | 2650 | 1990 | 1590 | 1330 | 990 | 800 | 640 |
| Cuivre / Laiton (45 m/min) | 4770 | 3580 | 2860 | 2390 | 1790 | 1430 | 1190 | 900 | 720 | 570 |
| Fonte grise (GJL) (20 m/min) | 2120 | 1590 | 1270 | 1060 | 800 | 640 | 530 | 400 | 320 | 250 |
| Fonte nodulaire (GJS) (15 m/min) | 1590 | 1190 | 950 | 800 | 600 | 480 | 400 | 300 | 240 | 190 |
| Titane (Ti6Al4V) (10 m/min) | 1060 | 800 | 640 | 530 | 400 | 320 | 270 | 200 | 160 | 130 |
| Plastiques techniques (POM, PEEK, PA) (30 m/min) | 3180 | 2390 | 1910 | 1590 | 1190 | 950 | 800 | 600 | 480 | 380 |
Sur une perceuse à colonne, choisissez la vitesse disponible immédiatement inférieure à la valeur du tableau. Pour un foret carbure monobloc, multipliez N par 2,5 à 4 selon la matière (voir colonne carbure). L'abaque dynamique ci-dessus donne le même tableau pour n'importe quelle matière, opération et matériau d'outil.
Choisir l'avance : fz en fraisage, f en tournage
La vitesse de coupe fixe N ; l'avance fixe Vf, donc le temps de cycle et l'épaisseur du copeau. Une avance trop faible fait frotter l'arête (échauffement, écrouissage), une avance trop forte casse l'outil ou fait vibrer la pièce.
| Opération | Ordre de grandeur | Repère pratique |
|---|---|---|
| Fraisage (fz, mm/dent) | 0,05 à 0,20 mm/dent en carbure ; 0,03 à 0,10 en HSS | fz ≈ 1 % du diamètre de la fraise pour démarrer (Ø10 → 0,10 mm/dent), puis on ajuste au copeau. |
| Tournage (f, mm/tr) | 0,05 mm/tr en tronçonnage et gorges ; 0,10 à 0,15 en finition ; 0,20 à 0,40 en ébauche | En finition, f doit rester inférieur au rayon de bec Rε de la plaquette pour l'état de surface ; en ébauche, ap ≈ 4 × Rε et jamais moins que Rε. |
| Perçage (f, mm/tr) | 0,10 à 0,25 mm/tr pour un foret HSS Ø6 à Ø20 | L'avance croît avec le diamètre ; pour un foret à 2 lèvres, fz = f / 2. Débourrez régulièrement au-delà de 3 × D de profondeur. |
Méthode en 5 étapes pour régler une opération
- Identifier la matière (nuance, état de traitement) et le matériau de l'outil (HSS, carbure, revêtement).
- Lire la Vc dans le catalogue de l'outil ou dans le tableau ci-dessus. Partir de la valeur conseillée, pas du maximum.
- Calculer N = Vc × 1000 / (π × D). Si N dépasse la broche, plafonner à N max et noter la Vc réelle obtenue.
- Choisir fz (ou f) selon l'opération, puis calculer Vf = N × Z × fz.
- Vérifier le débit copeau Q et la puissance disponible : Q élevé sur une petite machine = broche qui cale ou vibrations. Lancer, observer la couleur du copeau et l'état de surface, puis ajuster par pas de 10 %.
Foire aux questions
Sources officielles : Ruko — Tableau des vitesses de coupe des forets (HSS) · Sandvik Coromant — Formules et définitions d'usinage · BTS CPRP Lycée Jean Moulin (Béziers) — Conditions de coupe, approche simplifiée
Contenu vérifié — dernière vérification : septembre 2026