Le choix d’un tourteau de fraisage conditionne directement la productivité, la qualité de surface et le coût pièce en usinage. Entre les tourteaux à plaquettes indexables, les modèles monoblocs HSS ou carbure, et les variantes grande avance, chaque famille répond à un besoin précis, du surfaçage lourd sur fonte à la finition haute vitesse sur aluminium. Pour vous, programmeur FAO, régleur ou responsable méthodes, comprendre la géométrie, la fixation des plaquettes et la compatibilité avec les porte-outils devient un levier puissant d’optimisation. Dans un contexte où les cadences augmentent et où les matériaux complexes (Inconel, titane, inox austénitique) se généralisent, le tourteau n’est plus un simple “outil de base”, mais un véritable élément stratégique de la chaîne d’usinage.
Tourteau de fraisage : définition, rôle et différences avec les têtes à aléser et têtes à surfacer
Un tourteau de fraisage est un outil de type fraise à surfacer monté sur un porte-outil (arbre, cône ISO, HSK, BT, Capto…) destiné principalement au surfaçage et au dressage de grandes surfaces planes. Il se distingue d’une fraise en bout par un diamètre généralement supérieur (de 40 à 315 mm) et par une coupe majoritairement radiale. Les tourteaux modernes utilisent souvent des plaquettes carbure indexables, ce qui permet de remplacer uniquement l’arête usée sans changer le corps de fraise, avec un impact direct sur le coût par arête.
La différence entre tourteau, tête à aléser et tête à surfacer tient surtout à la fonction. Une tête à aléser travaille dans un alésage avec un diamètre réglable très précis, généralement à faible avance, pour atteindre une tolérance serrée (par exemple IT6). Une tête à surfacer, souvent utilisée en alésage également, combine dressage et alésage pour obtenir une portée plane parfaitement perpendiculaire à l’axe. Le tourteau de fraisage agit, lui, en fraisage périphérique ou frontal sur des faces ouvertes, avec un débit copeaux nettement plus important.
Dans un atelier moderne, un même centre d’usinage reçoit parfois plusieurs types de tourteaux : un tourteau de surfaçage-dressage polyvalent pour l’acier, un tourteau grande avance pour l’ébauche rapide de bruts de fonderie, et un outil plus léger pour la finition. L’enjeu pour vous consiste alors à sélectionner le bon type de tourteau selon la profondeur de passe, la largeur d’usinage et le matériau afin d’éviter les vibrations, les bavures et la surconsommation de puissance machine.
Tourteaux de fraisage à plaquettes amovibles : conception, géométrie et matériaux de coupe
Les tourteaux de fraisage à plaquettes amovibles dominent aujourd’hui la production série et grande série. Leur conception repose sur un corps de fraise en acier ou en carbure, recevant des logements de plaquettes avec un angle d’attaque défini (souvent 45°, 60° ou 90°). Chaque logement accueille une plaquette ISO ou propriétaire, maintenue par vis, bride ou système tangentiel. Ce concept permet de combiner un corps robuste et relativement coûteux avec des plaquettes économiques offrant plusieurs arêtes de coupe (4, 6 ou 8 arêtes utilisables), ce qui améliore fortement la rentabilité au mètre cube de copeaux enlevés.
La géométrie des plaquettes détermine le comportement du tourteau : effort de coupe, broutement, risques d’ébréchure, mais aussi état de surface final. Une plaquette à géométrie positive avec grand angle de coupe réduit l’effort et améliore la formation du copeau, ce qui est essentiel dans les aciers inoxydables ou les alliages réfractaires. Une géométrie négative, au contraire, offre une arête plus robuste, adaptée aux passes lourdes et aux matériaux abrasifs comme la fonte ou certains aciers trempés.
Géométrie positive vs négative des plaquettes ISO (SEKT, XOMX, APKT) pour tourteaux de surfaçage
La distinction entre géométrie positive et géométrie négative sur les plaquettes ISO pour tourteaux de surfaçage influence directement la signature vibratoire de l’outil. Les plaquettes de type APKT ou SEKT présentent généralement une géométrie positive, avec un angle de coupe qui pénètre la matière en douceur. Cette caractéristique se traduit par une réduction de 20 à 30 % des efforts radiaux dans de nombreux cas, ce qui limite le risque de flexion sur les pièces fines ou les bridages peu rigides.
Les plaquettes de type XOMX ou d’autres géométries à face négative sont, elles, optimisées pour la robustesse de l’arête et un nombre d’arêtes de coupe plus élevé. Le compromis est clair : davantage d’arêtes = meilleur coût par pièce, mais effort de coupe plus élevé. Sur des machines puissantes, cette approche permet d’augmenter sensiblement la profondeur de coupe et la densité de matière enlevée. Sur un centre d’usinage plus ancien ou en présence de pièces délicates, vous obtenez souvent de meilleurs résultats avec une géométrie positive, quitte à accepter des plaquettes légèrement plus chères.
Matériaux de plaquettes pour tourteaux : carbure micrograin, cermet, CBN, PCD et revêtements TiAlN
Les plaquettes pour tourteaux de fraisage se déclinent aujourd’hui dans une vaste gamme de matériaux de coupe. Le carbure micrograin revêtu (TiAlN, AlTiN, multicouches PVD ou CVD) couvre la majorité des besoins sur aciers et fontes, avec des vitesses de coupe typiques de 120 à 280 m/min en surfaçage standard. Les nuances de cermet non revêtu offrent, quant à elles, une excellente finition sur aciers doux et aciers alliés, en particulier pour la coupe à sec ou en lubrification minimale (MQL), avec une usure très régulière du bec.
Pour les aciers trempés au-delà de 55 HRC et certains superalliages, les plaquettes CBN (nitrure de bore cubique) deviennent incontournables. Elles permettent des vitesses de coupe supérieures à 300 m/min avec une usure contrôlée, à condition de respecter des profondeurs de passe faibles et des avances par dent stables. Sur aluminium et alliages non ferreux, les plaquettes PCD (diamant polycristallin) atteignent des durées de vie jusqu’à 10 fois supérieures à celles du carbure selon plusieurs études de 2023, tout en offrant une rugosité Ra inférieure à 0,4 µm, idéal pour des surfaces fonctionnelles étanches.
Angles d’attaque, de dépouille et pas de denture sur un tourteau à plaquettes sandvik CoroMill ou seco
Les angles d’attaque et de dépouille d’un tourteau de type Sandvik CoroMill ou Seco déterminent la direction des efforts et la résistance à l’usure. Un angle d’attaque de 45° répartit la charge entre l’axe et le rayon, réduisant les pics de contraintes et améliorant la tenue des arêtes. Un angle de 90° génère un épaulement net, mais impose une machine plus rigide et une gestion soignée des vibrations. L’angle de dépouille, lui, garantit le dégagement derrière l’arête de coupe pour éviter les frottements excessifs et l’échauffement.
Le pas de denture (fin, moyen ou gros pas) influence directement la stabilité dynamique. Un pas fin avec plus de dents répartit mieux la charge mais augmente le risque de résonance si la fréquence de passage des dents se rapproche d’une fréquence propre de la pièce ou de la machine. À l’inverse, un gros pas réduit les risques de broutement mais limite la densité de copeaux. Pour une opération de surfaçage grande largeur sur acier de construction, de nombreux experts recommandent un pas différentiel, où l’espacement angulaire des dents varie légèrement d’une position à l’autre, cassant ainsi les harmoniques.
Fixation des plaquettes : systèmes vissés, à bride, à serrage mécanique ou à serrage tangentiel
Le mode de fixation des plaquettes sur un tourteau conditionne la stabilité, la sécurité et le temps de changement d’arête. Les systèmes à vis centrale restent les plus répandus : la plaquette est simplement serrée par une vis Torx ou Torx Plus, offrant une interchangeabilité rapide. Les fixations à bride, plus courantes sur les plaquettes rondes ou grandes, garantissent une tenue exceptionnelle en coupe interrompue, au prix d’un changement légèrement plus long.
Les systèmes à serrage mécanique et surtout tangentiel répondent aux exigences de très forte charge. Dans une configuration tangentielle, la plaquette est positionnée de manière à travailler principalement en compression plutôt qu’en traction, ce qui multiplie sa résistance aux efforts lourds. Sur des fraises de surfaçage de grand diamètre, cette architecture réduit nettement les risques de rupture de plaquette et permet d’augmenter l’avance par dent de 15 à 20 % en toute sécurité, si la machine et le montage le permettent.
Gestion de l’arrosage et du refroidissement haute pression (HPC) sur tourteaux à plaquettes indexables
La gestion de l’arrosage est devenue un sujet central pour les tourteaux modernes, en particulier avec l’essor du refroidissement haute pression (HPC) au-delà de 50 bars. Sur les aciers inoxydables et les superalliages, un jet HPC correctement orienté vers la zone de coupe améliore la fragmentation des copeaux, limite l’adhérence sur la plaquette et réduit la température locale, augmentant parfois la durée de vie de 30 à 50 % selon les essais publiés lors des derniers salons EMO et Global Industrie.
Pour vous, la question essentielle devient : faut-il toujours arroser avec un tourteau de fraisage ? La réponse dépend du matériau et du revêtement. Sur des nuances revêtues TiAlN optimisées pour la coupe à chaud, la coupe à sec ou MQL offre souvent les meilleurs résultats. En revanche, sur inox austénitique ou alliages de titane, un arrosage abondant ou HPC aide à maîtriser l’échauffement et à éviter l’écrouissage. Un réglage précis du débit, de la pression et de la direction des buses d’arrosage sur le tourteau à plaquettes indexables devient alors un paramètre aussi critique que la vitesse de coupe.
Tourteaux monoblocs en acier rapide (HSS) et carbure monobloc : usages, limites et optimisation
Les tourteaux monoblocs, qu’ils soient en acier rapide (HSS) ou en carbure monobloc, occupent encore une place stratégique dans de nombreuses applications. Ils offrent une rigidité exceptionnelle, une concentricité parfaite et une absence de jeu liée aux plaquettes, ce qui se traduit par un très bon état de surface et une bonne répétabilité dimensionnelle. Sur des fraiseuses conventionnelles, le HSS reste apprécié pour sa tolérance aux chocs et sa capacité à travailler avec des machines moins rigides, même si sa vitesse de coupe maximale reste limitée (souvent 40 à 80 m/min sur acier).
Les tourteaux carbure monobloc ciblent au contraire les centres d’usinage modernes capables de haute vitesse (HSM), avec des vitesses de coupe qui dépassent aisément 400 m/min dans l’aluminium et 200 m/min dans l’acier. Leur conception intègre souvent un nombre de dents élevé, une hélice variable et un pas différentiel pour limiter les vibrations. L’avantage majeur pour vous réside dans la possibilité de combiner ébauche et finition avec un seul outil, en jouant sur la profondeur de passe et l’avance par dent, sans changer de corps ni de plaquettes.
Tourteaux HSS pour fraiseuses conventionnelles : surfaçage doux des aciers de construction
Dans les ateliers équipés de fraiseuses universelles ou de machines traditionnelles, les tourteaux HSS restent une solution économique pour le surfaçage doux des aciers de construction et des aciers de construction mécano-soudés. Leur principale force réside dans la souplesse de coupe. Le HSS encaisse mieux les faux-ronds, les jeux de broche et les légères erreurs de bridage que le carbure, ce qui se traduit par une meilleure tenue de coupe dans des conditions parfois “imperfaites”.
Sur ce type de machines, un tourteau HSS de diamètre 100 mm tourne souvent à des vitesses de l’ordre de 80 à 120 tr/min sur un acier de type C45, avec une avance par dent modérée pour limiter l’effort. Même si cette configuration ne rivalise plus en productivité avec les tourteaux carbure indexables, elle reste adaptée pour les petites séries, la maintenance ou les pièces unitaires, où la flexibilité et le coût initial priment sur le taux d’enlèvement de copeaux.
Tourteaux carbure monobloc pour centres d’usinage CNC à haute vitesse (HSM)
Les tourteaux carbure monobloc exploitent pleinement le potentiel des centres d’usinage CNC à haute vitesse. Grâce à leur rigidité élevée et à leur faible excentricité, ils autorisent des avances élevées avec un excellent état de surface. Dans l’usinage HSM de l’aluminium, par exemple, un tourteau carbure monobloc de 63 mm peut atteindre des vitesses de coupe de 800 à 1500 m/min, avec des avances par dent de 0,1 à 0,25 mm et une profondeur de passe modérée, générant des débits copeaux supérieurs à 600 cm³/min sur des machines 5 axes modernes.
Sur aciers prétraités (42CrMo4, 16MnCr5) un outil carbure monobloc adapté offre un compromis intéressant entre rigidité et qualité de finition. Vous bénéficiez de rayons d’angle parfaitement réguliers et d’un contrôle précis du voile radial, ce qui facilite vos stratégies FAO de fraisage trochoïdal ou de ramping 3D. L’inconvénient principal réside dans le coût initial plus élevé et dans la nécessité de disposer d’un service de réaffûtage de qualité pour exploiter pleinement la durée de vie du corps d’outil.
Stratégies d’affûtage, réaffûtage et équilibrage dynamique des tourteaux monoblocs
Un tourteau monobloc HSS ou carbure reste une “matière première” réutilisable à condition d’être réaffûté correctement. Une stratégie d’affûtage bien définie permet de prolonger la durée de vie de l’outil de 200 à 300 % sur l’ensemble de son cycle de vie. La clé consiste à surveiller l’usure maximale admissible (cratère, dépouille, micro-ébréchures) et à planifier le réaffûtage avant qu’une usure excessive ne détériore la géométrie de coupe ou ne provoque une surchauffe.
L’équilibrage dynamique devient également critique, notamment au-delà de 8000 tr/min. Un tourteau mal équilibré engendre des vibrations qui dégradent l’état de surface, fatiguent les roulements de broche et limitent la vitesse maximale exploitable. Un équilibrage à la classe G2.5 ou mieux, à la vitesse d’utilisation, permet souvent de réduire de moitié les amplitudes vibratoires mesurées, ouvrant la voie à des vitesses de rotation supérieures et à un meilleur rendement global.
Gestion des vibrations et du voile radial sur tourteaux rigides de grand diamètre
Les tourteaux rigides de grand diamètre (160 à 315 mm) sont particulièrement sensibles aux problèmes de vibrations et de voile radial. Un léger défaut de concentricité se traduit par une usure irrégulière des dents, certaines plaquettes prenant beaucoup plus de copeaux que d’autres. Pour vous, cela signifie un besoin accru de contrôle : mesure du voile radial au comparateur, réglage individuel des plaquettes avec vis de réglage, et utilisation de porte-outils à forte rigidité (Capto, HSK-A, cône ISO avec tirant court).
La gestion des vibrations passe également par le choix du pas de denture, de l’angle d’attaque et des conditions de coupe. Sur une machine peu rigide, un tourteau à 45° avec pas différentiel, avance par dent modérée et profondeur de passe réduite donne souvent de meilleurs résultats qu’un tourteau 90° lourdement chargé. L’utilisation de plaquettes à brise-copeaux spécifique, combinée à une avance régulière sans variations brutales, contribue aussi à lisser l’effort et à stabiliser la coupe.
Tourteaux de surfaçage grande avance (high feed) : stratégies d’usinage et cas pratiques
Les tourteaux de surfaçage grande avance, souvent désignés sous le terme High Feed, ont profondément modifié les stratégies d’ébauche dans l’usinage moderne. Leur géométrie spécifique, avec un angle d’attaque très faible (souvent entre 10° et 20°), permet de travailler avec une profondeur de passe axiale limitée, mais une avance par dent très élevée. Sur un acier prétraité, il n’est pas rare de constater des taux d’enlèvement de copeaux (MRR) multipliés par 2 ou 3 par rapport à une fraise conventionnelle, pour une puissance absorbée comparable.
Ces tourteaux grande avance se révèlent particulièrement efficaces pour le surfaçage rapide de blocs moulés, de pièces de fonderie brutes ou de semi-produits forgés. Les fabricants comme Walter, Kennametal ou Iscar ont développé des familles complètes de tourteaux grande avance permettant de couvrir des diamètres de 16 à 200 mm, avec des plaquettes dédiées pour aciers, inox et fontes. Si vous cherchez à réduire drastiquement vos temps de cycle d’ébauche sans investir dans une machine plus puissante, cette technologie mérite une attention particulière.
Principe de la coupe à grande avance sur tourteaux : faible ap, forte fz et effort dirigé axialement
Le principe de la coupe à grande avance repose sur une combinaison atypique de paramètres : faible profondeur de passe axiale (ap souvent entre 0,2 et 1,5 mm), forte avance par dent (fz pouvant atteindre 1 à 2 mm/dent selon le diamètre) et effort de coupe dirigé majoritairement axialement. Cette orientation de l’effort vers l’axe de la broche réduit la tendance au flambage de la pièce et limite les déformations sur les pièces longues ou peu rigides.
Cette stratégie peut surprendre au départ : comment une si faible profondeur de passe peut-elle donner un taux d’enlèvement de copeaux élevé ? La réponse tient au nombre de dents engagées et à l’avance importante. En pratique, un tourteau grande avance bien exploité peut atteindre un MRR supérieur à 500 cm³/min sur des aciers structuraux, avec une charge machine maîtrisée. L’analogie avec un rabot très rapide, enlevant de fins copeaux, illustre bien ce comportement : chaque dent enlève peu de matière, mais le nombre de passages par minute compense largement.
Réglage des paramètres vc, fz, ap sur tourteaux grande avance pour aciers prétraités et inox 316L
Le réglage des paramètres de coupe sur un tourteau grande avance demande un peu de méthode. Sur aciers prétraités (30-35 HRC), une vitesse de coupe Vc de 160 à 220 m/min constitue souvent un bon point de départ, avec une avance par dent fz de 0,5 à 1,2 mm selon le diamètre de l’outil et la rigidité de la machine. La profondeur de passe axiale ap reste modeste (0,5 à 1,0 mm), tandis que la largeur de coupe radiale ae peut atteindre 50 à 70 % du diamètre du tourteau.
Sur inox 316L, plus collant et générateur de chaleur, une approche plus prudente s’impose : Vc de 120 à 180 m/min, fz légèrement réduit (0,3 à 0,8 mm/dent) et arrosage abondant, de préférence en HPC. Il est souvent judicieux de monitorer la puissance broche et la température des copeaux lors des premiers essais. Une augmentation progressive de l’avance par dent, par paliers de 10 à 15 %, permet d’atteindre le meilleur compromis entre MRR, usure de plaquette et stabilité vibratoire.
Exemples de tourteaux grande avance : walter blaxx, kennametal KSSR, iscar HELIDO H600
Plusieurs gammes de tourteaux grande avance illustrent l’évolution rapide de cette technologie. La série Walter Blaxx mise sur des plaquettes double face très robustes, avec un corps rigide et un système de serrage sécurisé, adapté aux ébauches lourdes sur aciers et fontes. Chez Kennametal, la famille KSSR se distingue par une large plage de diamètres et des géométries de plaquettes optimisées pour l’inox et les superalliages, avec une attention particulière portée à l’évacuation des copeaux.
L’outil Iscar HELIDO H600 illustre quant à lui la tendance aux plaquettes à multiples arêtes avec géométrie hélicoïdale, combinant pénétration douce et résistance mécanique. Dans tous les cas, la réussite d’une application grande avance dépend autant de la qualité du tourteau que de la programmation FAO et de la rigidité machine. Un même outil donnera des résultats spectaculaires sur un centre 5 axes moderne et beaucoup plus modestes sur une fraiseuse 3 axes ancienne à broche peu rigide.
Optimisation du taux d’enlèvement de copeaux (MRR) en surfaçage de blocs moulés et pièces de fonderie
Sur des blocs moulés ou des pièces de fonderie, souvent irréguliers et avec des croûtes de moulage abrasives, le tourteau grande avance constitue un atout majeur. En adoptant une stratégie de passes successives à faible profondeur mais à forte avance, il devient possible de dégager rapidement la surépaisseur sans soumettre la broche à des chocs violents. Des études récentes sur des blocs fonte GG25 ont montré des gains de temps de cycle de l’ordre de 35 % avec des tourteaux grande avance par rapport à des fraises 45° classiques, pour une consommation énergétique équivalente.
Pour optimiser votre taux d’enlèvement de copeaux, la démarche pratique consiste à :
- Choisir un diamètre de tourteau adapté à la largeur de la surface à usiner pour maximiser l’engagement radial.
- Augmenter progressivement
fzen surveillant la puissance broche et la stabilité sonore de la coupe. - Ajuster
appour éviter les arêtes vives de moulage ou les zones très dures, en privilégiant plusieurs passes rapides.
Cette approche permet d’équilibrer productivité, tenue d’arête et protection de la broche, en particulier sur des productions répétitives où chaque seconde gagnée sur le surfaçage se répercute directement sur le coût pièce.
Tourteaux spécifiques : surfaçage-fraisage, dressage-épaulement, copies et ramping 3D
Au-delà des tourteaux de surfaçage “classiques”, plusieurs familles d’outils spécifiques répondent à des besoins plus ciblés. Les tourteaux de surfaçage-fraisage combinent une capacité à dresser une grande surface plane tout en réalisant un léger épaulement, grâce à une géométrie de plaquette mixte. Ils se montrent utiles pour réduire le nombre d’outils nécessaires dans une gamme, en particulier dans l’usinage de pièces prismatiques. Les tourteaux de dressage-épaulement à 90° produisent des parois bien nettes et perpendiculaires, indispensables pour des portées fonctionnelles et des surfaces de référence métrologiques.
Les tourteaux de copie et ramping 3D intègrent souvent des plaquettes rondes ou toroidales (type DMT, R-ROUND), permettant de suivre des formes complexes ou de plonger en rampe avec un angle limité. Dans le fraisage 3D de moules et matrices, ces outils jouent un rôle clé pour le dégrossissage et la semi-finition. Une analogie simple permet de visualiser leur fonction : là où un tourteau classique “rabote” une surface plane, un tourteau de copie se comporte comme un outil de sculpture, épousant les reliefs du modèle numérique pièce.
Choisir un tourteau spécifique adapté à la géométrie de la pièce permet souvent de supprimer un ou deux changements d’outil, avec à la clé des gains de temps significatifs en production série.
Pour vous, le critère déterminant reste donc la forme à réaliser : grande surface plane, épaulement 90°, forme 3D, chanfrein, ou combinaison de plusieurs de ces besoins. Plus la polyvalence de l’outil est grande, plus la programmation FAO doit être soignée pour exploiter chaque arête de coupe sans générer de surcharges locales.
Compatibilité des tourteaux de fraisage avec les porte-outils : cônes ISO, HSK, BT, capto et weldon
La performance d’un tourteau de fraisage dépend étroitement de la compatibilité et de la rigidité de son porte-outil. Les interfaces traditionnelles comme les cônes ISO ou BT restent très répandues, offrant une bonne rigidité pour des diamètres de tourteaux jusqu’à 160 mm, sous réserve d’un tirant adapté et d’un bon état de la broche. Les systèmes plus modernes comme HSK ou Capto apportent une rigidité accrue, particulièrement bénéfique en fraisage dynamique, grande avance ou en 5 axes, grâce à un contact simultané cône/face.
Le mode de fixation sur le corps du tourteau – arbre, emmanchement cylindrique avec méplat Weldon, montage à bride – influence également la sécurité et la concentricité. Un montage Weldon offre un excellent anti-arrachement pour les fortes sollicitations axiales, ce qui s’avère crucial avec des outils grande avance ou lors de stratégies de ramping agressives. À l’inverse, un montage shrik-fit ou HSK direct limite le faux-rond, ce qui améliore l’état de surface et la durée de vie des plaquettes, surtout sur des tourteaux de petit diamètre.
| Interface | Rigidité | Applications typiques |
|---|---|---|
| ISO / BT | Moyenne à élevée | Surfaçage standard, ébauche sur centres 3 axes |
| HSK-A | Très élevée | HSM, grande avance, 5 axes, usinage de précision |
| Capto | Très élevée / modulaire | Machines multitâches, combiné tournage-fraisage |
| Weldon | Élevée (anti-arrachement) | Ébauche lourde, grande avance, coupe interrompue |
Dans la pratique, la sélection du porte-outil s’effectue souvent en parallèle du choix du tourteau. Vous gagnez à considérer l’ensemble “broche + interface + porte-outil + tourteau” comme une chaîne unique. Un maillon faible – par exemple un porte-outil trop long ou une interface sous-dimensionnée – se traduira par des vibrations, un état de surface médiocre et une usure accélérée des plaquettes, même si le tourteau en lui‑même est parfaitement adapté au matériau.
Un tourteau de fraisage performant monté sur un porte-outil mal adapté perd une grande partie de son potentiel, alors qu’un couple outil/porte-outil bien dimensionné peut transformer une machine moyenne en cellule d’usinage très productive.
Choix du type de tourteau selon matériau usiné : acier, fonte, aluminium, titane et superalliages
Le matériau usiné reste le critère central pour choisir le type de tourteau de fraisage. Sur acier de construction et aciers alliés, un tourteau à plaquettes carbure revêtues TiAlN avec géométrie moyenne ou positive constitue un choix polyvalent. Les aciers prétraités jusqu’à 35 HRC se fraisent efficacement avec des fraises 45° ou grande avance, tandis que les aciers trempés demandent des plaquettes CBN ou des carbures spécifiques. Sur fonte grise ou nodulaire, un tourteau à géométrie légèrement négative et plaquettes robustes offre un excellent compromis entre tenue d’arête et coût, avec des vitesses souvent plus élevées que sur acier.
Pour l’aluminium et les matériaux non ferreux, un tourteau carbure poli, à grand angle de coupe positif, voire équipé de plaquettes PCD, permet d’atteindre des vitesses de coupe extrêmement élevées et des états de surface quasi-miroir. Dans le titane et les superalliages (Inconel, Hastelloy, alliages base cobalt), la priorité va à la stabilité thermique : géométrie très positive, arrosage soigné, plaquettes à revêtements adaptés et tourteaux grande avance pour limiter l’effort radial. Les vitesses de coupe restent modestes (souvent 40 à 70 m/min), mais l’optimisation de l’avance par dent et de la largeur de coupe permet d’atteindre un MRR acceptable sans surcharger la broche.
Un moyen simple de structurer votre choix consiste à raisonner en trois questions : quelle est la famille de matériau ? quel est l’objectif principal (débit, précision, finition) ? quel niveau de rigidité offre la machine/pièce ? En répondant honnêtement à ces trois points, il devient plus facile de trancher entre un tourteau monobloc HSS, un tourteau carbure indexable universel, un modèle grande avance ou un tourteau spécifique de copie. L’outil n’est alors plus choisi “par habitude”, mais comme un véritable levier de performance industrielle adapté à chaque matière et à chaque lot de fabrication.
Une stratégie de sélection des tourteaux fondée sur le matériau et l’objectif d’usinage permet souvent de réduire de 10 à 20 % le temps de cycle global, sans modifier la machine ni la pièce.
