Lot \u00e9conomique minimum<\/td> Moyen-\u00e9lev\u00e9 (> 500\u20131 000 pcs)<\/td> M\u00eame pi\u00e8ces unitaires [2][3]<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nTab. 1 \u2013 Comparaison technique brochage vs mortaisage. Sources : [1] Arrazola et al., CIRP Annals 2020 ; [2] Gisstec, 2025 ; [3] HPProc, 2018.<\/p>\n\n\n\n
Ce qui se passe en atelier\u00a0: les probl\u00e8mes r\u00e9els<\/strong><\/h2>\n\n\n\nBrochage : rapide mais rigide<\/strong><\/h3>\n\n\n\nLa broche traditionnelle est imbattable sur les grandes s\u00e9ries de rainures d\u00e9bouchantes. Le probl\u00e8me r\u00e9side enti\u00e8rement dans le co\u00fbt initial et la rigidit\u00e9 : toute variation de largeur, de tol\u00e9rance ou de profil exige une broche diff\u00e9rente. Sur les productions mixtes ou les prototypes, le co\u00fbt de l\u2019outillage p\u00e8se plus lourd que le co\u00fbt machine.<\/p>\n\n\n\n
L\u2019\u00e9vacuation des copeaux dans les rainures internes profondes est un point critique document\u00e9 : Fabre et al. ont montr\u00e9 qu\u2019avec un RPT \u00e9lev\u00e9 et des vitesses de coupe faibles, la rugosit\u00e9 se d\u00e9grade sensiblement par colmatage des logements \u00e0 copeaux [5]. De plus, la broche ne peut \u00eatre utilis\u00e9e que pour des rainures d\u00e9bouchantes : elle ne peut pas usiner des al\u00e9sages borgnes [4].<\/p>\n\n\n\n
Mortaisage : flexible mais lent<\/strong><\/h3>\n\n\n\nLe mortaisage sur tour CNC \u00e9limine le repositionnement de la pi\u00e8ce : la rainure est r\u00e9alis\u00e9e dans la m\u00eame phase de tournage, per\u00e7age et al\u00e9sage. C\u2019est son principal avantage concurrentiel sur les petites et moyennes s\u00e9ries. Il peut usiner des rainures borgnes (avec d\u00e9gagement de fond adapt\u00e9) et s\u2019adapte \u00e0 des profils non standard.<\/p>\n\n\n\n
La limite est le temps de cycle : avec des profondeurs de passe typiques de 0,02\u20130,05 mm, une rainure de 4 mm de profondeur dans un acier C45 n\u00e9cessite 80 \u00e0 200 courses. La d\u00e9flexion de l\u2019outil dans les rainures profondes et \u00e9troites est le probl\u00e8me le plus insidieux : plus le porte-insert est long, plus il fl\u00e9chit sous les efforts de coupe, g\u00e9n\u00e9rant des rainures \u201cen trompette\u201d (plus larges au fond) [6].<\/p>\n\n\n\n
Mat\u00e9riau de l\u2019insert\u00a0: HSS-PM ou carbure\u00a0?<\/strong><\/h2>\n\n\n\nEn mortaisage sur tour CNC, le choix du mat\u00e9riau de l\u2019insert est contre-intuitif. Le carbure semble le choix \u00e9vident, mais ce n\u2019est pas le cas pour ce proc\u00e9d\u00e9. Gisstec, l\u2019un des principaux fabricants de syst\u00e8mes de mortaisage, documente clairement le probl\u00e8me : le carbure n\u2019est pas adapt\u00e9 au mortaisage car sa faible r\u00e9sistance \u00e0 la rupture ne garantit pas la fiabilit\u00e9 du proc\u00e9d\u00e9 [2].<\/p>\n\n\n\n
En pratique : un insert en carbure peut fonctionner pendant 100 rainures, mais les ar\u00eates risquent d\u2019\u00e9clater apr\u00e8s quelques usinages. Les alliages HSS obtenus par m\u00e9tallurgie des poudres (HSS-PM), avec rev\u00eatement TiN, offrent une meilleure r\u00e9sistance \u00e0 la compression et une dur\u00e9e de vie plus constante. En brochage traditionnel, le HSS reste le mat\u00e9riau dominant pour les m\u00eames raisons, m\u00eame si pour les applications a\u00e9ronautiques sur superalliages, des outils en carbure avec surveillance de proc\u00e9d\u00e9 sont utilis\u00e9s [1][7].<\/p>\n\n\n\n
Param\u00e8tres de coupe\u00a0: r\u00e9f\u00e9rences op\u00e9rationnelles<\/strong><\/h2>\n\n\n\nLe tableau suivant pr\u00e9sente des param\u00e8tres indicatifs pour le mortaisage sur tour CNC avec insert unique, bas\u00e9s sur les donn\u00e9es des fabricants d\u2019outils. Les valeurs doivent \u00eatre adapt\u00e9es \u00e0 la machine, \u00e0 la rigidit\u00e9 du montage et au mat\u00e9riau sp\u00e9cifique.<\/p>\n\n\n\nMat\u00e9riau pi\u00e8ce<\/strong><\/td>Vitesse de course (m\/min)<\/strong><\/td>Profondeur de passe (mm)<\/strong><\/td>Mat\u00e9riau insert<\/strong><\/td>Refroidissement<\/strong><\/td><\/tr>Acier C45 \/ 8620<\/td> 5\u20136<\/td> 0,02\u20130,04<\/td> HSS-PM + TiN<\/td> \u00c9mulsion 10\u201315 %<\/td><\/tr> Acier 4140 trait\u00e9 thermiquement<\/td> 4\u20135<\/td> 0,015\u20130,03<\/td> HSS-PM + TiN<\/td> \u00c9mulsion 10\u201315 %<\/td><\/tr> Aluminium (6061 \/ 7075)<\/td> 8\u201314<\/td> 0,03\u20130,06<\/td> HSS-PM ou carbure<\/td> \u00c9mulsion ou air<\/td><\/tr> Fonte (GJL-250)<\/td> 4\u20136<\/td> 0,02\u20130,04<\/td> HSS-PM + TiN<\/td> \u00c0 sec ou MQL<\/td><\/tr> Inox aust\u00e9nitique (304\/316)<\/td> 3\u20135<\/td> 0,015\u20130,03<\/td> HSS-PM + TiAlN<\/td> \u00c9mulsion abondante<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nTab. 2 \u2013 Param\u00e8tres indicatifs mortaisage sur tour CNC avec insert unique. Sources : [2] Gisstec, 2025 ; [7] CNC Broach Tools, 2025.<\/p>\n\n\n\n
Pour le brochage traditionnel, Fabre et al. rapportent que la rugosit\u00e9 s\u2019am\u00e9liore sensiblement avec l\u2019augmentation de la vitesse de coupe jusqu\u2019\u00e0 50 m\/min, m\u00eame \u00e0 sec : les valeurs de Ra obtenues \u00e0 50 m\/min sont syst\u00e9matiquement inf\u00e9rieures \u00e0 celles obtenues \u00e0 faible vitesse [5]. Ce r\u00e9sultat est contre-intuitif mais confirm\u00e9 exp\u00e9rimentalement sur acier inoxydable X12Cr13.<\/p>\n\n\n\n
Quand choisir quoi\u00a0: arbre de d\u00e9cision<\/strong><\/h2>\n\n\n\nSc\u00e9nario de production<\/strong><\/td>Choix recommand\u00e9<\/strong><\/td>Justification<\/strong><\/td><\/tr>Lot > 1 000 pcs, rainure d\u00e9bouchante, profil standard DIN 6885<\/td> Brochage traditionnel<\/td> Temps de cycle minimum, co\u00fbt\/pi\u00e8ce le plus bas<\/td><\/tr> Lot < 200 pcs, profils variables, pi\u00e8ce d\u00e9j\u00e0 sur le tour<\/td> Mortaisage sur tour CNC<\/td> Z\u00e9ro repositionnement, co\u00fbt d\u2019outillage faible, flexibilit\u00e9 maximale<\/td><\/tr> Rainure borgne (blind keyway)<\/td> Mortaisage (seule option directe)<\/td> La broche n\u00e9cessite un passage complet [4]<\/td><\/tr> Tol\u00e9rance largeur H7 ou P9, Ra < 1 \u00b5m<\/td> Brochage traditionnel<\/td> Pr\u00e9cision et finition sup\u00e9rieures [1]<\/td><\/tr> Profils sp\u00e9ciaux (hexagonaux, cannel\u00e9s, splines)<\/td> Mortaisage avec insert d\u00e9di\u00e9<\/td> Une broche sp\u00e9ciale co\u00fbte bien plus qu\u2019un insert sp\u00e9cial [2]<\/td><\/tr> S\u00e9rie > 5 000 pcs\/mois, rainure d\u00e9bouchante<\/td> Brochage \u00e0 grande vitesse (t\u00eates motoris\u00e9es)<\/td> Temps de cycle comp\u00e9titif sans brocheuse d\u00e9di\u00e9e [2]<\/td><\/tr> Prototype ou pi\u00e8ce unitaire<\/td> Mortaisage sur tour CNC<\/td> Aucun co\u00fbt d\u2019outillage d\u00e9di\u00e9<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nTab. 3 \u2013 Arbre de d\u00e9cision brochage vs mortaisage. \u00c9laboration bas\u00e9e sur les sources [1][2][3][4].<\/p>\n\n\n\n
Checklist\u00a0: avant de d\u00e9marrer l\u2019usinage<\/strong><\/h2>\n\n\n\nSi vous choisissez le brochage<\/strong><\/td>Si vous choisissez le mortaisage<\/strong><\/td><\/tr>V\u00e9rifiez que la rainure est d\u00e9bouchante (non borgne)<\/td> Pr\u00e9voyez un d\u00e9gagement de fond si la rainure est borgne<\/td><\/tr> V\u00e9rifiez que la broche correspond exactement au profil et \u00e0 la tol\u00e9rance requise<\/td> Indiquez et v\u00e9rifiez l\u2019\u00e9querrage du porte-insert par rapport \u00e0 la pi\u00e8ce<\/td><\/tr> V\u00e9rifiez l\u2019\u00e9tat des tranchants (RPT alt\u00e9r\u00e9 = rainure hors tol\u00e9rance)<\/td> Utilisez un porte-insert hydraulique ou une pince ER pour une rigidit\u00e9 maximale [8]<\/td><\/tr> Assurez une lubrification abondante (huile enti\u00e8re pour brochage traditionnel) [5]<\/td> Refroidissement avec \u00e9mulsion \u00e0 10\u201315 % et deux buses internes [3][8]<\/td><\/tr> Planifiez le r\u00e9aff\u00fbtage : une broche avec tranchants us\u00e9s compromet la pi\u00e8ce [1]<\/td> Changez le tranchant de l\u2019insert avant qu\u2019il ne s\u2019\u00e9mousse : un insert \u00e9mouss\u00e9 ne coupe pas, il d\u00e9vie [8]<\/td><\/tr> Contr\u00f4lez l\u2019\u00e9vacuation des copeaux dans les logements entre les dents<\/td> Programmez le retour avec un soul\u00e8vement complet de l\u2019axe X pour \u00e9viter les rayures [3][8]<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nTab. 4 \u2013 Checklist op\u00e9rationnelle pr\u00e9-usinage. Sources : [1][2][3][5][8].<\/p>\n\n\n\n
Diagnostic rapide\u00a0: sympt\u00f4me, cause, action<\/strong><\/h2>\n\n\n\nSympt\u00f4me<\/strong><\/td>Cause probable<\/strong><\/td>Action corrective<\/strong><\/td><\/tr>Rainure plus large au fond qu\u2019en haut<\/td> D\u00e9flexion du porte-insert en mortaisage [6]<\/td> R\u00e9duire la longueur en porte-\u00e0-faux ; utiliser un porte-insert plus rigide ; r\u00e9duire la profondeur de passe<\/td><\/tr> Rugosit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e sur la surface de la rainure<\/td> RPT trop \u00e9lev\u00e9 et\/ou vitesse trop faible (brochage) [5] ; insert us\u00e9 (mortaisage) [8]<\/td> Augmenter la vitesse de coupe ; r\u00e9duire le RPT ; remplacer l\u2019insert ou r\u00e9aff\u00fbter la broche<\/td><\/tr> Rayures sur la surface au retour<\/td> L\u2019insert ne se soul\u00e8ve pas compl\u00e8tement lors de la course de retour [3]<\/td> Programmer le soul\u00e8vement complet en X pendant la course passive<\/td><\/tr> Rupture de l\u2019insert apr\u00e8s quelques passes<\/td> Insert en carbure sur mortaisage \u00e0 faible vitesse [2]<\/td> Passer \u00e0 un insert HSS-PM + TiN ; v\u00e9rifier l\u2019alignement<\/td><\/tr> Largeur rainure hors tol\u00e9rance (\u00b1)<\/td> D\u00e9salignement axe Y ; usure asym\u00e9trique du tranchant<\/td> Utiliser une douille excentrique pour correction axe Y [2][3] ; v\u00e9rifier l\u2019\u00e9tat de l\u2019insert<\/td><\/tr> Colmatage des copeaux dans la broche<\/td> Logements \u00e0 copeaux insuffisants pour la profondeur de coupe [5]<\/td> R\u00e9duire le RPT ; am\u00e9liorer la lubrification ; v\u00e9rifier la conception des logements<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nTab. 5 \u2013 Tableau diagnostic sympt\u00f4me\/cause\/action. Sources : [1][2][3][5][6][8].<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
Conclusions op\u00e9rationnelles<\/strong><\/h2>\n\n\n\nLe brochage reste la technologie la plus productive pour les rainures d\u00e9bouchantes en grandes s\u00e9ries : rien ne le bat en termes de temps de cycle lorsque le profil est d\u00e9fini et que les volumes justifient l\u2019investissement en outillage d\u00e9di\u00e9.<\/p>\n\n\n\n
Le mortaisage sur tour CNC avec insert unique est le choix rationnel pour les petites et moyennes s\u00e9ries, les rainures borgnes, les profils sp\u00e9ciaux et toutes les situations o\u00f9 la flexibilit\u00e9 vaut plus que la vitesse pure. Il permet de terminer la pi\u00e8ce en un seul montage, \u00e9liminant les temps morts et les risques de repositionnement.<\/p>\n\n\n\n
MadTools con\u00e7oit et fabrique aussi bien des broches en HSS et HSS-E (y compris pour des profils non standard) que des inserts de mortaisage pour rainures de clavette, ainsi que des appareils de brochage avec et sans lubrification interne. Le bureau d\u2019\u00e9tudes de 5 ing\u00e9nieurs peut analyser le proc\u00e9d\u00e9 sp\u00e9cifique et<\/p>\n\n\n\n
Sources et r\u00e9f\u00e9rences<\/strong><\/h2>\n\n\n\n[1] Arrazola P.J., Rech J., M\u2019Saoubi R., Axinte D. \u2013 \u201cBroaching: Cutting tools and machine tools for manufacturing high quality features in components\u201d, CIRP Annals, Vol. 69, No. 2, 2020, pp. 554\u2013577.<\/p>\n\n\n\n
[2] Gisstec \u2013 \u201cTop 7 Internal Keyway Cutting Methods: How To Choose the Right One\u201d et \u201cUltimate Guide to Keyway Broaching on CNC Lathes\u201d, gisstec.com, 2025.<\/p>\n\n\n\n
[3] HPProc \u2013 \u201c5 Keyway Cutting and Broaching Options\u201d, hpproc.com, 2018.<\/p>\n\n\n\n
[4] Fabre D. et al. \u2013 \u201cOptimization of surface roughness in broaching\u201d, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, Vol. 18, 2017, pp. 115\u2013127.<\/p>\n\n\n\n
[5] IGS Gear \u2013 \u201cWhat Is a Slotting Machine? A Comprehensive Guide\u201d, igsgear.com, 2026.<\/p>\n\n\n\n
[6] Kishawy H.A. et al. \u2013 \u201cAn energy based analysis of broaching operation: Cutting forces and resultant surface integrity\u201d, CIRP Annals, Vol. 61, No. 1, 2012, pp. 107\u2013110.<\/p>\n\n\n\n
[7] CNC Broach Tools \u2013 \u201cKeyway Cutters Speed \/ Feed\u201d et \u201cKeyway Broach Tools\u201d, cncbroachtools.com, 2025.<\/p>\n\n\n\n
[8] DIN 6885-1 \u2013 \u201cDrive type fastenings without taper action; parallel keys, keyways, deep pattern\u201d.<\/p>\n\n\n\n
[9] DIN 8589-5 \u2013 \u201cManufacturing processes chip removal \u2013 Part 5: Broaching; classification, subdivision, terms and definitions\u201d.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Quand privil\u00e9gier la broche multi-dents et quand opter pour l\u2019outil simple tranchant\u00a0? Donn\u00e9es, tol\u00e9rances et crit\u00e8res op\u00e9rationnels pour d\u00e9cider sans improviser.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3971,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[25],"tags":[],"class_list":["post-3975","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-non-classifiee"],"acf":[],"yoast_head":"\n
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