Dans ce travail, une amélioration aussi bien à l'échelle globale qu'à l'échelle locale a été apportée sur la compréhension des mécanismes tribologiques aux interfaces outil-pièce-copeau durant l'usinage à sec de l'acier C45 avec des outils en carbure de tungstène revêtus en TiN. Des essais expérimentaux de frottement ont permis d'étudier la sensibilité des paramètres de frottement sur le comportement tribologique aux interfaces pion-pièce. Ainsi, l'évolution du coefficient de frottement, du flux de chaleur et du coefficient de partage de chaleur ont été identifiés. Un modèle numérique simulant l'essai de frottement a été développé. Ce modèle nous a permis d'avoir plus d'informations sur les grandeurs locales de frottement. Un modèle de frottement et un modèle de coefficient de partage de chaleur ont été identifiés à travers cette étude numérique. Des similitudes de faciès d'usure ont été observées à différentes échelles d'analyse, sur les pions ainsi que sur les plaquettes d'outils de coupe suite aux essais d'usure. Ces similitudes ont permis d'aboutir à une corrélation des phénomènes tribologiques observés sur les pions et ceux observés sur les plaquettes.