Avanço versus velocidade de corte na maquinagem CNC

Está a confuso sobre a taxa de avanço e a velocidade de corte? Estes dois factores são muito importantes na maquinagem CNC. Quando se utilizam os correto de forma a que as suas peças sejam bom. Quando se utilizam os errado de forma, as suas ferramentas podem pausa ou as suas peças podem parecer mau. Vamos aprender o que significa cada um deles e como os utilizar!

Índice

O que é a velocidade de corte?

Velocidade de corte é assim que rápido a aresta da ferramenta move-se contra a peça que está a ser fabricada. Pense nisso como a rapidez com que um pneu de automóvel gira na estrada. Medimos a velocidade de corte em:

SFM (Pés de superfície por minuto)
m/min (metros por minuto) O fórmula para a velocidade de corte é: Velocidade de corte (SFM) = (π × Diâmetro × RPM) ÷ 12 Quando se escolhe o correto velocidade de corte, depende:
De que é feita a sua peça (como alumínio ou aço)
De que é feita a sua ferramenta
Quanto calor acontece quando se corta Demasiado rápido = a ferramenta fica demasiado quente e desgasta-se rápido Demasiado lento = demora muito longo para fabricar peças

O que é a taxa de alimentação?

Taxa de alimentação é assim que rápido a ferramenta move-se no material. Pense nisso como rápido empurra-se uma faca queijo. Medimos a taxa de alimentação em:

IPM (Polegadas por minuto)
mm/min (milímetros por minuto) O fórmula para a velocidade de avanço é: Taxa de avanço = Carga de cavacos × Número de canais × RPM A taxa de avanço depende de:
Quantos arestas de corte a sua ferramenta tem
Como suave pretende que o acabamento seja
Como rápido é necessário fabricar peças Quando se utiliza maquinagem CNC de precisão, obtendo o correto a taxa de alimentação é muito importante.

Grandes diferenças entre velocidade de corte e avanço

Aqui está um simples tabela que mostra as principais diferenças:

O que é	Velocidade de corte	Taxa de alimentação
Definição	A rapidez com que o gume da ferramenta se desloca	A rapidez com que a ferramenta avança
Unidade	SFM, m/min	IPM, mm/min
Efeito principal	Calor e desgaste da ferramenta	Acabamento da superfície
Impacto material	Materiais macios = maior velocidade	Depende da resistência da ferramenta

Pense nisso como andar de bicicleta:

A velocidade de corte é a rapidez com que pedal
A taxa de alimentação é a distância que se percorre em cada empurrar dos pedais

Porque é que estas coisas são tão importantes

Obter estas definições errado pode causar grandes problemas:

Vida útil da ferramenta: Se a velocidade de corte for demasiado elevadoAs suas ferramentas vão-se desgastar rápido. Um estudo mostrou que quando a velocidade de corte aumenta em 20%, a vida útil da ferramenta diminui em sobre 50% em aço.
Acabamento da superfície: Se a velocidade de alimentação for demasiado elevado, as suas peças serão áspero. Os testes mostram que a taxa de avanço de corte de 0,2 mm/dente para 0,1 mm/dente torna as superfícies 35% mais suave.
Produção rápida de peças: Quando se tem os dois correto, pode fabricar peças mais rápido. Em maquinagem CNC de alumínio, boas definições podem fazer peças 25% mais rápido do que com o aço inoxidável.

Como definir a velocidade de corte correta

Diferentes materiais necessitam de diferentes velocidades de corte:

Alumínio: 500+ SFM (muito rápido)
Aço: 100-300 SFM (médio velocidade)
Titânio: 50-150 SFM (mais lento)
Plástico: 300-800 SFM (cuidado com fusão) Ao trabalhar com maquinagem CNC de titânio, deve ser muito cuidado com a velocidade de corte porque o titânio mantém calor que podem danificar as ferramentas.

Como definir a taxa de alimentação correta

O carga de chips (o tamanho de cada lasca) ajuda-o a encontrar a taxa de alimentação correta:

Grandes ferramentas = maior carga de chips
Pequenas ferramentas = menor carga de chips
Materiais duros = menor carga de chips
Materiais macios = maior carga de chips A bom regra: Começar pelo fabricante de ferramentas sugerido e, em seguida, ajustar à medida que avança.

Como calcular esses valores

Vejamos como os descobrir:

Passo 1: Encontrar a velocidade de corte correta

Procurar o correto velocidade de corte para o seu material num livro ou numa tabela. Para exemplo: Alumínio = 500 SFM

Passo 2: Calcular as RPM

RPM = (Velocidade de corte × 12) ÷ (π × Diâmetro da ferramenta) Para uma ferramenta de 1/2 polegada em alumínio: RPM = (500 × 12) ÷ (3,14 × 0,5) = 3.821 RPM

Passo 3: Calcular a taxa de alimentação

Avanço = Carga de aparas × Canais × RPM Para uma ferramenta de 4 canais com carga de aparas de 0,003″: Avanço = 0,003 × 4 × 3.821 = 45,85 IPM

Ao fazer maquinagem CNC complexaO software CAM ajuda a fazer isto duro problemas de matemática para si.

Erros comuns que as pessoas cometem

É frequente as pessoas fazerem estas erros:

Utilizar o mesmo velocidade e avanço para todos materiais
Ignorar como é que a ferramenta se pode dobrar quando a velocidade de avanço é demasiado elevada
Não utilizar líquido de refrigeração para controlar o calor
Definir o profundidade de corte demasiado profundo com velocidade de corte rápida Com maquinagem CNC personalizada, especialistas saber como evitar estes erros.

Exemplos do mundo real

Estudo de caso 1: Alumínio vs. aço inoxidável

Uma loja de fabrico de peças:

Alumínio 6061 (500 SFM, 0,008″/alimentação do dente)
304 inoxidável (150 SFM, 0,004″/alimentação do dente) O resultado: Fabricavam peças de alumínio 3 vezes mais rápido com menos desgaste da ferramenta.

Estudo de caso 2: Corte de titânio a alta velocidade

Uma empresa que fabrica peças para aviões tentou:

Antiga forma: 120 SFM
Nova forma: 200 SFM com alimentação ajustada O resultado: 18% mais rápido tempo de ciclo, mas as ferramentas desgastavam o 30% mais rapidamente até que se corrigiu o líquido de refrigeração.

Avanço, velocidade de corte e diferentes materiais

Diferentes materiais necessitam de definições diferentes:

Metais:

Alumínio: Alta velocidade, avanço moderado
Aço: Velocidade média, alimentação média
Titânio: Baixa velocidade, baixo avanço para controlo calor
Latão: Alta velocidade, avanço médio-alto

Não-metais:

Plástico: Velocidade média, alimentação elevada para evitar fusão
Madeira: Alta velocidade, alta alimentação funciona bem
Compósitos: Velocidade média, alimentação média a evitar delaminação Para Maquinação CNC de madeira, a velocidade de avanço pode ser muito superior do que para os metais.

Como as máquinas CNC modernas ajudam

Moderno Máquinas CNC e ajuda de software por:

Controlo de alimentação adaptável: Altera a velocidade de alimentação automaticamente com base na carga de corte
Bibliotecas de materiais armazenados: Tem predefinido velocidades e avanços para materiais comuns
Monitorização de ferramentas: Procura sinais de ferramentas desgaste
Processamento antecipado: Abranda antes de apertado O software CAM de canto pode reduzir os tempos de ciclo em 15-25% e reduzir o desgaste da ferramenta em 10% utilizando estas funcionalidades inteligentes.

Perguntas que as pessoas fazem frequentemente

P: Uma velocidade de avanço elevada pode danificar a ferramenta?

A: Sim! Se a carga de aparas for demasiado grande para a capacidade da ferramenta força, pode pausa a ferramenta.

P: Como é que a velocidade de corte afecta o consumo de energia?

A: As velocidades mais elevadas necessitam de mais potência do mandril. Os fusos necessitam de pelo menos 15 kW para o corte a alta velocidade de duro materiais.

P: O que é mais importante - o avanço ou a velocidade de corte?

A: Ambos são igualmente importantes mas que afectam diferente coisas. A velocidade de corte afecta principalmente a ferramenta vidaenquanto a velocidade de avanço afecta principalmente a superfície acabamento.

P: Devo mudar de velocidade quando a ferramenta fica baça?

A: Normalmente, deve reduzir a taxa de avanço, não a velocidade de corte, quando as ferramentas ficam cegas.

Dicas para o fazer corretamente

Início conservador: Começar por inferior do que os valores recomendados e trabalhar até
Ouvir a máquina: Um corte que soe bem faz um "whoosh" suave e não um guincho
Verificar fichas: As boas batatas fritas têm um C forma, não pó ou fios longos
Sentir o papel: As peças não devem ficar demasiado quente para tocar
Cortes de ensaio: Efetuar cortes de teste ao trabalhar com novo materiais

Considerações finais

Compreender o diferença entre o avanço e a velocidade de corte é chave para o bem Maquinação CNC. Obtendo-os correto significa:

Últimas ferramentas mais tempo
As peças parecem melhor
As máquinas funcionam mais rápido
Menos sucata material Tanto o avanço como a velocidade de corte trabalham juntos. Não importa se está a fazer Fresagem CNC ou Torneamento CNCEstas definições fazem toda a diferença diferença entre as partes boas e as partes más. Lembra-te:
Velocidade de corte = velocidade de deslocação do gume da ferramenta
Taxa de alimentação = velocidade de avanço da ferramenta
Ambos precisa de ser adequado para o material e a ferramenta que está a utilizar Ao dominar estas duas simples mas importante Se não tiver a certeza de que as suas definições estão corretas, fará peças melhores, poupará dinheiro em ferramentas e terminará os trabalhos mais rápido.