Desvendando os cálculos: a ligação entre velocidade de corte e velocidade de avanço

Qual você acha que é a relação entre velocidade de corte, engate da ferramenta e velocidade de avanço na usinagem CNC?

Para um desempenho ideal, é importante compreender a relação entre velocidade de avanço, velocidade de corte e engajamento da ferramenta na usinagem CNC.

Velocidade de corte:

A velocidade de corte é a taxa de rotação ou movimento através do material. A velocidade é geralmente medida em pés superficiais por minuto (SFM) ou metros/minuto (m/min). A velocidade de corte é determinada pelo material a ser usinado, pela ferramenta de corte e pelo acabamento superficial desejado.

 

Engajamento da ferramenta

O engate da ferramenta é a profundidade na qual uma ferramenta de corte penetra na peça durante a usinagem. O engate da ferramenta é afetado por fatores como geometria da ferramenta de corte, avanços e velocidades, bem como qualidade de superfície desejada e taxa de remoção de material. Ao selecionar o tamanho apropriado da ferramenta, a profundidade de corte e os engates radiais, você pode ajustar o engate da ferramenta.

 

Velocidade de alimentação

A velocidade de avanço também é chamada de taxa de avanço ou avanço por dente. É a taxa com que a ferramenta de corte avança por revolução através do material da peça. A velocidade é medida em milímetros ou polegadas por minuto. A taxa de avanço afeta diretamente a vida útil da ferramenta, a qualidade da superfície e o desempenho geral da usinagem.

 

 

Em geral, velocidades de corte mais altas resultam em maiores taxas de remoção de material. No entanto, eles também produzem mais calor. A capacidade da ferramenta de corte de suportar velocidades mais altas e a eficiência do refrigerante na dissipação do calor são fatores importantes.

 

O engate da ferramenta deve ser ajustado de acordo com as propriedades do material da peça, a geometria das ferramentas de corte e o acabamento desejado. O engate adequado da ferramenta garantirá um escoamento eficaz dos cavacos e minimizará a deflexão da ferramenta. Também melhorará o desempenho de corte.

 

A velocidade de avanço deve ser escolhida para atingir a taxa desejada de remoção de material e acabamento, sem sobrecarregar a ferramenta. Uma taxa de avanço elevada pode causar desgaste excessivo da ferramenta. No entanto, uma velocidade de avanço baixa resultará em acabamento superficial ruim e usinagem ineficiente.

 

 

O programador deve escrever as instruções no programa CNC para determinar a quantidade de corte para cada processo. Velocidade de corte, quantidade de corte reverso, velocidade de avanço e assim por diante fazem parte do uso de corte. Diferentes quantidades de corte são necessárias para diferentes métodos de processamento.

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1. Princípio de seleção do valor de corte

No desbaste, o foco principal é geralmente melhorar a produtividade, mas a economia e os custos de processamento também devem ser considerados; no semiacabamento e acabamento, a eficiência de corte, a economia e os custos de processamento devem ser levados em consideração, garantindo a qualidade do processamento. Os valores específicos devem ser determinados de acordo com o manual da máquina-ferramenta, manual de uso de corte e experiência.

A partir da durabilidade da ferramenta, a ordem de seleção da quantidade de corte é: primeiro determine a quantidade de corte reverso, depois determine a quantidade de avanço e, finalmente, determine a velocidade de corte.

 

2. Determinação da quantidade de faca nas costas

A quantidade de corte reverso é determinada pela rigidez da máquina-ferramenta, da peça e da ferramenta. Se a rigidez permitir, a quantidade de corte reverso deve ser igual à tolerância de usinagem da peça, tanto quanto possível. Isso pode reduzir o número de passagens da ferramenta e melhorar a eficiência da produção.

Princípios para determinar o número de facas nas costas:

1)
Quando o valor da rugosidade da superfície da peça de trabalho deve ser Ra12,5μm ~ 25μm, se a tolerância de usinagem deUsinagem CNCfor inferior a 5 mm ~ 6 mm, uma alimentação de usinagem de desbaste pode atender aos requisitos. Porém, quando a margem é grande, a rigidez do sistema de processo é fraca ou a potência da máquina-ferramenta é insuficiente, ela pode ser concluída em alimentações múltiplas.

2)
Quando o valor da rugosidade da superfície da peça deve ser Ra3,2μm ~ 12,5μm, ele pode ser dividido em duas etapas: desbaste e semiacabamento. A seleção da quantidade de corte reverso durante a usinagem de desbaste é a mesma de antes. Deixe uma margem de 0,5mm a 1,0mm após o desbaste e remova-a durante o semiacabamento.

3)
Quando o valor da rugosidade da superfície da peça deve ser Ra0,8μm ~ 3,2μm, ele pode ser dividido em três etapas: desbaste, semiacabamento e acabamento. A quantidade de corte posterior durante o semiacabamento é de 1,5 mm ~ 2 mm. Durante o acabamento, a quantidade de corte posterior deve ser de 0,3 mm ~ 0,5 mm.

 

 

3. Cálculo da quantidade de ração

 

A quantidade de avanço é determinada pela precisão da peça e pela rugosidade superficial necessária, bem como pelos materiais selecionados para a ferramenta e a peça de trabalho. A taxa de alimentação máxima depende da rigidez da máquina e do nível de desempenho do sistema de alimentação.

 

Princípios para determinar a velocidade de alimentação:

 

1) Se a qualidade da peça puder ser garantida e você quiser aumentar a eficiência da produção, recomenda-se uma velocidade de alimentação mais rápida. Em geral, a velocidade de alimentação é definida entre 100m/min e 200m/min.

 

2) Se você estiver cortando ou processando furos profundos ou usando aços rápidos, é melhor usar uma velocidade de avanço mais lenta. Isso deve estar entre 20 e 50m/min.

 

Quando a exigência de precisão na usinagem e rugosidade da superfície é alta, é melhor selecionar uma velocidade de avanço menor, geralmente entre 20m/min e 50m/min.

 

Você pode escolher a taxa de avanço máxima definida pelo sistema da máquina-ferramenta CNC quando a ferramenta está ociosa e, principalmente, “retornando zero” ao longo de uma distância.

 

4. Determinação da velocidade do fuso

 

O fuso deve ser escolhido com base na velocidade máxima de corte permitida e no diâmetro da sua peça ou ferramenta. A fórmula de cálculo da velocidade do fuso é:

 

n=1000v/pD

 

A durabilidade da ferramenta determina a velocidade.

A velocidade do fuso é medida em r/min.

D —- Diâmetro da peça ou tamanho da ferramenta, medido em mm.

A velocidade final do fuso é calculada escolhendo uma velocidade que a máquina-ferramenta pode atingir ou se aproxima, conforme seu manual.

 

Resumidamente, o valor da quantidade de corte pode ser calculado por analogia, com base no desempenho da máquina, nos manuais e na experiência da vida real. A velocidade do fuso e a profundidade de corte podem ser ajustadas à velocidade de avanço para criar a quantidade ideal de corte.

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1) Quantidade de corte posterior (profundidade de corte) ap

A quantidade de corte posterior é a distância vertical entre a superfície a ser usinada e a superfície que foi usinada. Corte traseiro é a quantidade de corte medida perpendicularmente ao plano de trabalho através do ponto base. A profundidade de corte é a quantidade de corte que a ferramenta de torneamento faz na peça a cada avanço. A quantidade de corte na parte de trás do círculo externo pode ser calculada usando a fórmula abaixo:

 

ap = (dw — dm) /2
Na fórmula, ap——a quantidade de faca nas costas (mm);
dw —— O diâmetro da superfície a ser processada da peça (mm);
dm – diâmetro da superfície usinada da peça (mm).
Exemplo 1:Sabe-se que o diâmetro da superfície da peça a ser processada é de Φ95mm; agora o diâmetro é Φ90mm em uma alimentação e a quantidade de corte reverso é encontrada.
Solução: ap = (dw — dm) /2= (95 —90) /2=2,5mm

2) Quantidade de alimentação f

O deslocamento relativo da ferramenta e da peça na direção do movimento de avanço para cada revolução da peça ou ferramenta.
De acordo com as diferentes direções de alimentação, é dividido em quantidade de alimentação longitudinal e quantidade de alimentação transversal. A quantidade de alimentação longitudinal refere-se à quantidade de alimentação ao longo da direção do trilho-guia da base do torno, e a quantidade de alimentação transversal refere-se à direção perpendicular ao trilho-guia da base do torno. Taxa de alimentação.

Observação:A velocidade de avanço vf refere-se à velocidade instantânea do ponto selecionado na aresta de corte em relação ao movimento de avanço da peça.
vf=fn
onde vf——velocidade de avanço (mm/s);
n——Velocidade do fuso (r/s);
f —— quantidade de alimentação (mm/s).

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3) Velocidade de corte vc

Velocidade instantânea no movimento principal em um ponto específico da lâmina de corte em relação à peça. Calculado por:

vc=(pdwn)/1000

Onde vc —-velocidades de corte (m/s);

dw = diâmetro da superfície a ser tratada (mm);

—- Velocidade de rotação da peça (r/min).

Os cálculos devem ser feitos com base nas velocidades máximas de corte. Os cálculos devem, por exemplo, ser feitos com base no diâmetro e na taxa de desgaste da superfície a ser usinada.

Encontre você. Exemplo 2: Ao girar o círculo externo de um objeto com diâmetro Ph60mm em um torno, a velocidade do fuso selecionada é 600 r/min.

Solução:vc=(pdwn)/1000 = 3,14x60x600/1000 = 113 m/min

Na produção real é comum saber o diâmetro da peça. A velocidade de corte é determinada por fatores como o material da peça, material da ferramenta e requisitos de processamento. Para ajustar o torno, a velocidade de corte é convertida na velocidade do fuso do torno. Esta fórmula pode ser obtida:

n=(1000vc)/pdw

Exemplo 3: Selecione vc para 90m/min e encontre n.

Solução: n=(1000v c)/ pdw=(1000×90)/ (3,14×260) =110r/min

Depois de calcular as velocidades do fuso do torno, selecione um valor que esteja próximo da placa de matrícula, por exemplo, n=100r/min como a velocidade real do torno.

 

3. Resumo:

Quantidade de corte

1. Quantidade de faca traseira ap (mm) ap= (dw – dm) / 2 (mm)

2. Quantidade de alimentação f (mm/r)

3. Velocidade de corte vc (m/min). Vc=dn/1000 (m/min).

n=1000 vc/d(r/min)

 

No que diz respeito ao nosso comumPeças de alumínio CNCestão preocupados, quais são os métodos para reduzir a deformação no processamento de peças de alumínio?

Fixação adequada:

Fixar a peça corretamente é crucial para minimizar a distorção durante a usinagem. Ao garantir que as peças de trabalho estejam firmemente fixadas no lugar, as vibrações e os movimentos podem ser reduzidos.

 

Usinagem Adaptativa

O feedback do sensor é usado para ajustar os parâmetros de corte de forma dinâmica. Isto compensa as variações do material e minimiza a deformação.

 

Otimização dos parâmetros de corte

A deformação pode ser minimizada otimizando parâmetros como velocidade de corte, avanço e profundidade de corte. Ao reduzir as forças de corte e a produção de calor usando os parâmetros de corte apropriados, a distorção pode ser minimizada.

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Minimizando a geração de calor:

O calor gerado durante a usinagem pode levar à deformação e expansão térmica. Para minimizar a produção de calor, use líquido refrigerante ou lubrificantes. Reduza as velocidades de corte. Use revestimentos de ferramentas de alta eficiência.

 

Usinagem Gradual

É melhor fazer vários passes ao usinar alumínio do que um corte pesado. A usinagem gradual minimiza a deformação, reduzindo o calor e as forças de corte.

 

Pré-aquecimento:

O pré-aquecimento do alumínio antes da usinagem pode reduzir o risco de distorção em determinadas situações. O pré-aquecimento estabiliza o material e o torna mais resistente à distorção durante a usinagem.

 

Recozimento de alívio de estresse

O recozimento para alívio de tensões pode ser realizado após a usinagem para reduzir as tensões residuais. A peça pode ser estabilizada aquecendo-a até uma determinada temperatura e depois resfriando-a lentamente.

 

Selecionando a ferramenta certa

Para minimizar a deformação, é importante selecionar as ferramentas de corte corretas, com revestimentos e geometrias adequadas. Ferramentas especialmente projetadas para usinagem de alumínio reduzem as forças de corte, melhoram o acabamento superficial e evitam a formação de arestas postiças.

 

Usinagem em etapas:

Múltiplas operações ou estágios de usinagem podem ser usados ​​para distribuir forças de corte em peças complexas.peças de alumínio cnce reduzir a deformação. Este método evita tensões localizadas e reduz distorções.

 

 

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Horário da postagem: 03 de novembro de 2023
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