Como selecionar os parâmetros de corte apropriados para a usinagem CNC?

A seleção dos parâmetros de corte apropriados para a usinagem CNC é um processo crítico que afeta significativamente a qualidade, a eficiência e o custo da produção. Como fornecedor de máquinas CNC, entendo a importância de acertar esses parâmetros. Neste blog, compartilharei algumas idéias sobre como fazer as melhores escolhas para seus projetos de usinagem CNC.

Compreendendo o básico dos parâmetros de corte

Os parâmetros de corte na usinagem CNC incluem principalmente velocidade de corte, taxa de alimentação e profundidade de corte. Esses parâmetros são interdependentes e precisam ser cuidadosamente equilibrados para obter melhores resultados.

Velocidade de corte

Velocidade de corte, frequentemente medida em pés de superfície por minuto (SFM) ou metros por minuto (m/min), refere -se à velocidade com que a ferramenta de corte se move em relação à peça de trabalho. É um fator crucial, pois afeta a força de corte, a vida útil da ferramenta e o acabamento superficial da peça de trabalho. Uma velocidade de corte mais alta geralmente leva a uma remoção de material mais rápida, mas também aumenta o calor gerado na aresta de corte, o que pode reduzir a vida útil da ferramenta. Por outro lado, uma velocidade de corte mais baixa pode resultar em um melhor acabamento da superfície, mas na produção mais lenta.

A velocidade de corte apropriada depende de vários fatores, como o tipo de material que está sendo usinado, o tipo de ferramenta de corte e as capacidades da máquina. Por exemplo, quando a usinagem de alumínio, uma velocidade de corte relativamente alta pode ser usada porque o alumínio é um material macio. Por outro lado, ao usinar aço endurecido, é necessária uma velocidade de corte mais baixa para evitar o desgaste excessivo da ferramenta.

Taxa de alimentação

A taxa de alimentação é a distância que a ferramenta de corte avança na peça de trabalho por revolução ou por dente do cortador. Geralmente é medido em polegadas por revolução (DPI) ou milímetros por revolução (mm/rel). Uma taxa de alimentação mais alta significa que mais material é removido por unidade de tempo, o que pode aumentar a produtividade. No entanto, se a taxa de alimentação for muito alta, pode causar um acabamento superficial ruim, desgaste excessivo da ferramenta e até mesmo quebra da ferramenta de corte.

A taxa de alimentação deve ser selecionada com base na velocidade de corte, no tipo de material, na geometria da ferramenta e no acabamento da superfície desejado. Para operações de desbaste, uma taxa de alimentação mais alta pode ser usada para remover rapidamente grandes quantidades de material. Para operações de acabamento, geralmente é necessária uma taxa de alimentação mais baixa para obter um acabamento superficial suave.

Profundidade de corte

A profundidade do corte é a espessura da camada de material removido em uma única passagem da ferramenta de corte. É medido perpendicular à superfície usinada. Uma profundidade de corte maior permite que mais material seja removido em cada passagem, reduzindo o número de passes necessários e aumentando, assim, a produtividade. No entanto, uma profundidade de corte muito grande pode aumentar a força de corte, causando vibração e danos potenciais à ferramenta de corte e à máquina.

A profundidade de corte apropriada depende da força da ferramenta de corte, da rigidez da máquina e do material que está sendo usinado. Por exemplo, ao usar um moinho final de diâmetro pequeno, uma profundidade menor de corte deve ser usada para evitar sobrecarregar a ferramenta.

Fatores que afetam a seleção de parâmetros de corte

Propriedades do material

As propriedades do material que estão sendo usinadas têm um impacto significativo na seleção de parâmetros de corte. Diferentes materiais têm dureza, resistência e condutividade térmica diferentes, que requerem velocidades de corte diferentes, taxas de alimentação e profundidades de corte.

• Dureza: Materiais mais difíceis geralmente requerem velocidades de corte e taxas de alimentação mais baixas para evitar o desgaste excessivo da ferramenta. Por exemplo, ao usinar o titânio, um material duro e forte, uma velocidade de corte e uma taxa de alimentação mais baixa são necessárias em comparação com a usinagem de latão, um material relativamente macio.
• Resistência: Materiais difíceis tendem a se deformar mais durante a usinagem, o que pode aumentar a força de corte. Portanto, uma menor taxa de alimentação e uma profundidade menor de corte podem ser necessárias para evitar a quebra da ferramenta.
• Condutividade térmica: Materiais com alta condutividade térmica, como cobre, podem dissipar o calor com mais eficiência, permitindo velocidades de corte mais altas. Por outro lado, materiais com baixa condutividade térmica, como o aço inoxidável, podem causar o acúmulo de calor na aresta de corte, exigindo velocidades de corte mais baixas.

Geometria da ferramenta de corte

A geometria da ferramenta de corte, incluindo o número de dentes, o ângulo de ancinho e o ângulo de folga, também afeta a seleção de parâmetros de corte.

• Número de dentes: Uma ferramenta de corte com mais dentes pode remover mais material por revolução, permitindo uma taxa de alimentação mais alta. No entanto, também requer mais energia e pode gerar mais calor. Portanto, o número de dentes deve ser selecionado com base no material que está sendo usinado e nos recursos da máquina.
• Ângulo de ancinho: O ângulo de ancinho afeta a força de corte e a formação de chip. Um ângulo de ancinho positivo reduz a força de corte, mas pode fazer com que a ferramenta seja menos rígida. Um ângulo de ancinho negativo aumenta a força da ferramenta, mas requer mais força de corte. O ângulo de ancinho apropriado depende do material e da operação de corte.
• Ângulo de folga: O ângulo de folga impede que a ferramenta esfregue contra a peça de trabalho, reduzindo o atrito e a geração de calor. Um ângulo de folga maior é geralmente necessário para materiais mais difíceis.

Recursos da máquina

Os recursos da máquina CNC, como sua potência, velocidade do eixo e rigidez, também desempenham um papel na determinação dos parâmetros de corte.

• Poder: A energia da máquina determina a força de corte máxima que ela pode suportar. Se os parâmetros de corte estiverem muito altos, a máquina poderá não ser capaz de fornecer energia suficiente, resultando em baixo desempenho e potencial dano à máquina.
• Velocidade do eixo: A velocidade do eixo limita a velocidade máxima de corte que pode ser alcançada. A velocidade de corte deve ser selecionada dentro da faixa de velocidade do eixo da máquina.
• Rigidez: Uma máquina rígida pode suportar melhor a força de corte, permitindo parâmetros de corte mais altos. Uma máquina menos rígida pode exigir parâmetros de corte mais baixos para evitar vibrações e acabamento superficial ruim.

Etapas para selecionar parâmetros de corte apropriados

Etapa 1: Analise o material da peça de trabalho

Primeiro, identifique o tipo de material que está sendo usinado e suas propriedades. Consulte os manuais do material ou consulte fornecedores de materiais para obter informações sobre a dureza, a tenacidade e a condutividade térmica do material. Essas informações ajudarão você a determinar a gama geral de velocidades de corte, taxas de alimentação e profundidades de corte.

Etapa 2: selecione a ferramenta de corte

Escolha uma ferramenta de corte adequada para o material e a operação de usinagem. Considere a geometria, o revestimento e o material da ferramenta. Por exemplo, as ferramentas de corte de carboneto são comumente usadas para usinar materiais duros devido à sua alta dureza e resistência ao desgaste.

Etapa 3: consulte as recomendações do fabricante da ferramenta

A maioria dos fabricantes de ferramentas de corte fornece parâmetros de corte recomendados para suas ferramentas. Essas recomendações são baseadas em testes extensos e podem servir como ponto de partida para a seleção de parâmetros. No entanto, lembre -se de que essas são diretrizes gerais e pode ser necessário ajustar os parâmetros com base em suas condições específicas de usinagem.

Etapa 4: Realize cortes de teste

Antes de iniciar a produção em grande escala, conduza cortes de teste em uma peça de trabalho de amostra. Use os parâmetros de corte recomendados como ponto de partida e ajuste -os gradualmente com base nos resultados. Monitore a força de corte, o desgaste da ferramenta, o acabamento da superfície e a formação de chips durante os cortes de teste. Se a força de corte estiver muito alta, reduza a taxa de alimentação ou a profundidade do corte. Se o acabamento da superfície for ruim, ajuste a velocidade de corte ou a taxa de alimentação.

Etapa 5: otimize os parâmetros

Com base nos resultados dos cortes de teste, otimize os parâmetros de corte para alcançar o melhor equilíbrio entre produtividade, qualidade e vida útil da ferramenta. Considere o custo da ferramenta de corte, o tempo de usinagem e o acabamento da superfície necessário. Por exemplo, se o custo da ferramenta de corte for alto, convém reduzir a velocidade de corte e a taxa de alimentação para prolongar a vida útil da ferramenta.

Nossos serviços como fornecedor de máquinas CNC

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Se você estiver interessado em nossos serviços de usinagem CNC ou tiver alguma dúvida sobre a seleção de parâmetros de corte, não hesite em entrar em contato conosco para uma discussão detalhada. Nossa equipe está pronta para ajudá -lo a alcançar os melhores resultados para seus projetos de usinagem CNC.

Referências

• Kalpakjian, S. & Schmid, SR (2014). Engenharia e tecnologia de fabricação. Pearson.
• Trent, Em & Wright, PK (2000). Corte de metal. Butterworth-Heinemann.
• Manual da American Machinist. Industrial Press Inc.