Taxa de Avanço vs. Velocidade de Corte: Parâmetros Essenciais da Usinagem CNC Explicados

A usinagem CNC é um processo de fabricação subtrativo que envolve a remoção de cavacos de material até se obter o produto final. Por isso, os operadores precisam saber a quantidade de material que a máquina removerá em uma revolução e a velocidade com que a máquina CNC se moverá. Aqui reside a importância da diferença entre taxa de avanço e velocidade de corte.

Ao projetar peças para usinagem CNC, é fundamental considerar esses parâmetros, pois eles garantem a otimização de diferentes aspectos do processo. Enquanto a velocidade de corte é mais importante para otimizar fatores como vida útil da ferramenta e consumo de energia, a taxa de avanço é vital para determinar o tempo de usinagem e a rugosidade da superfície acabada. Este artigo compara taxa de avanço vs. velocidade de corte e explica como calcular cada uma delas.

O que é Velocidade de Corte?

A velocidade de corte é geralmente definida como a velocidade relativa entre a superfície da peça e a ferramenta de corte. Alguns especialistas também a definem como a rapidez com que a peça passa pela aresta de corte da ferramenta. Mede-se em metros por minuto (m/min) ou pés por minuto (ft/min). A velocidade de corte é um fator crucial na determinação de outros parâmetros da usinagem CNC, como temperatura de corte, consumo de energia, vida útil da ferramenta, etc. Sua influência nesses parâmetros serve como uma diferença significativa entre taxa de avanço e velocidade de corte.

É necessário garantir que a velocidade de corte seja ideal para que o processo de usinagem CNC produza a melhor peça. No entanto, é possível prever a velocidade de corte ideal para um processo específico considerando outros fatores, tais como:

Dureza da Peça

Um dos fatores mais importantes que determinam a velocidade de corte é a dureza do material a ser usinado. Quanto mais duro o material, menor a velocidade de corte, e vice-versa. Por exemplo, usinar aço requer uma velocidade de corte menor comparado ao alumínio.

Material da Ferramenta de Corte

Existem diferentes ferramentas de torno usadas para várias usinagens CNC. Cada uma é feita de materiais diferentes, possuindo diferentes propriedades de dureza. O material da ferramenta de corte terá impacto significativo na velocidade de corte utilizada. Se o material da ferramenta tem alta resistência, o operador pode utilizar uma velocidade de corte alta com pouco prejuízo. Porém, materiais de ferramenta mais moles tendem a se desgastar rapidamente com velocidades de corte mais altas, resultando em menor vida útil da ferramenta.

Vida Útil Esperada da Ferramenta

O tempo que o operador deseja que a ferramenta dure é outro fator importante na determinação da velocidade de corte. Isso inclui considerar variáveis como o custo da ferramenta e o custo da ferramenta comparado à quantidade de peças produzidas. Se variáveis como essas forem favoráveis, uma velocidade alta pode ser viável.

O que é Taxa de Avanço?

A taxa de avanço é a distância que a ferramenta de corte percorre durante uma revolução do fuso. Também é definida como a velocidade na qual o cortador avança contra a peça. Mede-se em polegadas por revolução ou milímetros por revolução (ipr ou mpr) para processos de torneamento e furação. No entanto, operadores usam polegadas por minuto ou milímetros por minuto (ipm ou mpm) para processos de fresamento. No cálculo da taxa de avanço, o operador considera o número de flautas (ou dentes) da ferramenta e calcula a taxa de avanço para cada dente.

A taxa de avanço também afeta os mesmos fatores que a velocidade de corte influencia. A única diferença é que seus efeitos são em menor escala. No entanto, a taxa de avanço é importante na aparência estética final da peça usinada (ou seja, o acabamento superficial). Portanto, sua otimização também é bastante importante nos processos de usinagem CNC. Para determinar seu valor ideal, operadores consideram fatores como:

Largura de Corte

Qualquer largura de corte inferior a metade do diâmetro causa afinamento de cavaco. O afinamento de cavaco é um defeito de fabricação onde a carga de cavaco (quantidade de material cortada pela ferramenta em uma revolução) é reduzida. Isso pode levar a um tempo de entrega mais longo; por isso é importante evitá-lo. Além disso, aumentar a taxa de avanço ajuda a reduzir os efeitos do afinamento de cavaco, aumentando a produtividade e a vida útil da ferramenta.

Outros fatores que podem influenciar a taxa de avanço incluem:

• O tipo de ferramenta.
• A potência disponível no fuso da máquina.
• A resistência da peça.
• As roscas por polegada (TPI) para machos, cabeças de roscar e ferramentas de rosqueamento, etc.

Qual a Diferença Entre Taxa de Avanço e Velocidade de Corte?

Devido às definições próximas que ambos os parâmetros têm, é possível confundi-los. Alguns operadores também se referem a esse parâmetro como a diferença entre velocidades e avanços. Existem alguns fatores práticos que servem como diferença entre taxa de avanço e velocidade de corte:

Temperatura de Corte e Vida Útil da Ferramenta

A temperatura de corte é um fator crucial que comprova a diferença entre taxa de avanço e velocidade de corte. Isso porque temperaturas de corte mais altas podem prejudicar parâmetros como vida útil da ferramenta e acabamento superficial da peça. A extensão do efeito de ambos os parâmetros na temperatura de corte e vida útil da ferramenta os diferencia. A taxa de avanço tem um efeito comparativamente menor na temperatura de corte e vida útil da ferramenta do que a velocidade de corte. Portanto, a diferença está na extensão de seus efeitos sobre temperatura de corte e vida útil da ferramenta.

Rugosidade Superficial e Marcas de Arredondamento

Marcas de arredondamento também são conhecidas como marcas de avanço. Essas marcas sempre acompanham protótipos e peças usinadas CNC, sendo a principal causa de rugosidade superficial. A taxa de avanço tem influência direta nas marcas de arredondamento presentes em qualquer peça. Portanto, quanto maior a taxa de avanço, maior o grau de marcas de arredondamento e rugosidade superficial. Porém, a velocidade de corte não afeta marcas de arredondamento; logo, não afeta acabamentos superficiais.

Diretriz e Geratriz

Na geometria, uma geratriz é um ponto ou superfície que gera uma nova forma quando movida ao longo de um caminho dado. O caminho percorrido pela geratriz é a diretriz. Na usinagem, o objetivo básico é criar superfícies geométricas com acabamentos esteticamente agradáveis e maior precisão. Por isso, esses dois parâmetros são necessários nos processos de usinagem. A diferença entre velocidades e avanços é que a velocidade de corte fornece a geratriz enquanto o movimento de avanço fornece a diretriz.

Outros fatores que diferenciam taxa de avanço e velocidade de corte incluem:

• Unidades de medida.
• Impacto na força de corte e consumo de energia.
• Também o movimento que gera velocidade de corte e taxa de avanço é diferente (movimento de corte e movimento de avanço, respectivamente).

Como Determinar Velocidade de Corte e Taxa de Avanço

A imagem mostra todos os parâmetros envolvidos na determinação da velocidade de corte e taxa de avanço. Percebe-se que a velocidade do fuso é a base para determinar ambas. Além disso, a taxa de avanço envolve duas fórmulas antes de chegar à resposta final. Primeiro, deve-se determinar o avanço por dente. Esse valor é então usado para determinar a taxa de avanço da ferramenta de corte.

Conclusão

Determinar a taxa de avanço e velocidade de corte ideais pode ser o fator que aprimora seu processo de usinagem CNC para obter uma peça adequadamente usinada. No entanto, não há necessidade de se preocupar com essas questões de produção ao terceirizar para a RapidDirect. Com nossos operadores experientes e programadores de máquinas CNC, você sempre obterá a melhor peça usinada sempre que trabalhar conosco. Entre em contato com a RapidDirect hoje para todas as suas necessidades de usinagem CNC.