Taxa de avanço e velocidade de corte:qual é a diferença na usinagem CNC

A usinagem CNC (Controle Numérico Computadorizado) é um processo de fabricação subtrativo, que utiliza códigos programados para controlar o movimento do eixo da ferramenta. Os códigos programados incluem todos os parâmetros de corte necessários, como o movimento da ferramenta de corte, velocidades do fuso, avanços, RPMs, etc.

É essencial considerar esses parâmetros ao projetar os produtos para as operações de usinagem CNC. A otimização de várias partes do processo de usinagem CNC será assegurada por estes parâmetros. A vida útil da ferramenta e o consumo de energia serão otimizados pela velocidade de corte. O tempo de usinagem e a rugosidade da superfície dos produtos acabados serão regidos pela taxa de avanço.

Portanto, os engenheiros e maquinistas devem saber sobre a velocidade de corte e a taxa de avanço, juntamente com a diferença entre eles e como derivar a velocidade de corte e a taxa de avanço. Continue lendo.

O que é taxa de alimentação?

Durante uma rotação do fuso, a distância percorrida pela ferramenta de corte é conhecida como taxa de avanço. Também pode ser denominado como a velocidade de engate da ferramenta de corte e para operação de fresamento, geralmente é medido em polegadas/minuto ou milímetros/minuto.

Para operações de mandrilamento e torneamento, pode ser medido em polegadas/revolução ou milímetros/revolução. A variação nas taxas de avanço dependerá do material bruto (aço, madeira, alumínio, aço inoxidável, etc.), do material da ferramenta (ferramenta de corte HSS, cerâmica, cermet, etc.) acabamento e as características da máquina CNC.

A estética dos produtos usinados dependerá da taxa de avanço e, portanto, a otimização da taxa de avanço é crucial nos processos de usinagem CNC.

Seleção da taxa de alimentação ideal

Cada aspecto do processo de usinagem CNC está diretamente relacionado à taxa de avanço, desde segurança até produtividade, vida útil da ferramenta e qualidade do produto. Ao escolher a taxa de alimentação, os seguintes fatores devem ser considerados.

Produtividade

Para taxas de produtividade mais altas, a taxa de avanço pode ser aumentada perdendo a qualidade da superfície. Em outro caso, mantendo a taxa de avanço estável, a velocidade de corte pode ser aumentada.

Acabamento da superfície

Um melhor acabamento superficial pode ser obtido pelas taxas de avanço mais baixas. Uma taxa de avanço grosseiro pode ser considerada para o corte grosseiro. Por exemplo, a taxa de avanço pode ser considerada como 0,01-0,05 mm/rot para operação de acabamento e 0,1-0,3 mm/rot para operação de torneamento de desbaste.

Limite da taxa de alimentação

As máquinas-ferramentas disponíveis possuem haste feed-by-feed, dentro do limite mínimo e máximo. Para essas máquinas-ferramentas, além do limite não é permitido, mas apenas algumas opções de avanço dentro da faixa podem ser aplicadas para máquinas-ferramentas de torno convencionais.

Geometria da ferramenta de corte

O acabamento superficial dos produtos pode ser afetado pela geometria da ferramenta, além do avanço. Um valor mais alto para a geometria da ferramenta pode ser preferido, se a geometria permitir.

Capacidade da máquina-ferramenta

A alta força de corte e altas vibrações podem ocorrer devido à maior taxa de avanço. A taxa de avanço deve ser escolhida, dependendo da absorção e transmissão de altas forças e vibrações da máquina-ferramenta.

O que é velocidade de corte?

A velocidade relativa entre a ferramenta de corte e a superfície da peça é geralmente conhecida como velocidade de superfície ou velocidade de corte. Também pode ser definido como a distância linear de metros por minuto ou pés por minuto que o material da ferramenta de corte se move sobre a superfície da peça de trabalho para um processo de corte.

Os principais parâmetros da usinagem CNC, como consumo de energia, temperatura de corte e vida útil da ferramenta, etc., serão determinados pela velocidade de corte. Os valores de velocidade de corte variam de acordo com diferentes materiais, como aço de alto carbono, aço de baixo carbono, alumínio e plásticos. algumas ferramentas ou processos, como ferramentas de rosqueamento e ferramentas serrilhadas, serão operados em velocidades de corte mais baixas do que as mencionadas.

Seleção da velocidade de corte ideal

Para obter o melhor resultado do processo de usinagem CNC, a velocidade de corte ideal deve ser garantida. A velocidade de corte ideal para um determinado processo de usinagem CNC pode ser prevista usando os seguintes fatores.

Dureza da peça

A resistência de um material à deformação causada por abrasão, indentação e arranhões é geralmente denominada dureza. Durante o processo de usinagem, alguns cuidados devem ser mantidos com as peças mais duras, pois elas podem facilmente deteriorar o desempenho da ferramenta. Durante a usinagem de um material mais duro, velocidades de corte mais lentas devem ser impostas. por exemplo, uma velocidade de corte mais baixa é necessária para o titânio em comparação com o aço.

A força da ferramenta de corte

Para operações de usinagem, a resistência da ferramenta de corte desempenha um papel crucial nas velocidades de corte permitidas. Por exemplo, durante a usinagem, para velocidades de corte mais altas, as ferramentas de corte que são feitas de materiais de alta resistência como diamante e nitreto de boro de carbono podem ser usadas. Por outro lado, para velocidades de corte mais baixas, as ferramentas de corte feitas de aço rápido podem ser usadas.

Vida útil da ferramenta

Com as velocidades de corte mais altas, os materiais mais macios da ferramenta de corte se desgastam rapidamente, o que reduz a vida útil da ferramenta. Outro fator crucial para determinar a velocidade de corte é quanto tempo o engenheiro ou maquinista deseja trabalhar nessa ferramenta. Principalmente, isso incluirá os parâmetros como o custo da ferramenta e a quantidade de peças produzidas. Se esses parâmetros estiverem dentro dos limites permitidos, a alta velocidade de corte pode ser utilizada.

Por que as velocidades e avanços são importantes na usinagem?

Velocidades e avanços são importantes na usinagem porque determinam a taxa na qual o material é removido e quanto material é removido.

As velocidades e avanços podem influenciar significativamente a vida útil de uma ferramenta.

A diferença entre a taxa de avanço e a velocidade de corte pode ser determinada por um fator crucial chamado temperatura de corte, pois a temperatura de corte mais alta pode prejudicar parâmetros como vida útil da ferramenta e rugosidade superficial.

Os efeitos de má qualidade das velocidades e avanços não são visíveis em materiais mais macios (alumínio ou resina), porque há muito espaço para erros. No entanto, os efeitos de má qualidade das velocidades e avanços são visíveis em materiais mais duros (titânio ou Inconel) porque há uma margem limitada de erro.

A ferramenta de corte quebrará imediatamente se houver uma pequena diferença entre a velocidade e a taxa de avanço.

As velocidades e avanços são obrigatórios para obter uma melhor rugosidade superficial. Se a máquina funcionar com um alto valor de taxa de ferramenta e velocidade do fuso, as marcas de vibração aparecerão na superfície do material.

Diferença entre taxa de alimentação e velocidade de corte

Embora a taxa de avanço e a velocidade de corte afetem o desempenho geral da máquina, na verdade elas se referem a duas coisas diferentes. Para obter os melhores resultados de sua máquina CNC, é importante entender a diferença entre os dois.

1. A principal diferença entre a velocidade de avanço e a velocidade de corte é que a velocidade de avanço é a velocidade na qual a ferramenta se move através da peça, enquanto a velocidade de corte é a velocidade na qual a aresta de corte da ferramenta se move.

Em outras palavras, a taxa de avanço é uma medida de quão rápido a ferramenta se move através do material, enquanto a velocidade de corte é uma medida de quão rápido a ferramenta realmente corta.

2. A velocidade de corte dá uma geratriz e é geralmente medida em m/min ou ft./min, denotada por Vc. A taxa de alimentação fornece uma diretriz e geralmente é medida em mm/rev ou mm/min, denotada por s ou f.

3. Durante a usinagem, a velocidade de corte influenciará a força de corte e o consumo de energia. Mas a taxa de alimentação não influencia.

4. A velocidade de corte não tem nenhum papel em desviar a direção do cavaco da ortogonal. No entanto, quase em todos os casos, a taxa de alimentação influenciará o fluxo da direção real do cavaco.

5. A temperatura de corte, o desgaste da ferramenta e a vida útil da ferramenta são menos afetados pela taxa de avanço. Mas a velocidade de corte será muito afetada.

6. A geração de scallops ou marcas de avanço na superfície usinada não tem o envolvimento direto da velocidade de corte. No entanto, as marcas de vieira na superfície do produto acabado terão o envolvimento direto da taxa de alimentação e isso representará diretamente a rugosidade da superfície.

A tabela a seguir de velocidade de corte e taxa de avanço fornece uma compreensão mais visual das diferenças.

Parâmetro	Velocidade de corte	Taxa de alimentação
Geradora e Diretriz	Directrix é gerado pela velocidade de corte	Generatrix é gerado pela taxa de alimentação
Unidades de Movimento e S horrível F orma	Medido em metros por minuto (m/min) ou pés por minuto (ft/min) e denotado por Vc	Medido em metros por revolução (mpr) ou polegadas por revolução e denotado por s ou f
Chip D direção	Nenhum efeito no desvio da direção ortogonal do chip	Afeta a direção real do fluxo de cavacos
Corte F Consumo de força e energia	Influenciar a força de corte e o consumo de energia	Não influencia a força de corte e o consumo de energia
Rugosidade da superfície e marcas de vieira	Não diretamente relacionado ao scalloping ou marcas produzidas na superfície usinada	Diretamente relacionado às marcas recortadas na superfície acabada
Temperatura de corte, vida útil e desgaste da ferramenta	Muito impactado	Menos impactado

Como determinar a taxa de alimentação e a velocidade de corte?

O gráfico acima revela todos os parâmetros necessários que estão envolvidos para determinar a velocidade de corte e a taxa de avanço. Para determinar a velocidade de corte e o avanço, a velocidade do fuso é o requisito básico. O avanço final pode ser obtido seguindo dois métodos, em primeiro lugar, determinando o avanço por dente e, em segundo lugar, usando este avanço por dente, o avanço da ferramenta pode ser determinado.

Outras considerações importantes

Limite de velocidade do fuso

Os pés de superfície por minuto (SFM) com base no material e no diâmetro do cortador serão necessários para definir a velocidade do cortador em RPM. Às vezes, com o ferramental minucioso e/ou cálculo de velocidade de determinados materiais, a velocidade calculada resulta em uma inviável.

Nesse caso, o maquinista deve operar a ferramenta com a velocidade máxima da máquina confortável e a carga de cavacos necessária para o diâmetro é mantida. Com isso, na velocidade máxima da máquina, os parâmetros ideais podem ser alcançados.

Caminho não linear



Geralmente, as taxas de alimentação são assumidas como um movimento linear, ou seja, a distância linear movida. No entanto, existem alguns casos em que as taxas de alimentação serão consideradas em um arco ou trajetória de interpolação circular (diâmetro externo ou diâmetro interno). À medida que a profundidade de corte aumenta, há um aumento no ângulo de engate em uma ferramenta que leva a um caminho não linear. O engate da ferramenta é maior para cantos internos em relação aos cantos externos.

Interação da velocidade de corte e taxa de alimentação

Durante a usinagem, a ferramenta de corte comprime a superfície da peça e remove uma fina camada de material na forma de cavaco. A velocidade relativa entre a peça e a fresa é desejada para transmitir a força de compressão necessária. A velocidade relativa primária foi produzida pela velocidade de corte, o que ajuda a prever a remoção do material.

Para prever o material removido da superfície total da peça de trabalho, outro movimento síncrono conhecido como movimento de avanço deve ser fornecido à fresa ou peça de trabalho (diferente para diferentes operações de fresamento) ao longo da direção pretendida. Essas ações simultâneas de taxa de avanço e velocidade de corte, juntamente com o movimento de avanço, atenderão aos requisitos básicos da usinagem.

Conclusão

As velocidades e avanços são necessários para otimizar as diversas partes dos parâmetros de usinagem CNC, como vida útil da ferramenta, consumo de energia, tempo e rugosidade. Fazer a interação entre velocidade de corte e avanço é um grande benefício para a produção de peças usinadas CNC. Então, para decidir as velocidades e avanços, os engenheiros e maquinistas precisam entendê-los completamente.

Na WayKen, nossos engenheiros e maquinistas experientes estão disponíveis para atender a diferentes necessidades de usinagem para garantir que as peças e produtos que você precisa sejam produzidos. Se você está preocupado com as velocidades de corte e taxas de avanço em suas peças usinadas CNC, entre em contato conosco hoje. Você sempre obterá a peça mais bem usinada que espera.

Perguntas frequentes

A velocidade de corte e a taxa de avanço são iguais?

Não, a velocidade de corte e a taxa de avanço não são a mesma coisa. A velocidade de corte é a velocidade na qual a ferramenta de corte se move através do material que está sendo cortado. A taxa de avanço é a velocidade na qual o material sendo cortado passa pela ferramenta de corte.

O que SFM significa em usinagem?

SFM, também chamado de velocidade de superfície, significa Pés de Superfície por Minuto e é uma medida comum de velocidade de corte na usinagem. Ele representa o número de pés que uma ferramenta pode percorrer em uma peça de trabalho em um minuto. Quanto maior o SFM, mais rápida a velocidade de corte.

Por que os engenheiros e maquinistas precisam considerar as velocidades de corte e as taxas de avanço durante a usinagem CNC?

Os engenheiros e maquinistas devem considerar as velocidades de corte e as taxas de avanço durante a usinagem CNC, pois isso afeta diretamente a qualidade do produto acabado. Se a velocidade de corte for muito lenta, o material não será cortado de forma limpa e haverá risco de rebarbas ou outras imperfeições.