A seleção da velocidade apropriada do eixo na usinagem CNC é uma decisão crítica que afeta significativamente a qualidade, a eficiência e o custo do processo de usinagem. Como um fornecedor experiente de usinagem CNC, testemunhei em primeira mão os profundos efeitos da velocidade do fuso em vários projetos, deParte de usinagem CNC usada para dispositivos automotivosparaPeças de máquina CNC de alumínio em aço inoxidável personalizado para automotivo. Nesta postagem do blog, compartilharei minhas idéias e dicas práticas sobre como escolher a velocidade certa do eixo para suas necessidades de usinagem CNC.
Compreendendo o básico da velocidade do fuso
Antes de se aprofundar no processo de seleção, é essencial entender o que é a velocidade do eixo e por que isso importa. A velocidade do eixo refere -se à velocidade de rotação da ferramenta de corte em uma máquina CNC, normalmente medida em revoluções por minuto (rpm). Ele desempenha um papel crucial na determinação da velocidade de corte, que é a taxa na qual a vanguarda da ferramenta se move pela peça de trabalho.
A velocidade de corte está diretamente relacionada a vários fatores, incluindo o material que está sendo usinado, o tipo de ferramenta de corte e o acabamento superficial desejado. Uma velocidade mais alta do eixo geralmente resulta em uma velocidade de corte mais rápida, o que pode aumentar a produtividade, mas também pode levar a um aumento no desgaste da ferramenta, acabamento superficial de baixa superfície e até quebra de ferramentas. Por outro lado, uma velocidade mais baixa do eixo pode fornecer melhor controle e acabamento da superfície, mas pode reduzir a produtividade.
Fatores que afetam a seleção de velocidade do fuso
Vários fatores precisam ser considerados ao selecionar a velocidade apropriada do eixo para uma operação de usinagem CNC. Aqui estão alguns dos mais importantes:
Propriedades do material
O material que está sendo usinado é um dos principais fatores que influenciam a seleção de velocidade do fuso. Diferentes materiais têm dureza, resistência e condutividade térmica diferentes, que afetam como eles respondem às forças e ao calor. Por exemplo, materiais mais suaves como o alumínio geralmente podem ser usinados em velocidades mais altas do eixo do que materiais mais difíceis, como aço ou titânio.
- Alumínio:O alumínio é um material relativamente macio e dúctil que pode ser usinado em alta velocidade com o mínimo de desgaste da ferramenta. As velocidades do eixo para usinagem de alumínio podem variar de 3.000 a 15.000 rpm, dependendo da liga específica e da ferramenta de corte que está sendo usada.
- Aço:O aço é um material mais difícil e mais quebradiço que o alumínio, exigindo velocidades mais baixas do eixo para evitar o desgaste e a quebra da ferramenta. As velocidades do eixo para usinagem de aço geralmente variam de 1.000 a 5.000 rpm, dependendo do tipo de aço e da ferramenta de corte.
- Titânio:O titânio é um material muito forte e leve, com excelente resistência à corrosão. No entanto, também é difícil máquina devido à sua alta resistência e baixa condutividade térmica. As velocidades do eixo para usinagem de titânio são tipicamente muito menores do que as de alumínio ou aço, variando de 500 a 2.000 rpm.
Características da ferramenta de corte
O tipo e a geometria da ferramenta de corte também desempenham um papel significativo na seleção de velocidade do eixo. Diferentes ferramentas de corte são projetadas para materiais específicos e operações de usinagem, e cada uma possui sua própria faixa de velocidade ideal do fuso.
- Mills finais:As usinas finais são uma das ferramentas de corte mais usadas na usinagem CNC. Eles vêm em vários tamanhos e geometrias, cada um projetado para um aplicativo específico. A velocidade ideal do eixo para um moinho final depende do seu diâmetro, número de flautas e o material que está sendo usinado.
- Exercícios:Os exercícios são usados para criar orifícios em uma peça de trabalho. A velocidade do eixo para uma broca depende do seu diâmetro e do material que está sendo perfurado. Geralmente, exercícios menores requerem maiores velocidades do eixo do que exercícios maiores.
- Inserções:As inserções são dicas de corte substituíveis que podem ser usadas com uma variedade de ferramentas de corte. Eles estão disponíveis em diferentes geometrias e revestimentos, cada um projetado para materiais específicos e operações de usinagem. A velocidade ideal do eixo para uma inserção depende de sua geometria, revestimento e o material que está sendo usinado.
Operação de usinagem
O tipo de operação de usinagem que está sendo executado também afeta a seleção de velocidade do eixo. Operações diferentes, como moagem, giro e perfuração, requerem diferentes velocidades e feeds de corte para alcançar os resultados desejados.
- Moagem:A moagem é uma operação de usinagem que envolve a remoção de material de uma peça de trabalho usando uma ferramenta de corte rotativa. A velocidade do eixo para a moagem depende do tipo de operação de moagem (por exemplo, moagem de rosto, moagem final, moagem de caça -níqueis), o material sendo usinado e a ferramenta de corte que está sendo usada.
- Girando:O giro é uma operação de usinagem que envolve girar uma peça de trabalho enquanto uma ferramenta de corte remove o material de sua superfície. A velocidade do eixo para girar depende do diâmetro da peça de trabalho, o material sendo usinado e a ferramenta de corte que está sendo usada.
- Perfuração:A perfuração é uma operação de usinagem que envolve a criação de orifícios em uma peça de trabalho usando uma broca rotativa. A velocidade do eixo para perfuração depende do diâmetro da broca, do material perfurado e do tipo de broca que está sendo usada.
Requisitos de acabamento da superfície
O acabamento superficial desejado da parte usinada é outro fator importante a ser considerado ao selecionar a velocidade do eixo. Uma velocidade mais alta do eixo geralmente resulta em um acabamento superficial mais suave, mas também pode aumentar o risco de desgaste e quebra de ferramentas. Por outro lado, uma velocidade mais baixa do eixo pode fornecer melhor controle e acabamento da superfície, mas pode reduzir a produtividade.
- Operações de desbaste:Nas operações de desbaste, o objetivo principal é remover o material de maneira rápida e eficiente. Uma velocidade mais alta do eixo pode ser usada para aumentar a produtividade, mas o acabamento da superfície pode ser mais áspero.
- Operações de acabamento:Nas operações de acabamento, o objetivo principal é obter um acabamento superficial suave. Uma velocidade mais baixa do eixo pode ser necessária para reduzir o desgaste da ferramenta e melhorar o acabamento da superfície.
Calculando a velocidade ideal do eixo
Depois de considerar todos os fatores que afetam a seleção da velocidade do eixo, você pode calcular a velocidade ideal do eixo para a sua operação de usinagem CNC. Existem vários métodos para calcular a velocidade do eixo, mas o mais comum é baseado na fórmula de velocidade de corte:
[[
\ text {Speedle Speed (rpm)} = \ frac {\ text {Cutting Speed (sfm)} \ times 12} {\ pi \ times \ text {diâmetro da ferramenta (in)}}
]
Onde:
- Velocidade de corte (SFM):A velocidade de corte é a taxa na qual a aresta de corte da ferramenta se move através da peça de trabalho, medida em pés de superfície por minuto (SFM). A velocidade de corte depende do material usinado, do tipo de ferramenta de corte e da operação de usinagem.
- Diâmetro da ferramenta (in):O diâmetro da ferramenta é o diâmetro da ferramenta de corte usada, medida em polegadas.
Por exemplo, digamos que você esteja usinando um pedaço de alumínio usando uma usina final de 0,5 polegadas com uma velocidade de corte recomendada de 600 SFM. Usando a fórmula de velocidade de corte, você pode calcular a velocidade ideal do eixo da seguinte forma:
[[
\ text {Speedle Speed (rpm)} = \ frac {600 \ Times 12} {\ pi \ times 0.5} \ aprox 4.584 \ text {rpm}
]
É importante observar que a fórmula de velocidade de corte fornece apenas uma estimativa da velocidade ideal do fuso. Na prática, pode ser necessário ajustar a velocidade do eixo com base nas condições específicas da sua operação de usinagem, como os recursos da máquina, a qualidade da ferramenta de corte e o acabamento da superfície desejado.
Dicas para selecionar a velocidade apropriada do eixo
Aqui estão algumas dicas práticas para ajudá -lo a selecionar a velocidade apropriada do eixo para sua operação de usinagem CNC:
- Consulte as recomendações do fabricante da ferramenta de corte:A maioria dos fabricantes de ferramentas de corte fornece velocidades e alimentos de corte recomendados para seus produtos com base no material que está sendo usinado e a operação de usinagem. Essas recomendações podem ser um ponto de partida valioso para selecionar a velocidade apropriada do eixo.
- Realizar cortes de teste:Antes de iniciar uma execução de produção, é uma boa idéia realizar cortes de teste em um pedaço de material usando diferentes velocidades e feeds do fuso. Isso permitirá que você avalie o acabamento da superfície, o desgaste da ferramenta e a produtividade de cada combinação e selecione as configurações ideais para o seu aplicativo específico.
- Monitore o processo de usinagem:Durante o processo de usinagem, é importante monitorar as forças de corte, o desgaste da ferramenta e o acabamento superficial da parte usinada. Se você notar algum sinal de desgaste excessivo da ferramenta, acabamento de superfície ruim ou quebra de ferramenta, pode ser necessário ajustar a velocidade do eixo ou outros parâmetros de usinagem.
- Use uma calculadora de velocidade do eixo:Existem várias calculadoras de velocidade do fuso on -line disponíveis que podem ajudá -lo a calcular a velocidade ideal do eixo com base no material usinado, no tipo de ferramenta de corte e na operação de usinagem. Essas calculadoras podem ser uma maneira conveniente e precisa de determinar a velocidade apropriada do eixo para sua operação de usinagem CNC.
Conclusão
A seleção da velocidade apropriada do eixo na usinagem CNC é uma decisão complexa que requer uma consideração cuidadosa de vários fatores, incluindo o material que está sendo usinado, o tipo de ferramenta de corte, a operação de usinagem e o acabamento superficial desejado. Ao entender o básico da velocidade do eixo, considerando os fatores que afetam sua seleção e, seguindo as dicas descritas nesta postagem do blog, você pode escolher a velocidade ideal do fuso para sua operação de usinagem CNC, resultando em melhoria qualidade, eficiência e custo-efetividade.
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Referências
- Boothroyd, G. & Knight, WA (2006). Fundamentos de usinagem e máquinas -ferramentas. CRC Press.
- Kalpakjian, S. & Schmid, SR (2010). Engenharia e tecnologia de fabricação. Pearson Prentice Hall.
- Ferramentas U-Sme. (ND). Cálculos de velocidade e taxa de alimentação do fuso. Retirado de https://www.toolingu.com/
