Cómo calcular la velocidad y el avance del torno CNC
Los tornos CNC son máquinas herramienta automatizadas para rotar una pieza específica y cortarla con herramientas precisas. Se pueden utilizar en el mecanizado moderno para crear piezas precisas y de alta calidad de forma eficiente. Estas características son necesarias para lograr mayor velocidad, menor error humano y repetibilidad, lo que los hace importantes para las industrias manufacturera, automotriz y aeroespacial.
¿Cuales son los conceptos básicos?
Velocidad cortante
Es la velocidad de movimiento de una herramienta de corte en relación con la pieza de trabajo. La unidad de medida de la velocidad de corte es el metro por minuto. La velocidad de corte es un parámetro importante que influye en el acabado superficial y la vida útil de la herramienta. La condición de mecanizado, el tipo de material y el tipo de herramienta determinan la velocidad de corte.
Tasa de alimentación
Este parámetro mide la distancia que recorre la herramienta de corte en cada revolución de la pieza. La velocidad de avance se mide en pulgadas por revolución (IPR) o milímetros por revolución (mm/rev). La velocidad de avance afecta el tiempo de mecanizado y la suavidad del acabado superficial. Debe elegir la velocidad de avance adecuada para obtener un mecanizado perfecto.
¿Cuáles son las fórmulas para calcular la velocidad y el avance?
Durante el mecanizado, es importante determinar con precisión el avance y la velocidad para garantizar acabados superficiales de alta calidad, la durabilidad de las herramientas y la eficiencia. Con cálculos precisos, puede optimizar la eficiencia de corte y evitar daños en el material o el desgaste de las herramientas. A continuación, se presentan algunas fórmulas importantes que ayudan a calcular la velocidad del husillo y el avance de todo el proceso de mecanizado.
Cálculo de la velocidad del husillo
La velocidad del husillo se mide habitualmente en RPM (revoluciones por minuto), lo que indica la velocidad de rotación de la pieza o herramienta de corte durante el mecanizado. Esto depende de la velocidad de corte del material y del diámetro de la herramienta. La fórmula para calcular la velocidad del husillo es la siguiente:
RPM = (VX 1000) / π×D
- RPM indica la velocidad del husillo en revoluciones por minuto.
- D indica el diámetro de la herramienta de corte o pieza de trabajo en pulgadas (in) o milímetros (mm)
- V indica la velocidad de corte en m/min (metros por minuto) o en SFM (pies superficiales por minuto)
- π es aproximadamente 3,14
Sin embargo, al manejar cálculos métricos, esta fórmula se convierte en:
RPM = (V x 1000) / π×D
Mientras que para las unidades imperiales, es: RPM = (12 x V) / π×D
Por ejemplo, si la velocidad de corte de una pieza es de 200 m/min y el diámetro de la herramienta indicado como D es de 40 mm, las RPM se calculan como:
RPM = (1000 x 200) / π × 40
RPM = 200000 / 125,68 = 1591,34
Cálculo de la velocidad de alimentación
Con la velocidad de avance, puede determinar la velocidad de la herramienta de corte a medida que se desplaza por la pieza durante el mecanizado. Esto afecta la formación de viruta, el desgaste de la herramienta y el acabado superficial. La fórmula de la velocidad de avance puede variar según el proceso de mecanizado, ya sea fresado o torneado.
Fórmula para la velocidad de avance del torneado
Durante las operaciones de torneado, puede calcular la velocidad de avance utilizando lo siguiente:
F = RPM xf
Aquí:
- F indica la velocidad de alimentación medida en mm/min (milímetros por minuto) o en IPM (pulgadas por minuto).
- RPM denota la velocidad del husillo en revoluciones por minuto.
- f indica el avance por revolución (pulg./rev. o mm/rev.)
Por ejemplo, si la velocidad del husillo es de 635 RPM y el avance por cada revolución es de 0,5 mm por revolución, entonces:
F = 635 x 0,5
F = 317,5 mm/min
Por lo tanto, debe establecer la velocidad de alimentación a 317,5 mm/min.
Fórmula para la velocidad de avance de fresado
En operaciones de fresado, la velocidad de avance se relaciona con el número de dientes o filos de corte de la herramienta. La fórmula es:
F = RPM x fz x Z
Por lo cual:
- F significa la velocidad de alimentación (medida en pulgadas/min o mm/min)
- f_z es el avance por diente (medido en pulgadas/diente o mm/diente)
- RPM es la velocidad del husillo
- Z es el número de flautas o dientes de su fresa.
Por ejemplo, si la velocidad del husillo es de 700 RPM y el avance por diente es de 0,2 mm/diente, mientras que la fresa tiene 4 dientes, esto significa que:
F = 700 x 0,2 x 4
F = 560 mm/min
Por lo tanto, debe establecer la velocidad de avance de fresado en 320 mm/min.
Las fórmulas son importantes para optimizar el rendimiento del mecanizado, así como para lograr precisión durante la fabricación.
¿Qué materiales de herramientas están disponibles y cómo pueden afectar sus cálculos?
Las herramientas de corte están disponibles en diferentes materiales. El material de la herramienta determinará factores como la velocidad del husillo y la velocidad de corte. Por ejemplo:
Se pueden trabajar a velocidades más altas con herramientas de carburo para aluminio. Estas herramientas permiten trabajar a más de 300 m/min gracias a su resistencia al calor.
Para acero de alta velocidad Para las herramientas de acero rápido (HSS), deberá trabajar a velocidades más bajas para el aluminio. La velocidad puede ser de hasta 80 m/min para evitar el desgaste.
Las herramientas cerámicas pueden trabajar a velocidades más altas que las de carburo. Sin embargo, son frágiles.
Si utiliza una herramienta HSS, deberá ajustar la velocidad de corte, el avance y las RPM a un nivel más bajo. Por lo tanto, es fundamental elegir el material adecuado para lograr una mayor eficiencia.
Cómo utilizar software y calculadoras CNC
Para lograr un gran rendimiento y acabados superficiales de calidad durante Mecanizado CNCNecesita integrar cálculos precisos de velocidad y avance. Con la ayuda del software CNC y las calculadoras, estos cálculos son fáciles de realizar.
¿Qué son los software CNC y las calculadoras en línea?
Los operadores de máquinas han podido programar la velocidad de alimentación, la profundidad de corte, la velocidad del husillo y otros parámetros adecuados con la ayuda del software CNC y las calculadoras de mecanizado en línea.
El software CNC como Fusion 360 le ayuda a ingresar el tipo de material que está mecanizando, las especificaciones de las herramientas y las condiciones de mecanizado para proporcionar los parámetros de corte adecuados.
Calculadoras en línea como FSWizard y Sandvik Coromant proporcionan información precisa sobre la velocidad y el avance según el tipo de herramienta y material. Estas calculadoras ahorran tiempo y eliminan el riesgo de errores en los cálculos manuales.
¿Por qué utilizar parámetros de mecanizado preprogramados?
Los parámetros de mecanizado preprogramados ofrecen numerosas ventajas a los operarios. Estos parámetros contribuyen a lograr eficiencia y consistencia durante todo el proceso.
- Vida útil mejorada de la herramienta: la velocidad del husillo y las velocidades de avance optimizadas ayudan a mejorar la vida útil de su herramienta.
- Precisión: Con estos parámetros, se puede lograr una alta precisión. Además, se reduce el riesgo de errores, ya que no se requieren cálculos manuales.
- Ahorro de tiempo: los parámetros preprogramados ahorran tiempo y aumentan la productividad a largo plazo.
- Ajustes automáticos: Estos programas garantizan un ajuste automático para diferentes tipos de materiales.
El software CNC y las calculadoras en línea son cruciales para lograr precisión y eficiencia durante el proceso de mecanizado. Además, estas herramientas reducen el riesgo de errores y aumentan la productividad. Han ayudado a los maquinistas a lograr consistencia a lo largo del tiempo.
Conclusión
El mecanizado CNC es un proceso crítico que requiere la integración de un avance, una velocidad y otros parámetros precisos para lograr precisión. Las calculadoras en línea y el software CNC generan el avance y la velocidad óptimos para diferentes tipos de materiales y herramientas. Siempre debe elegir el material de herramienta adecuado y las condiciones de corte especificadas para mejorar la eficiencia.
