Comment calculer la vitesse et l'avance d'un tour CNC
Les tours CNC sont des machines-outils automatisées qui font tourner une pièce spécifique et la découpent à l'aide d'outils précis. Ils sont utilisés pour l'usinage moderne et la fabrication de pièces de haute qualité et précises, et ce, de manière efficace. Ces caractéristiques sont essentielles pour atteindre une vitesse plus élevée, réduire les erreurs humaines et assurer une répétabilité optimale, ce qui les rend indispensables pour les secteurs manufacturier, automobile et aérospatial.
Quelles sont les bases ?
Vitesse de coupe
Il s'agit de la vitesse de déplacement d'un outil de coupe par rapport à la pièce. L'unité de mesure de la vitesse de coupe est le mètre par minute. La vitesse de coupe est un paramètre important qui influence l'état de surface et la durée de vie de l'outil. Les conditions d'usinage, le type de matériau et le type d'outil déterminent la vitesse de coupe.
Vitesse d'alimentation
Ce paramètre mesure la distance parcourue par l'outil de coupe à chaque tour de la pièce. L'avance est exprimée en pouces par tour (IPR) ou en millimètres par tour (mm/tr). Elle influence le temps d'usinage et la régularité de la surface. Pour un résultat d'usinage parfait, choisissez la vitesse d'avance appropriée.
Quelles sont les formules de calcul de la vitesse et de l'avance ?
Lors de l'usinage, il est important de déterminer précisément l'avance et la vitesse afin de garantir des finitions de surface de haute qualité, la longévité des outils et l'efficacité. Des calculs précis vous permettent d'optimiser l'efficacité de coupe et de prévenir les dommages matériels et l'usure des outils. Voici quelques formules importantes pour calculer la vitesse de broche et l'avance tout au long du processus d'usinage.
Calcul de la vitesse de la broche
La vitesse de broche est généralement mesurée en tr/min (tours par minute). Elle indique la vitesse de rotation de la pièce ou de l'outil de coupe pendant l'usinage. Elle dépend de la vitesse de coupe du matériau et du diamètre de l'outil. La formule de la vitesse de broche est la suivante :
RPM = (VX 1000) / π×D
- RPM indique la vitesse de la broche en tours par minute
- D indique le diamètre de l'outil de coupe ou de la pièce en pouces (po) ou en millimètres (mm)
- V indique la vitesse de coupe en m/min (mètres par minute) ou en SFM (surface feet per minute)
- π est d'environ 3,14
Cependant, lors du traitement des calculs métriques, cette formule devient :
RPM = (V x 1000) / π×D
Alors que pour les unités impériales, c'est : RPM = (12 x V) / π×D
Par exemple, si la vitesse de coupe d'une pièce est de 200 m/min et que le diamètre de l'outil, noté D, est de 40 mm, le régime est calculé comme suit :
RPM = (1000 x 200) / π × 40
RPM = 200000 / 125,68 = 1591,34
Calcul du débit d'alimentation
L'avance permet de déterminer la vitesse de l'outil de coupe lors de son déplacement sur la pièce pendant l'usinage. Cela influence la formation des copeaux, l'usure de l'outil et l'état de surface. La formule d'avance peut varier selon le procédé d'usinage utilisé (fraisage ou tournage).
Formule pour la vitesse d'avance de tournage
Lors des opérations de tournage, vous pouvez calculer la vitesse d'avance à l'aide des éléments suivants :
F = tr/min xf
Ici:
- F désigne la vitesse d'avance mesurée en mm/min (millimètres par minute ou en IPM (pouces par minute)
- RPM désigne la vitesse de la broche en tours par minute
- f indique l'avance par tour (in/tr ou mm/tr)
Par exemple, si la vitesse de la broche est de 635 tr/min et que l'avance pour chaque tour est de 0,5 mm par tour, alors :
F = 635 x 0,5
F = 317,5 mm/min
Par conséquent, vous devez régler la vitesse d'avance à 317,5 mm/min
Formule pour le débit d'alimentation de fraisage
Lors des opérations de fraisage, la vitesse d'avance dépend du nombre de dents ou d'arêtes de coupe présentes sur l'outil. La formule est la suivante :
F = tr/min x fz x Z
Par lequel:
- F signifie la vitesse d'avance (mesurée en pouces/min ou mm/min)
- f_z est l'avance par dent (mesurée en pouces/dent ou en mm/dent)
- RPM est la vitesse de la broche
- Z est le nombre de cannelures ou de dents sur votre fraise.
Par exemple, si la vitesse de la broche est de 700 tr/min et que l'avance par dent est de 0,2 mm/dent, tandis que la fraise comporte 4 dents, cela signifie que :
F = 700 x 0,2 x 4
F = 560 mm/min
Par conséquent, vous devez régler la vitesse d'avance de fraisage à 320 mm/min.
Les formules sont importantes pour l’optimisation des performances d’usinage ainsi que pour atteindre la précision lors de la fabrication.
Quels matériaux d’outils sont disponibles et comment peuvent-ils affecter vos calculs ?
Les outils de coupe sont disponibles dans différents matériaux. Le matériau de votre outil déterminera des facteurs tels que la vitesse de broche et la vitesse de coupe. Par exemple :
Les outils en carbure pour l'aluminium permettent de travailler à des vitesses plus élevées. Grâce à leur résistance à la chaleur, ils permettent de travailler à plus de 300 m/min.
Pour acier rapide Pour les outils (HSS), vous devrez travailler à des vitesses plus faibles pour l'aluminium. La vitesse peut descendre jusqu'à 80 m/min pour éviter l'usure.
Les outils en céramique peuvent travailler à des vitesses plus élevées que ceux en carbure. Cependant, ils sont fragiles.
Si vous utilisez un outil HSS, vous devrez réduire la vitesse de coupe, l'avance et le régime. Il est donc important de choisir le matériau approprié pour une efficacité optimale.
Comment utiliser les logiciels et les calculatrices CNC
Pour obtenir d'excellentes performances et des finitions de surface de qualité pendant Usinage CNCVous devez intégrer des calculs précis de vitesse et d'avance. Grâce aux logiciels et calculatrices CNC, ces calculs sont faciles à réaliser.
Que sont les logiciels CNC et les calculatrices en ligne ?
Les opérateurs de machines ont pu programmer la vitesse d'avance appropriée, la profondeur de coupe, la vitesse de broche et d'autres paramètres à l'aide de logiciels CNC et de calculatrices d'usinage en ligne.
Les logiciels CNC comme Fusion 360 vous aident à saisir le type de matériau que vous usinez, les spécifications des outils et les conditions d'usinage pour fournir les paramètres de coupe appropriés.
Les calculateurs en ligne comme FSWizard et Sandvik Coromant fournissent des vitesses et des avances précises en fonction du type d'outil et du matériau. Ces calculateurs permettent de gagner du temps et d'éliminer les risques d'erreur liés aux calculs manuels.
Pourquoi utiliser des paramètres d'usinage préprogrammés
Les paramètres d'usinage préprogrammés offrent de nombreux avantages aux opérateurs. Ils contribuent à l'efficacité et à la régularité du processus.
- Durée de vie de l'outil améliorée : la vitesse de broche et les vitesses d'avance optimisées contribuent à améliorer la durée de vie de votre outil.
- Précision : Ces paramètres permettent d'atteindre une grande précision. De plus, le risque d'erreur est réduit, car aucun calcul manuel n'est nécessaire.
- Gain de temps : les paramètres préprogrammés permettent de gagner du temps et d'augmenter la productivité à long terme.
- Réglages automatisés : Ces programmes assurent un réglage automatisé pour différents types de matériaux.
Les logiciels CNC et les calculateurs en ligne sont essentiels pour garantir précision et efficacité lors d'un processus d'usinage. De plus, ces outils réduisent les risques d'erreur et augmentent la productivité. Ils ont permis aux machinistes d'obtenir une régularité dans le temps.
Conclusion
L'usinage CNC est un processus critique qui nécessite l'intégration d'une avance, d'une vitesse et d'autres paramètres précis pour atteindre la précision. Les calculateurs en ligne et les logiciels CNC génèrent l'avance et la vitesse optimales pour différents types de matériaux et d'outils. Pour une efficacité optimale, il est essentiel de toujours choisir le matériau d'outil et les conditions de coupe appropriées.
Dans tout environnement d'usinage CNC, l'organisation des câbles et des fils est aussi importante que la précision des calculs de vitesse et d'avance. Des fils lâches ou emmêlés près des pièces rotatives peuvent endommager l'équipement ou présenter des risques pour la sécurité. L'utilisation de colliers de serrage de haute qualité est une solution simple et efficace pour regrouper et fixer les câbles de la machine, les tuyaux de liquide de refroidissement et les câbles électriques. En tant que fournisseur de confiance, fabricant de colliers de serrageDifvan fournit des attaches de câbles en nylon durable, largement utilisées dans les environnements industriels et de fabrication pour maintenir des espaces de travail propres, sûrs et efficaces.
