Como calcular velocidade e avanço para torno CNC

Tornos CNC são máquinas-ferramentas que são automatizadas para girar uma peça de trabalho específica cortando-a usando algumas ferramentas precisas. Você pode usá-los para usinagem moderna ao criar peças de alta qualidade e precisas e eficientemente. Esses recursos são necessários para atingir maior velocidade, menos erro humano e repetibilidade, o que os torna importantes para as indústrias de manufatura, automotiva e aeroespacial.

Quais são os princípios básicos?

Velocidade de corte

Esta é a taxa de movimento de uma ferramenta de corte em relação à peça de trabalho. A unidade de medida para velocidade de corte é metros por minuto. A velocidade de corte é um parâmetro importante que impacta o acabamento da superfície e a vida útil da ferramenta. A condição de usinagem, o tipo de material e o tipo de ferramenta determinam a velocidade de corte.

Taxa de alimentação

Este parâmetro mede a distância na qual a ferramenta de corte avança a cada revolução da sua peça de trabalho. A medição da taxa de avanço é polegadas por revolução (IPR) ou milímetros por revolução (mm/rev). A taxa de avanço afeta o tempo de usinagem e a suavidade do acabamento da superfície. Você deve escolher a taxa de avanço apropriada para um resultado de usinagem perfeito.

Quais são as fórmulas para calcular velocidade e avanço?

Durante a usinagem, é importante determinar o avanço e a velocidade com precisão para garantir acabamentos de superfície de alta qualidade, longevidade das ferramentas e eficiência. Com cálculos precisos, você pode otimizar sua eficiência de corte, bem como evitar danos ao material ou desgaste das ferramentas. Aqui estão algumas fórmulas importantes que ajudam a calcular a velocidade do fuso, bem como a taxa de avanço de todo o processo de usinagem.

Calculando a velocidade do fuso

A medição usual para a velocidade do fuso é em RPM (rotações por minuto) e isso informa o quão rápido a peça de trabalho ou ferramenta de corte gira quando a usinagem está em andamento. Isso depende da velocidade de corte do material, bem como do diâmetro da ferramenta. A fórmula da velocidade do fuso é dada como:

RPM = (VX 1000) / π×D

• RPM indica a velocidade do fuso em revoluções por minuto
• D indica o diâmetro da ferramenta de corte ou da peça de trabalho em polegadas (in) ou milímetros (mm)
• V indica a velocidade de corte em m/min (metros por minuto) ou em SFM (pés de superfície por minuto)
• π é aproximadamente 3,14

Entretanto, ao lidar com cálculos métricos, esta fórmula se torna:

RPM = (V x 1000) / π×D

Enquanto para unidades imperiais, é: RPM = (12 x V) / π×D

Por exemplo, se a velocidade de corte de uma peça de trabalho for 200 m/min, e o diâmetro da ferramenta indicada como D for 40 mm, então o RPM é calculado como:

RPM = (1000 x 200) / π × 40

RPM = 200000 / 125,68 = 1591,34

Calculando a taxa de alimentação

Com a taxa de avanço, você pode determinar a velocidade da ferramenta de corte conforme ela se move ao longo da sua peça de trabalho enquanto a usinagem está em andamento. Isso afeta a formação de cavacos, o desgaste da ferramenta e o acabamento da superfície. A fórmula da taxa de avanço pode variar dependendo do processo de usinagem com o qual você está trabalhando – fresamento ou torneamento.

Fórmula para Taxa de Avanço de Torneamento

Durante as operações de torneamento, você pode calcular a taxa de avanço usando o seguinte:

F = RPM xf

Aqui:

• F denota a taxa de avanço medida em mm/min (milímetros por minuto ou em IPM (polegadas por minuto)
• RPM denota a velocidade do fuso em revoluções por minuto
• f indica o avanço por revolução (pol/rev ou mm/rev)

Por exemplo, se a velocidade do fuso for de 635 RPM e o avanço para cada revolução for de 0,5 mm por revolução, então:

F = 635 x 0,5

F = 317,5 mm/minuto

Portanto, você deve definir a taxa de avanço para 317,5 mm/min

Fórmula para Taxa de Avanço de Fresagem

Ao lidar com operações de fresamento, a taxa de avanço tem a ver com o número de dentes ou arestas de corte presentes na ferramenta. A fórmula é:

F = RPM x fz x Z

Por meio do qual:

• F significa a taxa de avanço (medida em pol/min ou mm/min)
• f_z é o avanço por dente (medido em pol/dente ou mm/dente)
• RPM é a velocidade do fuso
• Z é o número de ranhuras ou dentes na sua fresa.

Por exemplo, se a velocidade do fuso for de 700 RPM, e 0,2 mm/dente for o avanço por dente, enquanto a fresa possui 4 dentes, isso significa que:

F = 700 x 0,2 x 4

F = 560 mm/min

Portanto, você deve definir a taxa de avanço de fresagem em 320 mm/min

As fórmulas são importantes para otimizar o desempenho da usinagem, bem como para obter precisão durante a fabricação.

Quais materiais de ferramentas estão disponíveis e como eles podem afetar seus cálculos?

As ferramentas de corte estão disponíveis em diferentes materiais. O material da sua ferramenta determinará fatores como velocidade do fuso e velocidade de corte. Por exemplo:

Você pode trabalhar com velocidades mais altas ao usar ferramentas de carboneto para alumínio. Essas ferramentas permitem que você trabalhe acima de 300m/min, pois são resistentes ao calor.

Para aço rápido (HSS), você precisará trabalhar em velocidades mais baixas para alumínio. A velocidade pode ser tão baixa quanto 80m/min para evitar desgaste.

Ferramentas de cerâmica podem trabalhar com velocidades mais altas em comparação com carboneto. No entanto, ferramentas de cerâmica são quebradiças.

Se você estiver usando uma ferramenta HSS, precisará ajustar para uma velocidade de corte, taxa de avanço e RPM mais baixas. Portanto, é importante que você escolha o material de ferramenta apropriado para atingir eficiência.

Como usar software CNC e calculadoras

Para obter ótimo desempenho e acabamentos superficiais de qualidade durante Usinagem CNC, você precisa integrar cálculos precisos de velocidade e avanço. Com a ajuda de software CNC e calculadoras, esses cálculos são fáceis de fazer.

O que são softwares CNC e calculadoras online?

Os operadores de máquinas conseguiram programar a taxa de avanço apropriada, a profundidade de corte, a velocidade do fuso e outros parâmetros com a ajuda de software CNC e calculadoras de usinagem on-line.

Softwares CNC como o Fusion 360 ajudam você a inserir o tipo de material que está usinando, as especificações das ferramentas e as condições de usinagem para fornecer os parâmetros de corte apropriados.

Calculadoras on-line como FSWizard e Sandvik Coromant fornecem velocidade e taxa de avanço precisas de acordo com o tipo de ferramenta e material. Essas calculadoras economizam tempo e eliminam o risco de erros de cálculos manuais

Por que usar parâmetros de usinagem pré-programados

Parâmetros de usinagem pré-programados oferecem muitos benefícios para os maquinistas. Esses parâmetros ajudam a atingir eficiência e consistência durante todo o processo.

• Maior vida útil da ferramenta: a velocidade do fuso e as taxas de avanço otimizadas ajudam a aumentar a vida útil da sua ferramenta.
• Precisão: Com esses parâmetros, você pode atingir alta precisão. Além disso, o risco de erros reduz, pois não há necessidade de cálculos manuais.
• Economia de tempo: parâmetros pré-programados economizam tempo e aumentam a produtividade a longo prazo.
• Ajustes automatizados: Esses programas garantem ajustes automatizados para diferentes tipos de materiais.

Software CNC e calculadoras on-line são cruciais para atingir precisão e eficiência durante um processo de usinagem. Além disso, essas ferramentas reduzem o risco de erros e aumentam a produtividade. Elas ajudaram os maquinistas a atingir consistência ao longo do tempo.

Conclusão

A usinagem CNC é um processo crítico que requer a integração de avanço preciso, velocidade e outros parâmetros para atingir a precisão. Calculadoras on-line e software CNC geram o avanço e a velocidade ideais para diferentes tipos de materiais e ferramentas. Você deve sempre escolher o material de ferramenta apropriado e as condições de corte especificadas para aumentar a eficiência.