Como definir parâmetros de maquinagem CNC: Um guia completo para velocidade de corte, taxa de avanço e velocidade do fuso

Introdução

No mundo da maquinação por Controlo Numérico Computadorizado (CNC), a definição dos parâmetros corretos é a chave para o sucesso. Já alguma vez se deparou com problemas como vida curta da ferramenta, acabamento superficial deficiente ou baixa eficiência de maquinação?

A causa principal reside frequentemente numa má compreensão dos principais parâmetros de maquinagem. A velocidade de corte, a velocidade de avanço e a velocidade do fuso são a "alma" do seu processo de maquinagem. Quando funcionam em harmonia, é possível obter resultados consistentes, de alta qualidade e eficientes. Este artigo servirá como um guia completo para principiantes, explicando os conceitos fundamentais e respondendo a perguntas comuns para o ajudar a dominar os parâmetros de maquinagem CNC e a fazer a transição de um principiante para um operador competente.

Parte 1: Os parâmetros principais definidos e explicados

1. O que é a velocidade de corte (Vc)?

A velocidade de corte (Vc) é a velocidade linear da aresta de corte em relação à superfície da peça de trabalho, normalmente medida em metros por minuto (m/min) ou pés por minuto (SFM). Em termos simples, imagine a velocidade de um carro. Tal como a velocidade de um carro determina a rapidez com que se desloca, a velocidade de corte determina a rapidez com que a aresta de corte da ferramenta "corta" o material. A velocidade de corte é o fator mais crítico que afecta a vida útil da ferramenta. Se for demasiado lenta, provoca fricção e fricção excessivas; se for demasiado rápida, gera demasiado calor, levando a um desgaste rápido da ferramenta ou mesmo à sua falha.

2. O que é a velocidade do fuso (S)?

A velocidade do fuso (S) é o número de rotações por minuto (RPM) do fuso da máquina. Este é o parâmetro que introduzirá mais frequentemente na sua máquina CNC. Não é um parâmetro independente, mas é calculado a partir da velocidade de corte, uma vez que diferentes diâmetros de ferramenta requerem diferentes RPMs para atingir a mesma velocidade de corte linear.

Fórmula de cálculo:

S=(Vc×1000)/(π×D)

• S: Velocidade do fuso (RPM)
• Vc: Velocidade de corte (m/min)
• π: Pi (aproximadamente 3,14)
• D: Diâmetro da ferramenta (mm)

3. O que é a taxa de alimentação (f)?

A taxa de avanço (f) é a velocidade a que a ferramenta de corte se desloca na peça de trabalho, normalmente medida em milímetros por minuto (mm/min) ou polegadas por minuto (IPM). A velocidade de avanço determina a eficiência da maquinação e o acabamento final da superfície. Pense nela como a velocidade a que empurra uma faca através de um pedaço de pão. Demasiado rápido, e obtém um corte grosseiro; demasiado lento, e é ineficiente, causando calor excessivo devido à fricção.

Fórmula de cálculo:

f=ft×Z×S

• f: Taxa de alimentação (mm/min)
• ft: Avanço por dente (mm/dente)
• Z: número de lâminas de corte ou canais da ferramenta.
• S: Velocidade do fuso (RPM)

4. A relação interligada: Uma cadeia lógica de comando

Estes três parâmetros não estão isolados; estão fundamentalmente ligados e devem ser definidos numa sequência lógica. Pode seguir esta cadeia simples: Velocidade de corte (depende do material e da ferramenta) → Velocidade do fuso (calculado a partir de Vc e D) → Taxa de alimentação (calculada a partir de ft, Z e S). Primeiro, determina-se a velocidade de corte ideal com base no material da peça e no tipo de ferramenta. Em segundo lugar, utiliza essa velocidade de corte para calcular a velocidade do fuso que precisa de definir na sua máquina. Finalmente, calcula a taxa de avanço com base no número de dentes da sua ferramenta e na carga de aparas pretendida. Seguindo este fluxo lógico, chega-se a um conjunto completo de Parâmetros de corte da máquina CNC.

Parte 2: Perguntas comuns e aplicações práticas

5. Porque é que a minha ferramenta se parte ou se desgasta tão rapidamente?

Este é frequentemente um sintoma direto de uma configuração incorrecta Parâmetros de maquinagem CNC. A causa mais comum é a velocidade de corte excessiva, que provoca o sobreaquecimento da ferramenta e o seu rápido desgaste. Outra razão é uma taxa de avanço demasiado baixa, que faz com que a ferramenta friccione excessivamente contra o material, levando a um desgaste acelerado. A solução consiste em reduzir a velocidade de corte ou aumentar a taxa de avanço, assegurando um fluxo adequado de líquido de refrigeração.

6. Como posso livrar-me da vibração durante a maquinagem?

A vibração é um problema comum na maquinagem CNC. É normalmente causado por uma saliência excessiva da ferramenta, parâmetros de corte desajustados ou falta de rigidez na configuração da máquina. Para o resolver, tente ajustar a velocidade do fuso (normalmente aumentando-a ou diminuindo-a ligeiramente), reduzindo a profundidade de corte ou a taxa de avanço, ou utilizando uma ferramenta mais curta e mais rígida.

7. Como é que os parâmetros diferem entre materiais como o alumínio e o aço inoxidável?

As propriedades físicas dos diferentes materiais determinam os seus parâmetros de corte óptimos. Por exemplo, parâmetros de maquinagem CNC de alumínio requerem normalmente velocidades de corte e avanços elevados para evacuar rapidamente as aparas e evitar a fusão. Em contrapartida, parâmetros de maquinagem CNC em aço inoxidável exigem velocidades de corte mais baixas para reduzir o calor e a utilização de ferramentas revestidas para melhorar a resistência ao desgaste.

8. Qual é a diferença entre as definições dos parâmetros do torno e da fresa?

Embora os parâmetros principais sejam semelhantes, a maior diferença entre um torno e uma fresadora é a unidade da taxa de avanço. A taxa de avanço de uma fresadora é em milímetros por minuto (mm/min), enquanto a taxa de avanço de um torno é tipicamente em milímetros por revolução (mm/rev), que especifica a distância que a ferramenta percorre por cada rotação da peça de trabalho.

Parte 3: Melhores práticas e dicas profissionais

9. Domine estas práticas recomendadas para trabalhar de forma mais inteligente, não mais difícil

• A rigidez é fundamental: Assegure-se sempre de que a peça de trabalho e a ferramenta de corte estão bem fixadas. Uma fixação rígida é um pré-requisito para obter parâmetros de corte óptimos e evitar vibrações.
• Começar com valores recomendados: Não adivinhe os seus parâmetros. Utilize sempre uma tabela de referência ou uma calculadora fiável como ponto de partida.
• Ouça a sua máquina: O som de um corte é o melhor indicador da sua qualidade. Um som de corte suave e consistente é um bom sinal, ao passo que um guincho agudo ou um ruído de pancada alto indica um problema que necessita de um ajuste imediato dos parâmetros.

10. Onde posso encontrar uma tabela completa de parâmetros de maquinagem CNC?

Muitos fabricantes de ferramentas profissionais e empresas de máquinas oferecem recursos gratuitos e de alta qualidade. Se precisar de uma tabela de parâmetros completa ou de uma calculadora online, recomendamos que visite os seguintes sítios Web:

• Calculadora online da Kennametal
• Guia de velocidades e avanços da ferramenta Harvey

Utilizando estas ferramentas profissionais, pode encontrar facilmente os parâmetros ideais para as suas tarefas de maquinagem.

Conclusão

Compreender e dominar a relação entre a velocidade de corte, a velocidade do fuso e a taxa de avanço é o passo mais crucial na maquinagem CNC. Ao calcular e definir cientificamente estes parâmetros, pode prevenir eficazmente problemas comuns como a quebra de ferramentas e um acabamento superficial deficiente, ao mesmo tempo que melhora significativamente a sua eficiência de produção. Pronto para aplicar este conhecimento? Consulte a nossa Calculadora de Parâmetros de Maquinação CNC e obtenha as suas primeiras definições optimizadas em minutos!