Las alimentaciones y velocidades son los dos parámetros de corte detrás de cada corte de mecanizado: la velocidad es la velocidad de corte (qué tan rápido se mueve el borde de la herramienta a través del material, en SFM) y la alimentación es la velocidad de alimentación (qué tan rápido avanza la herramienta, en IPM o DPI). Para conseguir una pieza perfectamente limpia, versus una broca rota, es útil conocer SFM e IPM. En la alimentación tenemos dos parámetros: velocidad de corte (FPM / SFPM) y velocidad de alimentación. Si golpeamos los dos a la velocidad correcta, podemos obtener buenos resultados, como un acabado perfecto, un desperdicio mínimo de las brocas utilizadas en la tarea o tiempos de operación rápidos, pero si fallamos, el resultado será un acabado ruidoso, superficies dañadas y herramientas rotas. Aquí lo descubrirás, las fórmulas a calcular: Velocidades y Feeds FPM y velocidades de alimentación (en IPM o revoluciones por minuto)
Especificaciones rápidas: las matemáticas de alimentación y velocidad
| Velocidad del husillo (RPM) | RPM = (3,82 × SFM) ~ D |
| Tasa de alimentación (IPM) | IPM = RPM × carga de virutas × número de flautas |
| Velocidad superficial (desde RPM) | SFM = (RPM×D) ribe 3,82 |
| Velocidad de giro de la superficie | SFM = 0,262 × diámetro de la pieza de trabajo × RPM |
| Unidades | D = diámetro en pulgadas · SFM = pies/min · IPM = pulgadas/min · carga del chip = pulgadas/diente |
¿qué son las alimentaciones y las velocidades?
Las alimentaciones y velocidades son las dos configuraciones de movimiento detrás de cada corte: la velocidad (velocidad de corte, en pies superficiales por minuto) es la rapidez con la que el borde de la herramienta se mueve a través del material, y la alimentación (velocidad de alimentación, en pulgadas por minuto o por revolución) es qué tan rápido avanza la herramienta. Selecciona la velocidad de corte del material y las herramientas, la convierte a RPM del husillo y luego establece una velocidad de avance que le da a cada diente la mordida correcta.
En nuestra experiencia en la construcción de tornos y molinos CNC, los operadores que más luchan los tratan como una sola configuración: eligen una velocidad de avance que parece segura y dejan que la velocidad del husillo caiga dondequiera que aterrice. Eso sale mal porque el filo luego corre a la velocidad superficial incorrecta para el material, y una máquina diseñada para contener 50-4000 RPM no puede rescatar un número elegido por la razón equivocada. Laboratorios de enseñanza universitarios como Centro de innovación de productos de ingeniería de la Universidad de Boston publique velocidades y transmisiones deliberadamente conservadoras por la misma razón.
Para el mecanizado en taller, sólo hay dos parámetros de movimiento en los que se basa una tarea de corte: velocidad de alimentación y velocidad de corte. La velocidad de corte (la “velocidad”) dicta qué tan rápido se mueve el filo de la herramienta a través de la pieza de trabajo, generalmente enumerada en pulgadas de acción de corte por minuto. En un torno y generalmente con herramientas giratorias en el molino, se expresa en IPR (pulgadas por revolución), o con movimiento lineal en un molino, como SFPM (pies de superficie por minuto). La velocidad de avance (la “alimentación”) determina qué tan rápido se mueve la herramienta de corte a través del trabajo, generalmente especificada en IPM (pulgadas por minuto) en el molino, o IPR en un torno, como Entrada de velocidades y feeds de Wikipedia dice que “como ocurren simultáneamente... las alimentaciones y las velocidades a menudo se analizan como un elemento relacionado y frecuentemente especificado en conjunto”
Por qué esta distinción es importante: la velocidad de corte será responsable principalmente de generar la mayor parte del calor y el desgaste de las herramientas. La velocidad de avance es responsable del espesor de la viruta, las fuerzas de corte y el acabado de la superficie. Elegirás una velocidad de corte basada en tu material y herramientas, luego la convertirás a las RPM del husillo para el diámetro específico de tus herramientas de corte y seleccionarás una velocidad de avance para proporcionar una mordida adecuada por diente. Si este aspecto de la máquina es completamente nuevo para usted, nuestra imprimación en el conceptos básicos de operación de tornos y molinos es un excelente punto de partida que cubre el hardware con el que interactúan estos números.
Velocidad de corte y SFM: Velocidad superficial por material
Los maquinistas a menudo malinterpretan la velocidad de un gráfico como RPM. Una herramienta de 1/8 « y un molino frontal de 2 « al mismo giro de 600 SFM a RPM muy diferentes, por lo que un taller que omita la conversión quemará la herramienta pequeña y correrá el riesgo de que se rompa un cortador, porque la velocidad superficial incorrecta es el error más costoso en el corte. Dimensionamos cada husillo, construido alrededor de esa conversión, de modo que un espacio de 30% utilizable-RPM importa tanto como la velocidad máxima.
La velocidad de la superficie es una característica de la configuración de la máquina y los materiales 'no son una propiedad de la herramienta. Por ejemplo, puede obtener una mejor velocidad de la superficie con aluminio que el acero inoxidable y el titanio. Como ve, calcula que el SFM busca lograrlo, lo traduce al RMP -ñon y la máquina tiene control sobre las RPM -n, no sobre la velocidad de la superficie.
RPM = (3,82 SFM) diámetro de la herramienta. El 3,82 no es mágico: es simplemente 12 (los 12” por pie divididos por los 3,1416 en Pi). Por ejemplo, una herramienta de 1/2” de diámetro que funcione a 600SFM necesitaría (3,82 X 600) X .5” = 4584 RPM. Memoriza ese 3,82 y podrás estimar mentalmente la conversión de RPM a SFC para siempre.
¿cómo se convierte SFM a RPM?
Divida la velocidad de la superficie por el diámetro de la herramienta y luego escale a un minuto. La relación del taller limpio es RPM = (3,82 × SFM) izo D, donde D es el diámetro del cortador (fresado) o el diámetro de la pieza de trabajo (giro) en pulgadas. Para una herramienta de 1/2 « a 600 SFM, es decir (3,82 × 600) izo 0,5 = 4584 RPM, y la mayoría de los manuales de herramientas establecen la misma relación.
Fab Lab del MIT agrega una limitación importante del mundo real a su tabla de velocidades y alimentaciones: es posible que un husillo tenga que superar las 2000 RPM solo para obtener una velocidad superficial decente con los cortadores pequeños, lo que explica por qué los enrutadores aficionados apenas pueden cortar un chip de acero. Trabaje el cálculo hacia atrás (SFM = (RPM × D) izo 3.82) para determinar la velocidad superficial que produce las RPM deseadas.
Honestidad con los números aquí. Las instrucciones del taller mecánico de la U of Florida le dicen claramente: “Estas velocidades de superficie recomendadas están del lado conservador...” De manera similar, la mayoría de las tablas técnicas y manuales se inclinan de esa manera. Los talleres reales que utilizan herramientas de carburo recubierto a menudo superan con creces lo que sugiere cualquiera de estas tablas.
“La siguiente tabla contiene velocidades superficiales recomendadas para materiales comunes... Estos valores son conservadores”
Velocidad de alimentación, carga de virutas y alimentación por diente
Con diferencia, el error de alimentación más común que vemos en las máquinas devueltas por “problemas de husillo” es una velocidad de alimentación demasiado baja. La herramienta frota en lugar de cortar porque cada diente no requiere casi nada y el calor que sigue desgasta el borde y los protectores de trabajo de acero inoxidable. Una máquina diseñada para una carga de virutas de 0,004 «todavía falla en 0,0005 « porque la física, no la máquina, es el límite.
Una vez que configura las RPM, la velocidad de avance determina cuánto material está despegando cada punta de cortador en una mordida. La fórmula de alimentación de fresado, expresada de manera idéntica por Fab Lab del MIT y muchos otros:
Tasa de alimentación (IPM) = RPM × carga de virutas por diente × número de dientes
Esta fórmula de velocidad de alimentación se empareja con la fórmula de RPM de la última sección: la fórmula de RPM establece la velocidad del husillo a partir de la velocidad de la superficie, luego los conjuntos de fórmula de velocidad de alimentación avanzan desde la carga del chip y el número de dientes (las flautas) en el cortador. Ya sea que utilice acero o carburo de alta velocidad, la matemática es idéntica; Sólo cambia la velocidad de la superficie que conectas, ya que el carburo tolera velocidades de corte mucho más altas que el acero de alta velocidad.
Carga de chip (alimentación por diente) es el espesor del material que cada filo elimina por revolución. Es el número más incomprendido en alimentaciones y velocidades. Demasiado alto y sobrecargas la herramienta, provocando vibraciones y bordes rotos. Demasiado bajo y el borde roza en lugar de cortar, lo que genera calor, forma un borde acumulado en la herramienta, lo embota rápidamente y provoca endurecimiento por trabajo en acero inoxidable. Una regla general de taller ampliamente utilizada es aproximadamente 0,001 « de carga de viruta por diente por cada 0,25 « de diámetro del cortador, lo que se alinea con el gráfico por diámetro más adelante en esta guía. Herramientas en línea como la Calculadora de carga de chips Machining Doctor utilice la misma base de alimentación por diente.
Al principio, en los prototipos y luego en algunas unidades, marque la carga del chip hasta cerca del final de los rangos recomendados, luego, sabiendo que hay algo un poco más de reserva disponible en los parámetros de corte, vuelva lentamente a subir hacia cargas más altas, probando. sobre la marcha, alimentando la herramienta más rápido hasta que comience a cambiar... así es como suena al menos, hasta que se detenga con un clac. Es mejor encontrarlo así a propósito que romper una herramienta inesperadamente mientras lo intentas.
Las fórmulas de piensos y velocidades: un ejemplo práctico
Aquí es donde un taller recibe una desagradable sorpresa: la calculadora devuelve 6.112 RPM y el maquinista la envía a un molino diseñado para girar 4.000, por lo que la herramienta nunca alcanza la velocidad superficial planificada. Señalamos este riesgo durante la selección de máquinas porque un proceso que necesita altas RPM en herramientas pequeñas pertenece a un husillo de alta velocidad, no a uno estándar.
Los gráficos y las calculadoras están bien, pero deberías poder hacer los cálculos a mano para verificar la cordura de cualquier número que te entregue una máquina o aplicación. Aquí está la cadena completa, a la que llamamos El método de velocidades y alimentación de 4 entradas, debido a que cuatro entradas (velocidad de la superficie, diámetro de la herramienta, carga de virutas y número de flautas) le brindan tanto la velocidad del husillo como la velocidad de avance, el mismo cálculo que le gusta a los talleres mecánicos universitarios Tienda de Olin College enseñar.
- Paso 1, elija las cuatro entradas: velocidad superficial (SFM) = 800; diámetro de la herramienta (D) = 0,5®; carga de viruta = 0,004® por diente; flautas = 4.
- Paso 2, resuelva RPM: (3,82 × 800) osa 0,5 = 3056 uba 0,5 = 6.112 RPM.
- Paso 3, resuelve la velocidad de avance: 6,112 × 0.004 × 4 = 97,8 IPM.
- Paso 4, verifique la realidad de la máquina. Si su husillo alcanza un máximo de 4000 RPM, no puede alcanzar 6112, así que limítelo a 4000. Eso reduce la velocidad efectiva de la superficie a (4000 × 0,5) ribe 3,82 = 524 SFM, y la alimentación se convierte en 4000 × 0,004 × 4 = 64 IPM.
El último punto es donde la mayoría de las calculadoras de taller mintieron a los estudiantes. Las máquinas de velocidad variable que construimos tienen rangos de velocidad del husillo de entre 50 y 4000 rpm, por lo que el pequeño cortador que solicita una alta velocidad superficial puede haber requerido una velocidad de giro mayor que la que la mayoría de los husillos de ese tipo son capaces de hacer. Un cortador de 1/8 de diámetro solicitado a 1000sfm querría alrededor de 30560 rpm, lo que requerirá un husillo enrutador de alta velocidad para que esto suceda. En el molino/torneado estándar, muerdes la velocidad de la superficie y los números no necesitan ajustarse igual. Si desea ver el código que produce estos números, en nuestro sitio encontrará una referencia a nuestra lista de códigos g/m donde los códigos S y F son indicadores directos.
Gráficos de piensos y velocidades por material
Los gráficos lo tientan a tratar un valor como la única respuesta correcta, y eso es un error costoso. Un maquinista que corta 6061 en un VMC rígido y otro en un molino de banco desgastado no debe ejecutar el mismo número, porque impulsar el valor incorrecto corre el riesgo de parlotear y romper herramientas; La rigidez, no la mesa, fija el techo, y un corte de alimentación 30% es a veces la única solución. Publicamos rangos, no valores únicos, exactamente por esa razón, de la misma manera Laboratorio de Diseño y Fabricación de la Universidad de Florida etiqueta su tabla de velocidad superficial como conservadora.
Úselos como líneas guía iniciales aproximadas. Los rangos de velocidad en superficie por debajo de los valores académicos conservadores aproximados y los valores más óptimos para el carburo recubierto moderno se alcanzarán, elija el valor más bajo para configuraciones sólidas en las que tiene alguna pregunta y aproveche a partir de aquí. Estos son referencias cruzadas de datos de tiendas universitarias, velocidad del fabricante de herramientas y datos de alimentación, y bases de datos de ingeniería.
| Material | SFM (HSS) | OFS (carburo) |
|---|---|---|
| Aluminio (6061) | 250–400 | 600–1,200 |
| Latón/bronce | 150–300 | 300–700 |
| Hierro fundido (gris) | 50–90 | 200–450 |
| Acero dulce/bajo en carbono (1018) | 80–120 | 350–600 |
| Acero inoxidable (304) | 40–70 | 150–350 |
| Acero para herramientas (recocido) | 40–70 | 150–300 |
| Aleación de titanio | 30–50 | 100–250 |
Los valores de rango mostrados se tomaron del Laboratorio de Diseño y Fabricación de la Universidad de Florida, sugerencias de fabricantes de herramientas y libros de referencia de ingeniería, y estos deben considerarse rangos mínimos apropiados.
| Diámetro final de la fresa | Aluminio/latón | Acero/inoxidable |
|---|---|---|
| 1/8« (0,125«) | 0.001–0.002 | 0.0005–0.001 |
| 1/4 «(0,25 «) | 0.002–0.004 | 0.001–0.002 |
| 3/8« (0,375«) | 0.003–0.005 | 0.0015–0.003 |
| 1/2« (0,5®) | 0.004–0.006 | 0.002–0.004 |
Piensos y Velocidades para Fresado y Fresado de Extremos
Error de fresado clásico: una alimentación para todo. Un pase de perfilado y una ranura de ancho completo no son el mismo corte, por lo que un maquinista que se coloca en la alimentación de perfilado romperá la herramienta porque el cortador salta de 30% activado a 100%; usar una alimentación en todas partes es el error que rompe más molinos finales que cualquier velocidad incorrecta. En los molinos rígidos que construimos puedes empujar la ranura, pero solo después de reducir el número que te dio el gráfico; Referencia de velocidades y alimentaciones Fab Lab del MIT hace el mismo comentario sobre hacer coincidir la alimentación con el compromiso.
El fresado es donde más se utilizan las fórmulas anteriores. Elija la velocidad de la superficie de la tabla, conviértala a RPM para el diámetro final de la fresa y luego configure la alimentación a partir de la carga de virutas y el recuento de flautas. Dos variables adicionales importan en un molino: profundidad radial de corte (cuánto del ancho del cortador está acoplado) y profundidad axial de corte (qué profundidad). Una ranura de ancho completo se acopla a todo el cortador y genera la mayor cantidad de calor y fuerza, por lo que reduce la velocidad de la superficie y la alimentación en comparación con un paso de perfilado ligero. El aluminio suele utilizar 2-3 flautas para dejar libre las virutas; El acero y el acero inoxidable funcionan con 4 o más flautas para mayor resistencia y acabado de los bordes, y un ángulo de hélice más alto se corta más suavemente para un mejor acabado.
La dirección también importa. Subir fresado (la rotación del cortador coincide con la dirección de alimentación) proporciona un chip grueso a delgado y un mejor acabado en una máquina rígida, y es el valor predeterminado para la mayoría de los trabajos con carburo modernos. Fresado convencional (la rotación se opone a la alimentación) inicia cada viruta delgada, lo que frota y endurece algunos materiales, pero tolera el juego en máquinas manuales más antiguas. Mantenga números separados para un corte rugoso, donde empuja la profundidad y la alimentación para la tasa de eliminación de material, y un corte final, donde aligera la viruta para la calidad de la superficie.
¿qué alimentaciones y velocidades debo usar para un molino de extremos de 1/4 «?
Tomemos un molino de extremo de carburo de 3 flautas de 1/4 « (0,25 «) en aluminio 6061. Comience con 700 SFM: RPM = (3,82 × 700) uba 0,25 = 10.696 RPM. Con una carga de viruta de 0,0025 ®, alimentación = 10,696 × 0,0025 × 3 = 80 IPM. Si sus tapas de husillo están a 4000 RPM, vuelve a tener RPM limitadas, así que cubra allí y la alimentación se convertirá en 4000 × 0,0025 × 3 = 30 IPM.
Para la misma herramienta en acero dulce, baje a aproximadamente 400 SFM (carburo) y una carga de viruta de 0,0015 «. Un fresado de producción como este es el trabajo diario de nuestro fresadoras CNC, y un rígido centro de mecanizado vertical es lo que te permite ejecutar el extremo superior de estos rangos sin parlotear.
Perforación, torneado, escariado y roscado
Cada operación castiga de manera diferente la alimentación incorrecta. Empuje un escariador a velocidad de perforación y roce y pierde tamaño en 0,001 pulgadas; saque un grifo de su paso y se separará el agujero, porque un grifo no tiene más remedio que seguir el hilo. Vemos ambas fallas en máquinas que eran rápidas pero no rígidas, razón por la cual el mantenimiento importa tanto como los caballos de fuerza en un centro de giro.
Esa misma matemática de velocidad superficial se aplica en todas las operaciones, pero las unidades de alimentación y los ajustes cambian. Así es como cada uno se diferencia de la fresada.
| Operación | Ajuste de velocidad | Configuración de alimentación |
|---|---|---|
| Perforación | Aproximadamente 0,6-0,75 × el SFM de fresado para el mismo material; RPM = 3,82 × SFM ~ diámetro de perforación | Alimentación por rev (IPR): ~0,001-0,002 menos de 1/8®, hasta 0,008-0,015 más de 1/2®; picotear agujeros profundos |
| Girando | SFM = 0,262 × diámetro de la pieza de trabajo × RPM; Utilice la velocidad superficial constante G96 | Alimentación por rev: 0,005-0,015 desbaste, 0,002-0,006 acabado |
| Reaming | Aproximadamente la mitad de la velocidad de perforación, para proteger el tamaño y el acabado | 2-ñona3×la alimentación de perforación por rev, por lo que el escariador corta en lugar de frotar |
| Golpeando | Rpm modestas; Deje que el hilo guíe la herramienta | La alimentación se fija por paso: alimentación por rev = 1 ° hilos por pulgada; utilice roscados rígidos/sincronizados |
Girar es la operación en la que el controlador hace más trabajo por usted. Un torno que funciona con G96 mantiene una velocidad superficial constante al aumentar las RPM a medida que el diámetro de corte se reduce, por lo que un corte frontal mantiene el mismo SFM desde el borde hasta el centro. Cambie a G97 (RPM fijas) para roscar y perforar el torno. Un grifo es el caso más estricto de todos: su alimentación está bloqueada al paso de la rosca, por lo que un grifo alimentado incluso ligeramente fuera de relación pelará la rosca, razón por la cual existe el golpeteo sincronizado. Esta lógica vive en todas las máquinas de nuestro Torno CNC línea, y las mismas reglas de velocidad en superficie se aplican al trabajo manual en a torno universal. Los factores de velocidad específicos de la operación, como hacer funcionar un escariador o un avellanado más lento que un taladro, están documentados en gráficos de talleres universitarios como Referencia de velocidad de fresado de Olin College. Elegir el cortador adecuado para cada trabajo es su propio tema, que se trata en nuestra guía herramientas esenciales para cortar tornos.
Ajuste de los valores de los gráficos para el mundo real
Los gráficos suponen una configuración ideal. La longitud de su máquina, dispositivo y herramienta rara vez coincide con la del laboratorio. Utilice esta secuencia de decisión para mover los números iniciales en la dirección correcta. Trabajo revisado por pares en selección de parámetros de corte muestra el mismo equilibrio entre alimentación, velocidad y vida útil de la herramienta. Afinamos los números publicados en máquinas más livianas porque la rigidez, no el gráfico, establece el límite, y un proceso construido alrededor de una carga de chip de 0,004 «todavía necesita un corte de pelo de 20% cuando la herramienta es larga.
- ¿charla o vibración? Reduzca las RPM 10-20%, empuje ligeramente la alimentación, acorte la extensión de la herramienta y verifique la rigidez del soporte de trabajo antes que nada.
- ¿mal acabado superficial? Reduzca la alimentación o agregue un paso de acabado ligero a RPM más altas y verifique el descentramiento del husillo y la herramienta.
- ¿bordes de desgaste rápido o ardientes? Disminuya la velocidad de su superficie (RPM), inunde o apunte con refrigerante y asegúrese de limpiar las virutas y no recircularlas.
- ¿baja interacción radial? -gnay por debajo de 30% de diámetro -gnating Adelgazamiento de virutas: su carga real de virutas será mucho menor de lo programado, así que compense con una alimentación programada más alta para mantener la carga real de virutas donde la desee.
- ¿Configuración ligera, antigua o larga? Vaya ligero con la velocidad de la superficie, la profundidad de corte y realice más pasadas: una configuración tambaleante simplemente no alcanzará los valores del manual.
La mayoría de la gente se olvida del adelgazamiento de las virutas: como señala un recurso, la carga de las virutas es igual a la alimentación/diente sólo cuando la profundidad de corte es igual o excede el diámetro del cortador. Una vez que bajamos el dial -use menos de la mitad del diámetro del cortador activado (profundidad radial del corte) - “afinaremos la viruta” y la verdadera carga de la viruta disminuye. Como dice nuestra sección de educación, este “fenómeno de adelgazamiento de virutas es la razón principal por la que el mecanizado a alta velocidad produce velocidades de alimentación tan altas cuando se usa en un acoplamiento ligero”
6 errores de alimentación y velocidad que rompen las herramientas
Cada error a continuación vincula los parámetros de corte con la vida útil de la herramienta, una relación documentada en revisión por pares investigación de mecanizado.
No hay muchas razones diferentes por las que estemos rompiendo herramientas, pero la mayoría de ellas van a una media docena familiar de 'ganados de años en talleres y catálogos de portaherramientas:
- No comprobar el límite de RPM de la máquina. Cuando el SFM es alto, los molinos finales más pequeños intentarán absorber las RPM necesarias antes de alcanzar los límites de la máquina, ¡así que limítelo!
- Mantener la carga de virutas demasiado baja. Las cargas bajas de virutas son menos agresivas, pero hacen que las herramientas se froten y calienten más. Conducen a una rápida degradación de los bordes porque la herramienta consigue un trabajo duro con la parte endurecida del material del que se abusó anteriormente. ¡Esto es más cierto en los aceros inoxidables que en cualquier otro metal!
- No ajustar la alimentación con un acoplamiento ligero. Un corte ligero “conservador”, con un acoplamiento radial poco profundo, puede matar de hambre a la herramienta y desgastarla al mismo ritmo que un corte agresivo solo porque el grosor de la viruta disminuye al disminuir la profundidad de corte. ¡Un chip ligero no es realmente un chip en absoluto, así que no lo sobrealimentes ni lo desgastes!
- Mala elección del número de flauta para el material o estilo de cortador/herramienta. Demasiadas flautas crean congestión que empaquetan material, mientras que muy pocos números de flauta no proporcionan rigidez en materiales más resistentes y cortan con menos libertad, al tiempo que producen una superficie más gruesa.
- Usar números de manual como techo, no como guía mínima. La mayoría de los gráficos le indicarán que los números de manual (basados en HSS) tienen un multiplicador efectivo de aprox. 3x para herramientas de carburo cuando se considera una línea de base, no un límite, y cuanto más rápido ejecute SFM, más se deteriora la vida útil de la herramienta -, solo tenga en cuenta qué tan rápido.
- Usando la misma velocidad de avance para ranurado y perfilado. Un corte de profundidad completa, en una aplicación de ranurado, pedirá mucho más a la herramienta en cada rotación de flauta que cuando se corta una pasada de acabado que es más liviana, por lo que una alimentación que funcione en un acabado probablemente aplastará la herramienta durante el ranurado.
La relación cuantitativa exacta entre velocidad y vida útil de la herramienta se puede aproximar mediante la ecuación de vida útil de la herramienta de Taylor y se describe matemáticamente en ISO 3685. Prueba de vida útil de herramientas de herramientas de torneado de un solo punto. También debe saber que una vez que excede un determinado SFPM en cualquier herramienta para una aplicación determinada, la tasa de vida útil de la herramienta comienza a disminuir rápidamente. En resumen, no se puede simplemente maximizar la velocidad y minimizar el tiempo de uso de herramientas.
Perspectivas de la industria: transmisiones y velocidades adaptativas y basadas en IA
Para los fabricantes de máquinas, este cambio agudiza la misma habilidad en lugar de reemplazarla. Un operador que no comprende SFM confiará ciegamente en un sistema adaptativo y se perderá el momento en que enmascara un problema de configuración, porque el software tiene fuerza, no juicio. Construimos la detección del husillo que alimenta estos sistemas, y una máquina todavía depende de un maquinista que puede verificar la cordura a 4000 RPM del corte; en el taller ese juicio es lo que separa un objetivo de 6.112 RPM de una realidad de 4.000 RPM.
El mayor cambio en las alimentaciones y velocidades no es una fórmula nueva; es la persona que establece el número. Los sistemas de control adaptativo ahora leen la carga, la vibración y la temperatura del husillo en tiempo real y hacen avanzar o bajar automáticamente la anulación de alimentación en tiempo real para mantener una fuerza de corte constante, en lugar de una alimentación programada constante. Esto está en el corazón del mecanizado de alta velocidad (HSM), tomando cortes radiales muy ligeros a alimentaciones muy altas. La literatura de patentes ya lo reconocía. US20020091460A1, por ejemplo, describe un control adaptativo que ajusta la velocidad de avance efectiva en función de las fuerzas de corte detectadas por los sensores en el husillo. US8880212B2 (Fresado de alto rendimiento) también se reveló el control de las velocidades de alimentación para mantener la carga de mecanizado dentro de un rango predeterminado. Las empresas de software CAM también proporcionan ahora trayectorias de herramientas adaptativas y trocoidales que mantienen el acoplamiento de la herramienta con el material bastante constante, lo que permite que la herramienta se alimente mucho más rápido.
El criterio principal, para el propietario de un taller que busca máquinas con alguna competencia, es que el control adaptativo convierte las tablas de alimentación inicial y las velocidades en puntos de salto en lugar de pistas de aterrizaje. Esto tiene el efecto de aumentar, en lugar de disminuir, la importancia de comprender la física básica detrás del rendimiento de la herramienta de corte. Después de todo, cualquiera que esté familiarizado con SFM, la carga y el adelgazamiento de las virutas aprenderá rápidamente cuándo el autoajuste de una máquina toma decisiones económicas y sensatas y cuándo enmascara un problema fundamental. La investigación sobre economía del mecanizado, como este artículo revisado por pares que examina la elección de los parámetros de corte para una pieza de aluminio compuesto, ha seguido llegando continuamente a la misma conclusión: para obtener la tasa más alta de eliminación de material para la que todavía tiene espacio dentro del marco de la vida útil y el costo de la herramienta, va a hacer ese equilibrio de acuerdo con los mismos principios de velocidad y alimentación que nos han guiado durante un siglo. Para obtener más información desde la máquina hasta CAM, consulte nuestro Blog de mecanizado ANTISHICNC.
Preguntas frecuentes
¿cuál es la diferencia entre alimentaciones y velocidades?
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La velocidad y la alimentación son dos configuraciones diferentes. La ‘velocidad’ es la velocidad de corte: las unidades de SFM (pies de superficie por minuto) indican qué tan rápido un punto en el borde de la herramienta atraviesa el material. La alimentación es la velocidad a la que se avanza hacia el trabajo: pulgadas por minuto en fresado y pulgadas por revolución en torno.
Las velocidades afectan el desgaste de la herramienta, el calor y la cantidad de virutas producidas. Las alimentaciones controlan directamente el espesor del chip, la fuerza del chip y el acabado de una manera que las velocidades no lo hacen. Entonces sí, configuras tanto la velocidad como la alimentación. No es una coincidencia irrelevante que se especifiquen juntos. Por ejemplo, duplicar la velocidad del husillo quema el borde más rápido, mientras que duplicar la alimentación espesa principalmente el chip y carga el husillo, por lo que las dos perillas fallan de dos maneras diferentes y alcanzas una diferente dependiendo de si ves quemaduras o escuchas un pérdida.
¿cómo se calculan las RPM a partir de SFM?
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Para obtener la velocidad del husillo (RPM) a partir de la velocidad de corte (SFM), la fórmula es RPM = (3,82 × SFM) izo D, donde D es el diámetro de la herramienta en pulgadas. El coeficiente 3,82 es 12 dividido por pi. Por ejemplo, una herramienta de 1 pulgada ejecutada a 600 SFM necesita (3,82 × 600) izo 1 = 4584 RPM.
Compruebe siempre que las RPM requeridas estén dentro del rango de su husillo: las herramientas pequeñas que funcionan a velocidades de corte muy altas exigen más RPM de las que muchas máquinas pueden ofrecer.
¿qué alimentaciones y velocidades debo usar para un molino de extremo de aluminio de 1/4"?
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Para un molino de extremo de carburo de 1/4 de pulgada en aluminio 6061, ejecute aproximadamente 700 SFM. Eso equivale aproximadamente a RPM = (3,82 × 700) ~ 0,25 = 10.700 RPM. Multiplique una carga de viruta de 0,0025 « por las tres flautas para una alimentación de aproximadamente 80 IPM.
Si su máquina alcanza un máximo de 4000 RPM, tiene RPM limitadas, así que limite el límite allí y la alimentación caerá a aproximadamente 30 IPM. Empiece siempre de forma conservadora; Escuche la máquina y aumente la velocidad de alimentación solo si el cortador suena limpio.
¿Puedo simplemente utilizar las velocidades y alimentaciones recomendadas por el fabricante?
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¿por qué mi herramienta parlotea o se rompe?
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El ruido y la rotura suelen deberse a una de las pocas causas. Chatter significa que la velocidad de avance o RPM es demasiado alta para la rigidez, la sobresaliente de la herramienta o el soporte de trabajo; reduzca las RPM 10-20%, acorte el voladizo de la herramienta y apriete el soporte de trabajo.
Rotura significa que la alimentación por diente es demasiado alta, la herramienta vuelve a cortar virutas o una pequeña herramienta pasa por su velocidad segura del husillo. Verifique la holgura de las virutas, agregue refrigerante, confirme la alimentación por diente para el diámetro y asegúrese de que una pasada radial ligera no esté privando al diente a través del adelgazamiento de las virutas. Cambie solo una variable a la vez para aislar la solución, y si el ruido regresa en el mismo punto del corte en cada pasada, sospeche de la configuración, la sobresaliente o el accesorio en lugar de los números de alimentación y velocidad en sí.
¿las alimentaciones y las velocidades cambian entre métrico e imperial?
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¿qué es la carga de virutas por diente
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Habla con nuestro equipo de ingeniería
La diferencia entre la máquina correcta y la incorrecta a veces puede ser la dificultad de controlar con precisión las velocidades y velocidades de alimentación. Si está tratando de adaptar el mejor molino o torno a los materiales que mecaniza, nuestros ingenieros pueden ayudarlo a aumentar el tamaño del husillo, el control y la rigidez.
Cómo construimos esta guía
Fabricamos máquinas herramienta; como resultado, analizamos las velocidades de alimentación y las velocidades a través de la lente de las herramientas y máquinas de corte. La mirada del ingeniero de ANTISHICNC a una operación de corte a través de rangos de velocidad de rpm del husillo, rigidez y datos de corte en el mundo real de la máquina. Los datos del taller de maquinaria universitaria y los datos de mecanizado se han utilizado como pautas para crear datos de corte en tablas y se han elaborado ejemplos a mano. revisado por el equipo de ingeniería de ANTISHICNC.
Referencias y fuentes
- Velocidades y alimentaciones « Wikipedia (definición y parámetros)
- Velocidades y alimentacionesUniversidad de Florida, Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial
- Notas de la Calculadora de velocidades y alimentaciones « Centro MIT para Bits y Átomos (Fab Lab)
- Gráfico de velocidades de fresado comunesTaller de máquinas de Olin College
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