Diferencia entre la velocidad de avance y la velocidad de corte en el mecanizado CNC

El mecanizado CNC es un proceso de fabricación sustractivo que consiste en cortar virutas de material hasta lograr el producto final. Entonces, primero, los maquinistas necesitan saber la cantidad de material que la máquina cortará en una revolución y la velocidad a la que se moverá la máquina CNC. Aquí es donde la diferencia entre la velocidad de avance y la velocidad de corte es importante.

Al diseñar las piezas para el mecanizado CNC, es importante tener en cuenta estos parámetros. Esto se debe a que aseguran la optimización de diferentes partes del proceso de mecanizado CNC. Si bien la velocidad de corte es más importante para optimizar factores como la vida útil de la herramienta y el consumo de energía, la velocidad de avance es vital para determinar el tiempo de mecanizado y la rugosidad del área acabada. Este artículo comparará la velocidad de avance con la velocidad de corte y explicará cómo derivar cada una de ellas.

¿Qué es la velocidad de corte?

La velocidad de corte se define generalmente como la velocidad relativa entre la superficie de la pieza de trabajo y la herramienta de corte. Algunos expertos también lo definen como la rapidez con la que la pieza de trabajo se mueve más allá del borde de corte de la herramienta. Los maquinistas lo miden en metros por minuto (m/min) o pies por minuto (ft/min). La velocidad de corte es un factor bastante importante en la determinación de otros parámetros del mecanizado CNC, como la temperatura de corte, el consumo de energía, la vida útil de la herramienta, etc. Su influencia en estos parámetros sirve como una diferencia significativa entre la velocidad de avance y la velocidad de corte.

Es necesario asegurarse de que la velocidad de corte sea la óptima para que el proceso de mecanizado CNC dé la mejor pieza. Sin embargo, es posible predecir la velocidad de corte óptima para un proceso de mecanizado CNC en particular considerando otros factores. Ejemplos de tales factores incluyen:

Dureza de la pieza de trabajo

Uno de los factores más importantes que determinan la velocidad de corte es la dureza del material que se corta. Cuanto más duro es el material, más lenta es la velocidad de corte y viceversa. Por ejemplo, el mecanizado de materiales como el acero requerirá una velocidad de corte más baja en comparación con el aluminio.

Material para herramientas de corte

Hay diferentes herramientas de torno utilizadas para varios mecanizados CNC. Cada una de estas herramientas también está hecha con diferentes materiales, por lo que posee diferentes propiedades de dureza. El material de la herramienta de corte tendrá un impacto significativo en la velocidad de corte utilizada en un proceso de mecanizado. Si el material de corte es de alta resistencia, el maquinista puede utilizar una alta velocidad de corte con un pequeño detrimento. Sin embargo, los materiales de herramientas de corte más suaves tenderán a desgastarse rápidamente con velocidades de corte más altas. Esto conducirá a una vida útil más corta de la herramienta.

La vida útil esperada de la herramienta

El tiempo que el maquinista quiere que dure la herramienta es otro factor importante para determinar la velocidad de corte. Esto incluirá considerar variables como cuánto cuesta la herramienta y el costo de la herramienta en comparación con la cantidad de piezas que se producen. Si variables como esta son favorables, entonces una alta velocidad podría ser viable para su uso.

¿Qué es la tasa de alimentación?

La velocidad de avance es la distancia que recorre la herramienta de corte durante una revolución del husillo. También se define como la velocidad a la que el cortador avanza contra la pieza de trabajo. Se mide en pulgadas por revolución o milímetros por revolución (ipr o mpr) para procesos de torneado y mandrinado. Sin embargo, los maquinistas usan pulgadas por minuto o milímetros por minuto (ipm o mpm) para procesos de fresado. Al calcular la velocidad de avance, el maquinista considera la cantidad de canales (o dientes) que tiene la herramienta de corte y calcula la velocidad de avance para cada diente.

La velocidad de avance también afecta a los mismos factores que influye la velocidad de corte. La única diferencia es que sus efectos son en menor medida. Sin embargo, la velocidad de avance es importante en el aspecto estético final de la pieza mecanizada (es decir, el acabado superficial de la pieza mecanizada). Por lo tanto, su optimización también es muy importante en los procesos de mecanizado CNC. Para determinar su valor óptimo, los maquinistas consideran factores como los siguientes:

Ancho de corte

Cualquier ancho de corte inferior a la mitad del diámetro provoca el adelgazamiento de la viruta. El adelgazamiento de viruta es un defecto de fabricación en el que se reduce la carga de viruta (cantidad de material cortado por la herramienta en una revolución). El adelgazamiento de la viruta podría conducir a un tiempo de entrega más largo; por lo tanto, es importante evitarlo. Además, aumentar la velocidad de avance ayudará a reducir los efectos del adelgazamiento de la viruta y, por lo tanto, aumentará la productividad y la vida útil de la herramienta.

Otros factores que podrían influir en la tasa de alimentación incluyen:

• El tipo de herramienta.
• La potencia disponible en el eje de la máquina.
• La fuerza de la pieza de trabajo.
• Las roscas por pulgada (TPI) para machos de roscar, cabezales de roscado y herramientas de roscado, etc.

¿Cuál es la diferencia entre la velocidad de avance y la velocidad de corte?

Debido a los tipos cercanos de definiciones que tienen ambos parámetros, es posible confundirlos entre sí. Algunos maquinistas también se referirían a este parámetro como la diferencia entre velocidades y avances. Hay bastantes factores prácticos que sirven como diferencia entre la velocidad de avance y la velocidad de corte. Ejemplos de tales factores incluyen:

Temperatura de corte y vida útil de la herramienta

La temperatura de corte es un factor crucial que demuestra una diferencia entre la velocidad de avance y la velocidad de corte. Esto se debe a que la temperatura de corte más alta puede obstaculizar parámetros como la vida útil de la herramienta y el acabado superficial de la pieza. El alcance del efecto de ambos parámetros sobre la temperatura de corte y la vida útil de la herramienta los diferencia entre sí. Tiene un efecto comparativamente menor sobre la temperatura de corte y la vida útil de la herramienta que la velocidad de corte para la velocidad de avance. Por lo tanto, la diferencia entre la velocidad de avance y la velocidad de corte es el alcance de su efecto sobre la temperatura de corte y la vida útil de la herramienta.

Rugosidad de la superficie y marcas festoneadas

Las marcas festoneadas también se conocen como marcas de alimentación. Estas marcas siempre acompañan a los prototipos y piezas mecanizadas por CNC, y son la causa principal de la rugosidad superficial. La velocidad de avance tiene una influencia directa en las marcas festoneadas presentes en cualquier parte. Por lo tanto, cuanto mayor sea la velocidad de avance, mayor será el grado de marcas festoneadas y la rugosidad de la superficie. Sin embargo, la velocidad de corte no afecta las marcas festoneadas; por lo que no afecta a los acabados superficiales.

Directriz y Generatriz

En geometría, una generatriz es un punto o superficie que genera una nueva forma cuando se mueve a lo largo de una parte determinada. El camino dado a través del cual se mueve la generatriz es la directriz. En el mecanizado, el objetivo básico es crear superficies geométricas con acabados estéticamente agradables y mayor precisión. Por lo tanto, estos dos parámetros son necesarios en los procesos de mecanizado. La diferencia entre velocidades y avances es que la velocidad de corte proporciona la generatriz mientras que el movimiento de avance proporciona la directriz.

Otros factores que diferencian entre la velocidad de avance y la velocidad de corte incluyen:

• Unidades de medida.
• Impacto en la fuerza de corte y el consumo de energía.
• Además, el movimiento que genera la velocidad de corte y la velocidad de avance es diferente (movimiento de corte y movimiento de avance, respectivamente).

PARÁMETRO	VELOCIDAD DE CORTE	VELOCIDAD DE AVANCE
Temperatura de corte y vida útil de la herramienta	Afecta en mayor medida a estos parámetros.	Afecta a estos parámetros en menor escala.
Rugosidad de la superficie y marcas festoneadas	No influye en la rugosidad de la superficie.	Tiene una influencia significativa en la rugosidad de la superficie de una pieza acabada.
Directrix y Generatrix	La velocidad de corte genera la directriz.	La tasa de alimentación genera la generatriz.
Unidades de movimiento	Los maquinistas lo midieron en metros por minuto (m/min) o pies por minuto (ft/min).	Los maquinistas lo miden en metros por revolución (mpr) o pulgadas por revolución (ipr).
Generación de movimiento	El movimiento de corte genera velocidad de corte.	El movimiento de avance genera una velocidad de avance.
Impacto en la fuerza de corte y consumo de energía	La velocidad de corte afecta los parámetros a mayor escala.	La tasa de alimentación influye en estos parámetros en un nivel más pequeño.

Cómo determinar la velocidad de corte y el avance

Esta imagen muestra todos los parámetros involucrados en la determinación de la velocidad de corte y la velocidad de avance. Notará que la velocidad del husillo es la base para determinar tanto la velocidad de corte como la velocidad de avance. Además, la tasa de alimentación involucra dos fórmulas antes de llegar a la respuesta final. Primero hay que determinar el avance por diente. Ese valor se usa luego para determinar la velocidad de avance de la herramienta de corte.

Conclusión

Determinar la tasa de avance y la velocidad de corte óptimas pueden ser los factores que mejoren su proceso de mecanizado CNC para obtener una pieza mecanizada adecuadamente. Sin embargo, no es necesario que se preocupe por ninguno de estos problemas de producción cuando subcontrata a RapidDirect. Con nuestros maquinistas experimentados y programadores de máquinas CNC, siempre obtendrá la pieza mejor mecanizada cada vez que trabaje con nosotros. Por lo tanto, comuníquese con RapidDirect hoy mismo para todas sus necesidades de mecanizado CNC.