Velocidad de avance y velocidad de corte:¿Cuál es la diferencia en el mecanizado CNC?

El mecanizado CNC (control numérico computarizado) es un proceso de fabricación sustractivo, que utiliza códigos programados para controlar el movimiento del eje de la herramienta. Los códigos programados incluyen todos los parámetros de corte necesarios como el movimiento de la herramienta de corte, velocidades del husillo, avances, RPM, etc.

Es esencial tener en cuenta estos parámetros al diseñar los productos para las operaciones de mecanizado CNC. Estos parámetros asegurarán la optimización de varias partes del proceso de mecanizado CNC. La vida útil de la herramienta y el consumo de energía se optimizarán mediante la velocidad de corte. El tiempo de mecanizado y la rugosidad de la superficie de los productos terminados se regirán por la velocidad de avance.

Por lo tanto, los ingenieros y maquinistas deben conocer la velocidad de corte y la velocidad de avance junto con la diferencia entre ellos y cómo derivar la velocidad de corte y la velocidad de avance. Sigue leyendo.

¿Qué es la tasa de alimentación?

Durante una revolución del husillo, la distancia recorrida por la herramienta de corte se conoce como velocidad de avance. También puede denominarse velocidad de enganche de la herramienta de corte y, para la operación de fresado, generalmente se mide en pulgadas/minuto o milímetros/minuto.

Para operaciones de mandrinado y torneado, se puede medir en pulgadas/revolución o milímetros/revolución. La variación en las velocidades de avance dependerá del material en bruto (acero, madera, aluminio, acero inoxidable, etc.), el material de la herramienta (herramienta de corte HSS, cerámica, cermet, etc.) y otros factores de corte, como la superficie. acabado y las características de la máquina CNC.

La estética de los productos mecanizados dependerá de la velocidad de avance y, por lo tanto, la optimización de la velocidad de avance es crucial en los procesos de mecanizado CNC.

Selección de la tasa de alimentación óptima

Cada aspecto del proceso de mecanizado CNC está directamente relacionado con la velocidad de avance, desde la seguridad hasta la productividad, la vida útil de la herramienta y la calidad del producto. Al elegir la velocidad de alimentación, se deben considerar los siguientes factores.

Productividad

Para las tasas de productividad más altas, la velocidad de alimentación se puede aumentar perdiendo la calidad de la superficie. En otro caso, manteniendo estable la velocidad de avance, se puede aumentar la velocidad de corte.

Acabado superficial

Se puede lograr un mejor acabado superficial con velocidades de avance más bajas. Se puede considerar una velocidad de avance gruesa para el corte preliminar. Por ejemplo, la velocidad de avance puede considerarse de 0,01 a 0,05 mm/rev para operaciones de acabado y de 0,1 a 0,3 mm/rev para operaciones de torneado de desbaste.

Límite de tasa de avance

Las máquinas-herramienta disponibles disponen de varilla de avance por avance, dentro del límite mínimo y máximo. Para estas máquinas herramienta, no se permite más allá del límite, pero solo se pueden aplicar algunas opciones de velocidad de avance dentro del rango para las máquinas herramienta de torno convencionales.

Geometría de la herramienta de corte

El acabado superficial de los productos puede verse afectado por la geometría de la herramienta, además de la velocidad de avance. Se puede preferir un valor más alto para la geometría de la herramienta, si la geometría lo permite.

Capacidad de máquina herramienta

La alta fuerza de corte y las altas vibraciones pueden ocurrir debido a la mayor velocidad de avance. La velocidad de avance debe elegirse en función de la absorción y transmisión de fuerzas elevadas y vibraciones de la máquina herramienta.

¿Qué es la velocidad de corte?

La velocidad relativa entre la herramienta de corte y la superficie de la pieza de trabajo se conoce generalmente como velocidad superficial o velocidad de corte. También se puede definir como la distancia lineal de metros por minuto o pies por minuto que el material de la herramienta de corte pasa sobre la superficie de la pieza de trabajo para un proceso de corte.

Los principales parámetros del mecanizado CNC, como el consumo de energía, la temperatura de corte y la vida útil de la herramienta, etc., estarán determinados por la velocidad de corte. Los valores de velocidad de corte variarán según los diferentes materiales, como acero con alto contenido de carbono, acero con bajo contenido de carbono, aluminio y plásticos. algunas herramientas o procesos, como herramientas de roscado y herramientas de moleteado, se operarán a velocidades de corte más bajas que las mencionadas.

Selección de la velocidad de corte óptima

Para obtener el mejor resultado del proceso de mecanizado CNC, se debe garantizar la velocidad de corte óptima. La velocidad de corte óptima para un proceso de mecanizado CNC en particular se puede predecir utilizando los siguientes factores.

Dureza de la pieza de trabajo

La resistencia de un material a la deformación causada por la abrasión, la indentación y el rayado generalmente se denomina dureza. Durante el proceso de mecanizado, se debe tener cierto cuidado con las piezas de trabajo más duras, ya que pueden deteriorar fácilmente el rendimiento de la herramienta. Durante el mecanizado de un material más duro, se deben imponer velocidades de corte más lentas. por ejemplo, se requiere una velocidad de corte más baja para el titanio en comparación con el acero.

La fuerza de la herramienta de corte

Para las operaciones de mecanizado, la resistencia de la herramienta del filo juega un papel crucial en las velocidades de corte permisibles. Por ejemplo, durante el mecanizado, para velocidades de corte más altas, se pueden utilizar herramientas de corte fabricadas con materiales de alta resistencia como el diamante y el nitruro de boro y carbono. Por otro lado, para velocidades de corte más bajas, se pueden utilizar las herramientas de corte que están hechas de acero rápido.

Vida útil de la herramienta

Con velocidades de corte más altas, los materiales más blandos de la herramienta de corte se desgastarán rápidamente, lo que reducirá la vida útil de la herramienta. Otro factor crucial para determinar la velocidad de corte es cuánto tiempo quiere trabajar el ingeniero o maquinista en esa herramienta. Principalmente, esto incluirá parámetros como el costo de la herramienta y la cantidad de piezas producidas. Si estos parámetros están dentro de los límites permitidos, entonces se puede utilizar la alta velocidad de corte.

¿Por qué son importantes las velocidades y los avances en el mecanizado?

Las velocidades y los avances son importantes en el mecanizado porque determinan la velocidad a la que se elimina el material y cuánto material se elimina.

Las velocidades y los avances pueden influir significativamente en la vida útil de una herramienta.

La diferencia entre la velocidad de avance y la velocidad de corte puede determinarse mediante un factor crucial llamado temperatura de corte porque la temperatura de corte más alta puede afectar a parámetros como la vida útil de la herramienta y la rugosidad de la superficie.

Los efectos de mala calidad de las velocidades y los avances no son visibles en materiales más blandos (aluminio o resina), porque hay un amplio margen de error. Sin embargo, los efectos de mala calidad de las velocidades y avances son visibles en materiales más duros (titanio o Inconel) porque hay un rango limitado de error.

La herramienta de corte se romperá rápidamente si hay una ligera diferencia entre la velocidad y la velocidad de avance.

Las velocidades y avances son obligatorios para lograr una mejor rugosidad superficial. Si la máquina funciona con un valor alto de tasa de herramienta y velocidad del husillo, las marcas de vibración aparecerán en la superficie del material.

Diferencia entre avance y velocidad de corte

Si bien tanto la velocidad de avance como la velocidad de corte afectarán el rendimiento general de la máquina, en realidad se refieren a dos cosas diferentes. Para obtener los mejores resultados de su máquina CNC, es importante entender la diferencia entre los dos.

1. La principal diferencia entre la velocidad de avance y la velocidad de corte es que la velocidad de avance es la velocidad a la que la herramienta se mueve a través de la pieza de trabajo, mientras que la velocidad de corte es la velocidad a la que se mueve el filo de la herramienta.

En otras palabras, la velocidad de avance es una medida de qué tan rápido se mueve la herramienta a través del material, mientras que la velocidad de corte es una medida de qué tan rápido corta realmente la herramienta.

2. La velocidad de corte da una generatriz y generalmente se mide en m/min o pies/min, denotada por Vc. La velocidad de avance da una directriz y generalmente se mide en mm/rev o mm/min, denotada por s o f.

3. Durante el mecanizado, la velocidad de corte influirá en la fuerza de corte y el consumo de energía. Pero la velocidad de avance no influye.

4. La velocidad de corte no tiene ningún papel en desviar la dirección de la viruta de la ortogonal. Sin embargo, casi en todos los casos, la velocidad de avance influirá en el flujo de la dirección real de la viruta.

5. La temperatura de corte, el desgaste de la herramienta y la vida útil de la herramienta se ven menos afectados por la velocidad de avance. Pero la velocidad de corte se verá muy afectada.

6. La generación de festones o marcas de avance en la superficie maquinada no tiene la participación directa de la velocidad de corte. Sin embargo, las marcas festoneadas en la superficie del producto terminado estarán directamente relacionadas con la velocidad de avance y esto representará directamente la rugosidad de la superficie.

El siguiente cuadro de velocidad de corte y velocidad de avance proporciona una comprensión más visual de las diferencias.

Parámetro	Velocidad de corte	Tasa de alimentación
Generatriz y Directriz	La directriz es generada por la velocidad de corte	Generatrix se genera por tasa de alimentación
Unidades de movimiento y E corto F forma	Medido en metros por minuto (m/min) o pies por minuto (ft/min) y denotado por Vc	Medido en metros por revolución (mpr) o pulgadas por revolución y denotado por s o f
Chip D dirección	Sin efecto al desviarse de la dirección ortogonal del chip	Afecta la dirección real del flujo de viruta
Corte F fuerza y ​​consumo de energía	Influir en la fuerza de corte y el consumo de energía	No influye en la fuerza de corte y el consumo de energía
Rugosidad de la superficie y marcas festoneadas	No relacionado directamente con el festoneado o marcas producidas en la superficie mecanizada	Directamente relacionado con las marcas festoneadas en la superficie acabada
Temperatura de corte, vida útil de la herramienta y desgaste de la herramienta	Muy impactado	Menos impactado

¿Cómo se determina la velocidad de avance y la velocidad de corte?

El gráfico anterior revela todos los parámetros necesarios que intervienen para determinar la velocidad de corte y el avance. Para determinar la velocidad de corte y el avance, la velocidad del husillo es el requisito básico. El avance final se puede lograr siguiendo dos métodos, en primer lugar, determinando el avance por diente y, en segundo lugar, utilizando este avance por diente, se puede determinar el avance de la herramienta.

Otras consideraciones importantes

Límite de velocidad del eje

Se requerirán los pies de superficie por minuto (SFM) basados ​​en el material y el diámetro del cortador para definir la velocidad del cortador en RPM. A veces, con el cálculo de la velocidad de las herramientas y/o de ciertos materiales, la velocidad calculada resulta inviable.

En tal caso, el maquinista debe operar la herramienta con la velocidad máxima de la máquina cómoda y se mantiene la carga de viruta requerida para el diámetro. De esta manera, a la velocidad máxima de la máquina, se pueden lograr los parámetros óptimos.

Ruta no lineal

Generalmente, las velocidades de avance se asumen como un movimiento lineal, es decir, la distancia lineal recorrida. No obstante, existen algunos casos en los que los avances se considerarán en un arco o trayectoria de interpolación circular (diámetro exterior o diámetro interior). A medida que aumenta la profundidad de corte, aumenta el ángulo de enganche en una herramienta, lo que conduce a una trayectoria no lineal. El enganche de la herramienta es mayor para las esquinas internas en comparación con las esquinas externas.

Interacción de la velocidad de corte y la velocidad de avance

Durante el mecanizado, la herramienta de corte comprime la superficie de la pieza de trabajo y elimina una fina capa de material en forma de viruta. Se desea que la velocidad relativa entre la pieza de trabajo y el cortador transmita la fuerza de compresión requerida. La velocidad relativa primaria se produjo mediante la velocidad de corte, lo que ayuda a prever la eliminación de material.

Para prever el material eliminado de la superficie total de la pieza de trabajo, se debe proporcionar otro movimiento sincrónico conocido como movimiento de avance a la fresa o la pieza de trabajo (diferente para las diferentes operaciones de fresado) a lo largo de la dirección deseada. Estas acciones simultáneas de velocidad de avance y velocidad de corte junto con el movimiento de avance cumplirán los requisitos básicos del mecanizado.

Conclusión

Las velocidades y los avances son necesarios para optimizar las diversas partes de los parámetros de mecanizado CNC, como la vida útil de la herramienta, el consumo de energía, el tiempo y la rugosidad. Hacer que la interacción de la velocidad de corte y la tasa de avance sea de gran beneficio para la producción de piezas mecanizadas CNC. Por lo tanto, para decidir las velocidades y los avances, los ingenieros y maquinistas deben entenderlos por completo.

En WayKen, nuestros ingenieros y maquinistas experimentados están disponibles para satisfacer diferentes necesidades de mecanizado para garantizar que se fabriquen las piezas y los productos que necesita. Si le preocupan las velocidades de corte y las tasas de avance en sus piezas mecanizadas CNC, contáctenos hoy. Siempre obtendrá la pieza mejor mecanizada que espera.

Preguntas frecuentes

¿La velocidad de corte y el avance son iguales?

No, la velocidad de corte y la velocidad de avance no son lo mismo. La velocidad de corte es la velocidad a la que la herramienta de corte se mueve a través del material que se está cortando. La velocidad de avance es la velocidad a la que el material que se está cortando se mueve más allá de la herramienta de corte.

¿Qué significa SFM en el mecanizado?

SFM, también llamada velocidad de superficie, significa Pies de superficie por minuto y es una medida común de la velocidad de corte en el mecanizado. Representa el número de pies que una herramienta puede recorrer a través de una pieza de trabajo en un minuto. Cuanto mayor sea el SFM, mayor será la velocidad de corte.

¿Por qué los ingenieros y maquinistas tienen que considerar las velocidades de corte y las tasas de avance durante el mecanizado CNC?

Los ingenieros y maquinistas deben considerar las velocidades de corte y las tasas de avance durante el mecanizado CNC porque afecta directamente la calidad del producto terminado. Si la velocidad de corte es demasiado lenta, el material no se cortará limpiamente y habrá riesgo de rebabas u otras imperfecciones.