Velocidad de Avance vs. Velocidad de Corte: Comparación detallada en mecanizado
Cuando estás realizando un trabajo de mecanizado, dos números son muy importantes: la velocidad de avance y la velocidad de corte. Si te equivocas con ellos, pierdes tiempo, desgastas tus herramientas rápidamente o estropeas la pieza. Si aciertas, todo funciona de manera más fluida, rápida y rentable.
Hablemos de la velocidad de avance y la velocidad de corte y veamos cómo trabajan juntas.
Tasa de alimentación
La velocidad de avance es la velocidad a la que se mueve su herramienta de corte durante un proceso de mecanizado. Indica cuánto se mueve la herramienta en una rotación completa o qué tan rápido se mueve la pieza de trabajo hacia la herramienta de corte, dependiendo de lo que esté haciendo. Es posible que también la escuche llamar velocidad de contacto de la herramienta de corte, especialmente en fresado.
Medirá la velocidad de avance en milímetros o pulgadas por minuto (mm/min o in/min o IPM) para la mayoría de las operaciones, o en milímetros o pulgadas por revolución (mm/rev o in/rev) para torneado o mandrinado.
La velocidad de avance depende de varios factores, como el material de la herramienta, el material de la pieza de trabajo y otros factores de corte como la configuración de su máquina CNC y el tipo de acabado superficial que necesita.
La velocidad de avance afecta la apariencia de su producto terminado. Por eso es importante optimizarla durante el mecanizado CNC. Para calcularla, observará cuántos dientes o estrías tiene su herramienta de corte y cuánto contribuye cada diente al movimiento.
Si bien la velocidad de corte y la velocidad de avance están influenciadas por factores similares, la velocidad de avance tiene un mayor impacto en el aspecto de la pieza final, por lo que su optimización es crucial.
Cómo establecer la velocidad de alimentación óptima
Aquí tienes diferentes factores que debes considerar para encontrar la mejor velocidad de avance:
Ancho de corte
El ancho de corte, o profundidad radial del corte (RDOC), es la distancia a lo largo de la superficie de la pieza de trabajo que su Herramienta CNC cubiertas en una pasada. Cuando el ancho de corte es menor a la mitad del diámetro de la herramienta, puede ocurrir adelgazamiento de la viruta.
El adelgazamiento de viruta ocurre cuando su herramienta no elimina suficiente material por revolución, lo que puede ralentizar su producción. Para evitar esto, aumente su velocidad de avance para mejorar la productividad y prolongar la vida útil de la herramienta. También puede intentar usar una velocidad de corte más alta para solucionar el adelgazamiento de viruta.
Productividad
Su objetivo principal en el mecanizado es eliminar material rápidamente sin dañar su herramienta ni la calidad de la pieza. A veces, aumentar la velocidad de avance le ayudará a trabajar más rápido, pero podría afectar la calidad de la superficie. Intente equilibrar la velocidad y la velocidad de avance para mantener su producción rentable.
Límite de Velocidad de Alimentación
Tu máquina CNC tiene límites específicos de velocidad de avance; hay un mínimo y un máximo que puede manejar. Ir más allá de estos límites no está permitido. Asegúrate de mantenerte dentro de los límites de velocidad de avance de tu máquina y de seguir las recomendaciones del fabricante de la herramienta.
Geometría de la herramienta de corte
La forma de tu herramienta de corte también afecta al acabado superficial. Si su herramienta está diseñada para manejar velocidades de avance más altas, aprovéchela. Las herramientas con más filos de corte cortan menos material por pasada, lo que les permite manejar velocidades de avance más altas. Utilice el diseño de su herramienta para lograr la mejor velocidad de avance.
Capacidad de máquina herramienta
Tasas de alimentación más altas crean más fuerza de corte y vibraciones. Máquina CNC tiene límites basados en su fuerza, potencia y estabilidad. Elija la velocidad de avance adecuada según la capacidad de su máquina para manejar estas fuerzas y vibraciones.
Acabado superficial
Para obtener un acabado superficial liso, utilice una velocidad de avance menor para las operaciones de acabado y una velocidad de avance mayor para los desbastes. Por ejemplo, utilice una velocidad de avance de 0.01 a 0.05 mm/rev para el acabado y de 0.1 a 0.3 mm/rev para el desbaste. Ajuste su velocidad de avance para cumplir con los requisitos de rugosidad superficial.
Velocidad de corte
La velocidad de corte es la rapidez con la que la superficie del material se mueve al pasar por la fresa CNC. Se mide como la distancia que recorre la herramienta en un minuto, generalmente en pies por minuto (ft/min), pies de superficie por minuto (SFM) o metros por minuto (m/min).
Si la velocidad es demasiado alta, puede generar demasiado calor, lo que provoca que la herramienta se desgaste rápidamente o incluso se rompa. Si la velocidad es demasiado baja, la herramienta puede no eliminar material de manera eficiente, lo que reduce la productividad. El uso de refrigeración y lubricación adecuadas ayuda a controlar el calor y mantiene tanto la herramienta como el material en buenas condiciones.
Las velocidades más altas pueden dar acabados más lisos, pero si la velocidad es demasiado alta, puede causar vibraciones o chapoteo, arruinando la superficie. Las velocidades más lentas pueden hacer que la superficie sea más áspera, especialmente con materiales más duros.
Elegir la velocidad de corte adecuada ayuda a mejorar la eficiencia, ya que puede reducir la necesidad de trabajos de acabado adicionales.
Cómo establecer la velocidad de corte óptima
Esto es lo que debes tener en cuenta:
- Los materiales más duros necesitan velocidades más lentas para evitar que la herramienta se desgaste demasiado rápido, mientras que los materiales más blandos como el aluminio se pueden cortar a velocidades más altas.
- Las herramientas hechas de materiales más resistentes pueden soportar velocidades más rápidas sin desgastarse rápidamente. Las herramientas más blandas se desgastan más rápido a altas velocidades, por lo que no duran tanto.
- Si la herramienta es cara o está pensada para durar mucho tiempo, querrás usar una velocidad de corte más baja para reducir el desgaste. Pero si la herramienta es barata y solo la necesitas para trabajos cortos, puedes usar velocidades más altas.
- Los cortes más profundos generan más calor y ejercen más presión sobre la herramienta, por lo que necesitará reducir la velocidad para evitar daños. Si usa una alta velocidad con cortes profundos, puede desgastar la herramienta rápidamente, aumentando las fuerzas de corte y creando un mal acabado. Los cortes poco profundos le permiten usar velocidades más altas y hacen que el proceso sea más eficiente.
¿Cuál es la relación entre la velocidad de avance y la velocidad de corte?
La velocidad de avance y la velocidad de corte se afectan mutuamente. Si aumenta la velocidad de corte sin cambiar la velocidad de avance, su herramienta puede desgastarse más rápido y la superficie puede no ser lisa.
Si la velocidad de avance es demasiado alta para la velocidad de corte, puede someter la herramienta a demasiada tensión y provocar vibraciones, lo que puede reducir la vida útil y la precisión de la herramienta.
Es importante encontrar el equilibrio adecuado entre la velocidad de avance y la velocidad de corte. Esto ayuda a eliminar material rápidamente mientras se mantiene la herramienta en buen estado y se garantiza una superficie lisa.
Importancia de la velocidad de avance y la velocidad de corte en el mecanizado CNC
En Mecanizado CNC, la velocidad de avance y la velocidad de corte son importantes porque afectan la eficiencia del proceso y la calidad de su producto final. Equilibrar la velocidad de avance y la velocidad de corte ayuda a que sus herramientas duren más y mantiene la calidad alta. También reduce los errores y el desperdicio, especialmente en industrias precisas como la aeroespacial.
Usar las velocidades y el enfriamiento correctos evita la acumulación de calor, especialmente con materiales duros. Los ajustes correctos le brindan una superficie lisa, cumplen con las especificaciones de diseño y mantienen intacta la resistencia y la forma del material.
Comparación de la velocidad de avance vs. la velocidad de corte en diferentes procesos de mecanizado
Aquí tienes un desglose simple de cómo la velocidad de avance y la velocidad de corte varían en diferentes procesos de mecanizado:
Fresado CNC La velocidad de corte depende de la velocidad del husillo y el tamaño de la herramienta. La velocidad de avance está influenciada por la carga de viruta. Las velocidades de avance más rápidas remueven más material pero pueden afectar el acabado superficial.
Girando: La velocidad de corte se mantiene igual para piezas redondas, pero la velocidad de avance cambia dependiendo de la profundidad de corte y el diseño de la herramienta.
Perforación: La velocidad de corte se controla mediante las RPM del husillo. La velocidad de avance afecta la forma y la eliminación de las virutas.
Rectificado: La velocidad de avance es lenta para obtener acabados suaves, pero la velocidad de corte necesita ser alta para acelerar el proceso.
Enhebrado: La velocidad de corte se mantiene baja para obtener roscas precisas, mientras que el avance se mantiene constante para mantener el paso de rosca correcto.
Cómo calcular la velocidad de corte y el avance
Para calcular la velocidad de corte en mecanizado, usa esta fórmula:
Velocidad de corte (SFM) = π x D x N / 12
Dónde:
- D = Diámetro de la herramienta de corte (en pulgadas)
- N = Velocidad del husillo (RPM)
Comparación de la velocidad de corte y la tasa de avance en quince factores
| Factor | Velocidad de corte | Velocidad de alimentación |
| Definición | Velocidad a la que la herramienta se mueve a lo largo de la superficie (SFM o m/min). | Velocidad a la que la herramienta se mueve hacia la pieza de trabajo (PPM o mm/rev). |
| Unidades de Medida | SFM, ft/min, o m/min | mm/min, in/min, IPM, mm/rev, o in/rev. |
| Velocidad de eliminación de material | Las altas velocidades aumentan la tasa de remoción de material (MRR), especialmente en el mecanizado de alta velocidad. | Mayores velocidades de avance aceleran la remoción de material. |
| Desgaste de la herramienta | Las velocidades más altas causan un desgaste más rápido de la herramienta si no se optimizan. | Las altas velocidades de avance también pueden causar desgaste, pero no tanto como la velocidad de corte. |
| Vibración y estabilidad | Las velocidades más altas pueden causar vibración, lo que reduce la precisión. | Las altas velocidades de avance pueden causar inestabilidad, especialmente con cortes profundos o herramientas frágiles. |
| Consumo de energía | Las velocidades más rápidas consumen más energía debido a la fricción y al calor. | La velocidad de avance también afecta la potencia, pero no tanto como la velocidad de corte. |
| Formación de virutas | La velocidad afecta el flujo de viruta, ayudando a una remoción de material más suave cuando se optimiza. | La velocidad de avance afecta el tamaño de la viruta; velocidades de avance más altas crean virutas más gruesas. |
| Acabado superficial | La velocidad tiene un pequeño efecto, pero puede influir en la consistencia. | La velocidad de avance afecta el acabado superficial de manera más directa; velocidades de avance más bajas dan acabados más finos. |
| Temperatura de corte | Las velocidades más altas generan más calor, lo que puede dañar herramientas y piezas de trabajo. | La velocidad de avance tiene un efecto menor en la temperatura en comparación con la velocidad de corte. |
| Desgaste de herramientas (Repetido) | Mayor velocidad aumenta la fricción y causa más desgaste. | Las altas velocidades de avance causan desgaste, pero menos que la velocidad de corte. |
| Rugosidad superficial | La velocidad afecta indirectamente a la rugosidad al influir en el flujo de virutas y el desgaste. | La velocidad de avance afecta más a la rugosidad; velocidades de avance más altas conducen a superficies más rugosas. |
| Marcas de vieira | La velocidad tiene poco efecto en las marcas de vieira. | La velocidad de avance juega un papel clave; velocidades más altas crean marcas más visibles. |
| Estabilidad de la máquina | Las altas velocidades pueden causar inestabilidad, especialmente con piezas precisas. | Las altas velocidades de avance también pueden desestabilizar la máquina, especialmente con herramientas o piezas de trabajo frágiles. |
| Directriz y generatriz | La velocidad de corte ayuda a crear la directriz en la trayectoria de mecanizado. | La velocidad de avance crea la generatriz, controlando el movimiento de la herramienta a lo largo de la pieza de trabajo. |
| Generación de calor | La velocidad es el factor principal en la generación de calor en el filo de corte. | La velocidad de avance también contribuye, pero de manera menos significativa que la velocidad de corte. |
Errores comunes al ajustar la velocidad de avance y la velocidad de corte.
Aquí tienes errores comunes que debes evitar al configurar la velocidad de avance y la velocidad de corte, y cómo pueden afectar al mecanizado:
Ignorando el desgaste de la herramienta: Las herramientas desgastadas pueden causar imprecisiones. Las revisiones regulares de las herramientas son importantes para mantener un rendimiento de corte constante.
Enganche incorrecto de la herramienta Usar las velocidades de avance incorrectas al empezar a cortar puede causar vibraciones, dañando la superficie.
Ignorando Límites de Máquina: No todas las máquinas CNC pueden manejar altas velocidades de avance o corte, lo que puede causar inestabilidad.
No hacer ajustes regulares: Los procesos de fabricación cambian, por lo que las velocidades y avances deben ajustarse para mantener la eficiencia.
Técnicas Avanzadas en la Gestión de la Velocidad de Avance y la Velocidad de Corte
Para obtener el mejor rendimiento y la vida útil de su máquina CNC, puede utilizar técnicas avanzadas para gestionar la velocidad de avance y la velocidad de corte.
Mantenimiento predictivo
Esta técnica te ayuda a monitorear el estado de tus herramientas de corte y máquina para predecir cuándo se necesita mantenimiento. Al hacer un seguimiento de aspectos como el desgaste de la herramienta y la temperatura de corte, el mantenimiento predictivo te permite ajustar las velocidades y avances antes de que ocurra una falla de la herramienta o una interrupción de la máquina. Esto ayuda a que tus herramientas duren más y tu máquina funcione de manera más eficiente.
Control Adaptativo
El control adaptativo permite que su máquina realice ajustes en tiempo real a las velocidades de avance y corte basándose en las condiciones. Se adapta a cambios en la dureza del material, la carga de viruta o la estabilidad de la máquina.
Esta técnica asegura que el proceso se mantenga eficiente y consistente. Esto le ayuda a evitar la rotura de herramientas, mejorar la remoción de material y obtener un mejor acabado superficial, incluso cuando las condiciones cambian.
Servicios de Mecanizado de Precisión CNC con DEK
Para obtener los mejores resultados de mecanizado CNC, concéntrese en la velocidad de avance correcta, la velocidad de corte, la profundidad de corte, el tipo de herramienta y el acabado superficial. Pero no tiene que preocuparse por nada de esto cuando subcontrata a DEK. Con nuestros experimentados operarios de máquinas y programadores CNC, siempre obtendrá las mejores piezas mecanizadas cada vez que trabaje con nosotros. Póngase en contacto con DEK hoy para todas sus necesidades de mecanizado CNC.
Conclusión
El mecanizado CNC se basa en pequeños detalles, y factores como la velocidad de avance, la velocidad de corte, la profundidad de corte y la velocidad de avance son muy importantes. Estas configuraciones impactan la vida útil de la herramienta y la calidad del producto final.
Si bien las fórmulas pueden ayudarte a encontrar la configuración correcta, el mecanizado CNC también se trata de usar tus habilidades. Se necesita observación, conocimiento y ajustes rápidos para obtener los mejores resultados.
