Taxa de Avanço vs Velocidade de Corte: Comparação Detalhada em Maquinação
Quando está a executar um trabalho de maquinação, dois números são muito importantes: a velocidade de avanço e a velocidade de corte. Se os errar, perde tempo, desgasta as suas ferramentas rapidamente ou estraga a peça. Se os acertar, tudo corre de forma mais suave, rápida e económica.
Vamos discutir a velocidade de avanço versus a velocidade de corte e ver como funcionam em conjunto.
Qual é a Taxa de Avanço?
A taxa de avanço é a velocidade com que a sua ferramenta de corte se move durante um processo de maquinação. Indica a distância que a ferramenta percorre numa rotação completa ou a rapidez com que a peça de trabalho se move em direção à ferramenta de corte, dependendo do que está a fazer. Também pode ouvir falar de velocidade de engajamento da ferramenta de corte, especialmente em fresagem.
Medirá a velocidade de avanço em milímetros ou polegadas por minuto (mm/min ou pol/min ou IPM) para a maioria das operações, ou em milímetros ou polegadas por revolução (mm/rev ou pol/rev) para torneamento ou mandrilamento.
A taxa de avanço depende de vários fatores, como o material da ferramenta, o material da peça de trabalho e outros fatores de corte, como as configurações da sua máquina CNC e o tipo de acabamento de superfície de que necessita.
A taxa de avanço afeta o aspeto do seu produto acabado. É por isso que é importante otimizá-la durante a maquinação CNC. Para a calcular, terá em conta quantos dentes ou arestas tem a sua ferramenta de corte e quanto cada dente contribui para o movimento.
Embora a velocidade de corte e a taxa de avanço sejam influenciadas por fatores semelhantes, a taxa de avanço tem um impacto maior na aparência da peça final, pelo que a sua otimização é crucial.
Como Definir a Taxa de Avanço Ótima?
Aqui estão diferentes fatores que precisa de considerar para encontrar a melhor taxa de avanço:
Largura de corte
A largura de corte, ou profundidade radial de corte (RDOC), é a distância ao longo da superfície da peça que a sua Ferramenta CNC coberturas numa única passagem. Quando a largura de corte é inferior a metade do diâmetro da ferramenta, pode ocorrer o afinamento de aparas.
O afinamento de cavaco ocorre quando a sua ferramenta não remove material suficiente por rotação, o que pode atrasar a sua produção. Para evitar isto, aumente a sua velocidade de avanço para melhorar a produtividade e prolongar a vida útil da ferramenta. Pode também tentar usar uma velocidade de corte mais elevada para resolver o afinamento de cavaco.
Produtividade
O seu principal objetivo na maquinação é remover material rapidamente sem danificar a sua ferramenta ou a qualidade da peça. Por vezes, aumentar a velocidade de avanço pode ajudá-lo a trabalhar mais depressa, mas pode afetar a qualidade da superfície. Tente equilibrar a velocidade e a taxa de avanço para manter a sua produção rentável.
Limite de Velocidade de Avanço
A sua máquina CNC tem limites específicos para a velocidade de avanço; existe um mínimo e um máximo que ela consegue suportar. Ultrapassar estes limites não é permitido. Certifique-se de que se mantém dentro dos limites de velocidade de avanço da sua máquina e siga as diretrizes do fabricante da ferramenta.
Geometria da Ferramenta de Corte
A forma do seu ferramenta de corte também afeta o acabamento da superfície. Se a sua ferramenta foi concebida para a utilização de velocidades de avanço mais elevadas, aproveite isso. Ferramentas com mais arestas de corte cortam menos material por passagem, o que lhes permite lidar com velocidades de avanço mais elevadas. Utilize o design da sua ferramenta para alcançar a melhor velocidade de avanço.
Capacidade da Máquina-Ferramenta
Taxas de avanço mais elevadas criam mais força de corte e vibrações. O seu Máquina CNC tem limites baseados na sua resistência, potência e estabilidade. Escolha a velocidade de avanço correta com base na capacidade da sua máquina de lidar com estas forças e vibrações.
Acabamento da superfície
Para obter um acabamento superficial liso, utilize uma velocidade de avanço mais baixa para operações de acabamento e uma velocidade de avanço mais elevada para desbastes. Por exemplo, utilize uma velocidade de avanço de 0,01 a 0,05 mm/rev para acabamento e de 0,1 a 0,3 mm/rev para desbaste. Ajuste a sua velocidade de avanço para cumprir os requisitos de rugosidade superficial.
O que é Velocidade de Corte?
A velocidade de corte é a rapidez com que a superfície do material se move em relação à fresa da CNC. É medida como a distância que a ferramenta percorre num minuto, geralmente em pés por minuto (ft/min), pés de superfície por minuto (SFM) ou metros por minuto (m/min).
Se a velocidade for demasiado alta, pode criar demasiado calor, o que faz com que a ferramenta se desgaste rapidamente ou até se parta. Se a velocidade for demasiado baixa, a ferramenta pode não remover material eficientemente, diminuindo a produtividade. A utilização de refrigeração e lubrificação adequadas ajuda a gerir o calor e mantém tanto a ferramenta como o material em bom estado.
Velocidades mais elevadas podem dar acabamentos mais suaves, mas se a velocidade for demasiado alta, pode causar vibrações ou ruído, estragando a superfície. Velocidades mais lentas podem tornar a superfície mais áspera, especialmente com materiais mais duros.
A escolha da velocidade de corte correta ajuda a melhorar a eficiência, pois pode reduzir a necessidade de trabalho de acabamento extra.
Como definir a taxa de corte ótima?
Aqui estão os pontos a considerar:
- Materiais mais duros exigem velocidades mais baixas para evitar o desgaste excessivo da ferramenta, enquanto materiais mais macios, como o alumínio, podem ser cortados a velocidades mais elevadas.
- Ferramentas feitas de materiais mais resistentes podem operar a velocidades mais rápidas sem se desgastarem rapidamente. Ferramentas mais moles desgastam-se mais depressa a altas velocidades, pelo que não duram tanto tempo.
- Se a ferramenta for cara ou tiver de durar muito tempo, irá querer usar uma velocidade de corte mais baixa para reduzir o desgaste. Mas se a ferramenta for barata e só precisar dela para trabalhos curtos, pode usar velocidades mais altas.
- Cortes mais profundos criam mais calor e colocam mais stress na ferramenta, pelo que terá de diminuir a velocidade para evitar danos. Se usar uma velocidade elevada com cortes profundos, pode desgastar a ferramenta rapidamente, aumentando as forças de corte e criando um mau acabamento. Cortes superficiais permitem-lhe usar velocidades mais elevadas e tornam o processo mais eficiente.
Qual é a Relação entre a Taxa de Avanço e a Velocidade de Corte?
O avanço e a velocidade de corte afectam-se mutuamente. Se aumentar a velocidade de corte sem alterar o avanço, a sua ferramenta pode desgastar-se mais rapidamente e a superfície pode não ficar lisa.
Se a velocidade de avanço for demasiado elevada para a velocidade de corte, pode colocar demasiada tensão na ferramenta e causar vibrações, o que pode reduzir a vida útil e a precisão da ferramenta.
É importante encontrar o equilíbrio certo entre a velocidade de avanço e a velocidade de corte. Isto ajuda a remover material rapidamente, mantendo a ferramenta em boas condições e garantindo uma superfície lisa.
Importância da Taxa de Avanço e Velocidade de Corte na Maquinagem CNC
Em Maquinação CNC, a velocidade de avanço e a velocidade de corte são importantes porque afetam a eficiência do processo e a qualidade do seu produto final. Equilibrar a velocidade de avanço e a velocidade de corte ajuda as suas ferramentas a durarem mais tempo e mantém a qualidade elevada. Reduz também erros e desperdícios, especialmente em indústrias de precisão como a aeroespacial.
O uso das velocidades e do arrefecimento corretos impede o sobreaquecimento, especialmente com materiais duros. As configurações adequadas proporcionam uma superfície lisa, cumprem as especificações de design e mantêm a resistência e a forma do material intactas.
Comparação entre Velocidade de Avanço vs Velocidade de Corte em Diferentes Processos de Maquinação
Aqui está uma explicação simples de como a taxa de avanço e a velocidade de corte variam em diferentes processos de maquinação:
Fresagem CNC: A velocidade de corte depende da velocidade do fuso e do tamanho da ferramenta. A velocidade de avanço é influenciada pela carga de cavaco. Velocidades de avanço mais rápidas removem mais material, mas podem afetar o acabamento superficial.
Virar: A velocidade de corte mantém-se igual para peças redondas, mas a velocidade de avanço muda dependendo da profundidade de corte e do design da ferramenta.
Perfuração: A velocidade de corte é controlada pela rotação do veio. A velocidade de avanço afeta a forma como os cavacos são formados e removidos.
Moagem: A velocidade de avanço lenta é para obter acabamentos lisos, mas a velocidade de corte precisa ser alta para acelerar o processo.
Enfiamento: A velocidade de corte é mantida baixa para obter roscas precisas, enquanto o avanço permanece constante para manter o passo da rosca correto.
Como Calcular a Velocidade de Corte e o Avanço?
Para calcular a velocidade de corte na maquinação, utilize esta fórmula:
Velocidade de Corte (m/min) = π x D x N / 12
Onde:
- D = Diâmetro da ferramenta de corte (em polegadas)
- N = Velocidade do fuso (RPM)
Comparação da Velocidade de Corte e Avanço em Quinze Fatores
| Fator | Velocidade de corte | Taxa de alimentação |
| Definição | Velocidade a que a ferramenta se move ao longo da superfície (SFM ou m/min). | Taxa à qual a ferramenta avança no material (IPM ou mm/volta). |
| Unidades de Medida | SFM, p.és/min, ou m/min | mm/min, pol/min, IPM, mm/rev ou pol/rev. |
| Taxa de Remoção de Material | Velocidades elevadas aumentam a taxa de remoção de material (MRR), especialmente na maquinação de alta velocidade. | Taxas de alimentação mais elevadas aceleram a remoção de material. |
| Desgaste da Ferramenta | Velocidades mais elevadas causam maior desgaste da ferramenta se não forem otimizadas. | Taxas de alimentação elevadas também podem causar desgaste, mas não tanto como a velocidade de corte. |
| Vibração e Estabilidade | Velocidades mais elevadas podem causar vibração, reduzindo a precisão. | Taxas de avanço elevadas podem causar instabilidade, especialmente com cortes profundos ou ferramentas frágeis. |
| Consumo de energia | Velocidades mais elevadas consomem mais energia devido ao atrito e ao calor. | A velocidade de alimentação também afeta a potência, mas não tanto quanto a velocidade de corte. |
| Formação de Cavacos | A velocidade afeta o fluxo do cavaco, ajudando a uma remoção de material mais suave quando otimizada. | A velocidade de avanço afeta o tamanho do cavaco; velocidades de avanço mais altas criam cavacos mais espessos. |
| Acabamento da superfície | A velocidade tem um pequeno efeito, mas pode influenciar a consistência. | A taxa de avanço afeta o acabamento superficial de forma mais direta; taxas de avanço mais baixas dão acabamentos mais finos. |
| Temperatura de corte | Velocidades mais elevadas geram mais calor, o que pode danificar as ferramentas e as peças de trabalho. | A taxa de avanço tem um efeito menor na temperatura em comparação com a velocidade de corte. |
| Desgaste da Ferramenta (Repetido) | Velocidades mais rápidas aumentam o atrito e causam mais desgaste. | Valores de avanço elevados causam desgaste, mas menor do que a velocidade de corte. |
| Rugosidade da superfície | A velocidade afeta indiretamente a rugosidade ao influenciar o fluxo de cavaco e o desgaste. | A taxa de avanço afeta mais a rugosidade; taxas de avanço mais elevadas resultam em superfícies mais rugosas. |
| Marcas de Vieira | A velocidade tem pouco efeito nas marcas de escavação. | A taxa de avanço desempenha um papel fundamental; taxas mais elevadas criam marcas mais visíveis. |
| Estabilidade da Máquina | Velocidades elevadas podem causar instabilidade, especialmente com peças de precisão | Avanços de alimentação elevados podem também desestabilizar a máquina, especialmente com ferramentas ou peças de trabalho frágeis. |
| Diretriz e Geratriz | A velocidade de corte ajuda a criar a diretriz no percurso de maquinação. | A velocidade de avanço cria a geratriz, controlando o movimento da ferramenta ao longo da peça de trabalho. |
| Geração de calor | A velocidade é o principal fator na geração de calor na aresta de corte. | A velocidade de avanço também contribui, mas com menor peso do que a velocidade de corte. |
Erros Comuns na Definição da Velocidade de Avanço e Velocidade de Corte?
Aqui ficam os erros comuns a evitar ao definir a velocidade de avanço e a velocidade de corte, e como podem afetar a maquinação:
Ignorando o Desgaste da Ferramenta: Ferramentas desgastadas podem causar imprecisões. Verificações regulares das ferramentas são importantes para manter o desempenho de corte consistente.
Engajamento Incorreto da Ferramenta: Utilizar velocidades de avanço incorretas no início do corte pode causar vibrações, danificando a superfície.
Ignorando Limites da Máquina: Nem todas as máquinas CNC conseguem lidar com taxas de avanço ou velocidades de corte elevadas, o que pode causar instabilidade.
Não fazer ajustes regulares: Os processos de fabrico mudam, pelo que as velocidades e avanços precisam de ser ajustados para se manterem eficientes.
Técnicas Avançadas na Gestão da Taxa de Avanço e Velocidade de Corte
Para obter o melhor desempenho e vida útil da ferramenta da sua máquina CNC, pode utilizar técnicas avançadas para gerir a taxa de avanço e a velocidade de corte.
Manutenção Preditiva
Esta técnica ajuda a monitorizar a condição das suas ferramentas de corte e da sua máquina para prever quando a manutenção é necessária. Ao acompanhar aspetos como o desgaste da ferramenta e a temperatura de corte, a manutenção preditiva permite ajustar as velocidades e os avanços antes que ocorra uma falha da ferramenta ou uma paragem da máquina. Isto ajuda as suas ferramentas a durarem mais tempo e a sua máquina a funcionar de forma mais eficiente.
Controlo Adaptativo
O controlo adaptativo permite que a sua máquina faça ajustes em tempo real nas taxas de avanço e velocidades de corte com base nas condições. Adapta-se a alterações na dureza do material, carga de cavaco ou estabilidade da máquina.
Esta técnica garante que o processo se mantém eficiente e consistente. Isto ajuda a evitar a rutura de ferramentas, a melhorar a remoção de material e a obter um melhor acabamento superficial, mesmo quando as condições mudam.
Serviços de Maquinação CNC de Precisão com DEK
Para obter os melhores resultados em maquinação CNC, concentre-se na taxa de avanço, velocidade de corte, profundidade de corte, tipo de ferramenta e acabamento superficial corretos. No entanto, não precisa de se preocupar com nada disto ao terceirizar para a DEK. Com os nossos maquinistas qualificados e programadores CNC, terá sempre as melhores peças maquinadas sempre que trabalhar connosco. Contactar a DEK hoje para todas as suas necessidades de maquinação CNC.
Conclusão
A maquinação CNC depende de pequenos detalhes, e fatores como a velocidade de rotação do veio, a velocidade de corte, a profundidade de corte e a velocidade de avanço são muito importantes. Estas definições impactam a vida útil da ferramenta e a qualidade do produto final.
Embora as fórmulas possam ajudar a encontrar as definições corretas, a maquinação CNC também se trata de usar as suas competências. Requer observação, conhecimento e ajustes rápidos para obter os melhores resultados.
