“Principios de selección de tres elementos en el corte con máquinas herramienta CNC”.
En el procesamiento de corte de metal, la correcta selección de los tres elementos del corte con máquina herramienta CNC (velocidad de corte, avance y profundidad de corte) es crucial. Este es uno de los contenidos principales del curso de principios de corte de metal. A continuación, se detallan los principios de selección de estos tres elementos.
I. Velocidad de corte
La velocidad de corte, es decir, la velocidad lineal o circunferencial (V, metros/minuto), es uno de los parámetros importantes en el corte con máquinas herramienta CNC. Para seleccionar la velocidad de corte adecuada, se deben considerar varios factores.
La velocidad de corte, es decir, la velocidad lineal o circunferencial (V, metros/minuto), es uno de los parámetros importantes en el corte con máquinas herramienta CNC. Para seleccionar la velocidad de corte adecuada, se deben considerar varios factores.
Materiales de herramientas
Carburo: Gracias a su alta dureza y buena resistencia al calor, se puede alcanzar una velocidad de corte relativamente alta. Generalmente, puede superar los 100 metros/min. Al adquirir insertos, se suelen proporcionar los parámetros técnicos para aclarar el rango de velocidades lineales disponibles al procesar diferentes materiales.
Acero de alta velocidad: En comparación con el carburo, el rendimiento del acero de alta velocidad es ligeramente inferior y la velocidad de corte es relativamente baja. En la mayoría de los casos, la velocidad de corte del acero de alta velocidad no supera los 70 metros/minuto y generalmente se sitúa por debajo de los 20-30 metros/minuto.
Carburo: Gracias a su alta dureza y buena resistencia al calor, se puede alcanzar una velocidad de corte relativamente alta. Generalmente, puede superar los 100 metros/min. Al adquirir insertos, se suelen proporcionar los parámetros técnicos para aclarar el rango de velocidades lineales disponibles al procesar diferentes materiales.
Acero de alta velocidad: En comparación con el carburo, el rendimiento del acero de alta velocidad es ligeramente inferior y la velocidad de corte es relativamente baja. En la mayoría de los casos, la velocidad de corte del acero de alta velocidad no supera los 70 metros/minuto y generalmente se sitúa por debajo de los 20-30 metros/minuto.
Materiales de la pieza de trabajo
Para materiales de alta dureza, la velocidad de corte debe ser baja. Por ejemplo, para acero templado, acero inoxidable, etc., para garantizar la vida útil de la herramienta y la calidad del procesamiento, V debe ser menor.
Para materiales de hierro fundido, al utilizar herramientas de carburo, la velocidad de corte puede ser de 70 a 80 metros/minuto.
El acero con bajo contenido de carbono tiene una mejor maquinabilidad y la velocidad de corte puede ser superior a 100 metros/minuto.
El procesamiento de corte de metales no ferrosos es relativamente fácil y se puede seleccionar una velocidad de corte más alta, generalmente entre 100 y 200 metros/minuto.
Para materiales de alta dureza, la velocidad de corte debe ser baja. Por ejemplo, para acero templado, acero inoxidable, etc., para garantizar la vida útil de la herramienta y la calidad del procesamiento, V debe ser menor.
Para materiales de hierro fundido, al utilizar herramientas de carburo, la velocidad de corte puede ser de 70 a 80 metros/minuto.
El acero con bajo contenido de carbono tiene una mejor maquinabilidad y la velocidad de corte puede ser superior a 100 metros/minuto.
El procesamiento de corte de metales no ferrosos es relativamente fácil y se puede seleccionar una velocidad de corte más alta, generalmente entre 100 y 200 metros/minuto.
Condiciones de procesamiento
Durante el mecanizado de desbaste, el objetivo principal es eliminar rápidamente los materiales, y la calidad superficial es relativamente baja. Por lo tanto, la velocidad de corte se reduce. Durante el mecanizado de acabado, para obtener una buena calidad superficial, la velocidad de corte debe ser mayor.
Cuando el sistema de rigidez de la máquina herramienta, la pieza de trabajo y la herramienta es deficiente, la velocidad de corte también debe configurarse más baja para reducir la vibración y la deformación.
Si la S utilizada en el programa CNC es la velocidad del husillo por minuto, S debe calcularse en función del diámetro de la pieza y la velocidad lineal de corte V: S (velocidad del husillo por minuto) = V (velocidad lineal de corte) × 1000 / (3,1416 × diámetro de la pieza). Si el programa CNC utiliza una velocidad lineal constante, S puede usar directamente la velocidad lineal de corte V (metros/minuto).
Durante el mecanizado de desbaste, el objetivo principal es eliminar rápidamente los materiales, y la calidad superficial es relativamente baja. Por lo tanto, la velocidad de corte se reduce. Durante el mecanizado de acabado, para obtener una buena calidad superficial, la velocidad de corte debe ser mayor.
Cuando el sistema de rigidez de la máquina herramienta, la pieza de trabajo y la herramienta es deficiente, la velocidad de corte también debe configurarse más baja para reducir la vibración y la deformación.
Si la S utilizada en el programa CNC es la velocidad del husillo por minuto, S debe calcularse en función del diámetro de la pieza y la velocidad lineal de corte V: S (velocidad del husillo por minuto) = V (velocidad lineal de corte) × 1000 / (3,1416 × diámetro de la pieza). Si el programa CNC utiliza una velocidad lineal constante, S puede usar directamente la velocidad lineal de corte V (metros/minuto).
II. Velocidad de alimentación
La velocidad de avance, también conocida como velocidad de avance de la herramienta (F), depende principalmente del requisito de rugosidad de la superficie del procesamiento de la pieza de trabajo.
La velocidad de avance, también conocida como velocidad de avance de la herramienta (F), depende principalmente del requisito de rugosidad de la superficie del procesamiento de la pieza de trabajo.
Mecanizado de acabado
Durante el mecanizado de acabado, debido a los altos requisitos de calidad superficial, la velocidad de avance debe ser baja, generalmente de 0,06 a 0,12 mm por revolución del husillo. Esto garantiza una superficie mecanizada lisa y reduce la rugosidad.
Durante el mecanizado de acabado, debido a los altos requisitos de calidad superficial, la velocidad de avance debe ser baja, generalmente de 0,06 a 0,12 mm por revolución del husillo. Esto garantiza una superficie mecanizada lisa y reduce la rugosidad.
Mecanizado de desbaste
Durante el mecanizado de desbaste, la tarea principal es eliminar rápidamente una gran cantidad de material, por lo que se puede ajustar una velocidad de avance mayor. Esta velocidad depende principalmente de la resistencia de la herramienta y, por lo general, puede ser superior a 0,3.
Cuando el ángulo de alivio principal de la herramienta es grande, la resistencia de la herramienta se deteriorará y, en este momento, la velocidad de avance no puede ser demasiado grande.
Además, también se debe considerar la potencia de la máquina herramienta y la rigidez de la pieza y la herramienta. Si la potencia de la máquina herramienta es insuficiente o la rigidez de la pieza y la herramienta es deficiente, también se debe reducir la velocidad de avance según corresponda.
El programa CNC utiliza dos unidades de velocidad de avance: mm/minuto y mm/revolución del husillo. Si se utiliza la unidad mm/minuto, se puede convertir mediante la fórmula: avance por minuto = avance por revolución × velocidad del husillo por minuto.
Durante el mecanizado de desbaste, la tarea principal es eliminar rápidamente una gran cantidad de material, por lo que se puede ajustar una velocidad de avance mayor. Esta velocidad depende principalmente de la resistencia de la herramienta y, por lo general, puede ser superior a 0,3.
Cuando el ángulo de alivio principal de la herramienta es grande, la resistencia de la herramienta se deteriorará y, en este momento, la velocidad de avance no puede ser demasiado grande.
Además, también se debe considerar la potencia de la máquina herramienta y la rigidez de la pieza y la herramienta. Si la potencia de la máquina herramienta es insuficiente o la rigidez de la pieza y la herramienta es deficiente, también se debe reducir la velocidad de avance según corresponda.
El programa CNC utiliza dos unidades de velocidad de avance: mm/minuto y mm/revolución del husillo. Si se utiliza la unidad mm/minuto, se puede convertir mediante la fórmula: avance por minuto = avance por revolución × velocidad del husillo por minuto.
III. Profundidad de corte
La profundidad de corte, es decir, la profundidad de corte, tiene diferentes opciones durante el mecanizado de acabado y el mecanizado de desbaste.
La profundidad de corte, es decir, la profundidad de corte, tiene diferentes opciones durante el mecanizado de acabado y el mecanizado de desbaste.
Mecanizado de acabado
Durante el mecanizado de acabado, generalmente, puede ser inferior a 0,5 (valor de radio). Una profundidad de corte menor garantiza la calidad de la superficie mecanizada y reduce la rugosidad superficial y la tensión residual.
Durante el mecanizado de acabado, generalmente, puede ser inferior a 0,5 (valor de radio). Una profundidad de corte menor garantiza la calidad de la superficie mecanizada y reduce la rugosidad superficial y la tensión residual.
Mecanizado de desbaste
Durante el mecanizado de desbaste, la profundidad de corte debe determinarse según las condiciones de la pieza, la herramienta y la máquina herramienta. En un torno pequeño (con un diámetro máximo de procesamiento inferior a 400 mm) que tornea acero n.° 45 en estado de normalización, la profundidad de corte radial generalmente no supera los 5 mm.
Cabe señalar que si la velocidad del husillo del torno se modifica mediante una regulación de velocidad por conversión de frecuencia convencional, cuando la velocidad del husillo por minuto es muy baja (inferior a 100-200 revoluciones por minuto), la potencia de salida del motor se reduce significativamente. En este caso, solo se puede obtener una profundidad de corte y una velocidad de avance muy bajas.
Durante el mecanizado de desbaste, la profundidad de corte debe determinarse según las condiciones de la pieza, la herramienta y la máquina herramienta. En un torno pequeño (con un diámetro máximo de procesamiento inferior a 400 mm) que tornea acero n.° 45 en estado de normalización, la profundidad de corte radial generalmente no supera los 5 mm.
Cabe señalar que si la velocidad del husillo del torno se modifica mediante una regulación de velocidad por conversión de frecuencia convencional, cuando la velocidad del husillo por minuto es muy baja (inferior a 100-200 revoluciones por minuto), la potencia de salida del motor se reduce significativamente. En este caso, solo se puede obtener una profundidad de corte y una velocidad de avance muy bajas.
En conclusión, la correcta selección de los tres elementos del corte en máquinas herramienta CNC requiere una consideración exhaustiva de múltiples factores, como los materiales de la herramienta, los materiales de la pieza y las condiciones de procesamiento. En el procesamiento real, se deben realizar ajustes razonables según las situaciones específicas para lograr los objetivos de mejorar la eficiencia, garantizar la calidad y prolongar la vida útil de la herramienta. Al mismo tiempo, los operadores deben adquirir experiencia continuamente y familiarizarse con las características de los diferentes materiales y tecnologías de procesamiento para seleccionar mejor los parámetros de corte y optimizar el rendimiento de las máquinas herramienta CNC.