Ghid pentru calcularea vitezelor de lucru a frezelor pentru routere CNC

Există anumiți parametri care trebuie luați în considerare, înainte de a configura orice freză pentru tăiere, dacă doriți să obțineți finisajul și precizia necesare. Unul dintre cei mai importanți dintre acești factori este încărcarea cu material pe dinte sau șpanul (Cpt). Șpanul poate fi definită ca dimensiunea sau grosimea așchiei care este îndepărtată cu fiecare canelură pe rotație.

Când materialul este prelucrat, freza trebuie să se învârtă la o anumită turație și să se alimenteze la o anumită viteză de avans pentru a obține încărcarea adecvată a așchiilor. Există, de asemenea, mai mulți factori care trebuie luați în considerare atunci când alegeți turația și viteza de avans adecvate.

Viteza de avans utilizată depinde de o varietate de factori, inclusiv de puterea și rigiditatea routerului CNC, modalitatea de fixare a piesei, puterea axului de frezare, adâncimea și lățimea de tăiere, ascuțirea sculei de tăiere, designul și materialul din care este construită freza, cât și materialul care este prelucrat.

Pentru a obține încărcarea optimă a așchiilor, trebuie să luați în considerare aceste variabile, împreună cu mașina de frezat router CNC și materialele pe care intenționați să le tăiați. Acest lucru vă va ajuta să găsiți cea mai bună viteză de avans și cea mai bună turație pe minut pentru orice unealtă și material dat.

Un lucru de reținut este să faci rumeguș, nu praf. Așchiile rumegușului vor ajuta prin eliminarea căldurii produse în procesul de tăiere, crescând astfel durata de viață a sculei și îmbunătățind calitatea muchiei. Avansurile și vitezele sunt de obicei setate în software-ul de programare care este utilizat pentru a crea programul mașinii. Există multe resurse disponibile pentru a ajuta la determinarea setărilor potrivite pentru anumite combinații de materiale/ freze pentru router.

Acestea oferă adesea un bun punct de plecare, dar de obicei pot fi îmbunătățite în continuare printr-o cantitate mică de încercări și erori. Majoritatea controlerelor mașinii de frezat vă permit să reglați viteza de avans în timp ce un program rulează și, prin ascultarea sunetului pe care îl face tăietorul, aceasta poate fi o modalitate bună de optimizare a parametrilor.

Viteza de alimentare este calculată folosind următoarea ecuație:

Viteza de avans = N x T x Z

N = număr de muchii tăietoare (caneluri sau flutes)

T = încărcare așchii este cantitatea de material, care trebuie să fie eliminată de fiecare canelură a frezei pe măsură ce se rotește și avansează în lucrare (mm per dinte)

Z = Turația de lucru (RPM), viteza cu care se învârte freza.

Acum vom descompune relația dintre vitezele de avans, numărul de muchii de tăiere, încărcarea așchiilor și RPM. Pentru majoritatea materialelor există o încărcare recomandată pentru așchii.

Dacă rulați la 18000 rpm folosind un tăietor de 25 mm cu două caneluri și o sarcină recomandată de așchii de 0,1 mm/dinte:

Avans = 2 x 0,1 x 18000 = 3600 mm pe min

Dacă vom crește RPM la 24000, noile calcule vor arăta în felul următor:

Avans: 2 x 0.1 x 24000 = 4800 mm pe min

Pe baza acestei ecuații, pe măsură ce RPM crește, viteza de avans va crește, de asemenea, dacă toate celelalte setări rămân aceleași. Dacă numărul de muchii de tăiere se modifică, viteza de avans fie va crește, fie va scădea, în funcție dacă numărul crește sau scade. Același lucru este valabil și pentru încărcarea de așchii dacă sarcina recomandată de așchii este de 0,1 mm/dinte, RPM, avansul sau numărul de muchii de tăiere pot crește sau coborî pentru a menține sarcina necesară de așchii. Prin urmare, dacă sarcina de așchii rămâne aceeași și viteza de avans crește, fie RPM, fie numărul de muchii de tăiere trebuie să crească pentru a menține sarcina recomandată de așchii.

La calcularea vitezei de avans pentru orice material prelucrat pe routerul CNC, șpanul este, prin urmare, unul dintre cei mai importanți factori care trebuie luați în considerare deoarece șpanul determină cantitatea de material pe care o va îndepărta fiecare dinte, plus sarcina pe care va trebui să o suporte fiecare dinte. Un alt factor care afectează încărcarea așchiilor este diametrul tăietorului. Un tăietor mai mare va putea face față unei sarcini mai mari de șpan.

Prin urmare, în funcție de diametrul sculei, dacă RPM și numărul de muchii de tăiere rămân aceleași, cantitatea de șpan va crește cu o freză cu diametru mai mare, astfel și viteza de avans va crește. Când se prelucrează materiale mai moi sau se folosește o freză înțepenită, cantitatea de șpan poate fi crescută. Dacă se folosește un bit (freză) de router foarte lung, cantitatea de șpan ar trebui să fie redusă.

Pentru majoritatea materialelor pe care le veți tăia pe un router CNC, de obicei, veți seta RPM între 12000 și 24000 și veți ajusta viteza de avans pentru a obține rezultatele necesare. Vitezele și avansurile alese pot fi afectate de puterea axului utilizat. Axele de putere mai mare vor produce mai mult cuplu, permițând astfel mașinii să funcționeze la o varietate de rpm-uri (cuplul scade pe măsură ce rpm-ul este redus).

Chiar dacă există formule pentru calcularea vitezelor de avans, veți descoperi că viteza optimă de avans va fi determinată din experiență. De obicei, veți începe cu viteza de avans calculată. În condiții ideale, se sugerează de obicei ca viteza reală de avans să fie setată la aproximativ jumătate din cantitatea calculată și crescută treptat până la capacitatea mașinii și la finisajul dorit.

Direcția de prelucrare

După ce ați determinat cu ce avans și viteza să începeți, mai sunt alți factori care trebuie luați în considerare. Următorul lucru care trebuie luat în considerare este direcția de tăiere, care este direcția în care cuțitul este introdus în material. Frezarea convențională sau tăierea înainte este metoda cea mai frecvent utilizată. Cu această metodă, lucrul este alimentat împotriva direcției de rotație a tăietorului. Cealaltă metodă este frezarea în urcare sau tăierea inversă. Pentru această metodă de prelucrare piesa de prelucrat și mașina de frezat de tip router CNC trebuie să fie rigide. La prelucrarea materialelor neferoase, frezarea în urcare ar trebui utilizată pentru a obține un finisaj bun.

Un alt factor este adâncimea de tăiere. Adâncimea de tăiere va afecta finisarea muchiei, precum și durata de viață a sculei. Va trebui să vă ajustați adâncimea pentru a obține rezultatele dorite în funcție de tipul de material și dimensiunea frezei. De obicei, o adâncime de tăiere egală cu raza frezei este un bun punct de plecare atunci când tăiați metale neferoase.

De făcut:

– Asigurați-vă că aveți freza potrivită pentru materialul de prelucrat

– Căutați setările recomandate atunci când programați un nou tip freză pentru routerul dvs CNC

– Verificați cu furnizorul dvs. de utilaje pentru prelucrare lemn dacă nu obțineți calitatea sau productivitatea așteptate

– Asigurați-vă că penseta dumneavoastră nu este uzată și că unealta este montată corect

– Începeți cu viteze de avans și plonjare mai mici, pentru a evita posibila rupere a sculei sau deteriorarea mașinii

De evitat:

– Efectuarea unor tăieturi de test pe o bucată de material de rezervă nu este o modalitate bună de a verifica setările înainte de a rula programul principal

–  NU folosiți freze uzate sau deteriorate, care pot cauza supraîncălzirea și calitatea slabă a tăierii

– NU Continuați să tăiați dacă auziți un zgomot neobișnuit de tăiere.

– NU opriți mașina și verificați bitul și setările routerului

– NU Tăiați prea adânc într-o singură trecere. Uneori poate fi mai eficient să folosiți o rată de avans mai mare și două sau mai multe treceri, mai degrabă decât o singură tăiere la o rată de avans scăzută.