Usinage CNC Il s'agit d'une méthode de fabrication soustractive qui consiste à retirer de la matière d'une pièce pour obtenir la forme souhaitée. Différents types d'outils de coupe sont utilisés pour le processus d'enlèvement de matière. Ici, les variables d'usinage déterminent les caractéristiques de l'enlèvement de matière et la qualité des pièces usinées. Vitesse de coupe et vitesse d'avance CNC sont les deux variables les plus importantes, elles affectent directement la vitesse de production, la précision, l'évacuation des copeaux, la finition de surface et la durée de vie de l'outil. Par conséquent, il est essentiel de prendre en compte leurs optimisations pour tout projet d'usinage CNC.
Cet article détaillera leur concept, leur importance dans la fabrication et la manière dont vous pouvez calculer les avances et les vitesses.
Quelle est la vitesse de coupe CNC ?
La vitesse de coupe CNC fait référence à la vitesse à laquelle l'outil retire le matériau de la pièce. Il s'agit de la distance parcourue par la fraise le long de la surface de la pièce dans un temps déterminé, généralement en une minute. Les unités sont : m/min et ft/min.
À partir de l'unité, vous pouvez déterminer qu'il s'agit de la vitesse de l'outil par rapport à la pièce. Ainsi, une vitesse plus élevée signifie des formations de copeaux plus importantes en raison du mouvement relatif rapide par rapport à la surface de la pièce. La vitesse de coupe rapide peut réduire la temps de cycle de production, mais ils provoquent une usure rapide de l'outil et une durée de vie plus courte. Si les vitesses augmentent trop avec l'avance, cela peut casser l'outil, en particulier avec les pièces dures.
La vitesse de la broche est la vitesse de rotation de l'outil de coupe ou de la pièce (RPM), tandis que la vitesse de coupe est la vitesse linéaire à laquelle l'outil se déplace sur la pièce (m/min, pi/m, pouces/min).
Comment calculer la vitesse de coupe CNC ?
La vitesse de coupe peut être calculée à l'aide de la formule :
Vitesse de coupe (v) = πDN/1000 m/min
Où? :
D est le diamètre de l'outil de coupe ou de la pièce en millimètres,
N est la vitesse de la broche en tours par minute (RPM).
Facteurs affectant la vitesse
- Usinabilité et dureté
- Matériau et géométrie de l'outil
- Stabilité de la machine
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Quelle est la vitesse d'avance dans l'usinage CNC ?
La vitesse d'avance fait référence à la vitesse à laquelle le matériau est enlevé au cours d'une révolution des outils d'usinage. Elle est exprimée en mm/tour et en pouces/tour. Par exemple, 2 mm/tour fait référence à l'outil de coupe parcourant 2 mm sur la surface de la pièce en un tour. En attendant, vous devez comprendre qu'ici la profondeur de coupe est constante.
Vitesse de coupe et avance
Parfois, les avances sont également exprimées en mm/dent, ce qui indique la longueur usinée en coupant les dents.
En linéaire CNC usinage procédés (comme la découpe par cisaillement et l'usinage au laser), elle est exprimée en mm ou pouces par minute.
Comment calculer le taux d'alimentation ?
La vitesse d'avance de l'opération d'usinage CNC peut être calculée avec la formule ci-dessous ;
vf = n·z·fz
Où,
Fz est la charge de copeaux par dent. Une dent d'une certaine épaisseur, la suivante, et ainsi de suite
N est la vitesse de rotation de la broche (RPM)
Z est le nombre de dents
Fluide d'usinage et de coupe CNC
De plus, vous pouvez utiliser le calculateur de vitesse de coupe et d'avance CNC disponible en ligne. Il vous suffit d'y saisir quelques informations sur le processus d'usinage et le calculateur fournit l'avance et la vitesse appropriées.
Facteurs affectant le taux d'alimentation
- Matériau de l'outil et de la pièce à usiner
- Profondeur de coupe et épaisseur des copeaux formés
- Géométrie de l'outil
- Nombre d'arêtes de coupe ou de faces sur l'outil
Importance de la vitesse de coupe et de l'avance dans l'usinage CNC
Des vitesses de coupe trop lentes et trop élevées ont un impact négatif sur la précision, l'exactitude et la durée de vie de l'outil. Si la vitesse de coupe est trop élevée, elle peut dégrader la surface et même casser l'outil. D'autre part, la vitesse d'avance détermine le niveau de rugosité de la surface usinée. L'alimentation d'une quantité de matériau trop importante au-delà de la limite de régime de la broche finit par rompre l'usure de l'outil, tandis qu'un déséquilibre régulier des avances et des vitesses de la CNC provoque l'accumulation et la détérioration de la surface usinée. CNC tolérance d'usinage. Les effets sont particulièrement visibles dans les matériaux plus durs, tels que l'acier trempé, l'acier à outils, l'acier incole et les alliages de titane. Étant donné que la dureté de tout matériau est directement liée à son usinabilité, plus la dureté est élevée, plus l'usinabilité est faible.
Réglage de la vitesse d'avance et de la vitesse dans la machine CNC
Le tableau ci-dessous montre les effets du déséquilibre et les avantages de l’utilisation de la bonne vitesse de coupe et de la bonne avance ;
| Vitesse de coupe (→) / Taux d'alimentation ( ↓) | Faible | Optimale | Haute |
| Faible | Enlèvement de matière lent et faible usure de l'outil | Taux d'élimination lent, mais finition lisse | Faible rendement, mauvaise finition, usure des outils |
| Optimale | Taux d'élimination modéré, finition décente | Efficacité idéale, durée de vie de l'outil équilibrée, excellente finition | Taux d'enlèvement élevé, usure de l'outil, finition rugueuse |
| Haute | Taux d'enlèvement élevé mais usure élevée de l'outil | Coupe agressive, compromis sur la durée de vie de l'outil | Risque de surchauffe, mauvaise finition |
De plus, les valeurs réelles dépendent de plusieurs facteurs, de la capacité de la machine, du type de matériau, de la complexité et des exigences finales de usinage de précision.
Qu'est-ce que le tableau des avances et des vitesses CNC ?
Le tableau des avances et des vitesses est un tableau systématique qui inclut la vitesse d'avance et la vitesse de coupe pour différents outils, matériaux de travail et opérations d'usinage. Les ingénieurs et les opérateurs CNC utilisent ce tableau pour trouver les meilleures valeurs possibles afin d'atteindre l'efficacité, de prolonger la durée de vie de l'outil et d'obtenir des résultats précis pour tout projet CNC spécifique.
Voici un exemple d’un tableau d’avance et de vitesse CNC typique ;
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résumer
Dans l'ensemble, les avances et la vitesse de la CNC sont choisies en fonction des propriétés de la pièce et du matériau de l'outil. Elles déterminent la précision, la qualité de la finition de surface et la durée de vie de l'outil dans toute opération d'usinage. En règle générale, un matériau plus dur diminue l'usinabilité et donc l'avance et la vitesse de coupe. En revanche, les effets de leur variation sur les pièces plus tendres sont minimes.
Chez ProleanTech, notre CNC service d'usinage accorde une grande importance à l'utilisation de la vitesse de coupe et des vitesses d'avance. Nos ingénieurs et opérateurs ont plus d'une décennie d'expérience dans ce domaine, ils analysent les exigences et optimisent ces paramètres grâce à plusieurs essais sur des matériaux de rebut. Donc, contactez-nous si vous recherchez des solutions connexes.
FAQ
Quel est l’effet de la vitesse de coupe dans une fraise ?
Les vitesses élevées ou faibles affectent les performances de la fraise en influençant la formation des copeaux, la finition de surface et l'usure de l'outil. Les vitesses élevées améliorent l'efficacité mais peuvent réduire la durée de vie de l'outil, tandis que les vitesses plus lentes entraînent des surfaces plus rugueuses.
Les vitesses et les avances sont-elles liées dans l'usinage CNC ?
Oui, les vitesses et les avances sont interdépendantes dans l'usinage CNC. Seuls des réglages optimaux permettent d'équilibrer ces deux paramètres pour obtenir les résultats d'usinage souhaités.
Quel outil CNC peut usiner avec des vitesses et des avances élevées ?
Les fraises et les fraises à plaquettes en carbure sont couramment utilisées pour l'usinage CNC à grande vitesse et à grande avance en raison de leur dureté élevée et de leur résistance à l'usure.
Que faire si mes paramètres d’usinage CNC sont incohérents d’un lot à l’autre ?
Des paramètres CNC incohérents entre les lots peuvent entraîner des variations de qualité des pièces, affectant les dimensions, la finition de surface et les tolérances. Cela augmente également les taux de rebut et donc les coûts.
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