Profondità di taglio
Ogni processo di lavorazione CNC si basa su un concetto fondamentale: la profondità di taglio (DOC). Questa è la profondità di penetrazione dell'utensile nel pezzo e normalmente ha una dimensione assiale e radiale.
La profondità di taglio radiale (RDOC) è misurata dalla superficie del pezzo in lavorazione verso la linea centrale, mentre la profondità di taglio assiale (ADOC) è misurata lungo la linea centrale.
Indipendentemente dal tipo, la corretta profondità di lavorazione è fondamentale. Influisce non solo sulla qualità del prodotto, ma anche sulla durata degli utensili da taglio e su altri aspetti del processo. Ecco perché il tuo produttore di parti personalizzate è sempre attenta a ottimizzare la profondità di taglio per ogni processo di lavorazione.
Questo articolo esamina, tra gli altri argomenti, il significato della profondità di taglio, la determinazione del DOC in vari processi di lavorazione e l'interazione del DOC con altri processi di lavorazione.
Come si descrive la profondità di un taglio?
La profondità di taglio o di passata si riferisce alla profondità a cui l'utensile da taglio arriva in ogni passata durante il processo di lavorazione. È un parametro cruciale poiché influenza la finitura superficiale, la velocità di lavorazione e il tempo di ciclo del processo.
Durante il processo di lavorazione, l'utensile da taglio si muove tipicamente in senso radiale e assiale. Questi due movimenti danno origine a due tipi di profondità di taglio: profondità di taglio radiale (RDOC) e profondità di taglio assiale (ADOC).
Profondità di taglio radiale (RDOC)
Indica la profondità di taglio che l'utensile applica al pezzo in lavorazione. Questo tipo di profondità di taglio è fondamentale nelle lavorazioni di fresatura.
Profondità di taglio radiale
Profondità di taglio assiale (ADOC)
Questa è la distanza percorsa dall'utensile lungo la linea centrale del pezzo. È anche chiamata profondità di taglio o gradino.
Profondità di taglio assiale
Qual è l'importanza della profondità di taglio nella lavorazione CNC?
Dopo aver chiarito il significato della profondità di taglio, è ora importante riconoscerne l'importanza nella lavorazione CNC. Come accennato, la profondità di taglio influisce su diversi aspetti della lavorazione, tra cui precisione, velocità, finitura superficiale e persino sul costo complessivo della lavorazione CNC.
Quindi, DOC non è solo un gergo tecnico per macchinisti: è essenziale sotto diversi aspetti, come puoi scoprire man mano che impari tutto sulla lavorazione CNC.
Qui ci sono alcuni di loro:
Generazione di calore nell'utensile
Diversi studi hanno rivelato che la profondità di taglio è il fattore che contribuisce maggiormente alla generazione di calore e alla punta dell'utensile da taglio, più della velocità di avanzamento e velocità del mandrinoQuesta generazione di calore interessa sia l'utensile da taglio sia il pezzo in lavorazione.
Generazione di calore sull'utensile da taglio
Ottimizzare la profondità di taglio è una strategia efficace per aumentare la durata dell'utensile. Mentre un taglio profondo è utile per ridurre il tempo di lavorazione complessivo, una profondità di taglio elevata presenta svantaggi come la generazione di calore, la rottura dell'utensile e forze di taglio più elevate.
Potresti chiederti cosa si intende per taglio profondo. In genere si tratta di una profondità di taglio significativamente maggiore rispetto alle dimensioni dell'utensile e allo spessore del materiale.
Resistenza del prodotto lavorato
La profondità di taglio può influire sulla resistenza del componente lavorato a CNC. Se il processo non è ben ottimizzato, può facilmente indebolire il componente. Tagli eccessivamente profondi possono introdurre sollecitazioni indesiderate nel componente, rendendolo inaffidabile.
Finitura superficiale del prodotto
Ricerca e casi reali Lavorazioni meccaniche di precisione a controllo numerico ha dimostrato che l'aumento della profondità di taglio e dell'avanzamento va di pari passo con il valore di rugosità superficiale. Pertanto, è importante controllare questi parametri per ottenere la migliore qualità di finitura superficiale.
Rugosità superficiale in funzione della profondità di taglio e della velocità di avanzamento
Usura degli utensili da taglio
Ogni operatore desidera prolungare il più possibile la durata dell'utensile da taglio. Tuttavia, questo può essere influenzato da una selezione o da un calcolo impropri della profondità. Tagli più profondi comportano un maggiore attrito sull'utensile da taglio, che si traduce in un'usura più rapida. Questi tagli espongono inoltre l'utensile a un rischio maggiore di rottura.
Utensile da taglio rotto
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Come calcolare la profondità di taglio
Poiché la profondità di taglio è fondamentale, saperla calcolare è il segno distintivo di una lavorazione CNC di qualità. Esiste un metodo standard per determinare questo parametro e ogni lavorazione ha i suoi requisiti. Le operazioni chiave considerate nel calcolo della profondità di taglio sono la tornitura e la fresatura CNC.
Oltre all'operazione di lavorazione, altri fattori da considerare quando si calcola la profondità di taglio sono:
- Capacità della macchina CNC
- Materiale del pezzo
- Finitura superficiale desiderata
- Natura dell'utensile da taglio
Profondità di taglio nella tornitura CNC
Profondità di taglio nella tornitura CNC
La tornitura CNC è caratterizzata dalla tornitura del pezzo a utensile fermo. La profondità di taglio per questa operazione è in genere pari all'ingresso radiale dell'utensile nel pezzo.
La formula standard per il DOC è data come;
DOC = (Diametro iniziale – diametro finale)/2
Ecco un esempio di calcolo del taglio:
Un albero in acciaio viene tornito tramite CNC da 65 mm a 60 mm. La profondità di taglio per passata è:
DOC=(65.0−60.0)/2=2.5 mm
| Parametro | Valore |
| Diametro iniziale | 65mm |
| Diametro finale | 60mm |
| DOC per passaggio | 2.5mm |
Profondità di taglio nella fresatura CNC
Nelle operazioni di fresatura CNC, l'utensile ruota tipicamente sopra il materiale e lo asporta verticalmente. Pertanto, la profondità di taglio viene misurata verticalmente. Si verifica anche il movimento orizzontale dell'utensile mentre estende la superficie lavorata.
Profondità di taglio nella fresatura CNC
Come per il calcolo del DOC nella tornitura CNC, anche la fresatura CNC ha una formula standard. La formula è:
DOC = Profondità totale di taglio – Profondità della passata precedente
Sì, è semplice, ma ci sono alcune linee guida relative al diametro dell'utensile che rendono il risultato ancora più prevedibile.
Ecco le linee guida principali per questo processo:
- Per utensili da taglio con diametro superiore a 20 mm, utilizzare DOC come 4* del diametro dell'utensile
- Per utensili da taglio con diametro inferiore a 20 mm, utilizzare DOC come 10* diametro dell'utensile
Si noti che è importante verificare sempre se le forze derivanti da questi valori sono sicure per l'operazione di fresatura CNC.
Qual è la profondità di taglio di un trapano?
Nei lavori di foratura, la profondità radiale non viene tenuta in grande considerazione. La punta penetra completamente nel pezzo.
Qual è la profondità di taglio di una fresa?
Fresatura CNC
Nel caso delle frese a candela, esiste una tabella da utilizzare per determinare il DOC in base alle dimensioni dell'utensile da taglio. La tabella è mostrata di seguito:
| Diametro dell'utensile di fresatura (mm) | Gamma di DOC assiale (mm) | DOC massima (mm) |
| 3 | 0.3 - 0.6 | 1.5 |
| 6 | 0.6 - 1.2 | 3 |
| 10 | 1-2 | 5 |
| 12 | 1.5 - 2.5 | 6 |
| 16 | 2 - 3.5 | 8 |
| 20 | 2.5 - 4 | 10 |
| 25 | 3 - 5 | 12 |
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Qual è la profondità di taglio per la sgrossatura e la finitura?
Finitura superficiale
Nelle operazioni di sgrossatura e finitura, in particolare per la tornitura, la profondità di taglio radiale consentita è relativamente piccola. Tuttavia, la profondità di taglio assiale può variare poiché dipende in larga misura dalla geometria dell'utensile e dalle capacità della macchina CNC.
Rispetto alle passate di finitura, le passate di sgrossatura comportano in genere un ADOC maggiore.
Impostazione della profondità di taglio nella lavorazione CNC
Le raccomandazioni fornite sopra e altre per il resto dei processi sono attuabili attraverso una serie di passaggi. Ecco un semplice processo per impostare il DOC di qualsiasi Processo di lavorazione CNC.
- Fare riferimento al manuale del produttore dell'utensile per le tabelle dei parametri di taglio
- Determinare la natura della lavorazione, ad esempio se finitura o sgrossatura
- Calcola il potenziale DOC utilizzando software o formule manuali
- Se si lavora su una macchina nuova o su un nuovo materiale, iniziare il taglio lentamente/con una profondità di taglio inferiore. Monitorare la finitura superficiale, l'usura dell'utensile e le vibrazioni mentre si aumenta lentamente la profondità.
- Ricordatevi di eseguire una prova o una simulazione prima della lavorazione vera e propria, solo per accertarvi che l'utensile tenga e non si schiacci all'istante.
Regolazione della profondità di taglio per risultati CNC migliori
Anche con un'attenta pianificazione della lavorazione CNC, scegliere l'impostazione ideale per la profondità di taglio può essere una decisione difficile. Anche i minimi errori di impostazione o trascuratezze possono causare vibrazioni dell'utensile da taglio, una finitura superficiale sgradevole e una rapida usura dell'utensile.
Sapere come calcolare e impostare la profondità di taglio è fondamentale per applicare strategicamente queste conoscenze al processo di lavorazione CNC. L'ottimizzazione della profondità di taglio influenza direttamente la precisione di taglio, la velocità e l'usura dell'utensile.
Precisione e velocità di lavorazione
Un modo per garantire buoni risultati di lavorazione CNC è trovare un equilibrio tra velocità e precisione. Se si desidera aumentare la velocità di taglio, è necessario farlo in modo da non compromettere la precisione della lavorazione.
Usura e durata degli utensili da taglio
Sempre in relazione alla velocità, questo equilibrio può influire sulle condizioni dell'utensile. Una velocità eccessiva senza una regolazione proporzionata può generare una forza eccessiva sull'utensile. Ciò può causare un'usura accelerata dell'utensile o addirittura la sua rottura, con conseguenti rischi per la macchina CNC e per l'operatore.
Considerazioni sulla macchina CNC e sui materiali del pezzo in lavorazionel
Le capacità della macchina CNC e il tipo di materiale del pezzo in lavorazione incidono sulla profondità di taglio consentita. Le macchine CNC più stabili e potenti possono gestire tagli più profondi.
Le proprietà del materiale determinano anche la profondità di taglio ideale. Per l'alluminio e altri materiali teneri, è accettabile un taglio di 1-2 mm. La profondità di taglio è inferiore per materiali più duri come il titanio e l'acciaio. In genere, dovrebbe essere compresa tra 0.5 mm e 1.0 mm.
Differenza tra profondità di taglio e spessore del truciolo
C'è un'idea sbagliata comune secondo cui la profondità di taglio e lo spessore del truciolo siano la stessa cosa. Niente potrebbe essere più lontano dalla verità. diagramma di seguito viene illustrato quanto siano diversi questi concetti.
Profondità di taglio rispetto allo spessore del truciolo
Come si può vedere dal diagramma, le dimensioni e l'orientamento dei due sono diversi. Il chip è sempre più spesso del DOC a causa dell'angolo di taglio ϕ derivato dal piano di taglio.
Effetti della profondità di taglio su altri fattori di lavorazione
La profondità di taglio è essenziale e di vasta portata nella lavorazione CNC, quindi ci si aspetta che influisca su altri Servizi di lavorazione CNC Fattori. I parametri di lavorazione CNC, la geometria dell'utensile da taglio (angolo di spoglia) e il fluido di raffreddamento sono alcuni degli altri fattori di lavorazione correlati al DOC.
Parametri di lavorazione CNC – Velocità di taglio
Migliori velocità di taglio e velocità di avanzamento sono fattori comuni nella durata dell'utensile. Tuttavia, la profondità di taglio è altrettanto influente. È importante trovare un equilibrio tra velocità di taglio e profondità di taglio non solo per ottenere risultati di lavorazione ottimali, ma anche per aumentare la durata dell'utensile.
Geometria dell'utensile da taglio - Angolo di spoglia
Durante la lavorazione CNC, la geometria dell'utensile, in termini di angolo di spoglia e velocità di taglio, deve essere ottimizzata per tenere conto delle diverse conduttività termiche dei materiali. L'obiettivo è prevenire la generazione di calore sulla punta dell'utensile e la formazione di trucioli appiccicosi.
Angolo di spoglia
Fluido di raffreddamento
L'interrelazione tra profondità di taglio e somministrazione richiesta di fluido refrigerante è interessante. La maggior parte delle persone penserebbe che la quantità di fluido refrigerante debba aumentare con l'aumentare della profondità del taglio. Tuttavia, non è così.
Una profondità maggiore fa sì che il truciolo si arriccia maggiormente a causa della maggiore curvatura. Aumentando la quantità di refrigerante si accentua questa curvatura. L'effetto è una riduzione della superficie di contatto tra il truciolo e l'utensile da taglio, che porta a una maggiore concentrazione di calore sull'utensile. Questa è la ricetta per un deterioramento più rapido dell'utensile.
Conclusione
La profondità di taglio nella lavorazione meccanica è un parametro critico che influenza le prestazioni della macchina CNC, la finitura superficiale, l'usura degli utensili e molti altri fattori. Se analizzata e scelta correttamente, questa profondità ottimizza i risultati di lavorazione e la qualità complessiva del pezzo.
In Boda, un team esperto è responsabile di tutte le operazioni CNC. Garantisce che ogni processo ottimizzi la profondità di taglio in base alle esigenze del cliente e agli standard di settore. In questo modo siamo in grado di soddisfare costantemente le richieste e rimanere competitivi.
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