Profundidade de corte
Todo processo de usinagem CNC se baseia em um conceito fundamental: a profundidade de corte (DOC). Esta é a distância que a ferramenta de corte penetra na peça de trabalho e normalmente possui dimensões axiais e radiais.
A profundidade de corte radial (RDOC) é medida da superfície da peça de trabalho em direção à linha central, enquanto a profundidade de corte axial (ADOC) é medida ao longo da linha central.
Independentemente do tipo, a usinagem na profundidade correta é fundamental. Ela afeta não apenas a qualidade do produto, mas também a durabilidade das ferramentas de corte e outros aspectos do processo. É por isso que seu fabricante de peças personalizadas está sempre interessada em otimizar a profundidade de corte para cada processo de usinagem.
Este artigo analisa o significado da profundidade de corte, a determinação do DOC em vários processos de usinagem e a interação do DOC com outros processos de usinagem, entre outras questões.
Como você descreve a profundidade de um corte?
A profundidade de corte ou corte refere-se à profundidade que a ferramenta de corte atinge em cada passada durante o processo de usinagem. É um parâmetro crucial, pois afeta o acabamento da superfície, a velocidade de usinagem e o tempo de ciclo do processo.
Durante o processo de usinagem, a ferramenta de corte normalmente se move radialmente e axialmente. Essas duas direções dão origem a dois tipos de profundidade de corte: profundidade de corte radial (RDOC) e profundidade de corte axial (ADOC).
Profundidade de corte radial (RDOC)
Isso significa a distância que a ferramenta penetra na peça. Esse tipo de profundidade de corte é crucial na fresagem.
Profundidade de corte radial
Profundidade de corte axial (ADOC)
Esta é a distância que a ferramenta percorre ao longo da linha central da peça de trabalho. Também é chamada de profundidade de corte ou passo descendente.
Profundidade axial de corte
Qual é a importância da profundidade de corte na usinagem CNC?
Tendo estabelecido o significado da profundidade de corte, é importante agora reconhecer sua relevância na usinagem CNC. Como mencionado, a profundidade de corte afeta diferentes aspectos da usinagem, incluindo precisão, velocidade, acabamento superficial e até mesmo o custo total da usinagem CNC.
Portanto, DOC não é apenas um jargão técnico para maquinistas – é essencial em vários aspectos, como você pode descobrir à medida que aprende tudo sobre usinagem CNC.
Aqui estão algumas delas:
Geração de calor na ferramenta
Vários estudos revelaram que a profundidade do corte é o maior contribuinte para a geração de calor e a ponta da ferramenta de corte, mais do que a taxa de avanço e velocidade do fuso. Essa geração de calor afeta tanto a ferramenta de corte quanto a peça de trabalho.
Geração de calor na ferramenta de corte
Otimizar a profundidade de corte é uma estratégia eficaz para aumentar a vida útil da ferramenta. Embora um corte profundo seja bom para reduzir o tempo total de usinagem, uma ferramenta com grande profundidade tem suas desvantagens, como geração de calor, quebra da ferramenta e maiores forças de corte.
Você pode estar se perguntando o que é corte profundo? Normalmente, trata-se de uma profundidade de corte significativamente maior em comparação com o tamanho da ferramenta e a espessura do material.
Resistência do produto usinado
A profundidade do corte pode afetar a resistência da peça usinada em CNC. Se o processo não for bem otimizado, pode facilmente enfraquecer a peça. Cortes muito profundos podem introduzir tensões indesejadas no componente, tornando-o pouco confiável.
Acabamento da superfície do produto
Pesquisa e caso real Usinagem de precisão CNC comprovou que o aumento da profundidade de corte e do avanço está diretamente ligado ao valor da rugosidade da superfície. Portanto, é importante controlar esses parâmetros para obter o melhor acabamento superficial.
Rugosidade da superfície vs profundidade de corte e taxa de avanço
Desgaste da ferramenta de corte
Todo maquinista deseja prolongar ao máximo a vida útil da ferramenta de corte. No entanto, isso pode ser afetado pela seleção ou cálculo inadequado da profundidade. Cortes mais profundos significam mais atrito na ferramenta de corte, o que se traduz em desgaste mais rápido. Esses cortes também expõem a ferramenta a um risco maior de quebra.
Ferramenta de corte quebrada
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Como calcular a profundidade do corte
Como a profundidade de corte é crucial, saber calculá-la é a marca registrada da usinagem CNC de qualidade. Existe um método padrão para determinar esse parâmetro, e cada operação de usinagem tem seus próprios requisitos. As principais operações consideradas no cálculo da profundidade de corte são o torneamento e o fresamento CNC.
Além da operação de usinagem, outros fatores a serem considerados ao calcular a profundidade de corte são:
- Capacidade da máquina CNC
- Material da peça
- Acabamento de superfície desejado
- Natureza da ferramenta de corte
Profundidade de corte em torneamento CNC
Profundidade de corte em torneamento CNC
O torneamento CNC é caracterizado pelo torneamento da peça com a ferramenta de corte parada. A profundidade de corte para esta operação é normalmente a entrada radial da ferramenta de corte na peça.
A fórmula padrão para o DOC é dada como;
DOC = (Diâmetro inicial – diâmetro final)/2
Aqui está um exemplo de cálculo de corte:
Um eixo de aço é torneado em CNC de 65 mm para 60 mm. A profundidade de corte por passe é:
DOC=(65.0−60.0)/2=2.5 mm
| Parâmetro | Valor |
| Diâmetro inicial | 65mm |
| Diâmetro final | 60mm |
| DOC por passe | 2.5mm |
Profundidade de corte em fresamento CNC
Em operações de fresamento CNC, a ferramenta normalmente gira sobre o material e o remove verticalmente. Portanto, a profundidade do corte é medida verticalmente. Há também o movimento horizontal da ferramenta à medida que ela estende a superfície usinada.
Profundidade de corte em fresamento CNC
Assim como o cálculo do DOC no torneamento CNC, o fresamento CNC possui uma fórmula padrão. A fórmula é:
DOC = Profundidade total do corte – Profundidade da passagem anterior
Sim, é simples, mas existem algumas diretrizes relacionadas ao diâmetro da ferramenta que tornam o resultado ainda mais previsível.
Aqui estão as principais diretrizes para este processo:
- Para diâmetros de ferramentas de corte acima de 20 mm, use DOC como 4* o diâmetro da ferramenta
- Para diâmetros de ferramentas de corte menores que 20 mm, use DOC como 10* o diâmetro da ferramenta
Observe que é importante sempre confirmar se as forças emanadas desses valores são seguras para a operação de fresamento CNC.
Qual é a profundidade de corte de uma broca?
Em trabalhos de perfuração, não há muita consideração pela profundidade radial. A broca penetra completamente na peça de trabalho.
Qual é a profundidade de corte de uma fresa de topo?
Fresamento CNC
Para o caso da fresa de topo, há uma tabela para determinar o DOC com base no tamanho da ferramenta de corte. A tabela é mostrada abaixo:
| Diâmetro da ferramenta de fresamento (mm) | Faixa de DOC axial (mm) | DOC máximo (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 é a profundidade de corte para desbaste e acabamento?
Revestimento de superfície
Em operações de desbaste e acabamento, especialmente em torneamento, a profundidade de corte radial permitida é relativamente pequena. No entanto, o DOC axial pode variar, pois depende em grande parte da geometria da ferramenta e das capacidades da máquina CNC.
Comparados aos passes de acabamento, os passes de desbaste geralmente envolvem ADOC maior.
Configurando a profundidade de corte na usinagem CNC
As recomendações acima e outras para o restante dos processos podem ser executadas por meio de uma série de etapas. Aqui está um processo simples para configurar o DOC de qualquer Processo de usinagem CNC.
- Consulte o manual do fabricante da ferramenta para obter tabelas de parâmetros de corte
- Determinar a natureza da usinagem, por exemplo, se é acabamento ou desbaste
- Calcule o DOC potencial usando software ou fórmulas manuais
- Se estiver usando uma máquina nova ou usinando um novo material, inicie o corte lentamente/com uma profundidade de corte menor. Monitore o acabamento da superfície, o desgaste da ferramenta e as vibrações à medida que aumenta lentamente a profundidade.
- Lembre-se de executar um teste ou simulação antes da usinagem real, apenas para ter certeza de que a ferramenta segura e não esmaga instantaneamente.
Ajuste da profundidade de corte para melhores resultados CNC
Mesmo com um planejamento cuidadoso da usinagem CNC, escolher a configuração ideal para a profundidade de corte pode ser uma decisão difícil. Os menores erros ou negligências de configuração podem levar à vibração da ferramenta de corte, acabamento superficial desagradável e desgaste rápido da ferramenta.
Saber como calcular e configurar a profundidade de corte prepara o terreno para a aplicação estratégica desses insights no processo de usinagem CNC. Otimizar a profundidade de corte influencia diretamente a precisão do corte, a velocidade e o desgaste da ferramenta.
Precisão e velocidade de usinagem
Uma maneira de garantir uma boa usinagem CNC é encontrar um equilíbrio entre velocidade e precisão. Se a velocidade de corte precisar ser aumentada, isso deve ser feito de forma que não comprometa a precisão da usinagem.
Desgaste e vida útil da ferramenta de corte
Ainda relacionado à velocidade, esse equilíbrio pode afetar a condição da ferramenta. Velocidade excessiva sem um ajuste proporcional pode gerar muita força na ferramenta. Isso pode resultar em desgaste acelerado da ferramenta ou até mesmo em sua quebra, o que também pode ser perigoso para a máquina CNC e o operador.
Considerações sobre materiais de máquinas e peças CNCl
As capacidades da máquina CNC e o tipo de material da peça influenciam a profundidade de corte permitida. Máquinas CNC mais estáveis e potentes podem realizar cortes mais profundos.
As propriedades do material também determinam a profundidade ideal de corte. Para alumínio e outros materiais macios, um corte de 1 a 2 mm é aceitável. A profundidade de corte é menor para materiais mais duros, como titânio e aço. Normalmente, deve estar na faixa de 0.5 mm a 1.0 mm.
Diferença entre profundidade de corte e espessura de cavaco
Existe um equívoco comum de que profundidade de corte e espessura de cavaco são a mesma coisa. Nada poderia estar mais longe da verdade. diagrama abaixo demonstra o quão diferentes esses conceitos são.
Profundidade de corte vs espessura do cavaco
Como você pode ver no diagrama, o tamanho e a orientação dos dois são diferentes. O chip é sempre mais espesso que o DOC devido ao ângulo de cisalhamento ϕ derivado do plano de cisalhamento.
Efeitos da profundidade de corte em outros fatores de usinagem
A profundidade de corte é essencial e de longo alcance na usinagem CNC, portanto, espera-se que afete outras Serviços de usinagem CNC fatores. Parâmetros de usinagem CNC, geometria da ferramenta de corte (ângulo de saída) e fluido de resfriamento são alguns outros fatores de usinagem que se correlacionam com o DOC.
Parâmetros de usinagem CNC – Velocidade de corte
O velocidade de corte e taxa de avanço são fatores populares na vida útil da ferramenta. No entanto, a profundidade de corte também influencia nesse aspecto. É importante encontrar um equilíbrio entre velocidade e profundidade de corte, não apenas para obter resultados de usinagem ideais, mas também para aumentar a vida útil da ferramenta.
Geometria da ferramenta de corte – Ângulo de ataque
Na usinagem CNC, a geometria da ferramenta, em termos de ângulo de saída e velocidade de corte, deve ser otimizada para levar em consideração as diferentes condutividades térmicas dos materiais. A ideia é evitar a geração de calor na ponta da ferramenta e a formação de cavacos pegajosos.
Ângulo de inclinação
Fluido de resfriamento
A inter-relação entre a profundidade do corte e a administração necessária do fluido de resfriamento é interessante. A maioria das pessoas pensaria que a quantidade de fluido de resfriamento deveria aumentar à medida que o corte se aprofunda. No entanto, não é bem assim que funciona.
Uma profundidade maior faz com que o cavaco se curve mais devido à curvatura aumentada. Aumentar a refrigeração aumenta essa curvatura. O efeito é a redução da área de superfície de contato entre o cavaco e a ferramenta de corte, o que leva a uma maior concentração de calor na ferramenta. Isso é uma receita para uma deterioração mais rápida da ferramenta.
Conclusão
A profundidade de corte na usinagem é um parâmetro crítico que afeta o desempenho da máquina CNC, o acabamento superficial, o desgaste da ferramenta e muitos outros fatores. Quando bem analisada e escolhida, essa profundidade otimiza os resultados da usinagem e a qualidade geral da peça.
Na Boda, uma equipe experiente está por trás de todas as operações CNC. Eles garantem que cada processo otimize a profundidade de corte de acordo com os requisitos do cliente e os padrões do setor. É assim que conseguimos atender continuamente às demandas e permanecer competitivos.
Não importa sua necessidade de peças usinadas CNC de qualidade, tempos de ciclo mínimos e resultados consistentes, você sempre pode contar com nossos serviços de usinagem CNC.
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