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No.233-3 Yangchenghu Road, Parque Industrial Xixiashu, distrito de Xinbei, cidade de Changzhou, província de Jiangsu
Pergunte a dez maquinistas como eles escolheram uma taxa de avanço e você obterá dez respostas diferentes, mas os honestos geralmente retornam à mesma pequena parte da aritmética. A fórmula de carregamento de cavacos une a velocidade do fuso, a taxa de avanço e a contagem de canais em uma única linha, e é a maneira mais rápida de passar de uma intuição para um número que você pode realmente defender na máquina. O que se segue é a fórmula em si, as conversões de unidades que enganam as pessoas, a correção do desbaste de cavacos que atinge quase todo mundo e as verificações que executamos antes de confiar uma nova fresa para um trabalho de produção.
O que a carga do chip realmente mede
A carga de cavacos, escrita como fz e frequentemente chamada de avanço por dente, é a espessura do material que uma aresta de corte remove durante uma única revolução da ferramenta. É um número por dente, não por revolução, e é aí que começa muita confusão. Uma fresa de quatro canais girando a 8.000 rpm remove quatro cavacos por revolução, portanto a taxa de avanço deve ser dividida de quatro maneiras.
Essa distinção é importante porque o cavaco é o que afasta o calor da zona de corte. Empurre um chip muito leve e a borda esfrega em vez de cortar, gerando calor na peça de trabalho e endurecendo o aço inoxidável ou o titânio no processo. Empurre um cavaco muito pesado e a borda simplesmente perderá a resistência, especialmente em diâmetros pequenos. A carga do chip é o mostrador que fica entre essas duas falhas, e a fórmula é como você a encontra.
A fórmula de carregamento de cavacos em unidades imperiais e métricas
O relacionamento principal é curto o suficiente para memorizar:
fz = F ÷ (n × z)
onde fz é a carga de cavacos por dente, F é a taxa de avanço, n é a velocidade do fuso em rpm e z é o número de canais. Reorganizado, dá-lhe o avanço a programar: F = fz × n × z . A própria velocidade do fuso vem da velocidade de corte, com n = (1000 × Vc) ÷ (π × D) em sistema métrico ou n = 3,82 × SFM ÷ D em imperial, onde D é o diâmetro da ferramenta.
| Quantidade | Imperial | Métrica |
|---|---|---|
| Velocidade do fuso (n) | rpm | rpm |
| Taxa de alimentação (F) | polegadas por minuto (IPM) | milímetros por minuto (mm/min) |
| Contagem de flauta (z) | número de arestas de corte | número de arestas de corte |
| Carga de chips (fz) | polegada por dente (IPT) | milímetro por dente (mm/dente) |
| Cálculo | IPM÷ (rpm × z) | mm/min ÷ (rpm × z) |
Uma observação prática do chão de fábrica: anote as unidades ao lado de cada número antes de pegar a calculadora. Quase todas as taxas de avanço erradas sobre as quais somos questionados remontam a um valor métrico inserido em um campo imperial, ou vice-versa.
Um exemplo prático que você pode seguir
Pegue uma fresa de topo de metal duro com três canais de 10 mm em alumínio 6061, com uma velocidade de corte de 300 m/min e uma carga alvo de cavacos de 0,06 mm por dente. A velocidade do fuso primeiro: (1000 × 300) ÷ (3,1416 × 10) chega a aproximadamente 9.550 rpm. Em seguida, a taxa de alimentação: 9.550 × 3 × 0,06 ≈ 1.719 mm/min, que a maioria das pessoas arredonda para 1.700 mm/min.
A versão imperial se comporta de forma idêntica. Uma fresa de quatro canais de 1/2 polegada a 3.000 rpm com uma meta de 0,002 polegada por dente fornece 3.000 × 4 × 0,002 = 24 IPM. Se a máquina ou a configuração não puderem sobreviver a esse avanço, não diminua silenciosamente o avanço e mantenha as rpm – diminua a velocidade do fuso com isso para que a carga de cavacos permaneça onde você pretendia.
Fresas de topo planas universais de 4 canais NNC As fresas de topo planas de quatro canais universais de metal duro NNC cobrem 1–20 mm, aço, aço inoxidável e ferro fundido; útil para alinhar o avanço e a velocidade do fuso com a carga de cavacos. Ver Produto → O desbaste de cavacos muda a resposta
Tudo acima pressupõe que o cortador esteja encaixado em pelo menos metade do seu diâmetro. Se cair abaixo disso, como acontece em passes de acabamento, percursos trocoidais e bolsões profundos, o cavaco não poderá atingir fisicamente sua espessura nominal porque o arco de contato é muito curto. A fórmula ainda está correta, mas o número que você programa precisa ser corrigido para cima.
O fator de correção é CTF = 1 ÷ √(1 − (1 − 2 × ae ÷ D)²) , onde ae é a profundidade radial de corte e D é o diâmetro da ferramenta. Em um engate radial de 0,1 × D, o fator funciona em aproximadamente 1,67, portanto, 0,06 mm nominais por dente se torna cerca de 0,10 mm por dente no programa. Pule esta etapa em uma passagem de acabamento leve e você estará efetivamente esfregando a borda ao longo da parede, o que é uma causa comum de mau acabamento superficial e curta vida útil da ferramenta.
Valores de referência de carga de cavacos por material
Os gráficos são um ponto de partida, não um veredicto, mas economizam tempo quando você não tem histórico com um material. As faixas abaixo são para uma fresa de metal duro de 6 mm em uma configuração razoavelmente rígida e devem ser dimensionadas com diâmetro – uma ferramenta de 1 mm executa uma pequena fração desses valores.
| Material da peça | Carga típica de cavacos (mm/dente) | O que assistir |
|---|---|---|
| Ligas de alumínio | 0,05 – 0,12 | Borda postiça se o chip for muito leve |
| Aço macio e de baixo carbono | 0,03 – 0,07 | Desgaste das bordas em corridas longas |
| Aço inoxidável | 0,02 – 0,05 | Endurecimento de trabalho e vibração |
| Ligas de titânio | 0,02 – 0,04 | Concentração de calor na aresta de corte |
| Aço endurecido (45–55 HRC) | 0,01 – 0,03 | Deflexão da ferramenta em diâmetros pequenos |
| Grafite | 0,03 – 0,08 | Pó abrasivo e arredondamento de bordas |
| Estoque de eletrodo de cobre | 0,02 – 0,06 | Rebarbas em costelas finas e paredes finas |
O alumínio é onde a fórmula realmente se mantém, porque a janela entre o atrito e a sobrecarga é ampla e a recompensa de usar um chip adequado é grande. Uma fresa com aresta ondulada de três canais projetada para o material suportará com prazer cavacos pesados em alto avanço, e nossa gráficos de alimentações e velocidades de alumínio mostre como os números mudam com a liga e o diâmetro.
Fresas de topo onduladas personalizadas de 3 canais para alumínio Fresas de topo de metal duro com aresta ondulada de três canais para alumínio e ligas de silício-alumínio com modelos de 6 a 20 mm, projetadas para alta remoção de metal e evacuação de cavacos. Ver Produto → Materiais difíceis precisam de uma segunda análise
O titânio e outras ligas resistentes ao calor punem uma carga de cavacos excessivamente otimista mais rapidamente do que qualquer outro material com o qual trabalhamos, porque o calor não tem para onde ir. A fórmula ainda se aplica, mas os canais, a geometria do ângulo e o revestimento da ferramenta decidem quanto do valor calculado você pode realmente usar. Uma fresa construída para titânio com a hélice correta e a preparação da aresta suportará uma carga de cavacos menor de forma mais consistente do que uma ferramenta de uso geral pressionada para o mesmo número, e fará isso sem que a aresta se quebre após quarenta minutos.
Fresas de topo planas personalizadas de 4 canais para liga de titânio Fresas de topo de metal duro de quatro canais para titânio com hélice variável e divisão desigual dos canais, em diâmetros de 6–20 mm, projetadas para desbaste antivibração e usinagem em alta velocidade. Ver Produto → Erros que vemos com mais frequência
- Usando um valor de carga de cavacos para cada diâmetro, quando uma ferramenta de 1 mm precisa de uma fração do que uma ferramenta de 12 mm precisa.
- Esquecendo a contagem de canais – pontas esféricas e fresas de desbaste nem sempre carregam o número de arestas que você supõe.
- Programar uma carga de cavacos tão leve que a borda esfregue e, em seguida, culpar a ferramenta pelas marcas de queimadura.
- Ignorando o esgotamento. Alguns mícrons de excentricidade transformam uma flauta carregada em uma flauta sobrecarregada.
- Ignorando a correção de afinamento de cavacos em engates radiais leves, o que duplica silenciosamente a espessura real dos cavacos.
- Alterar a taxa de avanço sem afetar a velocidade do fuso, de modo que a carga de cavacos se desvie do valor pretendido.
Prove isso com um corte de teste
Os números calculados são uma hipótese; um corte de teste é a prova. Comece com aproximadamente 80 por cento do avanço calculado e trabalhe para cima em etapas de 10 a 15 por cento, ouvindo a vibração e observando os cavacos, em vez de apenas a carga do fuso. Lascas finas e prateadas que enrolam e quebram sugerem que você está perto do ponto ideal. Lascas azuis ou pulverulentas, um som de toque ou uma parede polida significam que o chip é muito leve ou que a configuração está flexionada.
- Registre o fz calculado, o avanço programado e as rpm na folha de trabalho.
- Corte um pedaço curto de teste e inspecione a cor e o formato do chip.
- Meça o acabamento da parede e verifique a borda da ferramenta com uma lupa após a primeira passagem.
- Ajuste em pequenos passos, tendo em mente a carga do chip, em vez de perseguir um único número.
- Salve a combinação comprovada desse material e ferramenta e trate-a como sua nova linha de base.
A fórmula de carregamento de cavacos tem apenas três variáveis, mas explica a maior parte do que dá certo ou errado no fuso. Endireite as unidades, aplique a correção de afinamento de cavacos quando o engate radial for leve e deixe um corte de teste confirmar a aritmética. Se você estiver escolhendo entre geometrias para um material específico, nosso linha de fresas de topo de metal duro é organizado por material da peça de trabalho para que você possa combinar a ferramenta com o trabalho antes mesmo de os números serem inseridos.
