Introducción
Entender cómo funcionan los avances y las velocidades es fundamental si quiere mejorar sus habilidades en el CNC. Le ayudará a optimizar sus velocidades de mecanizado, a obtener un mejor acabado superficial y, lo que es más importante, a tener una mayor vida útil de la herramienta.
Entonces, ¿qué significan realmente los «avances &velocidades»?
Las «velocidades» se refieren a la velocidad de rotación de su husillo, expresada en rpm (vueltas por minuto). Determinar las velocidades correctas es principalmente una cuestión de determinar la velocidad a la que puede girar su herramienta sin sobrecalentarla durante el corte.
«Avances» se refiere a la velocidad de avance, que es la velocidad lineal de su máquina, generalmente expresada en mm/min. La optimización de su velocidad de avance se trata de maximizar la cantidad de material que está cortando por unidad de tiempo, cuanto más rápido mejor en general.
Por lo tanto, conseguir sus avances &velocidades correctas simplemente significa encontrar el punto dulce donde su herramienta está girando a la velocidad perfecta en relación con su velocidad de movimiento dentro del material. Ese punto óptimo puede significar diferentes cosas dependiendo de su objetivo: lograr el mejor acabado superficial, mecanizar sus piezas lo más rápido posible o maximizar la vida útil de su herramienta.
Estos conceptos se pueden resumir visualmente en un gráfico, en el que la velocidad de avance se traza frente a la velocidad de rotación del husillo, y que nos ayuda a identificar 6 zonas diferentes.
Como se ha ilustrado anteriormente, hay principalmente dos puntos malos que se quieren evitar. El primero ocurre cuando se reduce demasiado la velocidad del husillo en relación con el avance. Al hacerlo, se obliga a las ranuras de la fresa a cortar demasiado material, lo que puede provocar vibraciones no deseadas o, lo que es peor, la rotura de la herramienta.
En el otro lado del gráfico, si se reduce demasiado la velocidad de avance en relación con la velocidad del husillo, las ranuras de la fresa empezarán a rozar el material en lugar de cortar buenas virutas. Esta acción hará que tu herramienta se sobrecaliente, y por tanto se ablande. Sus bordes afilados se volverán opacos y si sigue cortando con bordes opacos y comenzará a ver un acabado superficial muy deteriorado en su material.
Una buena regla general es recordar siempre que necesita hacer virutas, no polvo.
Ok, pero ¿cómo encontramos los puntos dulces para cualquier material dado?
Carga de viruta
El parámetro que une estos conceptos y que es ampliamente utilizado como una métrica estándar para determinar los avances óptimos & velocidades se llama carga de viruta.
La carga de viruta, también llamada «avance por diente», es el espesor de material que se introduce en cada filo de corte a medida que éste se desplaza a través del material de trabajo.
La carga de viruta se expresa en mm/diente y puede hallarse mediante la siguiente ecuación:
Carga de viruta = N x Carga de viruta x Rpm
donde N es el número de filos de la fresa y Rpm es la velocidad de rotación del husillo.
Ilustremos este concepto e imaginemos que queremos cortar madera contrachapada con una fresa de 2 filos de 6mm. En nuestro caso, la carga de viruta recomendada para la madera contrachapada es de unos 0,3mm/diente (véase la tabla de carga de viruta al final de este artículo).
Supongamos que su máquina es capaz de cortar a una velocidad máxima de 3000mm/min. Utilizando la ecuación anterior, encontramos que el husillo tiene que girar a 5000rpm para conseguir la carga de viruta adecuada:
3000 = 2 x 0,3 x 5000
En base a esta relación matemática, observamos que si queremos aumentar el avance para cortar ese contrachapado más rápido, tendremos que aumentar también la velocidad de giro del husillo para mantener una carga de viruta constante :
4500 = 2 x 0,3 x 7500
Ahora imaginemos que nuestro husillo no puede funcionar a más de 5000rpm. Todavía podemos aumentar la velocidad de avance utilizando una fresa de 3 canales y mantener una carga de viruta constante:
4500 = 3 x 0,3 x 5000
A partir de este conocimiento, ahora podemos utilizar tablas que nos permitirán calcular nuestras velocidades de avance & y conseguir una carga de viruta óptima para cualquier material.
Tablas de carga de viruta
Tenga en cuenta que los valores de la tabla están basados en cálculos y pruebas realizadas en nuestra fresadora CNC Mekanika. Estos valores dependen de muchos factores, como la potencia y rigidez de su máquina, la profundidad de corte y el tipo de fresa utilizada, por ejemplo. Por lo tanto, pueden variar dependiendo de la máquina que tengas a mano.
Además, otro factor importante a tener en cuenta al leer estas tablas es el diámetro de la herramienta. En efecto, una fresa más grande podrá manejar una mayor carga de viruta.
Le recomendamos que empiece por fijar el avance real de su máquina por debajo del valor de la tabla y que lo aumente gradualmente. En general, encontrará que sus velocidades de avance óptimas &se determinarán a partir de la experiencia o del ensayo y error. Por ejemplo, para la mayoría de los materiales, normalmente puede establecer la velocidad del husillo entre 15000-25000rpm y ajustar su velocidad de avance para obtener buenos resultados con su máquina.
De manera similar, le sugerimos que aumente lentamente la profundidad de sus cortes mientras hace estas pruebas. La mayoría de los usuarios de CNC realmente utilizan la experiencia o los hábitos para determinar el valor de la profundidad de corte para una situación particular. En resumen, tenga en cuenta estos dos conceptos :
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Una profundidad de corte excesiva provocará la desviación de la herramienta (consulte este artículo para entender por qué puede ser problemática).
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Una buena regla general es utilizar un valor de profundidad inferior o igual al diámetro de su fresa. Si quiere aumentar la profundidad de corte, intente utilizar una fresa más grande para mantener una relación profundidad/diámetro de 1 : 1.