Determinación de avances y velocidades del CNC

Por dónde empezar en un mundo sin estándares. 19 de junio de 2003
Pregunta
Acabo de leer un artículo/publicación sobre velocidades de avance/velocidades de husillo/cargas de chips. ¡Increíble! ¿Quiere decir que la industria de la madera aún no se ha dado cuenta de esto? ¿Cada vez que alguien compra un enrutador CNC tiene que reinventar la rueda?

Puedo aceptar generalidades sobre las velocidades de avance y las velocidades del husillo para ciertos materiales, diámetros, etc., pero las respuestas dadas en la publicación no son generalidades, son ventanas, y además son muy grandes. ¿Seguramente alguien puede señalar una tabla que reúna todo esto? Respuestas del foro
(Foro CNC)
Lamento ser portador de malas noticias pero el artículo al que se hace referencia tiene razón. También puedo hablar por experiencia sobre la curva de aprendizaje a la que te enfrentas. No hay forma de que espere configurar una máquina y luego comenzar la producción al día siguiente a menos que tenga mucha experiencia. Diferentes máquinas tienen diferentes peculiaridades. Las mismas máquinas están equipadas con diferentes sistemas de sujeción de diferentes capacidades. Los diferentes husillos tienen sus propios límites de rendimiento. Existen diferentes calidades de las herramientas de los diferentes fabricantes. Luego existe una gama muy amplia de materiales, cada uno con sus propias propiedades de corte (no todos los contrachapados cortan igual, etc.). Ahora el usuario final tiene que determinar el equilibrio entre todos estos y la calidad de corte/velocidad/coste de herramientas/ecuación. La cuestión de la carga de viruta se trata simplemente de mantener las herramientas adecuadamente refrigeradas más que cualquier otra cosa y esto significa una vida útil más larga de las herramientas. Los fabricantes de algunos plásticos le dirán los mejores resultados que han logrado llamando a sus departamentos técnicos, pero para la mayoría de los productos de madera todo es cuestión de experiencia.



Así es, es más o menos prueba y error mientras aprendes. Solía hacer referencia al sitio web de Onsrud porque tienen bastante información sobre la carga del chip, los avances y las velocidades, pero aún así todo se reduce a la experiencia del aprendizaje, la rotura de bits y la calidad del borde.

Del interrogador original:

No estoy buscando especificaciones estrictas aquí. (Aunque eso sería bueno). Me gustaría entrar al estadio. ¿Alguien puede decirme dónde encontrar si (dado el ejemplo anterior) ingresar los valores de rango medio para una cortadora de compresión de tres canales de 3/8 de pulgada funcionará para capas de abedul de 3/4, digamos 12,500 RPM y una velocidad de avance de 562 IPM? Tengo que empezar por algún lado...



Del colaborador E:

Entiendo tu frustración; estado allí, hecho eso.

Para proporcionar puntos de partida, haré algunas suposiciones.

Está utilizando un enrutador de tamaño de producción y 12 hp o mejor. Está utilizando un sistema de flujo a través de vacío y está utilizando técnicas prudentes de gestión del vacío. Está utilizando herramientas industriales, *no* ofertas especiales de liquidación de Menards.

Tenga en cuenta que el acabado deseado, la marca/geometría de la herramienta, etc. influirán en gran medida en los avances y las velocidades.

¿Funcionará su ejemplo de capa de abedul de 3/4, herramienta de compresión de 3/8, 12500 rpm y 562 ipm? Yo diría que sí, pero una carga de viruta de 0,015 en un corte dos veces más profundo que ancho quedará bastante apretado. Si está buscando un acabado fino, diría que no, la carga de viruta es demasiado alta y el abedul es propenso a descascararse incluso en buenas condiciones. Si todo lo que necesita hacer es reventar el trabajo, entonces sí, *si, si, si* la máquina es rígida, el sistema de sujeción de herramientas (pinza, portaherramientas, husillo, correderas de husillo, etc.) está limpio, apretado, rígido, y preciso. Si está utilizando una fresadora manual Porter Cable de 3 1/2 hp, olvídelo. Cuanto mejor sea el sistema de sujeción de la máquina y de las herramientas y el sistema de sujeción de la pieza, más fuerte podrá empujar las herramientas.

Su mejor opción para recomendaciones específicas para aplicaciones específicas es especificar los parámetros del proyecto, tal como en su ejemplo. Luego, quien haya corrido ese material y espesor podrá decir cuál es su experiencia personal. Ese será tu mejor punto de partida.

No ejecuto los parámetros de su ejemplo, pero sí ejecuto 1 madera contrachapada gruesa de calidad marina (sin tratar) de forma regular. Utilizo una herramienta de compresión 1/2 a 16500 rpm y 885 ipm como punto de partida. Con una herramienta nueva y nueva, puedo llegar a 1100 ipm, mismas rpm y cortes de separación completos. A veces utilizo una herramienta de hélice lenta de 3 flautas en este producto y aumento un poco más la alimentación, pero obtengo un acabado mucho mejor. Si estoy realizando cortes periféricos ligeros, de 1/8 a 1/4 de ancho, cortador de 3 flautas, 20000 rpm y alrededor de 1300 a 1500 ipm. Cuando uso aluminio, 1/4 de placa, rara vez supero las 200 ipm, incluso a 20000 rpm.

Descubrirá que algunos productos requieren herramientas muy específicas y avances y velocidades muy específicos que serán específicos de su máquina. Apesta, pero así es. El aluminio, el acrílico y muchos plásticos entran en esta categoría.

Estas son algunas de mis consideraciones:

Las herramientas más grandes tienen menos variación de pico a valle en las marcas de fresado, por lo que cargas de viruta más grandes proporcionan una calidad de acabado aproximadamente comparable a las herramientas más pequeñas con cargas de viruta más bajas. Las herramientas más grandes generalmente tienen más espacio en la garganta por flauta y no son lineales. Una herramienta 1 tendrá más del doble de espacio en la garganta que una herramienta 1/2 de diseño similar (esta es mi observación, no una declaración de hecho).

Los cortes más profundos (materiales más gruesos) provocan una mayor desviación de la herramienta, requieren más caballos de fuerza, generan más calor y, en general, acumulan más virutas detrás de la herramienta, lo que puede ser simplemente molesto en el roble o catastrófico en el acrílico.

Los cortes profundos en piezas pequeñas pueden provocar vibraciones en las piezas, por lo que la carga de viruta ya no es el factor determinante, sino la fuerza de corte impartida a la pieza, y la posible vibración y/o movimiento de la pieza degradará el acabado o expulsará la pieza.

La elección de avances y velocidades para un material determinado dependerá en gran medida de la selección de herramientas.

Consideraciones y pautas para la selección de herramientas:

Número de flautas:

Más canales = menos garganta = menor carga de viruta.
Más flautas = mejor acabado (normalmente, pero no siempre)
Las virutas pequeñas significan menos disipación de calor = herramienta más caliente.

Geometría de la herramienta:

Cizalla hacia arriba:
espiral a la derecha, corte a la derecha (rhs-rhc). Esta es la configuración estándar de las fresas comunes utilizadas en la industria del metal y también es muy común en la nuestra. Proporciona una buena evacuación de virutas y promueve una herramienta que funciona en frío y una mejor recolección de polvo. Sin embargo, en condiciones de sujeción de trabajo marginales, como avances elevados en piezas pequeñas, se corre el riesgo de levantar la pieza con un gato, lo que provocará una pérdida de potencia de sujeción > movimiento de la pieza > piezas perdidas y tal vez una herramienta rota. Además, el corte ascendente puede causar desconchones o pelusas en la superficie superior.

Cizalla hacia abajo:
espiral a la izquierda, corte a la derecha (lhs-lhc). Esta es una geometría popular utilizada en nuestra industria para ayudar a mantener las piezas sobre la mesa, ya que una parte de las fuerzas de corte impartidas al material que se está cortando se dirigen *hacia abajo*. Esta geometría tiene las mismas ventajas de corte que una espiral ascendente, pero es muy propensa a acumular virutas en el corte. Una herramienta de corte hacia abajo también erosionará el spoilboard rápidamente ya que las virutas literalmente se frotan contra él. Esto puede ser un gran problema o no. Tu situación lo dictará.

Geometría de compresión:
la punta de la herramienta (generalmente alrededor de 1 diámetro) está cortada hacia arriba (rhc-rhs) para proporcionar un buen acabado superficial para la parte inferior de la pieza tanto en entornos de tablero NBM como en entornos de trabajo elevados o P2P. El resto de la herramienta es de corte inferior (rhc-lhs), lo que proporciona un corte de superficie superior limpio y promueve la sujeción del trabajo. Esta herramienta empaqueta las virutas tan mal como una espiral descendente, pero es mucho más amigable con el tablero de spoilers.

Sin corte:
esto es lo que son la mayoría de las herramientas soldadas (con punta de carburo). Suelen ser más económicos de comprar y pueden venir en cualquier variedad de perfiles.

Las herramientas soldadas a menudo están diseñadas con 5 a 15 grados de corte, vienen en muchos perfiles, se pueden pedir a medida para perfiles especiales y son (generalmente) más fáciles y más baratas de comprar y afilar.

Esto ha sido bastante largo, así que espero que hayas encontrado al menos alguna información directamente útil, pero el tema que abordas no es fácil de expresar en una fórmula simple. Cada especie de madera tiene unas características determinadas que influyen en varios de los principales parámetros que afectan a la solución final. Los materiales no ferrosos como el aluminio o el acrílico son más predecibles, pero también más exigentes con cada parámetro.

Como probablemente habrá notado, varios fabricantes de máquinas herramienta y fabricantes/vendedores de herramientas visitan este sitio. No fabrico ni vendo enrutadores CNC; Los uso en mi taller de enrutador CNC. Vendo herramientas para enrutadores y uso lo que vendo, por lo que tengo experiencia directa y ventajas sobre algunos proveedores de herramientas.



Una cosa a considerar. Dependiendo del husillo (no un enrutador manual), si baja las RPM por debajo de 12,000, estará detrás de la curva de potencia y no podrá mantener las RPM. Algunos de los motores de 4 polos más nuevos tienen una potencia nominal de 9000 RPM, por lo que esto no es un problema, pero en las unidades más antiguas sí lo es. Además, en las unidades más pequeñas que ejecutan entradas monofásicas, a medida que sobrecarga el motor y el inversor genera la máxima potencia, explotará ese disyuntor de 20 amperios. Solo mi experiencia.

Del colaborador E:

Debería haber agregado este pequeño consejo a mi publicación anterior. Cuando está mecanizando, puede discernir mucho sobre el corte por el sonido que hace la herramienta en el corte. La regla fundamental más básica es la siguiente:
cuanto más silenciosa sea la herramienta al cortar, mejor. Algunas otras guías, para las cuales tendrá que desarrollar oído, son:
Si la herramienta chirría, está girando demasiado rápido o demasiado lento (o una combinación de ambas). Si escucha que la herramienta le gruñe, entonces las revoluciones por minuto son demasiado bajas o el avance es demasiado rápido.

Esto no es tan fácil como parece (juego de palabras), porque las espirales ascendentes suenan diferente en la misma situación que las espirales descendentes, así que espere tener que aprender a interpretar el sonido con algo más que estas tres guías básicas.

He descubierto que tratar de enseñar esta técnica a otros es un gran desafío, lo que me sorprende porque, para empezar, mi audición no es la mejor. Algunas personas son muy expertas en la diferenciación de sonidos y otras deben confiar en otros métodos.




Como fabricante de herramientas, suelo estar de acuerdo con la explicación anterior. En COURMATT, cuando un cliente tiene un nuevo producto que mecanizar, le proporcionamos un punto de partida, normalmente dentro del 10% de las velocidades de funcionamiento óptimas. Recuerde siempre que desea una viruta para alejar el calor del filo y prolongar la vida útil de la herramienta. Generalmente lo que recomendamos es una carga de chip entre .015-20. Con una cizalla hacia arriba más corta (.200) para cortes de ranura, en realidad cargará las virutas en el perímetro, debido a la cizalla hacia abajo más larga. Me sorprende que muchos de los equipos CNC más nuevos quieran ir cada vez más rápido. Pero tome las piezas que está cortando; si se trata de un gabinete (anidado), no va a mecanizar un promedio de 1600 IPM, ya que lleva tiempo acelerar y desacelerar. He visto la máquina más rápida viajar a 900 IPM a pesar de que está programada a 2000 IPM.

Voy a dejar el tema. Con su herramienta de 3 ranuras, ejecútela a 800 IPM a 16000 RPM. Como se mencionó, esto lo llevará al rango del 10% y no romperá la herramienta.






Tengo dos sugerencias para ti. En primer lugar, llamaría al fabricante del enrutador CNC. La mayoría de los fabricantes de enrutadores estarían más que felices de intentar ayudar a sus clientes. Supongo que la empresa que construyó su enrutador tiene un ingeniero de aplicaciones interno que puede brindarle herramientas y asistencia en programación. Ese es un buen punto de partida.

Luego intentaría encontrar una lista de clientes que tengan la misma marca de enrutador que usted. Muchas veces han sufrido algunos golpes y magulladuras que pueden ayudarte a evitar con tu máquina. También puede preguntarles sobre su éxito con sus propias herramientas y husillos.





Los comentarios a continuación se agregaron después de que esta discusión del foro se archivara como un artículo de la base de conocimientos (add your comment). Comentario del colaborador A:

El punto de partida adecuado sería seguir las pautas preestablecidas de velocidad de corte y destino del avance recomendadas para la madera. Por lo general, estos se pueden obtener de los fabricantes de herramientas. La velocidad de corte generalmente se expresa en pies superficiales por minuto.

Para encontrar rpm:
RPM = CS/Dia.*3.82

CS está cortando velocidad, Dia. es el diámetro de la herramienta y 3,82 es una constante. Luego podrá calcular la velocidad de avance utilizando la carga de viruta recomendada. Su ejemplo fue .015-.030. Normalmente empiezo por la media.

Para encontrar la velocidad de avance:
ALIMENTACIÓN= RPM* Carga de viruta* número de dientes.