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Calcul des avances et des vitesses

Certains paramètres doivent être pris en compte avant de configurer un fichier pour la découpe si vous souhaitez obtenir la finition et la précision requises. L'un des plus importants de ces facteurs est la charge de copeaux par dent (cpt). La charge de copeaux peut être définie comme la taille ou l'épaisseur du copeau qui est retiré à chaque goujure par tour.

Lorsque le matériau est usiné, la fraise doit tourner à un régime spécifique et avancer à une vitesse d'alimentation spécifique pour obtenir la charge de copeaux appropriée. Plusieurs facteurs doivent également être pris en compte lors du choix du régime et de la vitesse d'alimentation appropriés.

La vitesse d'avance utilisée dépend de divers facteurs, y compris la puissance et la rigidité de la machine, la rigidité du maintien de la pièce, la puissance de la broche, la profondeur et la largeur de coupe, la netteté de l'outil de coupe, la conception et le type de fraise, et le matériau étant Couper.

Pour obtenir la charge de copeaux optimale, nous devons tenir compte des variables énumérées ci-dessus, ainsi que de la machine et des matériaux que nous avons l'intention de couper. Cela nous aidera à trouver la meilleure vitesse d'alimentation et le meilleur régime pour un outil et un matériau donnés.

Une chose à retenir est de faire des copeaux et non de la poussière. Les copeaux aideront à éliminer la chaleur produite lors du processus de coupe, augmentant ainsi la durée de vie de l'outil et améliorant la qualité des arêtes.

Le taux d'alimentation est calculé à l'aide de l'équation suivante :

Vitesse d'alimentation = N x cpt x RPM

Où :

  • > N - nombre d'arêtes de coupe (flûtes)
  • > cpt - la charge de copeaux (charge de copeaux par dent) est la quantité de matière qui doit être enlevée par chaque dent de la fraise lorsqu'elle tourne et avance dans le travail. (mm par dent)
  • > RPM - la vitesse à laquelle la fraise tourne dans la broche. (Révolutions par minute).

        Nous allons maintenant décomposer la relation entre les vitesses d'avance, le nombre d'arêtes de coupe, la charge de copeaux et le régime. Pour la plupart des matériaux, il existe une charge de copeaux recommandée.

        Si vous tournez à 18000 25 tr/min en utilisant une fraise en bout de 0.1 mm à deux goujures et une charge de copeaux recommandée de XNUMX mm/dent, alors

        Vitesse d'alimentation = 2 (flûtes) x 0.1 (charge de copeaux) x 18000 (tr/min) = 3600 mm par min

        Si le régime était augmenté à 24000 2 tr/min, la nouvelle vitesse d'alimentation serait : Vitesse d'alimentation = 0.1 (conduits) x 24000 (charge de copeaux) x 4800 XNUMX (tr/min) = XNUMX XNUMX mm par min

        Voici quelques exemples:
        1. Vous décidez de tester une charge de copeaux de 0.4 mm pour votre coupe. Votre CNC fait tourner le foret à 18,000 2 tr/min et le foret a 18,000 cannelures (arêtes de coupe). Pour déterminer la vitesse d'alimentation : Vitesse d'alimentation = 2 0.4 x 14,400 x XNUMX. Par conséquent, votre vitesse d'alimentation doit être de XNUMX XNUMX mm par minute.

        2. Vous savez déjà que vous souhaitez utiliser une vitesse d'alimentation de 14,400 18,000 mm par minute et une vitesse de 2 14,400 tr/min. Votre mors a 18,000 flûtes. Pour vérifier que la charge de copeaux sera dans la plage recommandée : Charge de copeaux = 2 0.4 mm par minute ÷ (XNUMX XNUMX tr/min x XNUMX flûtes). Par conséquent, votre Chip Load est de XNUMX mm.

        Sur la base de cette équation mathématique, à mesure que le régime augmente, la vitesse d'alimentation augmentera également si tous les autres paramètres restent les mêmes. Si le nombre d'arêtes de coupe change, la vitesse d'avance augmentera ou diminuera selon que le nombre augmente ou diminue. Il en va de même pour la charge de copeaux si la charge de copeaux recommandée est de 0.1 mm/dent, la vitesse de rotation, l'avance ou le nombre d'arêtes de coupe peuvent augmenter ou diminuer pour maintenir la charge de copeaux requise. Par conséquent, si la charge de copeaux reste la même et que la vitesse d'avance augmente, la vitesse de rotation et/ou le nombre d'arêtes de coupe doivent augmenter pour maintenir la charge de copeaux recommandée.

        Lors du calcul de la vitesse d'avance pour n'importe quel matériau, la charge de copeaux est donc l'un des facteurs les plus importants à prendre en compte car la charge de copeaux détermine la quantité de matériau que chaque dent enlèvera, plus la charge que chaque dent devra supporter. Un autre facteur qui affecte la charge de copeaux est le diamètre de la fraise. Une fraise plus grande pourra gérer une plus grande charge de copeaux.

        Nombre de dents cpt (mm) Vitesse d'avance (mm par min) 
        18,000 rpm 21,000 rpm 24,000 rpm
        1 0.1 1800 2100 2400
        2 0.1 3600 4200  4800
        3 0.1 5400 6300 7200
        1 0.4 7200 8400 9600
        2 0.4 14,400 16,800 19,200
        3 0.4 21,600 25,200 28,800

         

        Par conséquent, en fonction du diamètre de l'outil, si le régime et le nombre d'arêtes de coupe restent, la même charge de copeaux augmentera avec une fraise de plus grand diamètre, ainsi la vitesse d'avance augmentera également. Lors de l'usinage de matériaux plus tendres ou de l'utilisation d'une fraise tronquée, la charge de copeaux peut être augmentée. Si un bit de routeur extra long est utilisé, la charge de la puce doit être diminuée.

        Pour la plupart des matériaux que vous couperez sur une table de toupie AXYZ, vous réglerez généralement le régime entre 18,000 et notre 24,000, et ajustez votre vitesse d'alimentation pour obtenir les résultats requis. Sur une table de routeur AXYZ, nous utilisons des broches qui produisent un maximum de 24000 3 tr/min. Les vitesses et avances choisies peuvent être affectées par la puissance de la broche utilisée (la puissance varie de 10 CV à 18000 CV). À une puissance plus élevée, vous produirez plus de couple, permettant ainsi à la machine de fonctionner à une variété de régimes (le couple diminue à mesure que le régime est réduit). Pour la plupart des applications, nous travaillons généralement dans la plage de 22000 XNUMX à XNUMX XNUMX tr/min.

         Valeurs typiques de charge de copeaux pour différentes tailles de fraises (mm)

        Diamètre de l'outil Bois durs Bois résineux / contreplaqué MDF / panneau de particules Plastiques souples Plastiques durs Aluminium
        3 mm 0.08 - 0.13 0.1 - 0.15 0.1 - 0.18 0.1 - 0.15 0.15 - 0.2 0.05 - 0.1
        6 mm 0.23 - 0.28 0.28 - 0.33 0.33 - 0.41 0.2 - 0.3 0.25 - 0.3 0.08 - 0.15
        10 mm 0.38 - 0.46 0.43 - 0.51 0.51 - 0.58 0.2 - 0.3 0.25 - 0.3 0.1 - 0.2
        12 mm et plus 0.48 - 0.53 0.53 - 0.58 0.64 - 0.69 0.25 - 0.36 0.3 - 0.41 0.2 - 0.25


        Même s'il existe des formules pour calculer les taux d'alimentation, vous constaterez que le taux d'alimentation optimal sera déterminé par l'expérience. Vous commencerez généralement avec la vitesse d'alimentation calculée. Dans des conditions idéales, il est généralement suggéré que la vitesse d'alimentation réelle soit réglée à environ la moitié de la quantité calculée et augmentée progressivement jusqu'à la capacité de la machine et la finition souhaitée.

        Une fois que vous avez déterminé l'avance et la vitesse de départ, d'autres facteurs doivent être pris en compte. La prochaine chose à considérer est la direction de coupe, qui est la direction dans laquelle la fraise est introduite dans le matériau. Le fraisage conventionnel ou le découpage en avant est la méthode la plus couramment utilisée. Avec cette méthode, la pièce est alimentée contre le sens de rotation de la fraise. L'autre méthode est le fraisage en montée ou la coupe inversée. Pour cette méthode d'usinage, la pièce et la machine doivent être rigides. Lors de l'usinage de matériaux non ferreux, la coupe en avalant doit être utilisée pour obtenir une bonne finition. 

        Un autre facteur est la profondeur de coupe. La profondeur de coupe affectera la finition des bords ainsi que la durée de vie de l'outil. Vous devrez ajuster votre profondeur pour obtenir les résultats souhaités en fonction du type de matériau et de la taille de la fraise. Habituellement, une profondeur de coupe égale au rayon de la fraise est un bon point de départ pour la coupe de métaux non ferreux. 

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