Comment ajuster les paramètres de coupe dans le prototypage rapide CNC?

Le prototypage rapide CNC est un processus de fabrication polyvalent et efficace qui permet la production rapide de prototypes de haute qualité. En tant que fournisseur de prototypage rapide de CNC leader, je comprends correctement l'importance d'ajuster les paramètres de coupe pour obtenir les meilleurs résultats. Dans ce blog, je partagerai quelques informations clés sur la façon d'ajuster efficacement ces paramètres.

Comprendre les paramètres de coupe

Les paramètres de coupe dans le prototypage rapide du CNC comprennent principalement la vitesse de coupe, la vitesse d'alimentation et la profondeur de coupe. Chacun de ces paramètres joue un rôle crucial dans la qualité et l'efficacité du processus d'usinage.

Vitesse de coupe

La vitesse de coupe fait référence à la vitesse à laquelle l'outil de coupe se déplace par rapport à la pièce. Il est généralement mesuré en pieds de surface par minute (SFM) ou des mètres par minute (m / min). Une vitesse de coupe plus élevée peut augmenter le taux d'élimination des matériaux, mais elle génère également plus de chaleur, ce qui peut entraîner l'usure des outils et affecter la finition de surface du prototype. D'un autre côté, une vitesse de coupe plus faible peut entraîner une meilleure finition de surface mais un taux de production plus lent.

La vitesse de coupe optimale dépend de plusieurs facteurs, tels que le matériau de la pièce, le type d'outil de coupe et la géométrie de la pièce. Par exemple, lors de l'usinage de l'aluminium, une vitesse de coupe relativement élevée peut être utilisée car l'aluminium a une bonne machinabilité. En revanche, lors de l'usinage du titane, une vitesse de coupe plus faible est généralement nécessaire en raison de sa résistance élevée et de sa mauvaise conductivité thermique.

Taux d'alimentation

La fréquence d'alimentation est la vitesse à laquelle l'outil de coupe progresse dans la pièce. Il est mesuré en pouces par dent (IPT) ou en millimètres par dent (mm / t). Un taux d'alimentation plus élevé peut augmenter le taux d'élimination des matériaux, mais il peut également provoquer une usure excessive d'outils, un bavardage et une mauvaise finition de surface. Un taux d'alimentation plus faible peut améliorer la finition de surface mais réduire l'efficacité de production.

Semblable à la vitesse de coupe, la fréquence d'alimentation doit être ajustée en fonction du matériau de la pièce, de l'outil de coupe et de la géométrie en partie. Pour les matériaux mous comme les plastiques, un taux d'alimentation plus élevé peut être utilisé. Pour les matériaux durs comme l'acier inoxydable, un taux d'alimentation inférieur est nécessaire pour assurer la durabilité de l'outil et la qualité du prototype.

Profondeur de coupe

La profondeur de coupe est la distance que l'outil de coupe pénètre dans la pièce en un seul passage. Il est mesuré en pouces ou en millimètres. Une plus grande profondeur de coupe peut éliminer plus de matériau dans chaque col, ce qui peut augmenter l'efficacité de production. Cependant, il nécessite également plus de force de coupe et peut provoquer une rupture d'outils ou une mauvaise finition de surface. Une plus petite profondeur de coupe peut améliorer la finition de surface et réduire la force de coupe, mais elle augmentera le nombre de passes et le temps d'usinage.

Le choix de la profondeur de coupe dépend de la résistance de l'outil de coupe, de la rigidité de la machine et du matériau de la pièce. Par exemple, lorsque vous utilisez un petit moulin à extrémité de diamètre, une plus petite profondeur de coupe doit être utilisée pour éviter la rupture des outils.

Facteurs affectant l'ajustement des paramètres de coupe

Matériau de pièce

Différents matériaux ont des propriétés physiques et mécaniques différentes, ce qui affecte considérablement les paramètres de coupe. Par exemple, les matériaux à forte dureté, comme l'acier durci, nécessitent des vitesses de coupe et des taux d'alimentation plus faibles pour éviter une usure excessive d'outils. Les matériaux avec une bonne conductivité thermique, comme le cuivre, peuvent tolérer des vitesses de coupe plus élevées car elles peuvent dissiper la chaleur plus efficacement.

En tant que fournisseur de prototypage rapide CNC, nous traitons souvent divers matériaux, notamment l'aluminium, le titane et les plastiques. PourPrototype de jambe de machine en aluminium, La faible densité et la bonne machinabilité de l'aluminium permettent des vitesses de coupe et des taux d'alimentation relativement élevées. Cependant, pourVis spaciale Titane Said Nipples M7x1.0 Prototype d'étrier de frein, La résistance élevée du titane et la mauvaise conductivité thermique exigent des paramètres de coupe plus bas pour assurer la qualité du prototype.

Outil de coupe

Le type, la géométrie et le matériau de l'outil de coupe jouent également un rôle vital dans la détermination des paramètres de coupe. Différents outils de coupe, tels que les usines d'extrémité, les exercices et les outils de tour, ont différentes caractéristiques de coupe. Par exemple, un moulin à extrémité au nez à balle convient à l'usinage des surfaces courbes complexes, tandis qu'un moulin à extrémité plat est meilleur pour l'urgence des surfaces plates.

Le matériau de l'outil de coupe, comme l'acier à vitesse élevée (HSS), le carbure ou la céramique, affecte sa dureté, sa résistance à l'usure et sa résistance à la chaleur. Les outils de coupe en carbure sont plus usagés - résistants et peuvent résister à des vitesses de coupe plus élevées que les outils HSS. Par conséquent, lors de l'utilisation d'outils en carbure, des paramètres de coupe plus élevés peuvent être utilisés.

Géométrie en partie

La géométrie de la pièce à usiner influence également les paramètres de coupe. Les pièces avec des géométries complexes, telles que des structures à parois minces ou des cavités internes, nécessitent un ajustement plus minutieux des paramètres de coupe. Par exemple, lors de l'usinage des pièces à parois minces, un taux d'alimentation et une profondeur de coupe inférieurs doivent être utilisés pour empêcher la déformation.

Étapes pour ajuster les paramètres de coupe

Sélection initiale des paramètres

Sur la base du matériau de la pièce, de l'outil de coupe et de la géométrie en partie, reportez-vous aux recommandations ou aux manuels d'usinage du fabricant d'outils de coupe pour sélectionner les paramètres de coupe initiaux. Ces ressources fournissent généralement une gamme de vitesses de coupe recommandées, de taux d'alimentation et de profondeurs de coupe pour différents matériaux et outils de coupe.

Coupure d'essai

Après avoir sélectionné les paramètres initiaux, effectuez une coupe d'essai sur une pièce de test. Observez soigneusement le processus de coupe, y compris la formation de puces, l'usure des outils, la finition de surface et la force de coupe. Si les puces sont longues et continues, cela peut indiquer que les paramètres de coupe sont appropriés. Si les puces sont courtes et cassées, cela peut suggérer que la vitesse de coupe ou la vitesse d'alimentation est trop faible.

Optimisation des paramètres

Sur la base des résultats de la coupe d'essai, ajustez les paramètres de coupe en conséquence. Si la finition de surface est mauvaise, réduisez la vitesse d'alimentation ou la profondeur de coupe. Si l'usure de l'outil est excessive, abaissez la vitesse de coupe ou la vitesse d'alimentation. Répétez en continu le processus de coupe et d'ajustement des paramètres d'essai jusqu'à ce que les résultats souhaités soient obtenus.

Études de cas

Cas 1:Prototype de jambe de machine en aluminium

Pour un prototype de jambe de machine en aluminium, nous avons initialement sélectionné une vitesse de coupe de 1000 m², un débit d'alimentation de 0,005 IPT et une profondeur de coupe de 0,1 pouces selon les recommandations du fabricant d'outils de coupe. Pendant la coupe d'essai, nous avons constaté que la finition de surface était bonne, mais le taux de production était relativement faible. Nous avons ensuite augmenté la vitesse de coupe à 1200 SFM et le taux d'alimentation à 0,006 IPT. Après l'ajustement, le taux de production a augmenté de 20% sans sacrifier la finition de surface.

Cas 2:prototype de pilote de sceau de fourche

Lors de l'usinage d'un prototype de pilote de joint de fourche en plastique, nous avons commencé avec une vitesse de coupe de 800 m², un débit d'alimentation de 0,01 IPT et une profondeur de coupe de 0,15 pouces. Cependant, nous avons remarqué qu'il y avait une certaine fusion à la surface du prototype, indiquant que la vitesse de coupe était trop élevée. Nous avons réduit la vitesse de coupe à 600 SFM, et le problème de fusion a été résolu, ce qui a entraîné un prototype de meilleure qualité.

Conclusion

L'ajustement des paramètres de coupe dans le prototypage rapide CNC est une tâche complexe mais cruciale. En comprenant les facteurs affectant les paramètres de coupe, en suivant les étapes d'ajustement des paramètres et en apprenant des études de cas, nous pouvons optimiser le processus de coupe pour obtenir des prototypes de haute qualité avec une efficacité élevée.

En tant que fournisseur de prototypage rapide CNC professionnel, nous nous engageons à fournir à nos clients les meilleurs prototypes de qualité. Si vous êtes intéressé par nos services ou si vous avez des questions sur le prototypage rapide de CNC, n'hésitez pas à nous contacter pour les achats et à d'autres discussions.

Références

• Manuel de Machinery, Industrial Press Inc.
• Manuel d'application d'outil de coupe, Kennametal Inc.