Cum se calculează vitezele mașinii de frezat CNC?

Pentru a calcula vitezele mașinii de frezat CNC trebuie urmat un set de parametri, stabiliți în general de producătorii mașinii-unelte, având în vedere viteza de avans, viteza de așchiere, turația (rotații pe minut), caracteristicile piesei de prelucrat etc.

Parametrii de prelucrare ai mașinilor-unelte

Înainte de a calcula vitezele mașinii de frezat pentru prelucrarea pieselor din metal, lemn și alte materiale, este important să cunoașteți diferiții parametri de luat în considerare pentru a face calculele corect. Viteza adecvată a mașinii de frezat depinde de parametrii descriși mai jos.

Viteza de avans

​ Viteza de avans (VF), este un termen folosit la mașinile-unelte care se referă la viteza relativă instantanee cu care scula așchietoare (în acest caz, freza) se apropie de suprafața materialului pentru a-l îndepărta; este vorba de viteza mișcării de avans (a nu se confunda cu viteza de așchiere). Acest parametru se calculează pornind de la traiectoria pe care o parcurge scula așchietoare în direcția de avans într-un minut. 

Viteza de avans se exprimă în metri pe minut.

Viteza de așchiere

​ Viteza de așchiere (VC) este viteza cu care tăișul frezei se rotește față de piesa de prelucrat. Acest parametru, exprimat în metri pe secundă, determină parcursul vârfului dintelui sculei așchietoare. Viteza de așchiere este furnizată de obicei de producătorul sculei; acesta stabilește care este viteza recomandată și limita mașinii care nu trebuie depășită. 

Această viteză variază în funcție de materialul piesei, precum și de prelucrarea care urmează să fie realizată. Pentru calculul vitezei de așchiere se ține cont de faptul că, cu cât diametrul frezei este mai mare, cu atât viteza de așchiere va fi mai mare. La fel se întâmplă cu turația; dacă aceasta este mai mare, va fi mai mare și viteza de așchiere. 

Rotații pe minut

Valoare care servește la exprimarea turației capului, adică cât de repede se rotește capul și câte rotații complete face într-un minut. Mașina de frezat CNC are de obicei între 6.000 și 24.000 de rotații pe minut (RPM).

Grosimea așchiei

Numită și avans pe dinte, este grosimea materialului pe care fiecare dinte al sculei așchietoare îl îndepărtează de pe suprafața piesei la o rotație completă. O grosime a așchiei adecvată permite reglarea temperaturii frezei și previne supraîncălzirea acesteia. Avansul pe dinte depinde de turație și de viteza de avans. 

Adâncimea axială

​ Adâncimea axială sau adâncimea de trecere influențează vitezele mașinii de frezat. Cu cât adâncimea este mai mică, cu atât frezarea va fi mai sigură, dar impune mai multe treceri, ceea ce crește timpul de prelucrare. Când se dorește creșterea adâncimii, ceea ce mărește dimensiunea așchiilor, trebuie redusă viteza de avans a mașinii.

Adâncimea radială

​ Adâncimea radială sau lățimea de așchiere variază în funcție de robustețea mașinii-unelte CNC. Pentru o frezare laterală corectă, este important să reduceți viteza de avans cu până la 25 %.

Importanța vitezelor mașinii de frezat

​ vitezele mașinii de frezat sunt indispensabile pentru rezultate bune ale prelucrării. Dacă există un dezechilibru între viteza de avans și turația arborelui, se obțin finisări slabe și, uneori, mașina-unealtă se poate destabiliza și poate provoca ruperea frezei. De aceea este important ca toți parametrii de așchiere descriși mai sus să fie ajustați în funcție de rigiditatea mașinii de frezat, dar și de puterea și caracteristicile acesteia.

Trebuie avut în vedere și faptul că frezele folosite pe mașinile cu comandă numerică CNC pot fi fabricate din oțel rapid HSS, carbură de wolfram, diamant PCD, etc. Aceasta înseamnă că, cu cât duritatea sculei așchietoare este mai mare, cu atât crește și viteza de așchiere; însă, în consecință, viteza de avans se poate reduce. 

​ vitezele mașinii de frezat nu depind doar de mașină și de diferiții parametri, ci sunt influențate și de lucrarea efectuată asupra materialului și de caracteristicile piesei (material, design, formă etc.). Astfel, vitezele mașinii de frezat variază dacă prelucrarea este frezare, canelare etc. Cum influențează vitezele mașinii de frezat lucrările? De exemplu, cu cât viteza de avans este mai mare, cu atât controlul formării așchiilor este mai bun, timpul de așchiere mai scurt și uzura sculei mai mică. Totuși, acest lucru crește și riscul de rupere a frezei și probabilitatea apariției rugozității pe suprafață. Pe de altă parte, dacă viteza de avans se reduce, așchiile sunt mai lungi și calitatea prelucrării se îmbunătățește; dezavantajele sunt o uzură mai mare a frezei, un timp și un cost mai mari ale prelucrării.