Determinación de la velocidad de perforación

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¿Cómo se calculan las velocidades del husillo para una broca?

He visto docenas de gráficos que resaltan las rpm que deberían usarse para tipos de brocas, diámetros y materiales específicos. Sin embargo, ¿qué sucede si mi gráfico no tiene el tipo particular de material o bit que estoy usando? También me gustaría tener alguna intuición para saber si el gráfico se ve bien o mal.

Tras una investigación rápida, parece que la "velocidad de corte" es lo que finalmente se necesita para un material en particular. ¿Supongo que la velocidad de corte para cada material debe buscarse? ¿Existe un lugar estándar o "ir a" para encontrarlos? Luego, la información sobre la broca se puede utilizar para determinar la velocidad del husillo. Nuevamente, ¿qué sucede si estoy usando una sierra de agujeros grandes o un cortador de círculos y no está en la lista? ¿Cómo modelo la broca para usar la velocidad de corte para determinar las rpm (para un material determinado, por supuesto)?

También me gustaría saber cómo calcular las velocidades de alimentación para un taladro o un molino, pero presumiblemente hay más variables. Probablemente se responda mejor en otra pregunta.

machining mechanical-engineering

— Justin Trzeciak
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¿Estás haciendo esto a mano o programando una máquina? (Solo pude ayudar con el tipo manual.)

— George Herold

Me gustaría entrar en fresado CNC, pero mi uso principal en este momento es a mano.

— Justin Trzeciak

@JustinTrzeciak como maquinista manual, entonces no es tan importante comenzar entonces. Me gustan las 1000 rpm para un trabajador de 3/8 HSS en acero dulce y ajustar desde allí. Use el sonido, la sensación y la vista para ajustar su velocidad y alimentar según sea necesario.

— Corey

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Tiene razón en que la velocidad de corte del material es lo que determina las rpm de su broca. Esto realmente hace que el cálculo sea muy simple.

Spindle speed (RPM) = \frac{Cutting speed}{Circumference} = \frac{Cutting speed}{π \cdot Diameter}

$\text{Spindle speed (RPM)} = \frac{\text{Cutting speed}}{\text{Circumference}} = \frac{\text{Cutting speed}}{π \cdot \text{Diameter}}$

Lo que debe tener cuidado son las unidades de velocidad de corte y diámetro. Por ejemplo:

Métrica: si su velocidad de corte está en y su diámetro está en entonces debe multiplicar su velocidad de corte por 1000 para que esté en $m/min$ $mm$ $mm/min$
Imperial: si su velocidad de corte está en y su diámetro está en entonces debe multiplicar su velocidad de corte por 12 para que esté en $ft/min$ $inches$ $inches/min$

Para obtener más información, consulte los cálculos de velocidad del husillo en Wikipedia.

— jhabbott
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Entonces, ¿esta fórmula simple es válida para cualquier bit, o simplemente brocas helicoidales simples y fresas y demás? ¿Funcionará lo mismo para sierras, brocas Forstner, brocas de pala, etc.?

— Justin Trzeciak

Bastante, sí, pero tenga en cuenta que algunas brocas no son adecuadas para algunos materiales o solo a velocidades más lentas y / o con lubricación. Las brocas más grandes que mencionó tendrán velocidades de husillo más lentas debido al mayor diámetro, si tiene dudas comience a una velocidad 20% más lenta y aumente si todo parece estar bien. Sin embargo, tenga cuidado con las brocas pequeñas, ya que puede romperlas muy fácilmente si son demasiado lentas y no se cortan lo suficientemente rápido.

— jhabbott

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No sé si hay mucha ciencia de materiales detrás de esos gráficos. Sospecho que son amalgamas de experiencia colectiva y sabiduría.

Como regla general, cuanto mayor sea el bit, más lenta debería ser la velocidad. Entonces, hay una relación inversa entre la velocidad máxima aceptable y el tamaño del agujero que se está cortando.

Obviamente, puedes cortar un pequeño agujero a una velocidad pequeña si eres paciente. Pero la mayoría de las personas prefieren pasar al siguiente paso y buscan la velocidad más rápida con la que puedan cortar ese agujero de tamaño particular.

Entonces, ¿por qué se aplica esa regla general? A medida que se muele un poco contra un material en particular, generará calor a partir de las fuerzas de fricción involucradas. Los pedazos más grandes significan áreas de superficie más grandes, por lo que tiene mayores cantidades de calor. Esa generación de calor se multiplica por la velocidad de rotación de la broca, ya que refleja la cantidad de superficie del terreno por período de tiempo.

Entonces, al disminuir la velocidad realmente grande, está disminuyendo la cantidad de área de superficie cubierta en la misma cantidad de tiempo. Eso mantiene baja la cantidad de calor por fricción (ya que puede disiparse más fácilmente) y reduce las posibilidades de que destruya el genio de la broca.

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En general, habrá una velocidad de corte y velocidad de avance óptimas para cualquier combinación dada de material de herramienta y el material que se está mecanizando.

A menudo, esto se debe al calor generado por el corte, pero también influirán factores como la tenacidad, la ductilidad y la geometría de la herramienta.

Las velocidades de husillo recomendadas para taladros, fresas, etc. en realidad solo traducen la velocidad de corte lineal a un formato rotativo con el que es más conveniente trabajar.

En realidad, hay todo tipo de compromisos involucrados y las cifras citadas son a menudo un valor promedio para uso general. Por ejemplo, puede usar una velocidad de corte baja y una velocidad de alimentación pesada para obtener la velocidad más rápida de eliminación de material, pero una velocidad más alta con una alimentación más ligera para un mejor acabado final. De manera similar, la velocidad recomendada de las herramientas es a menudo un compromiso entre la tasa de eliminación de material y el desgaste de la herramienta.

Las características específicas de la máquina también son muy importantes, por ejemplo, un taladro de columna básico con un motor de CA y una transmisión por poleas puede que simplemente no tenga el par suficiente para hacer funcionar una sierra de perforación grande a la velocidad óptima.

En general, no es demasiado difícil saber cuándo una velocidad es 'correcta' para un trabajo en particular y mi experiencia es que las tablas son muy útiles para hacerlo bien en la mayoría de las circunstancias, pero hay un margen bastante amplio para ajustarlas a se ajusta a las necesidades de un trabajo en particular.

— Chris Johns
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Dicen que una imagen vale más que mil palabras, así que aquí hay una foto del "Punto Dulce" para varias operaciones de mecanizado, incluyendo perforación, fresado y torneado:

Ahora puede ver qué está haciendo un poco más rápido o más lento en la velocidad de avance o rpm del husillo.

Las RPM tienen que ver con el calor. Si el cortador se calienta demasiado, se ablanda y se opaca rápidamente. La velocidad de avance tiene que ver con la capacidad de eliminar las fichas. Si empacan demasiado las flautas y se atascan, el cortador se rompe.

Esos son los conceptos básicos. También hay mucho más que eso, y puedes aprender mucho más de este curso gratuito de feeds y velocidades .

— Bob Warfield
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Bienvenido en el sitio! Sus enlaces no apuntan a imágenes, apuntan a contenido html irrelevante (como puedo ver). ¿Podrías arreglarlos de alguna manera, o es solo por mí?

— peterh - Restablece a Monica el