Metalary

Maquinação

Cálculo da velocidade de corte e do avanço

Em resumo

A rotação vale N = 1000 · Vc / (π · D), em rpm, com Vc a velocidade de corte em m/min e D o diâmetro em mm. A velocidade de avanço vale Vf = f · N em torneamento e furação e Vf = fz · z · N em fresagem; sem Vc introduzida, o cálculo toma o valor de partida de catálogo para o material e a ferramenta.

Cálculo

Exemplo calculado com os valores por defeito da ferramenta.

Dados

Operação
Torneamento
Cálculo
Vc e avanço → N e Vf
Material
P · Aço não ligado C 0,25–0,55 %, recozido (C45)
Material da ferramenta
Metal duro
Ø da peça
50 mm
Profundidade de corte ap
2 mm
Rendimento da máquina
0,8

Resultado

Rotação N
2016 rpm
Velocidade de avanço Vf
403 mm/min
Velocidade de corte Vc
317 m/minPartida: Walter WPP20G (P2), A 19
Avanço por rotação f
0,200 mm/rot
fØ 50,0Ø 50,0ap 2,0ap 2,0fØ 50,0Ø 50,0ap 2,0ap 2,0
Desenho cotado do exemplo

Exemplo calculado

Todos os valores desta secção pertencem ao exemplo, calculado com os valores por defeito da ferramenta.

Outros resultados do exemplo

Espessura média da apara hm
0,199 mm
Força específica de corte kc
2545 MPakc1.1 = 1700 N/mm², mc = 0.25 (Walter P2)
Potência de corte Pc
5,37 kW
Potência do motor necessária
6,71 kW
Binário na árvore
25,4 N·m
Taxa de remoção Q
126,7 cm³/min
  • Valores indicativos: confirmar na máquina e com a documentação da ferramenta.

Cálculo detalhado

  1. Velocidade de corte de partida

    Vc = Walter WPP20G (P2), A 19, interpolada em f

    317 m/min

  2. Rotação

    N = 1000 · Vc / (π · D)

    1000 × 317 / (π × 50,0) = 2016 rpm

  3. Velocidade de avanço

    Vf = f · N

    0,200 × 2016 = 403 mm/min

  4. Força específica de corte

    kc = kc1.1 · hm^(−mc), hm = f · sin κr

    1700 × 0,199^(−0.25) = 2545 N/mm²

  5. Potência de corte

    Pc = ap · f · Vc · kc / 60 000

    2,00 × 0,200 × 317 × 2545 / 60 000 = 5,37 kW

  6. Taxa de remoção

    Q = Vc · ap · f

    126,7 cm³/min

Valores de partida: Aço não ligado C 0,25–0,55 %, recozido (C45)

OperaçãoVc (m/min)AvançoFerramenta, página
Torneamento, metal duro350–190f 0,10–0,60Walter WPP20G (P2), A 19
Torneamento, HSS18.3–24.4—TC 9-524, table 7-2 (moyen carbone)
Fresagem, metal duro144n° 8Sutton E603/E307, p. 436
Fresagem, HSS70n° 6Sutton E118, p. 448
Furação, metal duro130n° 8Sutton D329, p. 426
Furação, HSS20n° 5Sutton D186/D100, p. 428

N para Vc = 317 m/min

Ø (mm)N (rpm)
1010 080
205040
303360
402520
502016
601680
801260
1001008
150672
200504

Como utilizar

  1. Escolha a operação (torneamento, fresagem com fresa de topo ou furação) e o sentido: Vc e avanço → N e Vf, ou N e Vf da máquina → Vc e avanço.
  2. Escolha o material da peça e o material da ferramenta: metal duro ou aço rápido (HSS).
  3. Introduza as dimensões: Ø da peça em torneamento, Ø da ferramenta em fresagem e furação, número de dentes da fresa, profundidade de corte ap.
  4. Introduza Vc e o avanço, ou deixe-os vazios para partir dos valores de catálogo; introduza o N máx. da máquina se for preciso.
  5. Leia a rotação N, a velocidade de avanço Vf, a velocidade de corte Vc e, em torneamento ou furação, o avanço por rotação f.

Perguntas frequentes

Como se calcula a rotação a partir da velocidade de corte?

N = 1000 · Vc / (π · D), com Vc em m/min e D o diâmetro em mm (Ø da peça em torneamento, Ø da ferramenta em fresagem e furação). No sentido inverso, Vc = π · D · N / 1000. Se a máquina limitar a árvore, introduza o seu N máx.: N fica limitado e Vc é recalculada.

O que dá um cálculo de rpm no torno?

Aço C45 recozido, Ø 50 mm, pastilha de metal duro, avanço 0,2 mm/rot: o valor de partida Walter WPP20G (P2), interpolado em f, dá Vc = 317 m/min. N = 1000 × 317 / (π × 50) = 2016 rpm e Vf = 0,200 × 2016 = 403 mm/min. Com ap = 2 mm, a potência de corte é de 5,37 kW, ou 6,71 kW no motor com um rendimento de 0,8.

Como se calcula a velocidade de avanço em fresagem?

Em fresagem, Vf = fz · z · N, com fz o avanço por dente e z o número de dentes. Em torneamento e furação, Vf = f · N, com f o avanço por rotação em mm/rot. A partir dos valores da máquina, o cálculo inverso dá fz = Vf / (z · N) em fresagem, ou f = Vf / N.

Que avanço por dente usa o cálculo de fresagem?

Se fz ficar vazio, o cálculo lê-o na tabela de avanços do catálogo Sutton (p. 436), por diâmetro da fresa e material; fora da gama de 2 a 25 mm, fz é tomado no limite da tabela. As velocidades de partida de uma fresa de topo de metal duro são aí, por exemplo, 144 m/min para o aço C45, 72 m/min para o inox e 220 m/min para o alumínio.

Como se estima a potência de corte?

A força específica de corte é kc = kc1.1 · hm^(−mc), com hm a espessura média da apara e kc1.1, mc os do grupo de maquinação Walter (C45: 1700 N/mm² e 0,25). Em torneamento, Pc = ap · f · Vc · kc / 60 000 em kW; a potência do motor necessária é Pc dividida pelo rendimento da máquina.

Limites

Resultados indicativos: valores de partida publicados pelos fabricantes de ferramentas (Walter, Sutton) e, para o torneamento em HSS, pelo manual TC 9-524, para as suas ferramentas, com refrigeração, pouco balanço e uma máquina rígida. Confirme na máquina e com a documentação da ferramenta. Sem valor publicado para um material e uma ferramenta, o cálculo pede que introduza Vc ou o avanço.

Fontes

Atualizado · Editor: The Level Code

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