En el corte de sierras circulares de alta velocidad, la dureza del material afecta directamente la velocidad periférica de la hoja, la velocidad de alimentación, la alimentación por diente, la selección del tono del diente y los métodos de enfriamiento / lubricación.
En pocas palabras:
Cuando se cortan metales más blandos, generalmente se pueden utilizar velocidades de corte más altas y una alimentación más grande por diente, pero se debe controlar cuidadosamente la adhesión de la viruta, el borde acumulado y la evacuación de la viruta.Cuando se cortan metales más duros, la velocidad de corte y la alimentación por diente generalmente deben reducirse, mientras que un control de alimentación más estable ayuda a reducir el impacto de los dientes, el desgaste y los astillados.
Por lo tanto, una sierra circular de alta velocidad no puede utilizar un conjunto fijo de parámetros para todos los materiales.los parámetros de corte originales pueden dejar de ser adecuados al cambiar del acero con bajo contenido de carbono al acero aleado, acero inoxidable, o materiales de alta dureza.
1¿Por qué la dureza del material cambia los parámetros de corte de la sierra circular?
La esencia de la sierra circular de alta velocidad es que varios dientes de la hoja entran continuamente en el material y forman astillas.
Cada diente debe soportar una cierta resistencia de corte al entrar en la pieza de trabajo.con carga mecánica más notable y aumento de la temperatura localSi se mantienen altas velocidades periféricas y una alimentación grande, pueden producirse los siguientes problemas:
- Desgaste dental anormal
- Fragmentos de las puntas de los dientes
- Aumento rápido de la temperatura de la hoja
- Aumento de la rugosidad de la superficie
- Desviación de corte o reducción de la cuadratura
- Significativamente reducida la vida útil de la hoja
- Aumento de la carga en el eje y el sistema de transmisión
Sin embargo, esto no significa que cuanto más blando sea el material, más fácil será cortarlo.pero pueden mostrar una mayor plasticidad y adhesiónSi el espacio de evacuación de la viruta es insuficiente o la velocidad periférica de la hoja y la lubricación se seleccionan incorrectamente, las virutas pueden adherirse a los dientes y formar un borde construido (BUE).
Por lo tanto:
El desafío central con los materiales duros suele ser la carga y el desgaste de las herramientas, mientras que el desafío central con los materiales blandos a menudo es la evacuación de los chips, la adhesión de las herramientas y el control de los chips.Esta es la razón por la cual las sierras circulares de alta velocidad necesitan diferentes parámetros de corte para diferentes materiales.
2¿Cuál es la diferencia entre los parámetros de corte para metales blandos y duros?
La siguiente comparación ofrece una simple visión general de la dirección de ajuste:
| Factor de corte |
Materiales más blandos |
Materiales más duros |
| Velocidad periférica de la hoja |
Por lo general más alto |
Por lo general reducido |
| Alimentación por diente |
Se puede aumentar adecuadamente |
Por lo general reducido |
| Tasa de alimentación general |
Puede ser relativamente rápido |
Relativamente más lento |
| Selección de la inclinación de los dientes |
Mayor atención al espacio de los chips |
Mayor atención a la resistencia dental y al corte estable |
| Cortar la resistencia |
Bajo |
Más alto |
| Principales riesgos |
Carga de dientes, BUE, evacuación difícil de las virutas |
Desgaste, roturas de dientes, sobrecalentamiento |
| Enfoque de refrigeración/lubricación |
Reducir la adhesión y ayudar a la evacuación de la viruta |
Reducir la temperatura y la fricción |
| Requisito de estabilidad de parámetros |
En alto. |
Muy alto |
Se debe tener en cuenta que se trata más bien de direcciones de ajuste que de una tabla de parámetros fija.barras o tubos sólidos, el diámetro de la hoja, el número de dientes, el material de los dientes, la rigidez de la máquina y el ciclo de corte objetivo.
3Parámetro 1: velocidad periférica de la hoja / velocidad de corte
La velocidad periférica es uno de los parámetros más importantes en la sierra circular de alta velocidad.
Relación básica:
Vc = π * D * N / 1000
Donde:
- Vc = velocidad periférica de la hoja, m/min
- D = diámetro de la hoja, mm
- N = velocidad del husillo, rpm
A medida que aumenta la dureza del material, la velocidad periférica de la hoja generalmente debe reducirse adecuadamente.
La razón es que los materiales de alta dureza aumentan la presión de corte en el área de contacto entre los dientes y la pieza de trabajo.La temperatura de la punta del diente y la velocidad de desgaste pueden aumentar rápidamente.
Por ejemplo, al cambiar de acero de baja emisión de carbono ordinario a acero de aleación de mayor resistencia, la velocidad del husillo original no puede simplemente mantenerse incluso si las dimensiones de la pieza de trabajo permanecen sin cambios.
Por el contrario, para materiales más blandos como las aleaciones de aluminio, una alta velocidad periférica a menudo puede mejorar la productividad.pero la geometría del diente y el sistema de lubricación deben ser capaces de controlar la adhesión de la viruta.
Por lo tanto, al seleccionar la velocidad de los periféricos, no se debe preguntarse solamente: ¿Qué velocidad de husillo debe utilizarse para este diámetro?¿Qué velocidad periférica es adecuada para este material a su dureza actual?Luego, calcule la velocidad requerida del husillo de acuerdo con el diámetro de la hoja.
4Parámetro 2: Tasa de alimentación
Si la velocidad de la hoja determina la velocidad con que se cortan los dientes, la velocidad de alimentación determina la velocidad con que la hoja penetra en el material.
La velocidad de alimentación de una sierra circular de alta velocidad debe coincidir con la velocidad del husillo.
Para materiales más blandos y fáciles de cortar, la velocidad de alimentación puede aumentarse adecuadamente para acortar el tiempo de corte por pieza de trabajo.
Sin embargo, cuando se cortan materiales de alta dureza, una velocidad excesiva de alimentación aumenta la carga instantánea que soporta cada diente.
Los signos típicos incluyen:
- Aumento rápido de la carga de corte de la máquina
- Sonido anormal de corte
- Vibración de las hojas
- Abolimiento prematuro de los dientes
- Aplastamiento local de los dientes
- Marcas obvias de sierra en la superficie cortada
Por lo tanto, al mecanizar materiales de alta dureza, el control estable de la carga es más importante que simplemente buscar una velocidad de corte más alta.
Las máquinas modernas de sierra circular totalmente automática de alta velocidad suelen controlar el proceso de alimentación con mayor precisión a través de sistemas de alimentación por servo, lo que permite cambios de velocidad más adecuados durante la entrada de la hoja,corte estable, y salida de la hoja.
5Parámetro 3: Alimentación por diente
Para la sierra circular de alta velocidad, otro indicador crítico es el de alimentación por diente.
Se puede entender simplemente como la cantidad de material eliminada por cada diente de corte efectivo durante una intervención con el material.
Si los dientes solo se frotan continuamente contra la superficie de la pieza de trabajo sin formar astillas estables, calor por fricción, desgaste de la punta de los dientes,y el desgaste de la hoja puede aumentar.
Sin embargo, si el alimento por diente es demasiado grande, los dientes pueden sobrecargarse e incluso romperse.
Por lo tanto, para los materiales de alta dureza, la carga por diente generalmente debe reducirse adecuadamente.La alimentación por diente puede aumentarse dentro del rango permitido de la hoja para lograr una mayor productividad..
Es por ello que la evaluación de una sierra circular de alta velocidad no debe centrarse únicamente en el número de segundos por corte".tiempo de corte, y la vida de la hoja.
6Parámetro 4: Tono de la hoja y geometría de los dientes
Cuando la dureza del material cambia, no sólo los parámetros de la máquina necesitan ser ajustados; la hoja misma es igualmente importante.
Para los materiales blandos que tienden a producir chips largos o grandes, debe considerarse un espacio suficiente para los chips.las astillas no pueden salir a tiempo del área de corte y pueden obstruir las tripas.
Para los materiales más duros, se debe encontrar un equilibrio entre la eficiencia de corte y la resistencia de los dientes.
Especialmente durante el corte a alta velocidad, si se utilizan demasiados dientes al mismo tiempo, la cantidad de corte por diente disminuye, pero la fricción y el calor de corte pueden aumentar.la carga por diente puede ser excesiva.
Por lo tanto, la inclinación de los dientes no debe determinarse independientemente de la dureza del material + el diámetro de la pieza de trabajo + la forma de la sección transversal + el diámetro de la hoja + el objetivo de eficiencia de corte.
7Parámetro 5: Refrigeración y lubricación
Cuando cambien los parámetros de corte, la estrategia de enfriamiento y lubricación también debe ajustarse en consecuencia.
Corte de metales más blandos
Para los materiales que tienden a adherirse a la hoja, uno de los principales propósitos de la lubricación es reducir la unión entre las virutas y los dientes.la acumulación de bordes y la carga de los dientes pueden causar que la calidad de corte se deteriore rápidamente incluso antes de que la herramienta se use realmente.
Los puntos clave incluyen:
- Lubricación de la superficie dental
- Evacuación del chip
- Si las tripas están obstruidas
- Si las fichas vuelven a entrar en la zona de corte
Corte de metales más duros
Los materiales de alta dureza tienden a generar mayores fuerzas de corte y calor local, por lo que debe prestarse especial atención a la temperatura de la hoja, la fricción de los dientes, la carga continua de corte,y desgaste térmico en el borde de corte.
El buen enfriamiento y la lubricación pueden ayudar a prolongar la vida útil de la hoja, pero no pueden compensar los parámetros de corte incorrectos.Si la velocidad periférica y la alimentación por diente exceden significativamente el rango permitido de la hoja, simplemente añadiendo más líquido de corte no resolverá realmente el problema.
8. Cuando se cambian materiales en la misma máquina de sierra circular de alta velocidad, ¿qué parámetros se deben restablecer?
Por ejemplo, una fábrica originalmente corta acero al carbono ordinario y ahora necesita procesar acero de aleación de mayor dureza.
- Calidad del material y dureza real
- Tipo de hoja y materiales aplicables
- Velocidad periférica de la hoja
- Velocidad del husillo
- Tasa de alimentación
- Alimentación por diente
- Piso de los dientes de las hojas
- Presión de sujeción
- Parámetros de refrigeración o de lubricación de cantidad mínima
- Forma de la viruta y carga del husillo
El estado del chip es uno de los indicadores importantes para juzgar si los parámetros son adecuados.Un proceso de corte estable debe producir chips relativamente regulares manteniendo la carga de la máquina dentro de un rango razonableSi aparecen astillas en forma de polvo, astillas inusualmente largas, astillas azules, astillas excesivas o carga severa de los dientes, los parámetros de corte deben comprobarse nuevamente.
9¿Por qué no puedes simplemente copiar los parámetros de corte de la sierra circular de otra persona?
Muchos usuarios buscan después de comprar una sierra circular de alta velocidad: ¿Qué velocidad de husillo se debe utilizar para el acero 45? ¿Qué velocidad de alimentación se debe utilizar para el acero inoxidable 304?" ¿ Qué velocidad periférica se debe utilizar para la aleación de acero¿Qué quieres decir?
Estos datos pueden utilizarse como referencias, pero no pueden copiarse directamente.
La razón es que incluso dos fábricas que cortan el mismo material pueden tener condiciones reales completamente diferentes, tales como:
- Dureza diferente del material
- Diferentes diámetros de barras
- Diferentes diámetros de las cuchillas
- Diferentes recuentos de dientes
- Diferentes materiales dentales
- Diferentes métodos de mantenimiento del trabajo
- Diferente rigidez del husillo
- Diferente estabilidad lateral de la hoja
- Diferentes sistemas de refrigeración y lubricación
- Diferentes requisitos para la calidad de las superficies de corte
Por lo tanto, los parámetros de corte óptimos son en realidad una combinación de parámetros adaptados al material, la hoja y la máquina, en lugar de un solo número de velocidad del husillo.
10¿Cómo puede encontrar los parámetros de corte adecuados para materiales con dureza diferente?
Un método más fiable es comenzar con los parámetros recomendados por los fabricantes de la hoja y la máquina, y luego optimizar gradualmente en función de los resultados reales de producción.
La lógica de ajuste puede ser:
- Paso 1: Confirmar el material
Determinar el grado del material, las dimensiones de la pieza de trabajo, el tipo de sección transversal y la dureza real.
- Paso 2: Seleccione la hoja adecuada
Seleccione el material de la hoja, la geometría del diente y la inclinación del diente de acuerdo con el material y la sección transversal.
- Paso 3: Determinar la velocidad básica de los periféricos
Primero se determina un rango de velocidad de corte adecuado para el material, y luego se calcula la velocidad del husillo de acuerdo con el diámetro de la hoja.
- Paso 4: Establecer los parámetros de alimentación
Comience con una velocidad de alimentación relativamente estable y observe la carga de la máquina, las virutas y la condición de la superficie de corte.
- Paso 5: Compruebe los resultados del corte
Registre el tiempo de corte real, la calidad de la superficie de corte, el tamaño de la burra, el desgaste de la hoja, la carga del husillo y el número de cortes completados por una hoja.
- Paso 6: Optimiza gradualmente
Sólo después de que el proceso de corte esté estable, el ciclo de producción debe incrementarse gradualmente. Los parámetros obtenidos de esta manera suelen ser más fiables que simplemente buscar la mayor velocidad de alimentación.
11¿El material blando siempre necesita cortar a alta velocidad? ¿El material duro siempre necesita cortar a baja velocidad?
No necesariamente.
"Material blando a alta velocidad, material duro a baja velocidad" es sólo una tendencia básica, no una regla absoluta.
Lo que realmente determina los parámetros es el rendimiento de corte global del material.
Además de la dureza, también deben tenerse en cuenta los siguientes factores:
- Resistencia a la tracción
- Durabilidad
- Conductividad térmica
- Tendencia al endurecimiento del trabajo
- Adhesión
- Estructura del material
- Material y revestimiento de las hojas
Por ejemplo, el acero inoxidable puede no tener la dureza más alta entre todos los metales, pero debido a su dureza, comportamiento de endurecimiento de trabajo y características térmicas,sus parámetros de sierra de alta velocidad a menudo todavía necesitan ser manejados con más cuidado.
Por lo tanto, la dureza del material es una base importante para establecer parámetros, pero no es el único factor.
12Conclusión: Cuanto más duro sea el material, más importante será el corte estable
Para las sierras circulares de alta velocidad, la mayor diferencia entre metales blandos y duros no es simplemente si la velocidad del husillo debe aumentarse o disminuirse.
Lo que realmente necesita ser ajustado es todo el sistema de corte.
Los materiales más blandos suelen utilizar parámetros de corte más agresivos, pero debe prestarse especial atención a la adhesión de las virutas y a la mala evacuación de las virutas.Los materiales más duros generalmente requieren una velocidad periférica más baja y una carga menor por diente, junto con una mayor estabilidad de la máquina, cuchilla, sujeción y sistemas de enfriamiento.
Si se seleccionan correctamente los parámetros de corte, es posible lograr:
- Vida útil de la hoja más estable
- Tiempo de corte más corto por pieza de trabajo
- Mejor calidad de la superficie de corte
- Menos burros
- Menor coste de herramientas por pieza de trabajo
- Ciclos de producción más estables
Por lo tanto, al seleccionar o utilizar una sierra circular de alta velocidad, no se concentre solo en la velocidad máxima del husillo o en el tiempo de corte más rápido.El valor real de la sierra circular de alta velocidad se consigue mediante el ajuste de la velocidad del husillo, velocidad periférica de la hoja, inclinación de los dientes, velocidad de alimentación y carga de alimentación por diente según la dureza del material y el rendimiento de corte.
Preguntas frecuentes
1¿Significa una mayor dureza del material siempre una menor velocidad del eje de la sierra circular?
Por lo general, los materiales de alta dureza requieren una velocidad periférica más conservadora, pero la velocidad del husillo no puede determinarse solo por la dureza.,El material de la hoja y la geometría de los dientes también afectan los parámetros finales.
2¿Por qué cortar metales blandos puede dañar una hoja rápidamente?
Los materiales blandos pueden tener una alta adhesión. Si la capacidad de la goleta de la cuchilla es insuficiente o la lubricación es inadecuada, puede producirse acumulación de bordes y carga de los dientes.Eventualmente aumenta la resistencia al corte y causa desgaste dental anormal.
3¿Necesito cambiar la hoja cuando cambie a otro material?
No necesariamente, pero debe confirmar si el material de los dientes de la hoja existente, la geometría de los dientes, el tono de los dientes y el recubrimiento son adecuados para el nuevo material.Si las propiedades del material difieren significativamente, una hoja optimizada para el nuevo material generalmente proporcionará un rendimiento de corte más estable.
4¿Cómo puedo extender la vida de la hoja al cortar materiales duros?
Se centrará en controlar la velocidad periférica de la hoja y la alimentación adecuada por diente, garantizando al mismo tiempo la rigidez de la máquina, el sujeción estable de la pieza de trabajo, la refrigeración / lubricación efectiva y una buena evacuación de las astillas.La simple reducción de la velocidad de alimentación no prolonga necesariamente la vida útil de la hoja.
5¿Cómo puedo determinar si los parámetros de corte de una sierra circular de alta velocidad son adecuados?
Evaluar la carga del husillo, el sonido de corte, la forma del chip, la calidad de la superficie de corte, el tamaño de burr y la vida útil de la hoja juntos.y consigue constantemente una precisión de corte estable y una vida útil de la hoja, los parámetros están generalmente bien combinados.
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