Recebemos mais perguntas sobre avanços e velocidades do que sobre qualquer outro assunto. A que velocidade você deve operar sua máquina? Quantas RPMs? Quantos IPMs? E nós temos a resposta definitiva: Depende.

Os operadores de CNC geralmente se referem a gráficos ou calculadoras de avanços e velocidades, mas, como diz o pirata, eles são mais como diretrizes do que regras reais. 

Assista a Como calcular feeds e velocidades em tela cheia.

Principais conclusões

• Os gráficos de avanços e velocidades são apenas pontos de partida recomendados. Sempre faça um corte de teste em um pedaço de material de sucata e faça os ajustes necessários.
• O que importa é a carga de cavacos. Você quer lascas, não poeira. 
• A taxa de avanço refere-se à velocidade com que a máquina se move lateralmente pelo material, medida em polegadas por minuto (IPM).
• As velocidades referem-se às rotações por minuto (RPM) do fuso/router.
• Aumentar a velocidade do fuso (RPM) não significa automaticamente que a taxa de avanço deva aumentar ou diminuir. Em alguns casos, uma RPM mais alta pode exigir uma taxa de avanço mais alta, mas isso não é uma regra. 
• Não há regras.

Principais definições

Vamos começar esclarecendo nossos termos. 

Carga de chip

A "carga de cavacos" é um conceito fundamental em toda a usinagem CNC, incluindo o roteamento. A carga de cavacos é o tamanho físico dos cavacos que a broca do roteador cria. Quando a broca gira e a borda de corte corta o material, o cavaco que sai dela é a carga de cavacos.

Tecnicamente, refere-se à quantidade de material removido por cada aresta de corte (ou flauta) da ferramenta durante uma única revolução. 

A carga de cavacos é essencialmente a espessura do cavaco de material que é cortado por cada canal da fresa. Geralmente é medida em polegadas ou milímetros por dente (IPT ou MMPT). Carga de cavacos = Taxa de alimentação/[RPM x número de canais]

Taxas de alimentação mais altas produzirão cavacos maiores. Velocidades mais altas criarão cavacos mais finos.

Se os chips forem muito grandes, você corre o risco de quebrar a broca. 

Se os cavacos estiverem realmente como "poeira" (serragem), é provável que você esteja embotando a broca desnecessariamente e, possivelmente, superaquecendo o material.

A manutenção de uma carga ideal de cavacos é fundamental por vários motivos:

• Vida útil da ferramenta: Uma carga correta de cavacos ajuda a prolongar a vida útil da ferramenta de corte. Uma carga de cavacos muito pequena pode levar à fricção em vez de corte, gerando calor e desgaste excessivos. Por outro lado, uma carga de cavacos muito grande pode causar a quebra da ferramenta.
• Acabamento da superfície: A obtenção da carga correta de cavacos contribui para a qualidade do acabamento da superfície. Uma carga de cavacos consistente e adequada garante um corte mais suave.
• Eficiência: As configurações adequadas de carga de cavacos permitem a remoção eficiente de material, tornando o processo de usinagem mais produtivo.
• Ajustes: O ajuste da carga de cavacos pode ser feito alterando a taxa de avanço, mudando a velocidade do fuso ou usando uma fresa com um número diferente de canais. Isso precisa ser feito com cuidado, considerando o material que está sendo usinado e os recursos da sua máquina CNC.

Compreender e controlar a carga de cavacos é essencial para o sucesso da usinagem CNC, pois afeta diretamente a qualidade do corte, a integridade da ferramenta de corte e a eficiência geral do processo de usinagem.

Taxa de alimentação

"Avanços" referem-se à velocidade com que o cortador se move através do material que está sendo usinado. Normalmente, é medido em polegadas por minuto (IPM) ou milímetros por minuto (MMPM). A taxa de avanço afeta a qualidade do corte, o acabamento da superfície e a vida útil da ferramenta de corte.

A taxa de avanço ideal depende de vários fatores, incluindo o material que está sendo cortado, o tipo de ferramenta de corte, a velocidade do fuso e a qualidade desejada do corte. 

Velocidade do fuso

Essa é a velocidade do fuso, que segura a ferramenta de corte. É medida em rotações por minuto (RPM). A velocidade correta depende do material que está sendo cortado e do tipo de ferramenta de corte utilizada. A velocidade afeta o processo de corte, a vida útil da ferramenta e o acabamento do material.

Ramp Down

A taxa de alimentação será mais lenta à medida que você "desce" ou mergulha no material. Recomendamos cerca de metade da velocidade para essa operação.

Materiais: Madeira, alumínio ou plástico

Diferentes materiais têm diferentes níveis de dureza, o que afeta o avanço e a velocidade.

• Madeira: geralmente requer taxas de avanço mais rápidas e RPM mais altas em comparação com os metais. Isso ocorre porque a madeira é um material mais macio e pode ser cortada com mais facilidade. Uma taxa de avanço mais rápida na madeira ajuda a evitar a queima e proporciona um corte mais limpo.
• Alumínio: Por ser um metal, o alumínio é mais duro do que a madeira e requer avanços e velocidades mais lentos. Isso ocorre para evitar o desgaste excessivo da ferramenta e para obter um bom acabamento superficial. O corte de metais normalmente gera mais calor, portanto, velocidades mais lentas ajudam a gerenciar esse calor e a evitar danos à ferramenta.
• Plástico: A usinagem de plásticos normalmente requer velocidades de fuso moderadas a altas e taxas de avanço controladas para evitar derretimento e deformação.
  Como os plásticos variam em dureza, a abordagem é diferente: os plásticos mais macios precisam de velocidades mais baixas para evitar o derretimento, enquanto os plásticos mais duros podem tolerar velocidades mais altas para obter cortes mais limpos.

Colocando tudo junto

No vídeo acima, Jeff se refere à broca de compressão de 2 canais 46172-k e nos mostra o gráfico dessa série. Ele diz que está cortando MDF, portanto a tabela recomenda uma taxa de avanço de 260.

Mas ele tem uma máquina de 7HP, então acaba usando uma taxa de alimentação de 720! 

Por outro lado, se ele estivesse usando um CNC de mesa, como um ShopBot, ele usaria suas polegadas por minuto mais lentamente, talvez a 120.

Não se trata apenas de potência. A rigidez da máquina também é um fator. Uma máquina rígida pode fornecer mais força, enquanto uma máquina menos rígida se flexionaria sob o estresse de uma taxa de avanço tão alta.

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Até mesmo a Wikipedia diz que "os operadores de máquinas podem prever, com gráficos e fórmulas, os valores aproximados de velocidade e avanço que funcionarão melhor em um trabalho específico, mas não podem saber os valores ideais exatos até a execução do trabalho".

Basta executar um corte de teste em sua máquina, em seu material, com sua broca, e ver o que acontece.

Leitura adicional:

Para obter uma visão mais detalhada sobre Feeds e Velocidades, consulte o excelente artigo do Shapeoko.