Velocitat de tall

Es defineix com velocitat de tall (Vc) la velocitat lineal de la perifèria d'una eina de tall acoblada a una màquina eina (el fresolí en una fresadora, la broca en una màquina de foradar, el disc de serrar en una serra de disc...) o, en el cas d'un torn, la velocitat lineal del diàmetre més gran que estigui en contacte amb l'eina a la peça que s'estigui mecanitzant.

El més usual és que, a les màquines eina, l'eina o la peça girin de manera circular, per la qual cosa, en aquests casos, la velocitat de tall està íntimament lligada amb les RPM en què gira el capçal, és el cas de la fresadora, torn, màquina de foradar... La velocitat de tall també està directament relacionada amb el diàmetre de l'eina (el fresolí en la fresadora, la broca en la màquina de foradar o en el diàmetre de la peça en el cas del torn). També es pot donar el cas que el recorregut de l'eina sigui lineal i no circular, és el cas de la llimadora o de la serra de cinta.

Normalment, s'expressa en metres × minut (m/min) o en peus × minut (ft/min)

L'elecció de la velocitat de tall correcta ve determinada per:

Material de l'eina (acer, acer ràpid al cobalt, metall dur...)
Característiques de l'eina (forma, angles, nombre de talls...)
Material a mecanitzar (metall, plàstic, fusta...)
Duresa del material a mecanitzar
Característiques de la màquina eina (potència, possibilitat d'addicionar fluid de tall...)

La velocitat de tall adequada l'ha de facilitar el fabricant de l'eina de tall. Si l'eina permet mecanitzar diferents materials cal que hi inclogui una taula especificant quines són en funció dels materials a mecanitzar. Els fabricants les determinen mitjançant fórmules, força de les quals tenen en consideració la duresa dels materials, tot i que també solen dur a terme assajos experimentals. No s'aplica la mateixa velocitat de tall si es mecanitza un acer tou que un acer inoxidable o un acer dur.

Per determinar la velocitat de tall optimitzada també cal considerar les característiques de la màquina i l'ús de fluids de tall. Una velocitat de tall elevada permet realitzar el mecanitzat en menys temps, però accelera el desgast de l'eina.^[1]

Els fabricants d'eines de tall, en especial els de plaquetes sinteritzades, aconsellen que les eines de tall tinguin una velocitat de tall que faci que les eines proporcionin una durada d'uns 15 minuts en condicions de tall òptimes, tenint només en compte el temps de mecanitzat.^[2]

A tall d'exemple —com a referència—, en el cas de voler mecanitzar un acer tou (de duresa entre 140 i 200 HB), si no sabem que aconsella el fabricant, i optem per implementar una velocitat de tall estàndard, els valors solen ser:
Material de l'eina de tall	Vc usual, mecanitzant acer (acer no inoxidable) amb duresa entre 140 i 200 HB
Acer al carboni	10 m/min
Acer ràpid (HSS)	20 m/min
Acer ràpid al cobalt (HSS+Co)	25 m/min
Acer ràpid recobert de metall dur	50 m/min
Metall dur (carbur de tungstè o wídia)	100 m/min
Metall dur recobert	150 m/min
Cermet (ceràmica + metall dur)	200 m/min
Ceràmica	500 m/min
Diamant	1.000 m/min

La fórmula per calcular la velocitat de tall a partir de les RPM és la següent:

V_{c}\left(\mathrm {m \over min} \right)\ =\ {\frac {n\ \mathrm {(min^{-1})} \ \times \ \pi \times \ \mathrm {D_{c}(mm)} }{1000\left({mm \over m}\right)}}

On V_c és la velocitat de tall, n és la velocitat de rotació de l'eina (RPM) i D_c és el diàmetre exterior de la peça.^[3]

La velocitat de tall és un paràmetre directament relacionat amb l'economia de mecanitzat.

Quan es vol tenir en compte la vida d'una eina hi ha tres paràmetres principals a considerar: la velocitat de tall, l'avanç i la profunditat de passada, essent Vc el paràmetre que més afecta la vida de l'eina i la profunditat de passada el que menys.

Efectes de la velocitat de tall

És el factor principal que determina la durada de l'eina, a més velocitat de tall, menys durada de l'eina o broca o fresolí o disc de serra.
Afecta el consum de potència. A més Vc es necessita més potència.

La velocitat de tall excessiva pot donar lloc a:

Desgast molt ràpid del tall de l'eina
Deformació plàstica del tall de l'eina, amb pèrdua de la dimensió esperada a la peça mecanitzada
Mala qualitat del mecanitzat, amb qualitat superficial deficient

La velocitat de tall massa baixa pot donar lloc a:

Formació de ferritja a la cara de l'eina que està mecanitzant anomenada superfície de despreniment (per designar aquesta casuística se sol fer servir l'acrònim anglès BUE, built up edge).
Efecte negatiu sobre l'evacuació de ferritja
Baixa productivitat
Cost elevat del mecanitzat

Bibliografia

Millán Gómez, Simón. Procediments de Mecanitzat. Madrid: Editorial Paraninfo, 2006. ISBN 84-9732-428-5.

Sandvik Coromant. Guia Tècnica de Mecanitzat. AB Sandvik Coromant 2005.10, 2006.
Sandvik Coromant. Productividad en el Mecanizado (en edició espanyola). AB Sandvik Coromant, 1997, p. 6 a 34.

Larbáburu Arrizabalaga, Nicolás. Màquines. Promptuari. Tècniques màquines eines.. Madrid: Thomson Editors, 2004. ISBN 84-283-1968-5.
Groover, Mikell P. «Theory of Metal Machining». A: Fundamentals of Modern Manufacturing. 3rd. John Wiley & Sons, Inc., 2007, p. 491–504. ISBN 0-471-74485-9.
Flórez-Orrego,D. et al. Effect of the variation of cutting parameters in surface integrity in turning processing of an AISI 304 austenitic stainless steel. Technical contribution to the First International Brazilian Conference on Tribology – TriboBr-2010, November, 24th-26th, 2010, Rio de Janeiro, RJ, Brazil. Tribology and surfaces laboratory GTS- National University of Colombia, Medellín

Vegeu també

Referències

↑ www.academia.edu
↑ Sandvik Coromant. Productividad en el mecanizado (en edició espanyola). Sandviken, Suècia: AB Sandvik Coromant, 1997, p. 30 a 33. ISBN No en té.
↑ Smid, 2008, p. 74,85–90.

Enllaços externs

[0-1] www.academia.edu

[2] Sandvik Coromant. Productividad en el mecanizado (en edició espanyola). Sandviken, Suècia: AB Sandvik Coromant, 1997, p. 30 a 33. ISBN No en té.

[FOOTNOTESmid200874,85–90-3] Smid, 2008, p. 74,85–90.

[1]

[2]

[3]