Chiarimento su chip load e profondità passata

[mark81]

Ciao, ho un dubbio sul calcolo del feed-rate di lavorazione.
In tutte le tabelle che ho trovato si fa riferimento al chip load, numero di giri e taglienti utensile. Ma non viene presa in considerazione la profondità della passata! E' davvero ininfluente?

Facciamo un esempio pratico: fresatura di legno morbido con fresa da 3 mm

- chip load: 0.1 mm
- speed: 5000 rpm
- flutes: 2

Dovrei avere un feed rate di 1000 mm/min.
Supponiamo ora che io voglia fresare a una profondità di 5 mm (posto che l'utensile che utilizzo sia in grado di scendere a quella quota!).

Come calcolo le passate? Mi sembra improbabile che io possa fare una sola passata di 5 mm...
Un grazie a chi mi aiuta a capire come introdurre questo parametro!

Marco

[arm]

Io non faccio riferimento alle tabelle per il legno ma vado a orecchio avendo lavorato molto con fresatrici manuali su pantografi manuali scolpitori dove non era possibile tenere costante l'avanzamento e la profondità di passata. Pertanto potrei dirti che non hai bisogno di parametri precisi, va un pò ad esperienza, a durezza del legno, a robustezza della cnc e allo staffaggio del grezzo.
Io uso per sgrossare frese in hss z2 diametro da
14 a 22, feed 4 mt/min e rpm 18000 con affondi da 6 a 10 mm. Se sento che la fresa "sforza" riduco l'affondo o, di poco il feed, da 4 a 3 mt/min.
rpm rimane sempre a manetta

[mark81]

Ciao, ti ringrazio della risposta.
Sono convinto anche io che chi ha esperienza sappia già più o meno quali parametri impostare.

La mia domanda era però prettamente riferita al concetto di chip load, che definisce la quantità di materiale "mangiato" a ogni giro della fresa, ma senza specificare l'affondo. Vorrei capire meglio il significato di questa grandezza.

[turbina]

I tuoi parametri iw2nzm sono gli stessi di arm, circa 0.1mm/dente , ma arm ha una velocità di taglio 4 volte più alta, la profondità di passata(affondo) dipende dalla potenza del tuo mandrino e dalla struttura della macchina, il più delle volte si và a orecchio

[mark81]

Ok, quindi se i limiti sono la potenza del mandrino e la robustezza meccanica della macchina, il chip load è definito per tutta l'altezza utile di taglio della fresa. Ora mi è chiaro.

Ingenuamente pensavo che dipendesse invece dalla "resistenza" (non conosco il termine adatto) della fresa stessa.
Infatti nei miei primi danni, ho spaccato delle fresette per aver fatto delle passate troppo profonde.

Potenzialmente, disponendo di un'adeguata macchina è dunque possibile affondare tutta l'altezza di taglio della fresa, entro i parametri di feed rate e rpm previsti.

Per scoprire i limiti della mia macchina devo solo arrivare al punto di rottura delle frese
E io che mi facevo scrupoli a fare passate di 2 mm nel compensato

[arm]

Per fare i precisetti....
si dovrebbe anche considerare se il tipo di legno (durezza, direzione fibre) che stai fresando regge affondi importanti senza strappare e rovinare la superficie. Poi devi anche considerare se la fresa è nuova o ha già perso il taglio* e anche la lunghezza della fresa (ovvio che più sborda dalla pinza e più è delicata); frese da 3 / 4 mm di diametro si spezzano molto facilmente, soprattutto se le usi per ritagliare e non evacuano bene i trucioli che intasano i canali man mano che affondi. Frese da 8 o 10 prima di spezzarsi si bruciano; te ne accorgi perchè diventano nere e bruciano il legno.

* Magari ti è utile; se vuoi riavvivare il taglio delle frese a taglianti diritti che usi in sgrossatura puoi usare le placchette in diamante, ne esistono in diverse grane. Io ho delle frese in hss da pantografo che uso da più di dieci anni, magari da 20 di diametro ora sono 19, ma non importa, in sbozzatura tengo sempre un offset dalla superficie di 4/5 mm.

[mark81]

Grazie della precisazione!



Questo mi sarà senz'altro utile in futuro!

[arm]

Per completezza.
Le frese da pantografo che ti dicevo sono queste
http://www.mtutensili.com/ (te le fanno anche su misura, sia il gambo che l'eventuale raggiatura). Io uso, in sbozzatura, le Z2 con diametri da 14 a 22, entrano come il burro.

Per le placchette mi hanno girato questo link. Non le ho ancora prese.
http://www.ezelap.co.uk/tools/index.html

[max1979]

Ciao,

in attesa di completare il mio pantografo e passare alla pratica, sto cercando di farmi una idea teorica di tutti questi parametri base per iniziare a fresare - come direbbe P. Villaggio "...sarei un esordiente totale".

Premesso che non posso contare su una esperienza che non ho o sul mio orecchio per regolarmi con la fresa e che vorrei minimizzare le punte rotte e il legno bruciato, stavo appunto cercando di capire come regolarmi almeno grossolanamente tra feed e rpm.

In questo momento da prove fatte solo sul banco, dovrei raggiungere un feed max di 1500mm/min (200passi - microstep 4 - accoppiamento diretto su vite passo 5mm). Pensavo fosse un valore accettabile per un pantografo con area di lavoro di circa 500x500 ma seguendo i vostri conti non ci capisco molto.

Ammettiamo solo per fare un esempio che il max feed rimanga 1,5mt/min anche a macchina finita. Se mantenessimo i dati iniziali di iw2nzm (chip_load = 0.1 mm e flutes = 2) dovremmo avere:
RPM = feed / (flutes * chip_load) = 7500
se utilizzassi un flutes = 4 avrei addirittura RPM = 3750

Non sono velocita' troppo basse per fresare il legno? Sono in effetti proporzionali a quelle indicate anche da arm che pero' potendo contare su feed maggiori (4mt/min) puo' arrivare a RPM maggiori (18k).
Mi chiedo allora se i miei 1,5mt/min non siano una velocita' troppo bassa...

[Sono in uno di quei momenti in cui, dopo aver ficcato tante info utili nella testa, pensavo di aver iniziato a capire qualcosa... e invece ]

[arm]

Guarda ti posso dire che le frese che ora uso sulla cnc a 18000 giri con feed di 3 o 3,5 mt/min, le usavo a pari giri, come dicevo, su una fresatrice manuale attaccata ad un pantografo per sgrossare dei panconi di legno quindi con velocità molto limitate. L'importante è magari in sgrossatura usare frese a 2 taglianti per evacuare bene il truciolo, tipo frese da pantografo scolpitore.
Se fai girare una fresa da legno a 3000 la bruci dopo poco.

[max1979]

Si, e' chiaro che la pratica vale mille volte piu' di qualunque teoria o formula.

Posso sapere che rapporti usi per arrivare ai 3mt/min (passi motore/microstep/riduzioni/passo vite)?

[arm]

Gli stepper sono settati a 1600 passi in rapporto 2/1, cioè puleggia grande motore e piccola su vite, viti passo 10 su xe y e 5 su z. Potrei anche raddoppiare la velocità ma devo sostituire driver (sono scarsi) e la struttura è da rinforzare perché nei cambi di direzione dondola un po.

[max1979]

Ok, questo mi rincuora un po'. Significa che di fatto andiamo alla stessa velocita' a livello di rpm del motore passo-passo, poi il microstepping scelto e la successiva meccanica (l'accoppiamento con la vite e il passo della vite stessa) ci portano ad avere uno spostamento lineare per step diverso (io la meta' del tuo) e quindi velocita' diverse.

A questo punto tornerei un attimo sull'argomento del thread per fare un'altra domanda. Abbiamo parlato di come feed e rpm siano relativamente indipendenti dalla profondita' di passata, cioe' dall'affondo con cui entro nel materiale secondo l'asse di rotazione della fresa. Ma questi parametri sono indipendenti anche dall'affondo radiale? immagino ci sia un nome tecnico per questa misura.
La dico in termini piu' comprensibili: diciamo che devo fare un dente largo 10 e profondo 5 sul bordo di una tavola di legno da 20mm di spessore ed ho a disposizione una fresa da 10mm di diametro. Sul CAM ho la possibilita' di decidere quanto la fresa debba "affondare" radialmente e quindi quanti passaggi fare per scavare questi 10mm o in altri termini quanta parte della circonferenza della fresa affondare nel legno per ogni passaggio.
C'e' una relazione tra questo valore ed il feed o gli rpm? non so se questa misura abbia una influenza diretta sul chip load, probabilmente l'affondo laterale ottimale dipende dalla geometria della fresa stessa.

PS: veramente grazie per tutte le risposte, il forum e' una fonte inesauribile di informazioni per un novello come me e la vostra disponibilita' e' un tesoro

[arm]

Tutti i calcoli relativi alla strategia di affondo (a tuffo, a rampa, elicoidale, di fianco) sono necessari quando lavori metalli, dove la relazione tra rpm, feed, angolo di affondo, ecc, sono correlati fra loro. Nel legno, quando si parla di frese da 8/10 mm, entri a tuffo (4 o 5 mm) e vai.
Tre sono gli elementi importanti: robustezza della macchina (a che velocità, in lavorazione, inizia a traballare?) potenza mandrino (già 1000 w sono pochi, ma dipende sempre da quello che devi fare) e qualità delle frese. (lascia perdere i set da 6 frese a 10 euro).
Se devi fare un dente largo 10 e profondo 5; io farei prima una passata veloce di sgrossatura (larghezza 9 e profondità 4) poi una passata di finitura più lenta alla quota e larghezza voluta.

[Rinaldo1]

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