Posuvy a otáčky CNC pro začátečníky (dřevo, akryl, MDF)
Posuvy a otáčky. Dvě slova, ze kterých se začátečníkům s CNC potí studený pot.
Každý příspěvek na fóru říká: "nastavte si správné posuvy a otáčky". Každý komentář na YouTube říká: "zkontrolujte tloušťku třísky". A každá kalkulačka vyplivne čísla, která působí buď příliš agresivně, nebo příliš konzervativně, a přitom vůbec nevysvětlí proč.
Dobrá zpráva: posuvy a otáčky nejsou složité. Záleží přesně na čtyřech číslech a jakmile pochopíte, co které z nich dělá, můžete vypočítat nastavení pro jakýkoli materiál a jakoukoli frézu. Pokud jste si už přečetli našeho průvodce pro začátečníky s CNC, znáte základy fungování CNC frézky. Tento článek doplňuje podrobnosti k nastavením, která rozhodují mezi čistými řezy a zlomenými frézami.
Čtyři čísla, která řídí všechno
1. Otáčky vřetena (RPM)
Jak rychle se fréza otáčí. Horní frézka, jako je Makita RT0701C, pracuje v rozmezí 10,000 až 30,000 RPM. Skutečné vřeteno s VFD umožňuje přesnější regulaci.
Vyšší RPM = hladší povrch, ale více tepla. Nižší RPM = hrubší povrch, ale chladnější řezy.
Většina hobby práce s CNC na dřevě probíhá mezi 16,000 a 24,000 RPM.
2. Rychlost posuvu (mm/min nebo IPM)
Jak rychle stroj vede frézu materiálem. Jde o rychlost pohybu os X/Y během řezu.
Rychlejší posuv = každý břit odebere větší třísku = agresivnější řezání. Pomalejší posuv = každý břit odebere menší třísku = lehčí řezání (ale může způsobit hromadění tepla).
Ano, příliš pomalý posuv může být ve skutečnosti horší než příliš rychlý. Za chvíli vysvětlíme proč.
3. Hloubka řezu (DOC)
Jak hluboký je každý průchod. Také se jí říká "stepdown". Pokud frézujete kapsu hlubokou 12mm, můžete zvolit průchody po 3mm (celkem čtyři) místo snahy odfrézovat vše najednou.
Hlubší průchody = větší síla působící na frézu, větší zatížení stroje. Mělčí průchody = menší síla, ale celkově delší práce.
Hloubku, do které můžete jít, určuje tuhost stroje. Robustní Onefinity zvládne v tvrdém dřevě průchody po 3-4mm. Viklavá 3018 by se měla držet hodnoty 0.5-1mm.
4. Boční překrytí (pro kapsování)
Při čištění kapsy fréza neudělá jen jeden průchod. Provede několik průchodů vedle sebe. Boční překrytí udává, jak velká část každého průchodu překrývá předchozí průchod, obvykle jako procento průměru frézy.
40-50% boční překrytí je běžné pro hrubování (rychlé odebírání materiálu). 10-20% boční překrytí se používá pro dokončovací průchody (hladký povrch).
TISKNĚTE. ŘEŽTE. DLABEJTE.
- Více formátů (SVG, DXF, PNG)
- Návrhy testované na strojích
- Komerční licence
Sponzorováno PrintCutCarve.com
Tloušťka třísky: číslo za všemi čísly
Tady do sebe všechno zapadne. Tloušťka třísky je tloušťka materiálu, kterou každý břit odebere za jednu otáčku. Měří se v milimetrech (nebo v tisícinách jednoho palce).
Vzorec je jednoduchý:
Tloušťka třísky = rychlost posuvu / (RPM x počet břitů)
Pokud tedy pracujete s rychlostí 1500 mm/min, frézou se 2 břity a 18,000 RPM:
1500 / (18,000 x 2) = 0.042mm tloušťka třísky
Toto číslo vám řekne, zda je řez správně nastavený.
Co se stane, když je tloušťka třísky nesprávná
Příliš malá tloušťka třísky (tření): Fréza neřeže, ale tře. Třením vzniká teplo. Teplo frézu rychleji otupí, může spálit materiál a u plastů materiál znovu nataví na frézu. Proto je někdy příliš pomalý posuv horší než příliš rychlý.
Příliš velká tloušťka třísky (přetížení): Fréza odebírá příliš velké třísky. Dochází k vibracím, hrubým řezům, průhybu a nakonec ke zlomení frézy. Stroj sténá a řez vypadá hrozně.
Tloušťka třísky v ideálním rozsahu: Z frézy odcházejí čisté třísky, povrch je hladký, fréza zůstává chladná a řez zní stejnoměrně. Poznáte to, až to uslyšíte.
Informace
Zvuk vašeho CNC je nejlepší diagnostický nástroj, který máte. Dobrý řez má stejnoměrné, hladké bzučení. Špatný řez vibruje, kvílí nebo vydává nepravidelné praskavé zvuky. Trénujte sluch a ten vám řekne, že něco není v pořádku, dříve než to uvidí vaše oči.
Doporučené tloušťky třísky podle materiálu
Tohle jsou cílové hodnoty tloušťky třísky, ke kterým směřujete. Použijte je s výše uvedeným vzorcem a vypočítejte rychlost posuvu pro libovolné RPM.
Dřevo
| Materiál | Tloušťka třísky (mm) | Tloušťka třísky (palce) | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Měkké dřevo (borovice, cedr, lípa) | 0.04 - 0.06 | 0.0015 - 0.0025 | Odpouští chyby, snadno se obrábí |
| Tvrdé dřevo (javor, třešeň, ořech) | 0.03 - 0.05 | 0.0012 - 0.0020 | Vyžaduje větší sílu, postupujte umírněně |
| Překližka (bříza, baltská bříza) | 0.03 - 0.05 | 0.0012 - 0.0020 | Vrstvy lepidla frézy namáhají |
| MDF | 0.03 - 0.05 | 0.0012 - 0.0020 | Prašné, stejnoměrná hustota |
| Bambus | 0.03 - 0.04 | 0.0012 - 0.0015 | Tvrdý, zacházejte s ním jako s tvrdým dřevem |
Plasty
| Materiál | Tloušťka třísky (mm) | Tloušťka třísky (palce) | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Akryl (litý) | 0.05 - 0.08 | 0.0020 - 0.0030 | Doporučuje se fréza s jedním břitem |
| Akryl (extrudovaný) | 0.04 - 0.06 | 0.0015 - 0.0025 | Taví se snadněji než litý akryl |
| HDPE | 0.06 - 0.10 | 0.0025 - 0.0040 | Velmi odpouští chyby, řeže se snadno |
| Pěnová deska z PVC (Sintra) | 0.05 - 0.08 | 0.0020 - 0.0030 | Lehká, použijte jeden břit |
Hliník (hobby CNC)
| Materiál | Tloušťka třísky (mm) | Tloušťka třísky (palce) | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Hliník 6061 | 0.02 - 0.04 | 0.001 - 0.0015 | Použijte jeden břit, přidejte mazivo |
Varování
Řezání hliníku na hobby CNC je možné, ale náročné. Použijte frézu s jedním břitem a horním řezem, udržujte konzervativní tloušťku třísky, používejte řeznou kapalinu (v nouzi funguje i WD-40) a provádějte mělké průchody. Pokud je váš stroj spíše pružný, počkejte, až získáte zkušenosti se dřevem.
Tabulky počátečních nastavení
Nechcete používat vzorec? Zde jsou hotová nastavení pro nejběžnější situace. Předpokládají hobby CNC střední třídy (třída Shapeoko, X-Carve, LongMill) s horní frézkou.
Válcová fréza s plochým čelem 1/4" (6.35mm), 2 břity
| Materiál | RPM | Rychlost posuvu (mm/min) | DOC (mm) | Boční překrytí (%) |
|---|---|---|---|---|
| Měkké dřevo | 18,000 | 2000 | 3.0 | 40% |
| Tvrdé dřevo | 18,000 | 1500 | 2.0 | 40% |
| Překližka | 18,000 | 1500 | 2.5 | 40% |
| MDF | 18,000 | 1800 | 2.5 | 40% |
| Litý akryl | 16,000 | 1200 | 2.0 | 40% |
Válcová fréza s plochým čelem 1/8" (3.175mm), 2 břity
| Materiál | RPM | Rychlost posuvu (mm/min) | DOC (mm) | Boční překrytí (%) |
|---|---|---|---|---|
| Měkké dřevo | 20,000 | 1200 | 1.5 | 40% |
| Tvrdé dřevo | 20,000 | 1000 | 1.0 | 40% |
| Překližka | 20,000 | 1000 | 1.0 | 40% |
| MDF | 20,000 | 1200 | 1.5 | 40% |
| Litý akryl | 18,000 | 800 | 1.0 | 40% |
V-bit 60 stupňů
| Materiál | RPM | Rychlost posuvu (mm/min) | Max. DOC (mm) |
|---|---|---|---|
| Měkké dřevo | 18,000 | 1500 | 3.0 |
| Tvrdé dřevo | 18,000 | 1200 | 2.5 |
| MDF | 18,000 | 1500 | 3.0 |
V-bit 90 stupňů
| Materiál | RPM | Rychlost posuvu (mm/min) | Max. DOC (mm) |
|---|---|---|---|
| Měkké dřevo | 18,000 | 1800 | 4.0 |
| Tvrdé dřevo | 18,000 | 1400 | 3.0 |
| MDF | 18,000 | 1800 | 4.0 |
Doporučení
Když si nejste jistí, začněte na konzervativním konci těchto rozsahů a postupně přidávejte. Je mnohem levnější provést mírně pomalý řez než zlomit frézu kvůli příliš agresivnímu nastavení. Zvyšujte rychlost posuvu vždy o 10 %, dokud řez nezní a nevypadá správně.
Jak si vypočítat vlastní nastavení
Tady je postup, jak určit posuvy a otáčky pro libovolnou kombinaci frézy a materiálu:
Krok 1: Najděte cílovou tloušťku třísky ve výše uvedených tabulkách.
Krok 2: Zvolte RPM. Pro dřevo s horní frézkou je 18,000 RPM spolehlivá výchozí hodnota. U plastů zkuste 16,000 RPM (méně tepla).
Krok 3: Vypočítejte rychlost posuvu: Rychlost posuvu = Tloušťka třísky x RPM x počet břitů
Příklad: Frézování tvrdého dřeva válcovou frézou 1/4" se 2 břity.
- Cílová tloušťka třísky: 0.04mm
- RPM: 18,000
- Počet břitů: 2
- Rychlost posuvu = 0.04 x 18,000 x 2 = 1,440 mm/min
Zaokrouhlete na 1,400 nebo 1,500 mm/min. Hotovo.
Krok 4: Nastavte hloubku řezu. Bezpečné výchozí pravidlo: DOC by měl odpovídat průměru frézy nebo být menší. U frézy 1/4" začněte na 3mm (přibližně polovina průměru). U frézy 1/8" začněte na 1-1.5mm.
Krok 5: Proveďte zkušební řez na odřezku. Poslouchejte zvuk, zkontrolujte třísky a podívejte se na kvalitu řezu. Podle toho nastavení upravte.
Jak číst třísky
Třísky (nebo prach), které odcházejí od frézy, vám hodně napoví o tom, zda je nastavení správné.
Drobné prachové částice: Tloušťka třísky je příliš malá. Tře se, nikoli řeže. Zvyšte rychlost posuvu nebo snižte RPM.
Pěkné, stejnoměrné malé třísky: Jste ve správném pásmu. Fréza provádí správné řezy a účinně odvádí materiál.
Velké, hrubé třísky nebo vytrhávání: Tloušťka třísky může být příliš velká nebo řežete příliš hluboko. Zpomalte rychlost posuvu nebo zmenšete hloubku řezu.
Roztavené nebo lepkavé třísky (plasty): Příliš mnoho tepla. Snižte RPM, zvyšte rychlost posuvu nebo přejděte na frézu s jedním břitem, která lépe odvádí třísky.
Počet břitů: Proč na něm záleží
Počet řezných hran (břitů) na fréze přímo ovlivňuje tloušťku třísky a odvod třísek.
1 břit: Nejlepší pro plasty a hliník. Velký kanál pro odvod třísek. Menší pravděpodobnost opětovného přeřezávání třísek a tvorby tepla.
2 břity: Ideální volba pro dřevo. Dobrá rovnováha mezi odvodem třísek a kvalitou povrchu. Toto je výchozí volba pro většinu práce se dřevem na CNC.
3 břity: Lepší povrch, ale menší kanály pro třísky. Dobře fungují při vyšších RPM v tvrdších materiálech. Nejsou vhodné pro měkké nebo gumovité materiály.
Horní řez vs. dolní řez vs. kompresní
Když už mluvíme o frézách, tohle se objevuje neustále:
Horní řez: Vytahuje třísky nahoru a ven z řezu. Čistý spodní povrch, hrubší horní hrana. Nejlepší pro kapsování (třísky je třeba odvádět).
Dolní řez: Tlačí třísky dolů do řezu. Čistý horní povrch, hrubší spodní strana. Vhodný pro povrchové gravírování a průchozí řezy, kde záleží na horní ploše.
Kompresní: Horní řez ve spodní části, dolní řez v horní části. Čisté hrany na obou stranách. Ideální pro řezání překližky a deskových materiálů, ale funguje pouze tehdy, když hloubka řezu zasáhne horní i dolní část břitu.
Časté chyby
Příliš nízké RPM. Hobby CNC frézky jsou navrženy pro práci při vysokých RPM s malou tloušťkou třísky. Provoz při 8,000 RPM "protože to vypadá bezpečněji" situaci ve skutečnosti zhoršuje, protože potřebujete úměrně pomalejší rychlost posuvu, kvůli čemuž práce trvá věčnost a fréza se otupí.
Nepřizpůsobení velikosti frézy. Fréza 1/8" nezvládne stejnou hloubku řezu jako fréza 1/4". Má poloviční průměr, tedy přibližně poloviční tuhost. DOC úměrně snižte.
Ignorování limitů stroje. Vzorce mohou říkat, že máte posouvat rychlostí 3,000 mm/min, ale vaše stolní CNC 3018 se tak rychle skutečně pohybovat nedokáže, aniž by ztrácelo kroky. Zjistěte maximální rychlost posuvu svého stroje a zůstaňte pod ní.
Používání stejného nastavení pro různé materiály. Borovice i javor jsou "dřevo", ale chovají se velmi odlišně. Borovice je měkká a pryskyřičná. Javor je hustý a tvrdý. Nepoužívejte pro oba stejné otáčky.
Jděte vyrábět třísky
Tady je váš akční plán:
- Vyberte nejbližší nastavení z výše uvedených tabulek
- Vezměte odřezek materiálu, který chcete řezat
- Proveďte zkušební řez
- Poslouchejte. Podívejte se na třísky. Zkontrolujte kvalitu povrchu
- Upravujte nastavení po 10 % krocích, dokud zvuk nebude správný
- Zapište si, co fungovalo
Pokud potřebujete vektorové soubory pro své projekty s CNC, File Converter zvládne převod SVG do DXF zdarma, takže své návrhy dostanete do CAM softwaru bez starostí s formáty.
Čísla v tomto průvodci vám pomohou začít. Váš sluch a zkušební řezy vám pomohou nastavení doladit.
Přejeme příjemné tvoření.
Chcete tyto nástroje vyzkoušet?
Zaregistrujte se zdarma, bez nutnosti platební karty. Bezplatné nástroje jsou k dispozici okamžitě.
Začít zdarma