Para obter uma usinagem CNC de aço carbono eficiente e de alta qualidade, a seleção dos parâmetros corretos é crítica. Os parâmetros principais incluem velocidade de corte, avanço, profundidade de corte e tipo de ferramenta.
A velocidade de corte depende do grau do aço e do material da ferramenta. Aços mais macios, como o 1018, podem ser usinados em velocidades mais altas (100–150 m/min com HSS, até 250 m/min com metal duro), enquanto aços de maior resistência, como 4140 ou 20MnCr5, exigem velocidades mais lentas (60–120 m/min HSS, 150–200 m/min metal duro) para reduzir o desgaste da ferramenta e manter o acabamento superficial.
O avanço afeta o acabamento superficial e a vida útil da ferramenta. As faixas típicas para aço carbono são:
Ferramentas HSS: 0,05–0,3 mm/rotação, dependendo da profundidade de corte e dureza
Ferramentas de metal duro: 0,1–0,5 mm/rotação, permitindo remoção de material mais rápida
Avanços maiores podem ser aplicados em passes de desbaste, enquanto passes de acabamento utilizam avanços menores para melhorar a qualidade da superfície.
A profundidade de corte deve equilibrar produtividade e carga da ferramenta:
Desbaste: 2–6 mm (dependendo da rigidez da máquina e do grau)
Acabamento: 0,5–2 mm para precisão dimensional e superfície lisa
Aços mais duros ou ferramentas menores exigem cortes mais rasos para evitar deflexão ou quebra da ferramenta.
O tipo de ferramenta impacta as velocidades e avanços alcançáveis:
Aço Rápido (HSS): Adequado para usinagem de baixo volume e graus mais macios
Metal Duro: Preferido para aços carbono de médio a alto teor e graus temperados
Revestimentos (TiN, TiCN, AlTiN): Melhoram a resistência ao desgaste e o acabamento superficial, especialmente para 4140 e 20MnCr5
Utilize refrigerante por inundação ou névoa de alta pressão para reduzir o calor, estender a vida útil da ferramenta e melhorar o acabamento superficial. Graus mais duros ou tratados termicamente beneficiam-se mais de um resfriamento eficaz para prevenir o encruamento e minimizar a expansão térmica.
Ajuste a velocidade de corte e o avanço de acordo com o grau do aço e o material da ferramenta.
Utilize ferramentas de metal duro para aços de alta resistência ou temperados para melhorar a eficiência.
Otimize a profundidade de corte com base no tipo de passe (desbaste vs. acabamento) e na rigidez da máquina.
Sempre aplique refrigerante adequado para manter a vida útil da ferramenta e a qualidade da superfície.