L'acier inoxydable, connu pour sa résistance à la corrosion et sa solidité, est un incontournable dans des industries comme l'aérospatiale., marin, et fabrication de dispositifs médicaux. Mais l'usinage est délicat: une vitesse trop élevée et l'outil surchauffe; trop lent et l'efficacité chute. Obtenir Usinage CNC de l'acier inoxydable vitesse et avance la bonne solution est la clé pour éviter l'usure des outils, Mauvaise finition de surface, et du temps perdu. Ce guide détaille les paramètres éprouvés, règles d'ajustement, et des solutions concrètes pour vous aider à maîtriser l'usinage de l'acier inoxydable.
1. Paramètres de base: Vitesse d'usinage CNC en acier inoxydable & Plages de taux d'alimentation
Before adjusting for specific conditions, start with these industry-verified base ranges. They work for common stainless steel grades like 18-8, 304, and 316— the most widely used types in CNC machining.
1.1 Rotational Speed (RPM): By Tool Type & Diamètre
Rotational speed (À quelle vitesse l'outil tourne) depends on both the tool’s material and size. Le tableau ci-dessous simplifie la sélection:
| Matériau à outils | Tool Diameter Range | Rotational Speed (RPM) | Exemple clé |
| Acier à grande vitesse (HSS) | 50–150mm | 280–400 | Machining a 100mm 304 stainless steel plate with a 80mm HSS end mill: utiliser 350 RPM |
| Carbure cémenté | ≤10mm | 2,000–3 000 | Drilling a 5mm hole in 316 stainless steel with a 5mm carbide drill: 2,500 RPM |
| Carbure cémenté | 10–50 mm | 800–2 000 | Milling a 30mm 304 stainless steel block with a 20mm carbide face mill: 1,500 RPM |
Pro Formula for Carbide Tools: If you know the desired cutting speed (typically 80m/min for stainless steel), calculate RPM using:
RPM = (Cutting Speed × 1,000) / (π × Diamètre de l'outil)
Exemple: For an 80m/min cutting speed and 10mm carbide tool:
RPM = (80 × 1,000) / (3.14 × 10) ≈ 2,546 RPM (a common setting for small carbide tools).
1.2 Taux d'alimentation: By Machining Goal
Taux d'alimentation (how fast the tool moves across the material) balances efficiency and quality. Use these ranges based on whether you’re roughing (removing material quickly) ou finir (prioritizing precision):
| Type d'usinage | Alimentation par dent (mm/dent) | Feed per Minute (mm / min) | Cas d'utilisation idéal |
| Usinage brutal | 0.15–0,20 | 80–100 | Removing excess material from a 304 stainless steel forging |
| Usinage final | 0.10–0,15 | 60–80 | Créer une surface lisse sur un 316 stainless steel medical component (requires Ra ≤ 1.6μm) |
| Usinage de haute précision | 0.08–0.10 | ≤60 | Machining a 18-8 stainless steel aerospace fitting with tight tolerances (± 0,005 mm) |
Exemple: A 20mm carbide end mill (4 dents) used for roughing 304 acier inoxydable:
Feed per minute = Feed per tooth × Number of teeth × RPM = 0.18 × 4 × 1,500 = 1,080 mm / min? No—wait! Stainless steel’s rigidity limits feed per minute to 80–100 mm/min. Always cap feed per minute at the base range to avoid tool breakage.
2. Key Factors That Adjust Speed & Taux d'alimentation
The base parameters above aren’t one-size-fits-all. Four factors demand adjustments—ignore them, and you’ll face costly issues like broken tools or scrapped parts.
2.1 Type d'outil: Carbure vs. HSS
Cemented carbide tools outperform HSS in stainless steel machining, but they require different parameters. Here’s the critical contrast:
| Facteur | Cemented Carbide Tools | Acier à grande vitesse (HSS) Outils |
| Rotational Speed | 2–3x supérieur au HSS | Inférieur (risque de surchauffe à des vitesses élevées) |
| Taux d'alimentation | 1.5–2x supérieur au HSS | Inférieur (un matériau plus faible ne peut pas supporter des forces élevées) |
| Vie de l'outil | 5–10x plus longtemps (résiste mieux à la chaleur) | Plus court (nécessite un affûtage fréquent) |
Pourquoi cela compte: L'utilisation des paramètres HSS avec un outil en carbure gaspille 50% du potentiel de l’outil : vous exécuterez plus lentement que nécessaire. Inversement, l'utilisation de paramètres carbure avec HSS gravera l'outil dans 10 minutes ou moins.
2.2 Précision d'usinage & Qualité de surface
Une plus grande précision signifie des vitesses et des avances plus lentes. La chaîne causale (chaîne de cause à effet) est clair:
- Avance rapide → L'outil vibre → L'état de surface devient rugueux (Ra > 3.2μm)
- Vitesse de rotation élevée → L'outil s'use de manière inégale → Dérive des tolérances (Par exemple, un trou de 5 mm devient 5,02 mm)
Solution: Pour une pièce de dispositif médical nécessitant un Ra de 0,8 μm et une tolérance de ±0,003 mm, réduire l'avance de base de 20% (de 60 mm/min à 48 mm/min) et la vitesse par 15% (depuis 2,500 RPM à 2,125 RPM).
2.3 Méthode de refroidissement: The “Heat Control” Game-Changer
L'acier inoxydable retient la chaleur pendant l'usinage, sans refroidissement adéquat, les outils surchauffent et tombent en panne. Un refroidissement efficace vous permet d'augmenter en toute sécurité les vitesses et les avances de 10 à 15 %.
| Méthode de refroidissement | Effet sur la vitesse/l'avance | Mieux pour |
| Refroidissement par inondation (liquide de refroidissement à base d'eau) | Augmente la vitesse de 10%; nourrir par 12% | Production à volume élevé (Par exemple, usinage 100+ 304 supports en acier inoxydable) |
| Refroidissement par brume (liquide de refroidissement + air) | Augmente la vitesse de 8%; nourrir par 10% | Petites pièces (Par exemple, 5MM 316 broches en acier inoxydable) où le refroidissement par inondation emporterait les copeaux |
| Pas de refroidissement | Nécessite une vitesse/avance inférieure de 20 à 25 % | Réparations d'urgence (éviter les longues courses : la durée de vie de l'outil diminue 50%) |
Étude de cas: Un fabricant de pièces marines est passé d'un refroidissement sans refroidissement à un refroidissement par inondation pour 316 arbres d'hélice en acier inoxydable. Ils ont augmenté leur vitesse de 300 RPM à 330 RPM et avance de 70 mm/min à 78 mm/min : les changements d'outils sont passés de 4x par équipe à 2x, et la production a augmenté de 12%.
2.4 Diamètre de l'outil: Smaller = Faster (But More Careful)
Le diamètre de l'outil suit une règle simple: les petits outils tournent plus vite, mais il faut des avances plus lentes pour éviter de casser.
| Diamètre de l'outil | Réglage de la vitesse | Ajustement de l'alimentation | Exemple |
| ≤10mm (petit) | +20–30% contre. vitesse de base | -15–20% contre. alimentation de base | Un foret en carbure de 5 mm: vitesse = 2,546 RPM (+27% contre. 2,000 Base de régime); avance = 60 mm/min (-17% contre. 72base mm/min) |
| 50–150mm (grand) | -30–40% contre. vitesse de base | +10–15% contre. alimentation de base | Une fraise HSS de 100 mm: vitesse = 350 RPM (-12.5% contre. 400 Base de régime); avance = 90 mm/min (+12.5% contre. 80base mm/min) |
3. Dépannage: Fix Speed & Feed Rate Issues
Même avec une planification minutieuse, des problèmes surviennent. Utilisez cette liste de contrôle pour diagnostiquer et résoudre les problèmes courants:
| Symptôme | Cause première (Lié à la vitesse/avance) | Solution étape par étape |
| L'outil surchauffe (décoloré ou fumant) | Vitesse trop élevée; nourrir trop lentement (l'outil frotte au lieu de couper) | 1. Réduisez la vitesse de 10 à 15 %; 2. Augmenter l'alimentation de 5 à 10 %; 3. Vérifier le refroidissement (ajouter plus de liquide de refroidissement si nécessaire) |
| Mauvaise finition de surface (rugueux, rêche) | Nourrir trop vite; vitesse trop faible (outil déchire le matériel) | 1. Alimentation lente de 10 à 15 %; 2. Augmentez la vitesse de 5 à 10 %; 3. Utilisez un outil plus tranchant (les outils émoussés détériorent la finition) |
| L'outil casse en cours d'usinage | Nourrir trop vite (force excessive); vitesse trop faible (outil lie) | 1. Réduire la nourriture de 15 à 20 %; 2. Augmenter la vitesse de 10%; 3. Assurez-vous que la pièce à travailler est bien serrée (les vibrations ajoutent du stress) |
Correctif du monde réel: Un atelier de dispositifs médicaux usinait 316 vis en inox avec un foret carbure de 3 mm. La perceuse n'arrêtait pas de casser, et les vis avaient des filetages rugueux. Solution: Avance réduite de 70 mm/min à 55 mm/min et augmentation de la vitesse de 2,200 RPM à 2,500 RPM. Casse d'outil arrêté, et qualité du fil améliorée pour répondre aux normes FDA.
4. Perspective de la technologie Yigu
À la technologie Yigu, we know CNC stainless steel machining is a balance of precision and efficiency—many clients struggle with over-reliance on “one-size-fits-all” parameters. Notre conseil: Start with the base ranges in this guide, then use our AI-driven parameter optimization tool to adjust for your specific setup (outil, matériel, machine). It analyzes real-time data (Par exemple, tool temperature, vibration) to tweak speed/feed by 5–15%, cutting tool wear by 30% and production time by 12%. For small-batch jobs, we recommend carbide tools with flood cooling—they offer the best mix of speed and cost. Alors que la demande d’acier inoxydable augmente en matière d’énergie verte (Par exemple, pièces d'éoliennes), la maîtrise de ces paramètres n’en deviendra que plus critique.
5. FAQ: Answers to Common Speed & Feed Questions
T1: Can I use the same speed/feed rate for 304 et 316 acier inoxydable?
A1: 316 est plus difficile que 304, il a donc besoin de paramètres légèrement inférieurs. Réduisez la vitesse de 5 à 10 % et avancez de 10 à 15 % lors du passage de 304 à 316. Par exemple, si 304 usages 2,500 RPM et 70 mm/min, 316 devrait utiliser 2,300 RPM et 60 mm/min.
T2: How often should I adjust speed/feed rate during a long run?
A2: Vérifiez toutes les 2 à 3 heures. Comme l'outil s'émousse, vous devrez peut-être réduire la vitesse de 5 à 10 % pour éviter une surchauffe. Si la finition de la surface se détériore, avance lente de 5 % : cela prolonge la durée de vie de l'outil sans trop sacrifier l'efficacité.
T3: Is it better to prioritize speed or feed rate for stainless steel machining?
A3: Privilégiez d’abord la vitesse. Stainless steel’s low thermal conductivity traps heat at the tool tip—high speed (with proper cooling) moves the tool faster, reducing heat buildup. Feed rate is secondary: keep it within the base range to avoid tool stress, even if it means slightly slower production.