Формула скорость резания при фрезеровании: Выбор скорости и режима резания при фрезеровании концевыми фрезами: расчеты и формулы минутной подачи на зуб на фрезерном станке

Режимы резания для фрезы при обработке металлов на станках с ЧПУ

Возможно, вы уже задавались вопросом расчёта режимов резания, но при этом продолжали ломать фрезы и не понимать, что происходит? Почему так? Почему, например, вы уменьшаете подачу, а фреза всё равно работает в неправильном режиме? Звенит, издает нехарактерный звук и, как результат, быстро тупится и ломается. В этой статье вы найдете ответы на интересующие вас вопросы:

• Почему не стоит полагаться на режимы резания из каталогов
• Какие параметры входят в расчёт режимов резания
• Как назначать обороты и подачу по внешнему виду инструмента
• Как работать с различными материалами
• Какой методики расчёта режимов резания придерживаться

Сразу оговорюсь, что в начале статьи будет некоторая вводная информация, предназначенная для общего понимания. Рекомендую читать все по порядку, чтобы не только пользоваться методикой расчёта режимов резания, но и понимать, что откуда берется, и почему именно так. Данная статья в первую очередь рассказывает о расчёте режимов резания для ЧПУ станков, так как на них нет возможности «пощупать» усилие в процессе работы, как это делают на универсальных станках. На ЧПУ оборудовании нужно изначально назначать правильный режим, и только потом вносить небольшие коррективы в пределах ±20%.

Режимы резания из каталогов.

Мы часто слышим вопрос от наших клиентов: «Какие обороты и подачу поставить на ту или иную фрезу?» Можно ответить кратко: «Посмотрите по каталогу производителя!» Но к сожалению, это не является правильной рекомендацией по нескольким причинам:

1. Продавец зачастую завышает режимы резания на свою продукцию на 20-40%, чтобы иметь конкурентное преимущество перед другими поставщиками.
2. Продавец в большинстве случаев не имеет практического опыта работы с режущим инструментом и различными материалами.
3. И самое главное – когда вы соберетесь фрезеровать, каталога под рукой не окажется, а интернет предательским образом отключится!

На что тогда полагаться? На методику расчёта режимов резания, которую мы для вас подготовили! Она является результатом личного опыта работы на фрезерных ЧПУ станках с различными материалами. Возможно, что полученные режимы будут не самыми выигрышными в плане времени обработки, но они точно сохранят ваш инструмент и позволят работать в безопасном для него режиме, что наиболее важно для начинающих операторов ЧПУ!

Параметры режимов резания.

Как видно из рисунка, в режимы резания для фрезы входит 3 параметра:

• S – обороты (частота вращения шпинделя)
• F – подача (скорость, с которой движется инструмент)
• P – величина съема (слой материала, срезаемый фрезой)

Это именно та последовательность, с которой мы производим расчёт режимов резания для фрезы – далее будем её придерживаться. Данные буквенные обозначения используются в том числе и в самой программе на ЧПУ станок. Например, чтобы включить шпиндель на 1500 об/мин по часовой стрелке, мы записываем в программу «S1500 M3». Или, чтобы сделать проход вправо на 50 мм с подачей 300 мм/мин, мы пишем в программе «G1 X50 F300».

Внешний вид инструмента.

Дадим краткую характеристику фрез по внешнему виду, которую следует учитывать при расчёте режимов резания. Рассмотрим три примера:

Данная фреза имеет острые режущие кромки, большой угол завивки винтовой канавки, она 2-х зубая и не имеет покрытия. Все эти факторы свидетельствуют о том, что перед нами инструмент, идеально подходящий для фрезерования цветных металлов, а также вязких материалов (меди, пластиков), которые подвержены сильному нагреву и оплавлению в процессе резания. Такая фреза хорошо подходит для чистовых обработок с небольшими усилиями резания, но не подходит для сталей и черновых обдирок заготовок с большими съёмами.

Данные фрезы имеют более тупые углы заточки режущих кромок, они 4-х зубые (более жесткие) и имеют слой покрытия, уменьшающего трение и увеличивающего твёрдость поверхностного слоя. Всё это свидетельствует о том, что этот инструмент идеально подходит для обработки сталей, они достаточно прочные для работы с большими подачами, подходят в том числе и для черновых обдирок, при этом позволяют достичь хорошей чистоты поверхности.

На этом рисунке мы видим составную фрезу, состоящую из корпуса и твердосплавных пластинок. Как правило, такие фрезы имеют диаметр от 20 мм и более, так как цельный твердосплавный инструмент такого размера становится экономически не выгодным. Предназначение и поведение данных фрез зависит от установленных на них пластинок. Если пластинки без покрытия (блестящие) и имеют остро заточенные режущие кромки, значит, они предназначены для обработки цветных металлов. Если пластинки имеют покрытие и на ощупь кажутся тупыми, то они предназначены для сталей. По опыту использования, покрытие «золотистого» цвета хорошо подходит под нержавеющие стали, а покрытие черного цвета — под обычные конструкционные стали. Фрезы с твердосплавными пластинками «любят» большие подачи.

Вывод: не обязательно заглядывать в каталог или на сайт производителя режущего инструмента и искать у них калькулятор расчёта режимов резания – учитесь идентифицировать фрезы по их внешнему виду. Разновидностей не так много.

Особенности работы с различными материалами.

Здесь мы не будем вдаваться в подробности, а просто дадим список распространённых материалов и опишем особенности работы с ними. Список составлен по принципу от легкообрабатываемых (некапризных) материалов к более сложным.

• Пластики (модулан, капролон, фторопласт) – наиболее легкообрабатываемые материалы. Можно обрабатывать как на высоких, так и на низких оборотах, как с высокими, так и с низкими подачами. На инструмент действуют небольшие силы резания, можно давать большое заглубление. Обращать внимание нужно только на оплавление материала и в случае нагрева снижать обороты.
• Цветные металлы (дюраль, латунь, бронза) – также очень легко обрабатываемые материалы. Обрабатываются на высоких скоростях, стружка сходит легко, не перегреваются, на инструмент действуют небольшие силы резания. Можно обрабатывать без СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость). Режимы резания можно корректировать в большом диапазоне без боязни повредить инструмент.
• Медь, алюминий (мягкие алюминиевые сплавы типа АМГ) – всё то же самое, что и для цветных металлов, но с одной особенностью. В случае превышения скорости происходит резкий нагрев и оплавление материала, что моментально забивает фрезу – она перестаёт резать и сразу ломается. Для предотвращения этого явления нужно применять СОЖ.
• Конструкционные стали – для них обязательно применение фрез именно под стали с 3/4-мя зубьями и желательно с покрытием. Обработка ведется легко, если станок имеет достаточную жёсткость. Для сталей не стоит применять большие обороты, а также не стоит сильно снижать подачу, так как в этом случае фреза не режет материал, а «зализывает», что приводит к нагреву и ухудшению качества обрабатываемой поверхности. Величина снимаемого материала одним зубом (подача на зуб фрезы) должна быть достаточной.
• Нержавеющая сталь, титановые сплавы – наиболее капризные материалы в обработке. Требуют применения специального инструмента, подходящего для обработки этих материалов. Не «любят» большие обороты и подачу, требуют интенсивного охлаждения СОЖ. Не стоит усердствовать с глубиной врезания и снимать более чем 1/3 от диаметра фрезы. 

Методика расчётов режимов резания при фрезеровании.

1. Определяемся с первым параметром – оборотами фрезы (S).

Обороты рассчитываются исходя из оптимальной скорости резания для того или иного материала. Скорость резания – это не обороты! Это скорость, с которой режущая кромка движется относительно материала в метрах в минуту. Скорость резания – это отправная величина для расчёта, но не конечное знание оборотов, которое нам нужно. Условно разделим материалы на цветные металлы и стали, а фрезы на монолитные и с пластинками. Привожу рекомендуемые (подобранные опытным путем) скорости резания.

Монолитные:

• Цветные металлы 120-160 м/мин
• Стали 60-100 м/мин

С пластинками:

• Цветные металлы 180-220 м/мин
• Стали 120-160 м/мин

Формула расчёта скорости резания выглядит так:

Но нас всё-таки интересуют обороты, поэтому выразим S и получим формулу расчёта оборотов шпинделя:

где:

• S – обороты шпинделя (об/мин)
• V – скорость резания (м/мин)
• D – диаметр фрезы (мм)

Точности тут не требуется, полученные обороты можно округлять в любую сторону. Также стоит оговориться, что если Ваш станок не выдает высокие обороты, то не стоит беспокоиться – ставьте те, которые выдает, и работайте. Просто это будет немного медленнее, чем могло бы быть, так как подача будет напрямую зависеть от оборотов – чем меньше обороты, тем меньше будет подача.

Исходя из этих параметров, можно составить таблицу с рекомендациями оборотов для наиболее распространённых диаметров фрез.

2. Определяемся со вторым параметром – подачей (F).

В первую очередь это актуально для концевых монолитных фрез, так как они наиболее подвержены поломке в случае завышения или занижения скорости подачи. Для фрез с твердосплавными пластинками подачу можно брать исходя из расчёта 0.1-0.2 мм на зуб. При этом подача 0.1 мм на зуб будет идеальна для инструмента небольшого диаметра (20-30 мм), а 0.2 мм стоит применять только для более крупных фрез (от 40 мм в диаметре и более).

Для определения скорости подачи воспользуемся простой формулой:

где:

• F – подача (мм/мин)
• D – диаметр фрезы (мм)
• K – коэффициент 0. 006-0.008
• N – количество зубьев фрезы
• S – обороты (об/мин)

Поясняю:

Умножая диаметр инструмента на коэффициент k, мы получаем допустимую подачу на один зуб фрезы. Например, возьмем инструмент диаметром 8 мм – у нас получится 8*0.007 = 0.056 мм/зуб. Если один зуб фрезы будет снимать меньше, то может произойти «зализывание» материала, нагрев и поломка. Если на один зуб будет приходиться больше, то возможна поломка фрезы из-за значительного увеличения сил резания. Далее, подачу на один зуб фрезы мы умножаем на количество зубьев (например, 3 зуба), получаем: 0.056*3 = 0.168 мм/об. Это тот путь фрезы, который она будет проходить за один оборот. Нам остаётся только умножить это значение на ранее выбранные исходя из обрабатываемого материала обороты, и готово! 0.168*5600 = 940 мм/мин.

Таким образом, для обработки цветных металлов 3-х зубой фрезой диаметром 8 мм нам необходимо поставить на нее 5600 об/мин и подачу около 900 мм/мин. Вот и весь расчёт!

3. Определяемся с третьим параметром – величиной съёма (P).

Или, другими словами, глубиной фрезерования. Тут всё просто, достаточно придерживаться правила: 1/3 от диаметра инструмента. Например, для фрезы диаметром 6 мм мы выберем величину съёма 2 мм, а для инструмента диаметром 12 мм допустимая глубина фрезерования составит уже 4 мм.

Но есть и нюансы:

• Если вы работаете только краем фрезы, то глубину фрезерования можно значительно увеличивать. Например, при использовании новомодного высокоскоростного фрезерования инструмент входит в материал на всю глубину режущей кромки, при этом величина перекрытия составляет всего около 5%.
• Если вы работаете с труднообрабатываемыми материалами, то правило 1/3 от диаметра может быть губительным для инструмента, возможно величину съёма придется значительно уменьшить.
• Если у вас скоростной шпиндель и нет возможности поставить на инструмент малые (расчётные) обороты, то ставьте больше, которые станок в состоянии выдать. Но при этом значительно уменьшайте глубину резания – это убережет фрезу от поломки, а шпиндель от перегрузки.
• Если у вас недостаточно жёсткий станок, то забудьте про большие съёмы по глубине в принципе. Самым оптимальным будет съём по 0.5-1 мм при рабочем диаметре фрезы не более 6 мм.

Заключение:

Для расчёта режимов резания при фрезеровании действуйте следующим образом:

1. Определитесь с обрабатываемым материалом и внимательно осмотрите фрезу.
2. Выберите из таблицы подходящие для нее обороты исходя из материала, типа фрезы и её диаметра.
3. По формуле расчёта режимов резания посчитайте необходимую подачу. Для труднообрабатываемых материалов выбирайте коэффициент 0.006, а для легкообрабатываемых – 0.008.
4. Определитесь с глубиной фрезерования, учитывая наши рекомендации.

Задача для закрепления:

— необходимо фрезеровать паз шириной 10 мм на глубину 6 мм

— концевой 3-х зубой фрезой диаметром 10 мм

— обрабатываемый материал: сталь

Ответ:

S (обороты) = 2500 об/мин

Кол-во проходов = 2

P (съём) = 3 мм

F (подача) = 525 мм/мин

Скорость резания при фрезеровании, точении и других видах механической обработки деталей

Расчет режимов резания – это важнейший этап при изготовлении любой детали. Очень важно, чтобы он был рациональным. Это обуславливается тем, что для различных механических операций необходимо индивидуально подбирать скорость резания, частоту вращения шпинделя, величину подачи, а также толщину снимаемого слоя. Рациональный режим – это такой, во время которого затраты на производство будут минимальными, а качество полученного изделия – максимально точным.

Основные принципы расчетов

Для того чтобы изготовить деталь с необходимыми размерами и классом точности, в первую очередь выполняют ее чертеж и расписывают маршрутную технологию. Кроме того, очень важно выбрать правильную заготовку (поковка, штамповка, прокат) и необходимый материал, из которого будет изготавливаться изделие. Выбор режущего инструмента – также довольно важная задача. Для каждой отдельной операции выбирается необходимый инструмент (резец, фреза, сверло, зенкер).

Помимо этого, для каждого пункта, написанного в маршрутной технологии, выполняется отдельный процесс, даже если он применяется к одной и той же рабочей поверхности. Например, нужно сделать отверстие D = 80 мм и нарезать внутреннюю метрическую резьбу с шагом Р = 2 мм. Для каждой из операций нужно отдельно подобрать такие значения, как глубина резания, скорость резания, число оборотов, а кроме того, подобрать режущий инструмент.

Требуемое качество поверхности

Важно учитывать также и вид обработки (чистовая, черновая и получистовая), ведь выбор коэффициентов в расчетах зависит от этих параметров. Как правило, во время черновой обработки скорость резания гораздо больше, чем при чистовой. Это объясняется так: чем лучше качество обрабатываемой поверхности, тем меньше должна быть её скорость. Интересно, что при точении титановых сплавов величина шероховатости увеличивается при высоких показателях, так как в зоне обработки возникают сильные колебания, а вот на параметры Ra и Rz она абсолютно не влияет.

Факторы, влияющие на скорость резания при фрезеровании и других операциях

На выбор расчетов влияет огромное количество факторов. Все они отличаются между собой в зависимости от вида обработки детали. Например, для рассверливания отверстий, можно выбрать подачу в два раза больше, чем для сверления. Кроме того, этот показатель при обработке без ограничивающих факторов выбирают максимально допустимым, согласно прочности используемого инструмента. При строгании и прорезании пазов в основную формулу режима резания добавляют коэффициент, который учитывает ударную нагрузку – K_v.

При нарезании резьбы очень важно обращать внимание на выбор режущего инструмента, так как при использовании резца в упор необходим ручной отвод, а значит, и скорость должна быть минимальной.

Скорость резания при фрезеровании зависит от диаметра рабочего инструмента (D) и ширины поверхности (В). Более того, при обработке стальных поверхностей торцевыми фрезами обязательно располагать заготовку несимметрично относительно режущего инструмента. Если же пренебречь данным правилом, то её стойкость может значительно снизиться.

Это очень важный показатель, который влияет на расчет скорости резания. Он обозначает период работы режущего инструмента до момента его затупления. Период стойкости увеличивают при многоинструментальной обработке.

Основные формулы

Скорость резания при любой операции в первую очередь зависит от выбранного режущего инструмента, от материала заготовки, от глубины и величины подачи. На ее формулу влияет и способ механической обработки. Определить скорость резания можно как табличным методом, так и при помощи расчета. Так, при растачивании, а также наружном, поперечном и продольном точении используют указанную ниже формулу.

Чем данный расчет отличается от остальных? При фасонном точении, прорезании и отрезании глубина резания не учитывается. Но в некоторых случаях может также браться такая величина, как ширина прореза. Напрмер, при обработке вала шириной будет считаться её диаметр, а при вытачивании канавки – её глубина. За счет того что при прорезании выполнить отвод резца достаточно трудно, подачу выбирают не больше 0,2 мм/об, а скорость резания – 10–30 мм/мин. Также можно выполнить расчет по другой формуле.

При сверлении, зенкеровании, рассверливании и развертывании очень важно правильно определить скорость резания и подачу. При слишком больших значениях режущий инструмент может «сгореть» или же сломаться. Для вычислений при сверлении используется формула, приведенная ниже.

Скорость резания при фрезеровании зависит от диаметра фрезы, количества зубьев и ширины обрабатываемой поверхности. Выбираемая глубина обуславливается жесткостью и мощностью станка, а также припусками на сторону. Значение стойкости фрезы зависит от её диаметра. Так, если D = 40-50 мм, то Т = 120 мин. А когда D находится в диапазоне 55–125 мм, показатель T равняется 180 мин. Скорость резания при фрезеровании имеет формулу, приведенную на фото.

Обозначения:

C_v – коэффициент, который зависит от механических свойств обрабатываемой поверхности.

Т – стойкость режущего инструмента.

S – величина подачи.

t – глубина резания.

B – ширина фрезерования

z – число зубьев фрезы.

D – диаметр, обрабатываемого отверстия (в некоторых случаях режущего инструмента, например, сверла)

m, x, y – показатели степеней (выбираются из таблиц), которые определяются для конкретных условий резания и, как правило, имеют значения m=0,2; х=0,1; у= 0,4.

K_v – поправочный коэффициент. Он необходим, так как вычисления проводятся при помощи коэффициентов, взятых из таблиц. Его использование позволяет получить действительное значение скорости резания с учетом определенных значений упомянутых выше факторов.

Табличный и программный способ

Поскольку выполнения расчетов – это достаточно трудоёмкий процесс, в специализированной литературе и на различных интернет-ресурсах существуют специальные таблицы, в которых уже указываются необходимые параметры. Кроме того, существуют программы, которые сами выполняют расчет режимов резания. Для этого выбирается необходимый вид механической обработки и вводятся такие показатели, как материал заготовки и режущего инструмента, необходимые размеры, глубина, квалитеты точности. Программа сама рассчитывает скорость резания при точении, подачу и частоту вращения.

Скорость резания — Полное руководство (MachiningDoctor.com)

« Назад к Глоссарию Указатель

Определение скорости резания

При обработке слова «Скорость», «Скорость резания», «SFM» и «Скорость поверхности» все относится к относительной линейной скорости между вершиной режущей кромки и заготовкой . Определение одинаково для всех операций токарной обработки, фрезерования и т. д.

То, как мы используем приведенное выше определение, зависит от области применения. Четкое понимание приведенных ниже вариантов использования имеет основополагающее значение для принятия правильных решений при обработке.

Table of Content

Cutting Speed ​​(SFM) Definition per Machining Application:

• Turning
• Milling
• Drilling
• Facing & Parting Off

• Cutting Speed ​​Units
• Cutting Speed ​​Formulas
• Как определить правильную скорость резания для вашего приложения обработки

Скорость резания (SFM) при токарной обработке

При токарной операции заготовка вращается шпинделем (режущий инструмент неподвижен). Скорость вращения шпинделя (измеряемая в об/мин) преобразуется в скорость резания на диаметре, на котором токарная пластина касается вращающегося сырья. Разные диаметры заготовки требуют разных оборотов для получения одинаковой скорости резания.

Из-за этого контроллер ЧПУ должен постоянно изменять число оборотов в минуту, чтобы поддерживать постоянную скорость резания. Обычно это достигается с помощью кода ЧПУ G96.

Скорость резания (SFM) при фрезеровании

При фрезеровании заготовка неподвижна, а шпиндель вращает фрезу. Скорость вращения шпинделя (измеряемая в об/мин) преобразуется в скорость резания на диаметре, на котором фреза касается заготовки. Таким образом, число оборотов в минуту может оставаться постоянным в течение всей операции. (Против поворота, как вы можете прочитать выше).

Приведенное выше упрощенное описание относится только к типичным фрезам 90°. У фрез со фасками или сферическими фрезами точка зацепления между фрезой и материалом зависит также от радиальной и осевой глубины резания. Диаметр в этой точке называется «эффективным диаметром» (D _eff ), и его следует использовать в формулах для расчета скорости резания (SFM).

Подробные формулы для эффективного диаметра

Скорость резания (SFM) при сверлении

При сверлении (и фрезерном врезании) вся поверхность режущего инструмента одновременно взаимодействует с заготовкой. Поскольку скорость резания зависит от диаметра зацепления (см. формулы), каждая точка сверла «чувствует» разную скорость резания, а скорость резания в центральной точке всегда равна нулю. По этой причине сверла изготавливаются из универсальных твердых сплавов, которые также могут работать при очень низких скоростях резания. В результате скорость резания для сверл всегда должна поддерживаться на низкой стороне. (относительно фрезерной и токарной обработки)

Скорость резания (SFM) при торцовке и отрезке

При торцовке и отрезке режущий инструмент перемещается от внешнего диаметра к центральной линии и, во многих случаях, полностью к центру, где диаметр равен нулю.
Скорость шпинделя (об/мин) увеличивается по мере приближения инструмента к центру для поддержания требуемой скорости резания. Поскольку у каждого станка есть ограничение максимальной скорости шпинделя, скорость шпинделя достигнет предела в какой-то момент операции.

Из-за этого некоторые операторы предпочитают работать в режиме G97 (постоянная скорость вращения) в этих операциях. Как и при сверлении, вы должны выбрать универсальный сплав твердого сплава, который хорошо работает как при высоких, так и при низких скоростях резания.

Эта точка называется «зажимным диаметром», поскольку скорость шпинделя «зажимается» до максимально допустимого числа оборотов в минуту.
От зажатого диаметра скорость шпинделя остается постоянной, а скорость резания снижается, достигая нуля, когда режущий инструмент находится на центральной линии.

\( \large D_{Clampped}\,=\,\frac{12\times\,V_c}{RPM_{MAX}\,\times\,\pi}\)

(D в дюймах и V _c в SFM)

\( \large D_{Clampped}\,=\,\frac{1,000\times\,V_c}{RPM_{MAX}\,\times\,\pi}\)

(D в мм и верт _c в м/мин)

Единицы скорости резания

SFM – футы поверхности в минуту

SFM означает «футы поверхности в минуту». Это общепринятая единица измерения скорости резания в США. (но почти никогда не используется за пределами США). Скорость измеряется в футах/мин, а не в метрах/мин, что является общепринятой единицей измерения, используемой в большинстве стран.

м/мин – Метры в минуту

В странах, использующих метрическую систему, общепринятой единицей измерения скорости резания является Метров в минуту .

Формулы преобразования SFM в метры в минуту

Коэффициенты преобразования SFM в метры в минуту можно рассчитать по следующим формулам:

\( \begin{array}{l}
1\,метр =\,1000\,мм\\
1\,дюйм =\,25,4\,мм\\
1\,футы =\,12\,дюймы = 12\умножить на 25,4 = 304,8 мм\\
\frac {метр} {футы}\,=\,\frac {1000}{304,8}\,=\,\в штучной упаковке {3,2808 \приблизительно3,3} \\
\frac {футы}{метр}\,=\,\frac {304,8}{1000} =\,\в штучной упаковке {0,3048 \приблизительно 0,305} \\
\конец{массив} \)

\( \begin{массив}{l}
\маленький 1\,метр =\,1000\,мм \\
\ маленький 1 \, дюйм = \, 25,4 \, мм \\
\маленький 1\,футы =\,12\,дюймы\,== 304,8\,мм \\
\frac {метр} {футы}\,=\,\frac {1000}{304,8}\,=\,\в штучной упаковке {3,2808 \приблизительно3,3} \\
\frac {футы}{метр}\,=\,\frac {304,8}{1000} =\,\в штучной упаковке {0,3048 \приблизительно 0,305} \\
\end{array} \)

Следовательно, окончательные формулы для преобразования SFM в метры в минуту (и наоборот) будут следующими:

\( \large V_c[мм/мин] = V_c[SFM] \умножить на 0,305\)

\( \большой V_c[SFM] = V_c[мм/мин] \times 3. 3 \)

\( \small V_c[мм/мин] = V_c[SFM] \times 0.305 \)

\( \small V_c[SFM] = V_c[мм/мин] \times 3.3 \)

скорость резания Формулы

Так как скорость резания представляет собой линейную скорость между режущим инструментом и обрабатываемым материалом, она является произведением шпинделя скорость умножается на радиус вращения . В невращающихся операциях, таких как токарная обработка и обработка канавок, это радиус обработки (не радиус заготовки!). При вращательных операциях, таких как фрезерование, это радиус режущего инструмента в точке контакта с заготовкой.

Для унификации формул мы будем использовать термин «Эффективный диаметр» (d _eff ) и покажем, как его определить для каждой типичной операции обработки.

Параметры:

• d _эфф – Эффективный диаметр. Диаметр вращения в точке зацепления. [Дюймы или миллиметры]
• n – Скорость шпинделя [об/мин]
• В _c – Скорость резания [SFM или метры в минуту]

Формула SFM (дюймы )

\( \large V_c[SFM] = \huge \frac{n\,\times\,\pi\,\times\,d_{eff}}{12} \)

\( \small V_c[SFM] = \large \frac{n\,\times\,\pi\,\times\,d_{eff}}{12} \)

Формула скорости резания ( Метрические единицы )

\( \large V_c[SFM] = \huge \frac{n\,\times\,\pi\,\times\,d_{eff}}{1,000} \)

\( \ small V_c[SFM] = \large \frac{n\,\times\,\pi\,\times\,d_{eff}}{1,000} \)

Определение эффективного диаметра (d _eff ) для каждого варианта использования

Чтобы получить точные результаты по этим формулам, важно использовать их с правильным эффективным диаметром.

Deff for Cutting Speed ​​

6 Фрезерование (фаска)

Какова правильная скорость резания для вашей задачи обработки?

Правильная скорость резания определяется комбинацией:

• Обрабатываемость материала заготовки. (Насколько материал сопротивляется резке)
• Марка твердого сплава режущего инструмента. (Насколько износостойким является материал и покрытие режущего инструмента)
• Общая стабильность работы приложения.

Существует огромное разнообразие материалов для заготовок и марок режущих инструментов. Определение наилучшей скорости резания, которая обеспечит хороший баланс между производительностью и сроком службы инструмента, является одним из наиболее важных навыков, которыми должен овладеть машинист или инженер по инструментам.

Синонимы:

SFM

« Назад к Глоссарию Алфавитный указатель

Формула скорости резания | Cutting Feed Formula

Формула скорости резания является одним из важных параметров, который важен при обработке детали или компонента. Если инженер или механик не знает концепции и применения скорости резания и подачи для обработки с ЧПУ, то он не умеет обращаться со станками. Даже если у вас есть выдающаяся структура программирования ЧПУ, без правильной настройки скорости резания и подачи для заготовки выполнение обработки ЧПУ довольно сложно и бесполезно. При правильной скорости резания и подаче скорость съема материала может быть увеличена, что улучшит чистоту поверхности и срок службы инструмента. Не менее важно создать безупречную структуру программирования ЧПУ, чем необходимо настроить точную скорость резания и подачу. В противном случае невозможно создать идеально обработанную заготовку.

Ниже мы сначала рассмотрим скорость резания, скорость подачи и скорость съема материала, которые необходимы для обработки с ЧПУ. Затем мы дадим вам общее представление о скорости обработки большинства металлов и пластмасс.

Чтобы узнать о РУКОВОДСТВАХ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЛЯ ОБРАБОТКИ, нажмите здесь.

Формула скорости резания, скорость подачи и скорость съема материала для обработки с ЧПУ –

Давайте разберемся с основами обработки с ЧПУ, такими как скорость резания, скорость подачи и другие переменные, а также их связь друг с другом.

• Скорость резания

Скоростью резания можно назвать скорость, с которой инструмент режет заготовку. Обычно измеряется в поверхностных футах в минуту (SFM).

• Скорость подачи

Подача может быть объяснена как общее расстояние, пройденное инструментом за полный оборот шпинделя. Измеряется в дюймах в минуту (IPM).

• Скорость съема материала

Скорость съема материала (MMR) можно описать как общий объем срезанного материала, деленный на время обработки.

Так, например, при скорости подачи 15 дюймов в минуту инструмент продвинется на 5 дюймов за одну минуту, а мил, прокатанный со скоростью 50 футов в минуту, пройдет 50 футов за одну минуту.

Скорость резания и скорость подачи являются двумя решающими факторами, которые помогают нам принять решение о чистоте поверхности, скорости съема материала и необходимой мощности. При определении скорости резания и подачи для обработки на станках с ЧПУ также крайне важно учитывать обрабатываемый материал. Кроме того, материал инструмента, прочность заготовки, размеры и состояние токарного станка, а также глубина резания также играют ключевую роль в обработке с ЧПУ.

Скорость вращения шпинделя и нагрузка на стружку также являются важными параметрами для обработки с ЧПУ. Скорость шпинделя можно получить, разделив требуемую скорость резания на длину окружности заготовки. Измеряется в оборотах в минуту (об/мин). Стружечная нагрузка может быть определена как общее расстояние, пройденное режущим инструментом на один режущий зуб за один оборот.

Общее представление о скорости обработки и подаче

В этом разделе мы собираемся дать вам общее представление о различных параметрах, необходимых для обработки металлов и других материалов с ЧПУ.

Здесь мы упомянули формулу скорости резания, формулу скорости подачи и другие переменные, важные для обработки с ЧПУ. Формула скорости резания, скорость подачи и другие параметры помогут вам выбрать соответствующую скорость резания и подачу.

Где, D = диаметр инструмента

А, S = скорость вращения шпинделя

• Формула скорости подачи

Где S = скорость шпинделя

              F = подача на зуб

              N = количество зубьев

Где, V = скорость резания

                      D = диаметр инструмента

• Подача на зуб

Где, F = подача

              S = скорость шпинделя

                      N = количество зубьев

Важно отметить, что с уменьшением гибкости материала скорость резания увеличивается. Также с увеличением прочности материала режущего инструмента увеличивается и скорость резания.

Учитывая трудолюбие, скорость резки может быть выражена как —

Алюминий> свинец> Железо> Сталь

Учитывая твердость режущего инструмента, скорость реза Сталь

Скорость резания выражается в метрах в минуту, м/мин или футах в минуту, фут/мин. В то время как чрезмерно высокая скорость резания приводит к растрескиванию кромки режущего инструмента, значительно более низкая скорость резания может привести к минимальной производительности из-за дополнительного времени, затрачиваемого на механическую обработку. Для резки металлов токарный станок должен быть установлен на определенное число оборотов в минуту, которое определяется, 

Скорость резания об/мин

Для некоторых материалов предлагаются следующие скорости резания:

Подача токарного станка выражается в дюймах. Для токарного станка, настроенного на скорость подачи 0,010 дюйма, общее расстояние, проходимое инструментом в заготовке, составляет 0,010 дюйма за каждый полный оборот, сделанный заготовкой. Подача токарного станка определяется скоростью ходового винта, которая регулируется переключающими шестернями. Более грубую подачу следует использовать в случае грубой резки, предназначенной для удаления лишнего материала. В случае более грубой резки качество поверхности не имеет большого значения. В случае чистового прохода требуется сплошная подача, чтобы обеспечить хорошее качество поверхности при обработке диаметра заготовки до точного размера. Для отличной скорости подачи важно учитывать такие факторы, как глубина отверстия, размер сверла, тип обрабатываемого материала, чистота и точность, а также тип использования СОЖ. Различные скорости шпинделя используются для обработки с ЧПУ нескольких материалов. Чтобы поддерживать различные скорости шпинделя, токарный станок должен быть сконструирован соответствующим образом. Скорость токарного станка выражается в об/мин, то есть в оборотах в минуту.

Подачи для различных материалов –

Для большинства алюминиевых сплавов шероховатость, то есть глубина резания 0,01–0,03, выполняется со скоростью подачи 0,005–0,02 дюйма в минуту или дюймов в минуту. Точно так же чистовой рез, то есть глубина резания 0,002–0,012 дюйма, выполняется со скоростью подачи 0,002–0,004 дюйма в минуту или дюймов в минуту. Также важно учитывать, что диаметр заготовки уменьшается в два раза на каждую создаваемую глубину резания.