Machine Shop Math - Algemene formules en strategieën

Machinewerkplaatswiskunde is een belangrijke overweging voor CNC-programmeurs en machinisten.

Een van de meest voorkomende problemen die ik in mijn jaren in de machinewerkplaats heb gezien, is een algemeen gebrek aan direct beschikbare en handige informatie over wiskunde in de machinewerkplaats, met name over voedingen, snelheden en gerelateerde formules.

Of u nu een 5-assige CNC-machine programmeert of handgrepen draait op een 60 jaar oude kniefrees, de cijfers liegen er niet om. Een zeer belangrijke les die ik heb geleerd, is echter om de variabelen te respecteren. Elke algemene formule die u in de machinewerkplaats gaat gebruiken, geeft u de informatie die u nodig hebt om de snede op de juiste manier te benaderen, maar onthoud dat u dat aantal altijd als uitgangspunt moet nemen. Er zijn een onmetelijk aantal variabelen bij elke snit, helemaal tot aan de atmosferische omstandigheden in de winkel. Fabrikanten van gereedschap zullen u voorgestelde getallen geven, of het nu gaat om oppervlakte voet per minuut, spaanbelasting per tand, omwentelingen per minuut, inches per minuut of een combinatie van deze en meer. Het kan allemaal erg verwarrend en overweldigend worden, maar geef me nu niet op. Ik hoop dat dit bericht kan dienen als go-to-informatie voor jou en je winkel, en hopelijk kan ik er iets van voor je begrijpen.

Zoals u in de bovenstaande formules kunt zien, moet u, om een ​​van deze te berekenen, al enkele van de andere gegevens kennen om in te voeren. Hier komen de gereedschapsfabrikanten om de hoek kijken. Zij kunnen u informatie verstrekken over hun specifieke gereedschappen en toepassingen. Er is echter enige basisinformatie op basis van het materiaal dat u aan het snijden bent, die ik u nu zal verstrekken. Houd er rekening mee dat dit uitgangspunten zijn, de beste beoordeling zullen uw ogen en oren zijn. Het volgende is een lijst met voorgestelde SFPM voor veelvoorkomende materialen:

Machine Shop Math – SFPM voor algemene materialen:

Dus laten we zeggen dat we een .500 "volhardmetalen vingerfrees gebruiken die aluminium snijdt. Als we naar onze grafiek kijken, is de voorgestelde SFPM 800. Om onze voorgestelde RPM te bepalen, gebruiken we de bovenstaande formule SFPM x 3,82 / Tool Diameter:

Ik zal je nog een voorbeeld geven, dit keer met een aanzienlijk kleiner gereedschap. We gaan hetzelfde materiaal gebruiken, maar deze keer met een .125” volhardmetalen vingerfrees.

U kunt duidelijk zien waar de gereedschapsdiameter de voorgestelde parameters drastisch verandert en waar een hoge toerentalspil een waardevolle factor is. Deze tabel kan worden gebruikt voor deze veelvoorkomende materialen, maar de fabrikant van het gereedschap dat u kiest, heeft hoogstwaarschijnlijk specifieke informatie over het gereedschap dat u hebt gekocht, die altijd moet worden gebruikt wanneer deze beschikbaar is.

Ben je nog steeds bij me? Ik weet het, je hebt het gevoel dat je weer op de middelbare school algebra zit. Al deze cijfers zullen logischer zijn wanneer u ze gaat toepassen op banen in UW winkel op UW machine, blijf tot die tijd bij mij! Ik beloof je dat het je tijd waard zal zijn. We gaan over naar Inches per minuut .

Als u verwijst naar de bovenstaande formule Aanvoersnelheid (inch per minuut) =RPM x Spaanbelasting per tand x Aantal groeven je ziet dat om dit te berekenen je gereedschapsinformatie nodig hebt. Spaanbelasting per tand is de hoeveelheid materiaal die een tand, of fluit, van het gereedschap in één omwenteling verwijdert. De meeste gereedschapsfabrikanten hebben voorgestelde informatie over de spaanbelasting beschikbaar, maar u kunt ook uw eigen kennis en expertise gebruiken om een ​​suggestie te doen.

In dit voorbeeld gaan we een .500” volhardmetalen vingerfrees met drie groeven gebruiken om aluminium te snijden. Omdat we uit het eerste voorbeeld al weten dat de voorgestelde RPM 6.112 is, hebben we alleen de chipbelasting per tand nodig. De fabrikant stelt een belasting van 0,005" per tandspaander voor op dit gereedschap, dus we hebben alle informatie die we nodig hebben om onze voedingssnelheid te berekenen.

Zie je wel? Dat is niet zo verwarrend als het leek. Hier komen echter enkele variabelen om de hoek kijken. Er moet serieus worden nagedacht over het type snede dat u uitvoert. Als u een sleuf freest met volledige ingrijping van het gereedschap, moet u conservatiever zijn. Als u echter een dynamische strategie gebruikt (zoals besproken in een andere blogpost), kunt u mogelijk agressiever zijn. Zoals ik in het begin al zei, zijn deze cijfers startpunten.

Ten slotte zullen we bespreken hoe Chip Load per tand te berekenen . Dit is een handige formule voor zowel het voorbereiden van een snede of het programmeren als het analyseren van een bestaande snede. U kunt gemakkelijk naar uw programma kijken terwijl u probeert de oppervlakteafwerking, cyclustijd of standtijd van het gereedschap te optimaliseren en dit is een goede indicator voor het juiste gebruik van het gereedschap.

Laten we zeggen dat we dat laatste voorbeeld draaiden op 4.000 RPM in plaats van de voorgestelde 6.112. We hebben het ook uitgevoerd met 120 IPM in plaats van 91,68 IPM. Onze resultaten waren niet geweldig en Quality Control wil antwoorden... NU! Dus laten we de cijfers controleren!

Dit is het dubbele van de suggestie van de fabrikant, dus een zeer goede plek om te beginnen met het zoeken naar problemen. Met behulp van de formule die je nu onder de knie hebt, weet je dat je ofwel je voedingssnelheid moet verlagen of je RPM moet verhogen om aan de vereisten te voldoen.

Nu je gewapend bent met een basiskennis van deze formules en de wetenschap dat GEEN hiervan in steen gebeiteld is, ben je klaar om het toe te passen op je dagelijkse werk. U zult versteld staan ​​hoe snel u geen grafieken of websites hoeft te raadplegen om zeker te zijn van uw cijfers en het programmeren van een zeer dure CNC-machine zal een beetje minder stressvol worden. Toegang tot de Snelheden &Feeds Gids