Essentiële Machinewerkplaats Wiskunde: Belangrijke Formules & Strategieën voor CNC & Traditionele Bewerking

Machinewerkplaats wiskunde is een belangrijke overweging voor CNC-programmeurs en freeskundigen.

Een van de meer voorkomende problemen die ik in mijn jaren in de machinewerkplaats heb gezien is een algemene gebrek aan direct beschikbare en handige informatie over machinewerkplaats wiskunde – specifiek over voeders, snelheden en gerelateerde formules.

Of u nu een 5-as CNC-machine programmeert of handvaten draait op een 60 jaar oude kniemachine, de nummers liegen niet. Echter, één heel belangrijke les die ik heb geleerd is om de variabelen te respecteren. Elke gangbare formule die u in de machinewerkplaats gaat gebruiken, zal u de informatie geven die u nodig heeft om de snijding op de juiste manier aan te pakken, maar onthoud om dat getal altijd als een startpunt te behandelen. Er zijn een onmeetbaar aantal variabelen bij elke snede, tot aan de atmosferische omstandigheden in de werkplaats. Gereedschapsfabrikanten zullen u voorgestelde nummers geven of het nu oppervlakte voet per minuut, spanlading per tand, omwentelingen per minuut, inch per minuut of enige combinatie van die en meer is. Het kan allemaal erg verwarrend en overweldigend zijn, maar geef nu niet op. Ik hoop dat deze post als go-to informatie voor u en uw werkplaats kan dienen, en hopelijk kan ik er enige zin van maken voor u.

Zoals u in de bovenstaande formules kunt zien, om een van deze te berekenen, moet u al enkele van de andere gegevens kennen om in te voeren. Dit is waar de gereedschapsfabrikanten komen. Ze kunnen u informatie geven voor hun specifieke gereedschappen en toepassingen. Er is echter enige basisinformatie gebaseerd op het materiaal dat u snijdt die ik u nu zal geven. Houd er rekening mee dat dit startpunten zijn, de beste rechter zullen uw ogen en oren zijn. Het volgende is een lijst met voorgestelde SFPM voor gangbare materialen:

Machinewerkplaats Wiskunde – SFPM voor Gangbare Materialen:

Laten we zeggen dat we een .500" massieve hardmetaal frees gebruiken om aluminium te snijden. Kijkend naar ons diagram is de voorgestelde SFPM 800. Om onze voorgestelde RPM te bepalen gebruiken we de bovenstaande formule SFPM x 3,82 / Gereedschapsdiameter:

Ik geef u nog een voorbeeld, deze keer met een aanzienlijk kleiner gereedschap. We gaan hetzelfde materiaal gebruiken maar deze keer met een .125" massieve hardmetaal frees.

U kunt duidelijk zien waar de gereedschapsdiameter de voorgestelde parameters drastisch verandert, en waar een hoge RPM spindel een waardevolle factor is. Deze tabel kan voor deze gangbare materialen gebruikt worden, echter de fabrikant van de gereedschappen die u kiest zal waarschijnlijk specifieke informatie hebben over de gereedschappen die u aangeschaft heeft wat altijd gebruikt moet worden wanneer beschikbaar.

Bent u er nog? Ik weet, u voelt u alsof u weer in de middelbare school algebra zit. Al deze nummers zullen meer zin krijgen wanneer u ze begint toe te passen op taken in UW werkplaats op UW machine, tot dan blijf bij me! Ik beloof dat het uw tijd waard zal zijn. We gaan verder met Inch per Minuut.

Als u verwijst naar de formule hierboven Voedersnelheid (inch per minuut) = RPM x Spanlading per Tand x Aantal Sneden ziet u dat om dit te berekenen u gereedschapsinformatie nodig hebt. Spanlading per Tand is de hoeveelheid materiaal die een tand, of snee, van het gereedschap in één omwenteling verwijdert. Meeste gereedschapsfabrikanten hebben voorgestelde spanladinginformatie beschikbaar, maar u kunt ook uw eigen kennis en expertise gebruiken om een suggestie te maken.

In dit voorbeeld gaan we een .500" massieve hardmetaal frees met drie sneden gebruiken om aluminium te snijden. Aangezien we al weten uit het eerste voorbeeld dat de voorgestelde RPM 6.112 is, hebben we alleen de spanlading per tand nodig. De fabrikant stelt .005" per tand spanlading voor op dit gereedschap, dus we hebben alle informatie die we nodig hebben om onze voedersnelheid te berekenen.

Ziet u? Dat is niet zo verwarrend als het eruitzag. Echter, hier is waar sommige variabelen in spel komen. Serieuze overweging moet worden gegeven aan het type snede dat u uitvoert. Als u een gat freest met volledige gereedschapsbetrokkenheid, dan moet u meer conservatief zijn. Echter, als u een dynamische strategie gebruikt (zoals besproken in een andere blogpost) dan kunt u potentieel agressiever zijn. Zoals ik in het begin stelde, zijn deze getallen startpunten.

Ten slotte zullen we bespreken hoe Spanlading per Tand te berekenen. Dit is een nuttige formule voor zowel het voorbereiden van een snede of programmeren als het analyseren van een bestaande snede. U kunt gemakkelijk naar uw programma kijken tijdens het proberen om oppervlakteafwerking, cycletijd, of gereedschapslevensduur te optimaliseren en dit zal een goede indicator zijn van correct gereedschapsgebruik.

Laten we zeggen dat we dat laatste voorbeeld draaiden op 4.000 RPM in plaats van de voorgestelde 6.112. We draaiden het ook op 120 IPM in plaats van 91,68 IPM. Onze resultaten waren niet goed en Kwaliteitscontrole wil antwoorden… NU! Dus, laten we de nummers checken!

Dit is het dubbele van de fabrikantsuggestie, dus een heel goede plek om te beginnen met zoeken naar problemen. Met de formule die u nu onder de knie heeft, weet u dat u uw voedersnelheid moet verlagen of uw RPM moet verhogen om aan de eisen te voldoen.

Nu u gewapend bent met een basiskennis van deze formules en de kennis dat GEEN van dit in steen gehakte is, bent u klaar om het toe te passen op uw alledaagse werk. U zult verbazd zijn hoe snel u geen grafieken of websites meer hoeft te raadplegen om vertrouwd te zijn in uw nummers en het werk van programmeren een zeer dure CNC-machine wordt een beetje minder stressvol. Toegang tot de Snelheden & Voeders Gids