Chip load formel: applikasjoner, utvalgskriterier og praktisk veiledning

Spør ti maskinister hvordan de valgte en matehastighet, og du vil få ti forskjellige svar, men de ærlige kommer vanligvis tilbake til det samme lille regnestykket. Sponbelastningsformelen binder spindelhastighet, matehastighet og fløytetelling sammen i en enkelt linje, og det er den raskeste måten å gå fra en magefølelse til et tall du faktisk kan forsvare ved maskinen. Det som følger er selve formelen, enhetskonverteringene som snubler folk, den spontynnende korreksjonen som fanger nesten alle, og kontrollene vi kjører før vi stoler på en ny kutter på en produksjonsjobb.

Hva Chip Load faktisk måler

Sponbelastning, skrevet som fz og ofte kalt mating per tann, er tykkelsen på materialet som en skjærekant fjerner under en enkelt omdreining av verktøyet. Det er et tall per tann, ikke et tall per revolusjon, og det er her mye forvirring starter. En kutter med fire riller som dreier med 8000 rpm fjerner fire spon per omdreining, så matingshastigheten må deles ut på fire måter.

Den forskjellen er viktig fordi sponen er det som frakter varme bort fra skjæresonen. Trykk for lett spon og kanten gnis i stedet for kutt, genererer varme i arbeidsstykket og herder rustfritt eller titan i prosessen. Trykk for tung spon og kanten går rett og slett tom for styrke, spesielt på små diametre. Chip load er skiven som sitter mellom disse to feilene, og formelen er hvordan du finner den.

Chip Load Formel i keiserlige og metriske enheter

Kjerneforholdet er kort nok til å huske:

fz = F ÷ (n × z)

der fz er sponbelastning per tann, F er matehastigheten, n er spindelhastigheten i rpm, og z er antall riller. Omorganisert gir den deg matehastigheten du kan programmere: F = fz × n × z . Spindelhastigheten i seg selv kommer fra skjærehastigheten, med n = (1000 × Vc) ÷ (π × D) i metrisk eller n = 3,82 × SFM ÷ D i imperial, hvor D er verktøyets diameter.

En praktisk merknad fra butikkgulvet: skriv ned enhetene ved siden av hvert tall før du strekker deg etter kalkulatoren. Nesten hver feil matehastighet blir vi spurt om spor tilbake til en metrisk verdi som er lagt inn i et imperialistisk felt, eller omvendt.

Et godt eksempel du kan følge

Ta en 10 mm tre-sløyfe endefres i 6061 aluminium, med en skjærehastighet på 300 m/min og en målsponbelastning på 0,06 mm per tann. Spindelhastighet først: (1000 × 300) ÷ (3.1416 × 10) kommer til omtrent 9550 rpm. Deretter matingshastigheten: 9 550 × 3 × 0,06 ≈ 1 719 mm/min, som de fleste runder av til 1 700 mm/min.

Den keiserlige versjonen oppfører seg identisk. En 1/2 tommers fire-fløyet kutter ved 3000 rpm med et mål på 0,002 tomme per tann gir 3000 × 4 × 0,002 = 24 IPM. Hvis maskinen eller oppsettet ikke kan overleve den matingen, ikke slipp matingen stille og hold rpm - slipp spindelhastigheten med den slik at sponbelastningen forblir der du hadde tenkt den skulle være.

NNC Universal 4-fløyte flathodefreser NNC universalhårdmetall fire-sløyfer flate endefreser dekker 1–20 mm, stål, rustfritt og støpejern; nyttig for å justere mate og spindelhastighet med sponbelastning. Se produkt →

Chip Thinning Endrer svaret

Alt ovenfor forutsetter at kutteren er koblet inn over minst halve diameteren. Gå under det, som du gjør i avslutningspass, trochoidale verktøybaner og dype lommer, og brikken kan fysisk ikke nå sin nominelle tykkelse fordi inngrepsbuen er for kort. Formelen er fortsatt riktig, men tallet du programmerer må korrigeres oppover.

Korreksjonsfaktoren er CTF = 1 ÷ √(1 − (1 − 2 × ae ÷ D)²) , hvor ae er den radielle kuttedybden og D er verktøyets diameter. Ved et radielt inngrep på 0,1 × D fungerer faktoren til omtrent 1,67, så nominelle 0,06 mm per tann blir omtrent 0,10 mm per tann i programmet. Hopp over dette trinnet på en lett etterbehandling, og du gnir effektivt kanten langs veggen, som er en vanlig årsak til dårlig overflatefinish og kort verktøylevetid.

Referer til brikkebelastningsverdier etter materiale

Diagrammer er et utgangspunkt, ikke en dom, men de sparer tid når du ikke har noen historie med et materiale. Områdene nedenfor er for en 6 mm karbidkutter i et rimelig stivt oppsett og bør skaleres med diameter - et 1 mm verktøy kjører en liten brøkdel av disse tallene.

Aluminium er der formelen virkelig fortjener sitt hold, fordi vinduet mellom gni og overbelastning er stort og gevinsten ved å kjøre en skikkelig brikke er stor. En trefløyet bølgekantkutter designet for materialet vil gjerne ta en tung spon ved høy mating, og vår aluminium mater og hastigheter diagrammer vis hvordan tallene skifter med legering og diameter.

Egendefinerte 3-fløytebølgekantfræsere for aluminium Trefløyet bølgekantkarbidendefreser for aluminium og silisium-aluminiumslegeringer med modeller fra 6 til 20 mm, designet for høy metallfjerning og sponevakuering. Se produkt →

Vanskelige materialer trenger en ny titt

Titan og andre varmebestandige legeringer straffer en overoptimistisk sponbelastning raskere enn noe annet materiale vi jobber med, fordi varmen ikke har noe sted å gå. Formelen gjelder fortsatt, men rillene, rakegeometrien og belegget på verktøyet bestemmer hvor mye av den beregnede figuren du faktisk kan bruke. En kutter bygget for titan med riktig helix og kantforberedelse vil holde en mindre sponbelastning mer konsekvent enn et universalverktøy skjøvet til samme antall, og det vil gjøre det uten at kanten bryter ned etter førti minutter.

Egendefinerte 4-fløyte flate endefreser for titaniumlegering Fire-sløyfe endefreser av hardmetall for titan med variabel spiral og ulik rilleinndeling, i 6–20 mm diametre, designet for anti-vibrasjon grovbearbeiding og høyhastighets maskinering. Se produkt →

Feil vi ser oftest

• Ved å bruke én sponlast for hver diameter, når et 1 mm verktøy trenger en brøkdel av hva et 12 mm verktøy vil ta.
• Glemmer fløyteantallet - kuleneser og grovkuttere har ikke alltid det antallet kanter du antar.
• Programmere en sponbelastning så lett at kanten gniss, for så å gi verktøyet skylden for brennmerkene.
• Ignorerer utløp. Noen få mikron eksentrisitet gjør én lastet fløyte til én overbelastet fløyte.
• Hopp over spontynnskorreksjonen på lette radielle inngrep, noe som stille dobler den virkelige spontykkelsen.
• Endring av matehastighet uten å berøre spindelhastigheten, slik at sponbelastningen driver bort fra tiltenkt verdi.

Bevis det med et testkutt

Beregnede tall er en hypotese; et testkutt er beviset. Start med omtrent 80 prosent av den beregnede matingen og arbeid oppover i trinn på 10 til 15 prosent, lytt etter skravling og se på brikkene i stedet for spindelbelastningen alene. Tynne, sølvfargede sjetonger som krøller seg og bryter rent antyder at du er i nærheten av sweet spot. Blå eller pulveraktige brikker, en ringelyd eller en polert vegg betyr at brikken er for lett eller at oppsettet bøyer seg.

1. Registrer den beregnede fz, den programmerte matingen og rpm på jobbarket.
2. Klipp en kort testlengde og inspiser fargen og formen på flisen.
3. Mål veggfinishen og sjekk verktøykanten under en lupe etter første passering.
4. Juster i små trinn, hold brikkebelastningen i tankene i stedet for å jage et enkelt tall.
5. Lagre den utprøvde kombinasjonen for det materialet og verktøyet, og behandle det som din nye grunnlinje.

Chiplastformelen er bare tre variabler lang, men den forklarer det meste av hva som går rett eller galt ved spindelen. Få enhetene rett, bruk korrigeringen for spontynnende når det radielle inngrepet er lett, og la et testkutt bekrefte aritmetikken. Hvis du velger mellom geometrier for et bestemt materiale, vår serie med endefreser av solid karbid er organisert etter arbeidsstykkemateriale slik at du kan matche verktøyet til jobben før tallene i det hele tatt er lagt inn.