מחשבון שיעור הסרת חומר | כלי MRR

מחשבון קצב הסרת חומר

מחשבון קצב הסרת החומר (MRR) קובע באיזו מהירות מכונה לעיבוד שבבי מסירה חומר מחומר העבודה במהלך חריטה. הזינו את מהירות החיתוך, את קצב ההזנה ואת עומק החיתוך, והמחשבון יחזיר את קצב הסרת החומר במילימטרים מעוקבים לדקה (mm³/min).

מהו קצב הסרת חומר?

קצב הסרת חומר הוא נפח החומר שכלי חיתוך מסיר בדקה. חרטים משתמשים בו כדי להעריך את התפוקה של פעולת עיבוד שבבי. MRR גבוה יותר פירושו שהעבודה מסתיימת מהר יותר, אך הוא עלול גם לשחוק את הכלי מהר יותר, לצרוך יותר כוח מהמכונה ולהשאיר משטח מחוספס יותר.

נוסחת קצב הסרת חומר

עבור פעולת חריטה, הנוסחה היא:

$\text{MRR} = v \times 1000 \times f \times d$

כאשר:

• v היא מהירות החיתוך, במטרים לדקה (m/min). זהו הקצב שבו הכלי נע לאורך פני השטח של חומר הגלם.
• f הוא קצב ההזנה, במילימטרים לסיבוב (mm/rev). זהו המרחק שהכלי מתקדם בכל סיבוב של חומר העבודה.
• d הוא עומק החיתוך, במילימטרים (mm). זהו העומק שבו הכלי חודר לחומר במעבר אחד.
• 1000 ממיר את מהירות החיתוך ממטרים לדקה למילימטרים לדקה, כך שהתוצאה מתקבלת במילימטרים מעוקבים לדקה (mm³/min).

בכרסום ובקידוח משתמשים בגרסאות שונות של הנוסחה, מכיוון שבנוסחאות אלה נוספים גורמים כגון מספר שיני החיתוך או קוטר המקדח. מחשבון זה עוסק במקרה של חריטה.

כיצד לחשב את קצב הסרת החומר

1. הזינו את מהירות החיתוך במטרים לדקה.
2. הזינו את קצב ההזנה במילימטרים לסיבוב.
3. הזינו את עומק החיתוך במילימטרים.
4. קראו את קצב הסרת החומר במילימטרים מעוקבים לדקה.

כל שלושת הערכים חייבים להיות מספרים חיוביים. המחשבון מכפיל אותם זה בזה, לאחר המרת מהירות החיתוך למילימטרים לדקה.

דוגמה פתורה

מחרטה חורטת מוט פלדה בהגדרות הבאות:

• מהירות חיתוך (v): 100 m/דקה
• קצב הזנה (f): 0.2 mm/סיבוב
• עומק חיתוך (d): 2 mm

תחילה ממירים את מהירות החיתוך למילימטרים לדקה: 100 × 1000 = 100,000 mm/דקה.

לאחר מכן מכפילים את שלושת הערכים:

MRR = 100,000 × 0.2 × 2 = 40,000 mm³/min

דוגמה שנייה, עם חיתוכים קלים יותר למעבר גימור:

• מהירות חיתוך (v): 200 m/דקה
• קצב הזנה (f): 0.1 mm/סיבוב
• עומק חיתוך (d): 0.5 mm

MRR = 200 × 1000 × 0.1 × 0.5 = 10,000 mm³/min

מדוע קצב הסרת חומר חשוב

חרטים מגדילים את מהירות החיתוך, את קצב ההזנה או את עומק החיתוך כדי להגדיל את ה-MRR ולקצר את זמן העיבוד של העבודה. אך כל אחד מהשינויים האלה גם מגדיל את העומס על הכלי ועל המכונה. על בית המלאכה לאזן בין MRR גבוה לבין שחיקת הכלי, גימור פני השטח, רעידות וההספק הזמין במכונה. מהנדסי ייצור משתמשים בנתוני MRR כדי לתכנן לוחות זמנים לייצור ולהעריך את זמן העיבוד, משום שהזמן הדרוש להסרת נפח נתון של חומר שווה לנפח זה חלקי ה-MRR.

שאלות נפוצות

מהו קצב הסרת חומר? קצב הסרת חומר (MRR) הוא נפח החומר שכלי חיתוך מסיר מחומר גלם בדקה אחת, ונמדד בדרך כלל במילימטרים מעוקבים לדקה (mm³/min) או באינצ'ים מעוקבים לדקה (in³/min).

מהי הנוסחה לקצב הסרת חומר בחריטה? MRR = v × f × d, כאשר v היא מהירות החיתוך, f הוא קצב ההזנה ו-d הוא עומק החיתוך. כאשר v נתונה במטרים לדקה, יש להכפיל אותה תחילה ב-1000 כדי לקבל את התוצאה ב-mm³/min.

האם MRR גבוה יותר פירושו עיבוד שבבי טוב יותר? לא תמיד. MRR גבוה יותר מאפשר לסיים את העבודה מהר יותר, אך הוא גם מגביר את שחיקת הכלי, את החום ואת כוחות החיתוך, ועלול לפגוע באיכות פני השטח ולקצר את חיי הכלי. בתי מלאכה בוחרים MRR שמאזן בין המהירות לבין העלויות האלה.

כיצד ממירים MRR בין יחידות מטריות ליחידות אימפריאליות? חלקו ערך ב-mm³/min ב-16,387.064 כדי לקבל ערך ב-in³/min. הכפילו ערך ב-in³/min ב-16,387.064 כדי לקבל ערך ב-mm³/min.

האם נוסחת החריטה זהה לכרסום ולקידוח? לא. בכרסום ובקידוח משתמשים בנוסחאות משלהם, משום שהם כוללים גורמים נוספים כגון מספר שיני החיתוך או קוטר הכלי. הנוסחה שבמחשבון זה חלה על חריטה.

מה מגביל את ה-MRR המרבי שמכונה יכולה להשיג? המגבלות העיקריות הן ההספק הזמין במכונה וקשיחותה, החומר והצורה של הכלי, חומר העבודה ואיכות פני השטח הנדרשת לעבודה.