कटाई की गति, फीड दर, और कटाई की गहराई के पैरामीटर दर्ज करके मशीनिंग प्रक्रियाओं के लिए सामग्री हटाने की दर (MRR) की गणना करें। विनिर्माण दक्षता को अनुकूलित करने के लिए आवश्यक।
एक मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान सामग्री हटाने की दर की गणना करें।
काटने के उपकरण की गति जो कार्यपीस के सापेक्ष होती है
प्रत्येक रिवोल्यूशन में उपकरण की प्रगति की दूरी
एकल पास में हटाई गई सामग्री की मोटाई
MRR = काटने की गति × फीड दर × काटने की गहराई
(v मी/मिनट में, 1000 से गुणा करके मिमी/मिनट में परिवर्तित किया गया)
मशीनिंग प्रक्रिया का दृश्य प्रतिनिधित्व
सामग्री हटाने की दर (MRR) कैलकुलेटर एक आवश्यक उपकरण है जो निर्माण इंजीनियरों, मशीनिस्टों और CNC प्रोग्रामरों के लिए है जिन्हें मशीनिंग संचालन के दौरान सामग्री हटाने की गति निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। MRR एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है जो सीधे उत्पादकता, उपकरण जीवन, सतह की गुणवत्ता और समग्र मशीनिंग दक्षता को प्रभावित करता है। यह कैलकुलेटर तीन मौलिक मशीनिंग पैरामीटर: कटाई की गति, फीड दर, और कटाई की गहराई के आधार पर सामग्री हटाने की दर की गणना करने का एक सरल तरीका प्रदान करता है।
चाहे आप उत्पादन प्रक्रिया को अनुकूलित कर रहे हों, मशीनिंग समय का अनुमान लगा रहे हों, या उपयुक्त कटाई उपकरणों का चयन कर रहे हों, सामग्री हटाने की दर को समझना और उसकी गणना करना सूचित निर्णय लेने के लिए महत्वपूर्ण है। यह कैलकुलेटर प्रक्रिया को सरल बनाता है, जिससे आप विभिन्न मशीनिंग संचालन जैसे टर्निंग, मिलिंग, ड्रिलिंग, और अन्य सामग्री हटाने की प्रक्रियाओं के लिए MRR जल्दी से निर्धारित कर सकते हैं।
सामग्री हटाने की दर (MRR) उस कार्यपीस से हटाई गई सामग्री की मात्रा को दर्शाती है जो मशीनिंग संचालन के दौरान प्रति यूनिट समय में हटा दी जाती है। इसे आमतौर पर मीट्रिक इकाइयों में घन मिलीमीटर प्रति मिनट (mm³/min) या साम्राज्य इकाइयों में घन इंच प्रति मिनट (in³/min) के रूप में व्यक्त किया जाता है।
MRR मशीनिंग उत्पादकता का एक मौलिक संकेतक है - उच्च MRR मान सामान्यतः तेजी से उत्पादन दर को दर्शाते हैं, लेकिन यदि सही तरीके से प्रबंधित नहीं किया गया तो यह उपकरण पहनने, उच्च शक्ति खपत, और संभावित गुणवत्ता समस्याओं का कारण भी बन सकता है।
सामग्री हटाने की दर की गणना के लिए मूल सूत्र है:
जहां:
कटाई की गति (v): वह गति जिस पर कटाई का उपकरण कार्यपीस के सापेक्ष चलता है, आमतौर पर मीटर प्रति मिनट (m/min) में मापी जाती है। यह उपकरण के कटाई किनारे पर रेखीय गति को दर्शाता है।
फीड दर (f): वह दूरी जो उपकरण कार्यपीस या उपकरण के प्रति क्रांति में बढ़ता है, मिलीमीटर प्रति क्रांति (mm/rev) में मापी जाती है। यह निर्धारित करता है कि उपकरण सामग्री के माध्यम से कितनी तेजी से चलता है।
कटाई की गहराई (d): एक पास में कार्यपीस से हटाई गई सामग्री की मोटाई, मिलीमीटर (mm) में मापी जाती है। यह दर्शाता है कि उपकरण कार्यपीस में कितनी गहराई तक प्रवेश करता है।
विभिन्न इकाई प्रणालियों के साथ काम करते समय, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि संगति हो:
सामग्री हटाने की दर कैलकुलेटर कई निर्माण परिदृश्यों में मूल्यवान है:
इंजीनियर और मशीनिस्ट MRR गणनाओं का उपयोग CNC मशीनिंग पैरामीटर को अनुकूलित करने के लिए करते हैं ताकि उत्पादकता और उपकरण जीवन के बीच सबसे अच्छा संतुलन मिल सके। कटाई की गति, फीड दर, और कटाई की गहराई को समायोजित करके, वे विशिष्ट सामग्रियों और संचालन के लिए अनुकूल MRR पा सकते हैं।
निर्माण योजनाकार MRR का उपयोग मशीनिंग समय और उत्पादन क्षमता का अनुमान लगाने के लिए करते हैं। उच्च MRR मान सामान्यतः छोटे मशीनिंग समय का परिणाम देते हैं, जिससे अधिक सटीक अनुसूची और संसाधन आवंटन संभव होता है।
कटाई उपकरण निर्माता और उपयोगकर्ता MRR गणनाओं पर भरोसा करते हैं ताकि विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त उपकरणों का चयन किया जा सके। विभिन्न उपकरण सामग्रियों और ज्यामितियों के पास उनके लिए सबसे अच्छा प्रदर्शन करने के लिए अनुकूल MRR रेंज होती है।
सटीक MRR गणनाएँ मशीनिंग लागत का अनुमान लगाने में मदद करती हैं क्योंकि यह यह मापने का एक विश्वसनीय तरीका प्रदान करती हैं कि सामग्री कितनी तेजी से हटाई जा सकती है, जो सीधे मशीन समय और श्रम लागत को प्रभावित करती है।
आर एंड डी वातावरण में, MRR एक प्रमुख पैरामीटर है जो नए कटाई उपकरणों, मशीनिंग रणनीतियों, और उन्नत सामग्रियों का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाता है। शोधकर्ता विभिन्न मशीनिंग दृष्टिकोणों की तुलना के लिए MRR को बेंचमार्क के रूप में उपयोग करते हैं।
MRR गणनाएँ निर्माण शिक्षा में मौलिक हैं, जो छात्रों को कटाई के पैरामीटर और मशीनिंग उत्पादकता के बीच संबंधों को समझने में मदद करती हैं।
हालांकि सामग्री हटाने की दर एक मौलिक मशीनिंग पैरामीटर है, कई संबंधित गणनाएँ हैं जो अतिरिक्त अंतर्दृष्टि प्रदान करती हैं:
विशिष्ट कटाई ऊर्जा (या विशिष्ट कटाई बल) उस ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करती है जो एक इकाई मात्रा सामग्री को हटाने के लिए आवश्यक होती है। इसे इस प्रकार गणना की जाती है:
यह पैरामीटर शक्ति आवश्यकताओं का अनुमान लगाने और कटाई प्रक्रिया की दक्षता को समझने में मदद करता है।
मशीनिंग संचालन को पूरा करने के लिए आवश्यक समय MRR का उपयोग करके गणना की जा सकती है:
यह गणना उत्पादन योजना और अनुसूची के लिए आवश्यक है।
टेलर का उपकरण जीवन समीकरण कटाई की गति को उपकरण जीवन से संबंधित करता है:
जहां:
यह समीकरण यह भविष्यवाणी करने में मदद करता है कि कटाई के पैरामीटर में परिवर्तन उपकरण जीवन को कैसे प्रभावित करते हैं।
कटाई के पैरामीटर के आधार पर सतह की खुरदरापन की भविष्यवाणी के लिए विभिन्न मॉडल मौजूद हैं, जिसमें फीड दर आमतौर पर सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है:
जहां:
सामग्री हटाने की दर की अवधारणा आधुनिक निर्माण तकनीकों के विकास के साथ विकसित हुई है:
प्रारंभिक मशीनिंग संचालन में, सामग्री हटाने की दरें मैनुअल क्षमताओं और प्राथमिक मशीन उपकरणों द्वारा सीमित थीं। कारीगर अनुभव पर निर्भर थे बजाय गणितीय गणनाओं के जो कटाई के पैरामीटर को निर्धारित करते थे।
फ्रेडरिक विंस्लो टेलर का धातु कटाई पर काम 1900 के दशक की शुरुआत में मशीनिंग पैरामीटर को अनुकूलित करने के लिए पहला वैज्ञानिक दृष्टिकोण स्थापित करता है। उनके उच्च गति स्टील उपकरणों पर शोध ने टेलर के उपकरण जीवन समीकरण के विकास की ओर अग्रसर किया, जिसने अप्रत्यक्ष रूप से सामग्री हटाने की दरों को संबोधित किया।
विश्व युद्ध II के बाद निर्माण बूम ने मशीनिंग दक्षता पर महत्वपूर्ण शोध को प्रेरित किया। 1950 के दशक में संख्यात्मक नियंत्रण (NC) मशीनों के विकास ने कटाई के पैरामीटर की अधिक सटीक गणना की आवश्यकता को उत्पन्न किया, जिसमें MRR भी शामिल था।
1970 और 1980 के दशक में कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण (CNC) मशीनों को व्यापक रूप से अपनाने ने कटाई के पैरामीटर के सटीक नियंत्रण को संभव बनाया, जिससे स्वचालित मशीनिंग प्रक्रियाओं में अनुकूलित MRR संभव हो सका।
उन्नत CAM (कंप्यूटर-सहायता प्राप्त निर्माण) सॉफ़्टवेयर अब कार्यपीस सामग्री, उपकरण विशेषताओं, और मशीन क्षमताओं के आधार पर MRR की गणना और अनुकूलन के लिए जटिल मॉडल को शामिल करता है। उच्च गति मशीनिंग तकनीकों ने पारंपरिक MRR सीमाओं को आगे बढ़ाया है, जबकि स्थिरता संबंधी चिंताओं ने ऊर्जा दक्षता के लिए MRR के अनुकूलन पर शोध को प्रेरित किया है।
यहां विभिन्न प्रोग्रामिंग भाषाओं में सामग्री हटाने की दर के सूत्र की कार्यान्वयन दी गई है:
1' सामग्री हटाने की दर के लिए एक्सेल सूत्र
2=A1*1000*B1*C1
3' जहां A1 कटाई की गति (m/min), B1 फीड दर (mm/rev), और C1 कटाई की गहराई (mm) है
4
5' एक्सेल VBA फ़ंक्शन
6Function CalculateMRR(cuttingSpeed As Double, feedRate As Double, depthOfCut As Double) As Double
7 CalculateMRR = cuttingSpeed * 1000 * feedRate * depthOfCut
8End Function
9
1def calculate_mrr(cutting_speed, feed_rate, depth_of_cut):
2 """
3 सामग्री हटाने की दर (MRR) की गणना करें mm³/min में
4
5 पैरामीटर:
6 cutting_speed (float): कटाई की गति m/min में
7 feed_rate (float): फीड दर mm/rev में
8 depth_of_cut (float): कटाई की गहराई mm में
9
10 लौटाता है:
11 float: सामग्री हटाने की दर mm³/min में
12 """
13 # कटाई की गति को m/min से mm/min में परिवर्तित करें
14 cutting_speed_mm = cutting_speed * 1000
15
16 # MRR की गणना करें
17 mrr = cutting_speed_mm * feed_rate * depth_of_cut
18
19 return mrr
20
21# उदाहरण उपयोग
22v = 100 # m/min
23f = 0.2 # mm/rev
24d = 2 # mm
25mrr = calculate_mrr(v, f, d)
26print(f"सामग्री हटाने की दर: {mrr:.2f} mm³/min")
27
1/**
2 * सामग्री हटाने की दर (MRR) की गणना करें mm³/min में
3 * @param {number} cuttingSpeed - कटाई की गति m/min में
4 * @param {number} feedRate - फीड दर mm/rev में
5 * @param {number} depthOfCut - कटाई की गहराई mm में
6 * @returns {number} सामग्री हटाने की दर mm³/min में
7 */
8function calculateMRR(cuttingSpeed, feedRate, depthOfCut) {
9 // कटाई की गति को m/min से mm/min में परिवर्तित करें
10 const cuttingSpeedMM = cuttingSpeed * 1000;
11
12 // MRR की गणना करें
13 const mrr = cuttingSpeedMM * feedRate * depthOfCut;
14
15 return mrr;
16}
17
18// उदाहरण उपयोग
19const v = 100; // m/min
20const f = 0.2; // mm/rev
21const d = 2; // mm
22const mrr = calculateMRR(v, f, d);
23console.log(`सामग्री हटाने की दर: ${mrr.toFixed(2)} mm³/min`);
24
1/**
2 * मशीनिंग गणनाओं के लिए उपयोगिता वर्ग
3 */
4public class MachiningCalculator {
5
6 /**
7 * सामग्री हटाने की दर (MRR) की गणना करें mm³/min में
8 *
9 * @param cuttingSpeed कटाई की गति m/min में
10 * @param feedRate फीड दर mm/rev में
11 * @param depthOfCut कटाई की गहराई mm में
12 * @return सामग्री हटाने की दर mm³/min में
13 */
14 public static double calculateMRR(double cuttingSpeed, double feedRate, double depthOfCut) {
15 // कटाई की गति को m/min से mm/min में परिवर्तित करें
16 double cuttingSpeedMM = cuttingSpeed * 1000;
17
18 // MRR की गणना करें
19 return cuttingSpeedMM * feedRate * depthOfCut;
20 }
21
22 public static void main(String[] args) {
23 double v = 100; // m/min
24 double f = 0.2; // mm/rev
25 double d = 2; // mm
26
27 double mrr = calculateMRR(v, f, d);
28 System.out.printf("सामग्री हटाने की दर: %.2f mm³/min%n", mrr);
29 }
30}
31
1#include <iostream>
2#include <iomanip>
3
4/**
5 * सामग्री हटाने की दर (MRR) की गणना करें mm³/min में
6 *
7 * @param cuttingSpeed कटाई की गति m/min में
8 * @param feedRate फीड दर mm/rev में
9 * @param depthOfCut कटाई की गहराई mm में
10 * @return सामग्री हटाने की दर mm³/min में
11 */
12double calculateMRR(double cuttingSpeed, double feedRate, double depthOfCut) {
13 // कटाई की गति को m/min से mm/min में परिवर्तित करें
14 double cuttingSpeedMM = cuttingSpeed * 1000;
15
16 // MRR की गणना करें
17 return cuttingSpeedMM * feedRate * depthOfCut;
18}
19
20int main() {
21 double v = 100; // m/min
22 double f = 0.2; // mm/rev
23 double d = 2; // mm
24
25 double mrr = calculateMRR(v, f, d);
26 std::cout << "सामग्री हटाने की दर: " << std::fixed << std::setprecision(2)
27 << mrr << " mm³/min" << std::endl;
28
29 return 0;
30}
31
सामग्री हटाने की दर (MRR) वह मात्रा है जो एक कार्यपीस से प्रति यूनिट समय में हटा दी जाती है। इसे आमतौर पर घन मिलीमीटर प्रति मिनट (mm³/min) या घन इंच प्रति मिनट (in³/min) में मापा जाता है।
उच्च सामग्री हटाने की दरें सामान्यतः उपकरण पहनने और उपकरण जीवन को कम करती हैं क्योंकि यह कटाई के किनारे पर अधिक यांत्रिक और थर्मल तनाव उत्पन्न करती हैं। हालांकि, यह संबंध हमेशा रैखिक नहीं होता है और कई कारकों पर निर्भर करता है जिनमें उपकरण सामग्री, कार्यपीस सामग्री, और ठंडा करने की स्थिति शामिल हैं।
सामान्यतः, उच्च MRR मान अधिक खुरदरी सतह की गुणवत्ता का उत्पादन करते हैं, जबकि निम्न MRR मान बेहतर सतह गुणवत्ता उत्पन्न कर सकते हैं। इसका कारण यह है कि उच्च कटाई की गति, फीड दर, या कटाई की गहराई (जो MRR को बढ़ाती है) अक्सर अधिक कंपन, गर्मी, और कटाई बल उत्पन्न करती हैं जो सतह की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकती हैं।
mm³/min से in³/min में परिवर्तित करने के लिए, 16,387.064 (एक घन इंच में घन मिलीमीटर की संख्या) से विभाजित करें। in³/min से mm³/min में परिवर्तित करने के लिए, 16,387.064 से गुणा करें।
कई कारक अधिकतम MRR को सीमित करते हैं:
विभिन्न सामग्रियों की मशीनिंग विशेषताएँ भिन्न होती हैं:
हाँ, अत्यधिक कम MRR समस्याएँ उत्पन्न कर सकता है जिनमें शामिल हैं:
विभिन्न मशीनिंग संचालन MRR की गणना में थोड़ी भिन्नता रखते हैं:
अनुकूलन रणनीतियों में शामिल हैं:
मशीनिंग के लिए आवश्यक शक्ति सीधे MRR और कार्यपीस सामग्री की विशिष्ट कटाई ऊर्जा के अनुपात में होती है। इस संबंध को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है: Power (kW) = MRR (mm³/min) × विशिष्ट कटाई ऊर्जा (J/mm³) / (60 × 1000)
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