Orsófordulatszám-kalkulátor

Az orsófordulatszám-kalkulátor meghatározza azt a percenkénti fordulatszámot (RPM), amelyen egy szerszámgép orsójának működnie kell az adott forgácsolási sebességhez és szerszámátmérőhöz. A gépészek marógépek, esztergák, fúrógépek és CNC-gépek beállítására használják a vágás megkezdése előtt.

Mi az orsófordulatszám?

Az orsófordulatszám azt mutatja meg, milyen gyorsan forog az orsó; mértékegysége a percenkénti fordulatszám (RPM). Az orsó a forgó tengely, amely a forgácsolószerszámot (marásnál és fúrásnál), illetve a munkadarabot (esztergálásnál) tartja. Ha az orsó túl gyorsan vagy túl lassan forog, a szerszám gyorsan elkophat, az anyag megéghet, illetve érdes felület maradhat vissza.

A megfelelő orsófordulatszám két tényezőtől függ: milyen gyorsan kell a forgácsolóélnek az anyagon áthaladnia (forgácsolási sebesség), és milyen széles a szerszám vagy a munkadarab (átmérő).

Az orsófordulatszám képlete

$\text{Orsófordulatszám (RPM)} = \frac{\text{Forgácsolási sebesség} \times 1000}{\pi \times \text{Szerszámátmérő}}$

• A forgácsolási sebesség a forgácsolóélnek az anyaghoz viszonyított sebessége, méter/percben (m/perc). A forgácsolt anyagtól és a szerszám anyagától függ.
• A szerszámátmérő a forgácsolószerszám átmérője milliméterben (mm). Esztergálásnál ehelyett a munkadarab átmérőjét kell használni.
• Az 1000-es tényező a méter milliméterre való átváltására szolgál, hogy a mértékegységek egyezzenek.
• A π (pí) értéke körülbelül 3,14159. Azért szerepel a képletben, mert a szerszám éle minden fordulat alatt egyszer kört ír le, a kör kerülete pedig a π és az átmérő szorzata.

A szélesebb szerszám fordulatonként nagyobb távolságot tesz meg, ezért ugyanazon forgácsolási sebesség eléréséhez kevesebb fordulat szükséges percenként. A keskenyebb szerszámnak percenként több fordulatra van szüksége.

Az orsófordulatszám kiszámítása

1. Keresse meg a használt anyaghoz és szerszámhoz ajánlott forgácsolási sebességet m/percben. Ezeket az értékeket a szerszám- és anyagbeszállítók teszik közzé.
2. Mérje meg a szerszám átmérőjét (esztergálásnál a munkadarab átmérőjét) mm-ben.
3. Szorozza meg a forgácsolási sebességet 1000-rel.
4. Szorozza meg a szerszámátmérőt π-vel (körülbelül 3,14159).
5. Ossza el az első eredményt a másodikkal. Az eredmény az orsófordulatszám RPM-ben.

Kidolgozott példa

Egy gépész lágyacélt mar 10 mm keményfém marófejjel. A lágyacél ajánlott forgácsolási sebessége körülbelül 25 m/perc.

$\text{RPM} = \frac{25 \times 1000}{\pi \times 10} = \frac{25{,}000}{31.42} \approx 795.8 \text{ RPM}$

A gépész az orsó fordulatszámát körülbelül 796 RPM-re állítja.

Jellemző orsófordulatszámok anyagonként

Ezek az értékek 10 mm-es szerszámátmérővel, valamint gyorsacél- vagy keményfémszerszámokhoz szokásos forgácsolási sebességekkel számolnak. Kiindulási értékek, nem rögzített szabályok, mivel a pontos értékek a szerszámtól és a géptől függenek.

A lágyabb, jobb hővezető fémek, például az alumínium, sokkal nagyobb forgácsolási sebességet tűrnek, mint a keményebb vagy hőre érzékeny fémek, például a titán.

Miért számít a szerszámátmérő?

Az átmérő és az orsófordulatszám fordítottan arányos. Ha a szerszám átmérője megduplázódik, a szükséges RPM a felére csökken, mert a nagyobb szerszám éle már egy fordulat alatt kétszer akkora távolságot tesz meg. Ezért forog egy kis fúrószár sokkal gyorsabban, mint egy nagy, amikor ugyanazt az anyagot azonos forgácsolási sebességgel munkálják meg.

Esztergálás, marás és fúrás összehasonlítása

Marásnál és fúrásnál a képletben használt átmérő a forgó forgácsolószerszám átmérője. Esztergálásnál a szerszám helyett a munkadarab forog, ezért a munkadarab átmérőjét kell használni. Mivel a munkadarab az anyag eltávolításával gyakran keskenyebbé válik, egyes esztergák állandó vágósebesség-szabályozást használnak, amely az átmérő csökkenésével automatikusan növeli az RPM-et, így a forgácsolási sebesség állandó marad.

A kiszámított fordulatszám beállítása

A képlet kiindulási értéket ad. A gépészek gyakran módosítják ezt a következők miatt:

• A szerszám állapota. A kopott vagy tompa szerszámhoz kisebb fordulatszámra lehet szükség.
• A gép merevsége. A kevésbé merev gép vagy befogás a kiszámított fordulatszámon rezeghet, ezért kisebb fordulatszámot igényelhet.
• Hűtés. Száraz megmunkálásnál gyakran kisebb fordulatszám szükséges, mint hűtőfolyadék használatakor.
• Rendelkezésre álló fordulatszámok. A szíjhajtású tárcsákkal működő régebbi gépek csak néhány rögzített fordulatszámot kínálnak, ezért a gépész a kiszámított értéknél legfeljebb a hozzá legközelebbi alacsonyabb fordulatszámot választja.

A túl gyorsan forgó orsó gyorsan elkoptathatja vagy eltörheti a szerszámot, és megperzselheti a munkadarabot. A túl lassú forgás hosszú, szálas forgácsot és gyenge felületminőséget eredményez, mivel a szerszám tiszta forgácsolás helyett dörzsöl.

Gyakran ismételt kérdések

Mi az orsófordulatszám a megmunkálásban? Az orsófordulatszám egy szerszámgép orsójának forgási sebessége, RPM-ben megadva. Meghatározza, milyen gyorsan forog a forgácsolószerszám vagy a munkadarab a megmunkálás közben.

Hogyan számítható ki az orsófordulatszám? Szorozza meg a forgácsolási sebességet (m/percben) 1000-rel, majd ossza el a π és a szerszámátmérő (mm-ben) szorzatával. Az eredmény az orsófordulatszám RPM-ben.

Miért változtatja meg a szerszámátmérő az orsófordulatszámot? A nagyobb átmérőjű szerszám egy fordulat alatt nagyobb távolságot tesz meg. Ahhoz, hogy az élén ugyanaz a forgácsolási sebesség maradjon fenn, lassabban kell forognia, mint a kisebb szerszámnak.

Mi történik, ha az orsófordulatszámot túl magasra vagy túl alacsonyra állítják? A túl magas fordulatszám gyors szerszámkopást, szerszámtörést, valamint megégett vagy elszíneződött munkadarabot okoz. A túl alacsony fordulatszám rossz forgácsképződést, érdes felületet és lassabb megmunkálást eredményez.

Ugyanaz a képlet használható esztergálásnál, marásnál és fúrásnál? Igen. A képlet mindhárom esetben ugyanaz. Marásnál és fúrásnál az átmérő a forgácsolószerszám átmérője. Esztergálásnál a munkadarabnak a forgácsolás helyén mért átmérője használatos.

Használható méter/perc helyett láb/perc? A fenti képlet méter/percet használ. A láb/perc méter/percre való átváltásához szorozza meg az értéket 0,3048-del.