Számítsa ki az anyageltávolítási sebességet (MRR) megmunkálási folyamatokhoz a vágási sebesség, a táplálási sebesség és a vágási mélység paramétereinek megadásával. Lényeges a gyártási hatékonyság optimalizálásához.
Számítsa ki az anyag eltávolításának sebességét a megmunkálási folyamat során.
A vágóeszköz sebessége a munkadarabhoz képest
A távolság, amelyet az eszköz előrehalad egy fordulat alatt
Az egyetlen áthaladás során eltávolított anyag vastagsága
MRR = Vágási Sebesség × Előtolási Sebesség × Vágási Mélység
(v m/percben, mm/percbe történő átváltás 1000-el való szorzással)
A megmunkálási folyamat vizuális ábrázolása
Az Anyageltávolítási Sebesség (MRR) kalkulátor egy alapvető eszköz a gyártástechnikai mérnökök, gépészek és CNC programozók számára, akiknek meg kell határozniuk, hogy milyen gyorsan távolítanak el anyagot a megmunkálási folyamatok során. Az MRR egy kritikus paraméter, amely közvetlen hatással van a termelékenységre, a szerszám élettartamára, a felületi minőségre és az általános megmunkálási hatékonyságra. Ez a kalkulátor egy egyszerű módot kínál az anyageltávolítási sebesség kiszámítására három alapvető megmunkálási paraméter alapján: vágási sebesség, előtolás és vágás mélysége.
Akár egy gyártási folyamat optimalizálásáról, akár a megmunkálási idő becsléséről, akár megfelelő vágószerszámok kiválasztásáról van szó, az anyageltávolítási sebesség megértése és kiszámítása elengedhetetlen a megalapozott döntések meghozatalához. Ez a kalkulátor leegyszerűsíti a folyamatot, lehetővé téve, hogy gyorsan meghatározza az MRR-t különböző megmunkálási műveletekhez, beleértve a forgást, marást, fúrást és más anyageltávolító folyamatokat.
Az Anyageltávolítási Sebesség (MRR) azt a térfogatot jelenti, amelyet a munkadarabból eltávolítanak egy időegység alatt a megmunkálási művelet során. Általában köbmilliméter per perc (mm³/min) mértékegységben fejezik ki metrikus egységekben, vagy köbインチ per perc (in³/min) mértékegységben az imperiális egységekben.
Az MRR a megmunkálási termelékenység alapvető mutatója - a magasabb MRR értékek általában gyorsabb termelési sebességet jeleznek, de megfelelő kezelés nélkül megnövelhetik a szerszám kopását, a magasabb energiafogyasztást és potenciális minőségi problémákat is okozhatnak.
Az Anyageltávolítási Sebesség kiszámításának alapvető képlete:
Ahol:
Vágási Sebesség (v): Az a sebesség, amellyel a vágószerszám mozog a munkadarabhoz képest, általában méter per perc (m/min) mértékegységben mérve. Ez a vágószerszám vágóélének lineáris sebességét jelenti.
Előtolás (f): Az a távolság, amelyet a szerszám a munkadarab vagy szerszám egy fordulata alatt halad, milliméter per fordulat (mm/rev) mértékegységben mérve. Ez határozza meg, hogy a szerszám milyen gyorsan halad át az anyagon.
Vágás Mélysége (d): Az a vastagság, amelyet egyetlen áthaladás során eltávolítanak a munkadarabból, milliméterben (mm) mérve. Ez azt jelenti, hogy a szerszám milyen mélyen hatol be a munkadarabba.
Különböző mértékegységrendszerek használatakor fontos a következetesség biztosítása:
Az Anyageltávolítási Sebesség kalkulátor számos gyártási helyzetben hasznos:
A mérnökök és gépészek MRR számításokat használnak a CNC megmunkálási paraméterek optimalizálására a termelékenység és a szerszám élettartama közötti legjobb egyensúly érdekében. A vágási sebesség, az előtolás és a vágás mélységének módosításával megtalálhatják az optimális MRR-t specifikus anyagok és műveletek esetén.
A gyártási tervezők MRR-t használnak a megmunkálási idők és a termelési kapacitás becslésére. A magasabb MRR értékek általában rövidebb megmunkálási időket eredményeznek, lehetővé téve a pontosabb ütemezést és erőforrás-allokációt.
A vágószerszám gyártók és felhasználók MRR számításokat használnak a megfelelő szerszámok kiválasztására specifikus alkalmazásokhoz. Különböző szerszám anyagok és geometriák optimális MRR tartományokkal rendelkeznek, ahol a legjobban teljesítenek a szerszám élettartama és a felületi minőség szempontjából.
A pontos MRR számítások segítenek a megmunkálási költségek becslésében, megbízható mértéket biztosítva arra, hogy milyen gyorsan távolítható el az anyag, ami közvetlen hatással van a gépi időre és a munkaerő költségekre.
K+F környezetekben az MRR egy kulcsparaméter az új vágószerszámok, megmunkálási stratégiák és fejlett anyagok értékelésében. A kutatók az MRR-t használják összehasonlítási alapként különböző megmunkálási megközelítések között.
Az MRR számítások alapvető fontosságúak a gyártási oktatásban, segítve a hallgatókat megérteni a vágási paraméterek és a megmunkálási termelékenység közötti kapcsolatokat.
Bár az Anyageltávolítási Sebesség egy alapvető megmunkálási paraméter, több kapcsolódó számítás is létezik, amelyek további betekintést nyújtanak:
A specifikus vágási energia (vagy specifikus vágóerő) azt jelenti, hogy mennyi energia szükséges egy egység térfogatú anyag eltávolításához. Kiszámítása:
Ez a paraméter segít a teljesítményigények becslésében és a vágási folyamat hatékonyságának megértésében.
A megmunkálási művelet befejezéséhez szükséges idő a következőképpen számítható ki MRR segítségével:
Ez a számítás elengedhetetlen a gyártási tervezés és ütemezés szempontjából.
Taylor szerszámélettartam egyenlete a vágási sebességet a szerszám élettartamához kapcsolja:
Ahol:
Ez az egyenlet segít előre jelezni, hogy a vágási paraméterek változása hogyan befolyásolja a szerszám élettartamát.
Különböző modellek léteznek a felületi durvaság előrejelzésére a vágási paraméterek alapján, a legnagyobb hatással általában az előtolás bír:
Ahol:
Az Anyageltávolítási Sebesség fogalma párhuzamosan fejlődött a modern gyártási technikák fejlődésével:
A korai megmunkálási műveletekben az anyageltávolítási sebességek korlátozottak voltak a manuális képességek és a primitív gépi szerszámok miatt. A mesterek tapasztalatukra támaszkodtak, nem matematikai számításokra, hogy meghatározzák a vágási paramétereket.
Frederick Winslow Taylor munkája a fémvágás terén az 1900-as évek elején megalapozta az első tudományos megközelítést a megmunkálási paraméterek optimalizálására. Kutatása a nagy sebességű acél szerszámokról a Taylor szerszámélettartam egyenlet kifejlesztéséhez vezetett, amely közvetve foglalkozott az anyageltávolítási sebességekkel a vágási sebesség és a szerszám élettartama közötti kapcsolat révén.
A második világháború utáni gyártási fellendülés jelentős kutatásokat indított a megmunkálási hatékonyságról. Az 1950-es években a numerikus vezérlés (NC) gépek fejlesztése szükségessé tette a vágási paraméterek, beleértve az MRR-t, pontosabb kiszámítását.
A számítógépes numerikus vezérlés (CNC) gépek széleskörű elterjedése az 1970-es és 1980-as években lehetővé tette a vágási paraméterek pontosabb vezérlését, optimalizálva az MRR-t az automatizált megmunkálási folyamatokban.
A fejlett CAM (Számítógéppel Támogatott Gyártás) szoftverek most már összetett modelleket tartalmaznak az MRR kiszámítására és optimalizálására a munkadarab anyaga, a szerszám jellemzői és a gép képességei alapján. A nagy sebességű megmunkálási technikák a hagyományos MRR korlátait feszegetik, míg a fenntarthatósági aggályok a MRR optimalizálására irányuló kutatásokhoz vezettek az energiahatékonyság érdekében.
Íme az Anyageltávolítási Sebesség képletének megvalósítása különböző programozási nyelvekben:
1' Excel Képlet az Anyageltávolítási Sebességhez
2=A1*1000*B1*C1
3' Ahol A1 a vágási sebesség (m/min), B1 az előtolás (mm/rev), és C1 a vágás mélysége (mm)
4
5' Excel VBA Függvény
6Function CalculateMRR(cuttingSpeed As Double, feedRate As Double, depthOfCut As Double) As Double
7 CalculateMRR = cuttingSpeed * 1000 * feedRate * depthOfCut
8End Function
91def calculate_mrr(cutting_speed, feed_rate, depth_of_cut):
2 """
3 Anyageltávolítási Sebesség (MRR) kiszámítása mm³/min-ben
4
5 Paraméterek:
6 cutting_speed (float): Vágási sebesség m/min-ben
7 feed_rate (float): Előtolás mm/rev-ben
8 depth_of_cut (float): Vágás mélysége mm-ben
9
10 Visszatér:
11 float: Anyageltávolítási Sebesség mm³/min-ben
12 """
13 # Vágási sebesség mm/min-re való átváltása
14 cutting_speed_mm = cutting_speed * 1000
15
16 # MRR kiszámítása
17 mrr = cutting_speed_mm * feed_rate * depth_of_cut
18
19 return mrr
20
21# Példa használat
22v = 100 # m/min
23f = 0.2 # mm/rev
24d = 2 # mm
25mrr = calculate_mrr(v, f, d)
26print(f"Anyageltávolítási Sebesség: {mrr:.2f} mm³/min")
271/**
2 * Anyageltávolítási Sebesség (MRR) kiszámítása mm³/min-ben
3 * @param {number} cuttingSpeed - Vágási sebesség m/min-ben
4 * @param {number} feedRate - Előtolás mm/rev-ben
5 * @param {number} depthOfCut - Vágás mélysége mm-ben
6 * @returns {number} Anyageltávolítási Sebesség mm³/min-ben
7 */
8function calculateMRR(cuttingSpeed, feedRate, depthOfCut) {
9 // Vágási sebesség mm/min-re való átváltása
10 const cuttingSpeedMM = cuttingSpeed * 1000;
11
12 // MRR kiszámítása
13 const mrr = cuttingSpeedMM * feedRate * depthOfCut;
14
15 return mrr;
16}
17
18// Példa használat
19const v = 100; // m/min
20const f = 0.2; // mm/rev
21const d = 2; // mm
22const mrr = calculateMRR(v, f, d);
23console.log(`Anyageltávolítási Sebesség: ${mrr.toFixed(2)} mm³/min`);
241/**
2 * Segédfunkció a megmunkálási számításokhoz
3 */
4public class MachiningCalculator {
5
6 /**
7 * Anyageltávolítási Sebesség (MRR) kiszámítása mm³/min-ben
8 *
9 * @param cuttingSpeed Vágási sebesség m/min-ben
10 * @param feedRate Előtolás mm/rev-ben
11 * @param depthOfCut Vágás mélysége mm-ben
12 * @return Anyageltávolítási Sebesség mm³/min-ben
13 */
14 public static double calculateMRR(double cuttingSpeed, double feedRate, double depthOfCut) {
15 // Vágási sebesség mm/min-re való átváltása
16 double cuttingSpeedMM = cuttingSpeed * 1000;
17
18 // MRR kiszámítása
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("Anyageltávolítási Sebesség: %.2f mm³/min%n", mrr);
29 }
30}
311#include <iostream>
2#include <iomanip>
3
4/**
5 * Anyageltávolítási Sebesség (MRR) kiszámítása mm³/min-ben
6 *
7 * @param cuttingSpeed Vágási sebesség m/min-ben
8 * @param feedRate Előtolás mm/rev-ben
9 * @param depthOfCut Vágás mélysége mm-ben
10 * @return Anyageltávolítási Sebesség mm³/min-ben
11 */
12double calculateMRR(double cuttingSpeed, double feedRate, double depthOfCut) {
13 // Vágási sebesség mm/min-re való átváltása
14 double cuttingSpeedMM = cuttingSpeed * 1000;
15
16 // MRR kiszámítása
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 << "Anyageltávolítási Sebesség: " << std::fixed << std::setprecision(2)
27 << mrr << " mm³/min" << std::endl;
28
29 return 0;
30}
31Az Anyageltávolítási Sebesség (MRR) a munkadarabból egy időegység alatt eltávolított anyag térfogata. Általában köbmilliméter per perc (mm³/min) vagy köbインチ per perc (in³/min) mértékegységben fejezik ki.
A magasabb Anyageltávolítási Sebesség általában megnöveli a szerszám kopását és csökkenti a szerszám élettartamát, mivel nagyobb mechanikai és hőmérsékleti stressznek van kitéve a vágóél. Azonban a kapcsolat nem mindig lineáris, és sok tényezőtől függ, beleértve a szerszám anyagát, a munkadarab anyagát és a hűtési körülményeket.
Általában a magasabb MRR értékek durvább felületi minőséget eredményeznek, míg az alacsonyabb MRR értékek jobb felületi minőséget biztosíthatnak. Ennek oka, hogy a magasabb vágási sebességek, előtolások vagy vágás mélységek (amelyek növelik az MRR-t) gyakran több rezgést, hőt és vágóerőt generálnak, amelyek befolyásolhatják a felületi minőséget.
Az mm³/min átváltásához in³/min-re oszd el 16,387.064-tel (a köbmilliméterek számával egy köbインチ-ben). Az in³/min mm³/min-re való átváltásához szorozd meg 16,387.064-tel.
Több tényező korlátozza a maximális MRR-t:
Különböző anyagoknak eltérő megmunkálhatósági jellemzőik vannak:
Igen, a túl alacsony MRR problémákat okozhat, beleértve:
Különböző megmunkálási műveletek kissé eltérően számítják az MRR-t:
Az optimalizálási stratégiák közé tartozik:
A megmunkáláshoz szükséges teljesítmény közvetlenül arányos az MRR-rel és a munkadarab anyagának specifikus vágási energiájával. A kapcsolat a következőképpen fejezhető ki: Teljesítmény (kW) = MRR (mm³/min) × Specifikus Vágási Energia (J/mm³) / (60 × 1000)
Groover, M.P. (2020). Modern Gyártás Alapjai: Anyagok, Folyamatok és Rendszerek. John Wiley & Sons.
Kalpakjian, S., & Schmid, S.R. (2014). Gyártástechnikai Mérnökség és Technológia. Pearson.
Trent, E.M., & Wright, P.K. (2000). Fémvágás. Butterworth-Heinemann.
Astakhov, V.P. (2006). A Fémvágás Tribológiája. Elsevier.
Sandvik Coromant. (2020). Fémvágási Technológia: Műszaki Útmutató. AB Sandvik Coromant.
Megmunkálási Adatkezelő Kézikönyv. (2012). Megmunkálási Adatközpont, Fejlett Gyártási Tudományok Intézete.
Shaw, M.C. (2005). Fémvágás Elvei. Oxford University Press.
Davim, J.P. (Szerk.). (2008). Megmunkálás: Alapok és Legújabb Fejlesztések. Springer.
Próbálja ki az Anyageltávolítási Sebesség Kalkulátorunkat még ma, hogy optimalizálja megmunkálási folyamatait, javítsa a termelékenységet és megalapozott döntéseket hozzon gyártási műveleteivel kapcsolatban!
Fedezzen fel több olyan eszközt, amely hasznos lehet a munkafolyamatához