मशीनिंग ऑपरेशन्ससाठी सामग्री काढण्याचा दर कॅल्क्युलेटर

कटिंग स्पीड, फीड रेट आणि कटची खोली यांचे पॅरामीटर्स प्रविष्ट करून मशीनिंग प्रक्रियांसाठी सामग्री काढण्याचा दर (MRR) कॅल्क्युलेट करा. उत्पादन कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी आवश्यक.

सामग्री काढण्याची गती गणक

यांत्रिक प्रक्रियेदरम्यान सामग्री काढण्याची गती गणना करा.

गणना तपशील

काटण्याचे साधन कामाच्या तुकड्याच्या तुलनेत किती गतीने चालते

मी/मिनिट

साधन एका क्रांतीत किती अंतर वाढते

मिमी/पुन्हा

एका पासमध्ये काढलेली सामग्रीची जाडी

मिमी

सामग्री काढण्याची गती (MRR)

-
परिणाम कॉपी करा

उपयोग केलेला सूत्र

MRR = काटण्याची गती × फीड गती × काटण्याची खोली

MRR = v × 1000 × f × d

(v मी/मिनिटमध्ये, 1000 ने गुणाकार करून मिमी/मिनिटमध्ये रूपांतरित केले)

सामग्री काढण्याचे दृश्यीकरण

यांत्रिक प्रक्रियेचे दृश्यीय प्रतिनिधित्व

दृश्यीकरणासाठी सर्व पॅरामिटर्स प्रविष्ट करा
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साहित्यिकरण

सामग्री हटाने की दर कैलकुलेटर

परिचय

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 सीधा तरीका प्रदान करता है।

चाहे आप उत्पादन प्रक्रिया का अनुकूलन 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 क्या है?

सामग्री हटाने की दर (MRR) एक कार्यपीस से प्रति इकाई समय में हटाई गई सामग्री की मात्रा को दर्शाती है। इसे आमतौर पर मीट्रिक इकाइयों में घन मिलीमीटर प्रति मिनट (mm³/min) या साम्राज्य इकाइयों में घन इंच प्रति मिनट (in³/min) में व्यक्त किया जाता है।

MRR मशीनिंग उत्पादकता का एक मौलिक संकेतक है - उच्च MRR मान सामान्यतः तेज उत्पादन दरों 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 बन सकता है।

सूत्र और गणना

सामग्री हटाने की दर की गणना के लिए मूल सूत्र है:

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

जहाँ:

  • v = कटाई की गति (m/min)
  • f = फीड दर (mm/rev)
  • d = कटाई की गहराई (mm)
  • 1000 = कटाई की गति को m/min से mm/min में परिवर्तित करने के लिए रूपांतरण कारक

चर को समझना

  1. कटाई की गति (v): वह गति जिस पर कटाई उपकरण कार्यपीस के सापेक्ष चलता है, आमतौर पर मीटर प्रति मिनट (m/min) में मापी जाती है। यह उपकरण के कटाई किनारे पर रैखिक गति को दर्शाता है।

  2. फीड दर (f): वह दूरी जिसे उपकरण कार्यपीस या उपकरण के प्रत्येक क्रांति के लिए 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।

  3. कटाई की गहराई (d): कार्यपीस से एकल पास में हटाई गई सामग्री की मोटाई, मिलीमीटर (mm) में मापी जाती है। यह दर्शाता है कि उपकरण कार्यपीस में कितनी गहराई तक प्रवेश करता है।

इकाई रूपांतरण

विभिन्न इकाई प्रणालियों के साथ काम करते समय, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि संगति हो:

  • यदि मीट्रिक इकाइयों का उपयोग किया जा रहा है: MRR mm³/min में होगा जब कटाई की गति m/min में हो (जो mm/min में परिवर्तित करने के लिए 1000 से गुणा किया जाता है), फीड दर mm/rev में हो, और कटाई की गहराई mm में हो।
  • यदि साम्राज्य इकाइयों का उपयोग किया जा रहा है: MRR in³/min में होगा जब कटाई की गति ft/min में हो (जो in/min में परिवर्तित की जाती है), फीड दर in/rev में हो, और कटाई की गहराई inches में हो।

इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें

  1. कटाई की गति दर्ज करें: कटाई की गति (v) को मीटर प्रति मिनट (m/min) में दर्ज करें।
  2. फीड दर दर्ज करें: फीड दर (f) को मिलीमीटर प्रति क्रांति (mm/rev) में दर्ज करें।
  3. कटाई की गहराई दर्ज करें: कटाई की गहराई (d) को मिलीमीटर (mm) में दर्ज करें।
  4. परिणाम देखें: कैलकुलेटर स्वचालित रूप से सामग्री हटाने की दर को घन मिलीमीटर प्रति मिनट (mm³/min) में गणना करेगा और प्रदर्शित करेगा।
  5. परिणाम कॉपी करें: परिणाम को अन्य अनुप्रयोगों में आसानी से स्थानांतरित करने के लिए कॉपी बटन का उपयोग करें।
  6. मानों को रीसेट करें: सभी इनपुट को साफ करने और एक नई गणना शुरू करने के लिए रीसेट बटन पर क्लिक करें।

व्यावहारिक उदाहरण

उदाहरण 1: बुनियादी टर्निंग संचालन

  • कटाई की गति (v): 100 m/min
  • फीड दर (f): 0.2 mm/rev
  • कटाई की गहराई (d): 2 mm
  • सामग्री हटाने की दर (MRR) = 100 × 1000 × 0.2 × 2 = 40,000 mm³/min

उदाहरण 2: उच्च गति मिलिंग

  • कटाई की गति (v): 200 m/min
  • फीड दर (f): 0.1 mm/rev
  • कटाई की गहराई (d): 1 mm
  • सामग्री हटाने की दर (MRR) = 200 × 1000 × 0.1 × 1 = 20,000 mm³/min

उदाहरण 3: भारी रफिंग संचालन

  • कटाई की गति (v): 80 m/min
  • फीड दर (f): 0.5 mm/rev
  • कटाई की गहराई (d): 5 mm
  • सामग्री हटाने की दर (MRR) = 80 × 1000 × 0.5 × 5 = 200,000 mm³/min

उपयोग के मामले

सामग्री हटाने की दर कैलकुलेटर कई निर्माण परिदृश्यों में मूल्यवान है:

CNC मशीनिंग अनुकूलन

इंजीनियर और मशीनिस्ट MRR गणनाओं का उपयोग CNC मशीनिंग पैरामीटर का अनुकूलन करने के लिए करते हैं ताकि उत्पादकता और उपकरण जीवन के बीच सर्वोत्तम संतुलन प्राप्त किया जा सके। कटाई की गति, फीड दर, और कटाई की गहराई को समायोजित करके, वे विशिष्ट सामग्रियों और संचालन के लिए अनुकूल MRR खोज सकते हैं।

उत्पादन योजना

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।

उपकरण चयन और मूल्यांकन

कटाई उपकरण निर्माता और उपयोगकर्ता MRR गणनाओं पर निर्भर करते हैं ताकि विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त उपकरणों का चयन किया जा सके। विभिन्न उपकरण सामग्रियों और ज्यामितियों के पास उनके सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए अनुकूल MRR रेंज होती है।

लागत अनुमान

सटीक MRR गणनाएँ मशीनिंग लागत का अनुमान लगाने में मदद करती हैं, क्योंकि यह यह माप प्रदान करती हैं कि सामग्री कितनी तेजी से हटाई जा सकती है, जो सीधे मशीन समय और श्रम लागत को प्रभावित करती है।

अनुसंधान और विकास

आर एंड डी वातावरण में, MRR एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है जो नए कटाई उपकरणों, मशीनिंग रणनीतियों, और उन्नत सामग्रियों का मूल्यांकन करता है। शोधकर्ता विभिन्न मशीनिंग दृष्टिकोणों की तुलना के लिए MRR को बेंचमार्क के रूप में उपयोग करते हैं।

शैक्षिक अनुप्रयोग

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।

विकल्प और संबंधित गणनाएँ

जबकि सामग्री हटाने की दर एक मौलिक मशीनिंग पैरामीटर है, कई संबंधित गणनाएँ हैं जो अतिरिक्त अंतर्दृष्टि प्रदान करती हैं:

1. विशिष्ट कटाई ऊर्जा

विशिष्ट कटाई ऊर्जा (या विशिष्ट कटाई बल) वह ऊर्जा है जो एक इकाई मात्रा सामग्री को हटाने के लिए आवश्यक होती है। इसे इस प्रकार गणना की जाती है:

विशिष्ट कटाई ऊर्जा=कटाई शक्तिMRR\text{विशिष्ट कटाई ऊर्जा} = \frac{\text{कटाई शक्ति}}{\text{MRR}}

यह पैरामीटर शक्ति आवश्यकताओं का अनुमान लगाने और कटाई प्रक्रिया की दक्षता को समझने में मदद करता है।

2. मशीनिंग समय

मशीनिंग संचालन को पूरा करने के लिए आवश्यक समय MRR का उपयोग करके गणना की जा सकती है:

मशीनिंग समय=हटाई जाने वाली मात्राMRR\text{मशीनिंग समय} = \frac{\text{हटाई जाने वाली मात्रा}}{\text{MRR}}

यह गणना उत्पादन योजना और अनुसूची के लिए आवश्यक है।

3. उपकरण जीवन का अनुमान

टेलर का उपकरण जीवन समीकरण कटाई की गति को उपकरण जीवन से संबंधित करता है:

VTn=CVT^n = C

जहाँ:

  • V = कटाई की गति
  • T = उपकरण जीवन
  • n और C वे स्थिरांक हैं जो उपकरण और कार्यपीस सामग्रियों पर निर्भर करते हैं

यह समीकरण कटाई पैरामीटर में बदलाव के उपकरण जीवन पर प्रभाव की भविष्यवाणी करने में मदद करता है।

4. सतह की खुरदरापन की भविष्यवाणी

कटाई पैरामीटर के आधार पर सतह की खुरदरापन की भविष्यवाणी के लिए विभिन्न मॉडल मौजूद हैं, जिसमें फीड दर आमतौर पर सबसे अधिक प्रभाव डालती है:

Raf232rR_a \approx \frac{f^2}{32r}

जहाँ:

  • Ra = सतह की खुरदरापन
  • f = फीड दर
  • r = उपकरण नोज़ त्रिज्या

सामग्री हटाने की दर के इतिहास

सामग्री हटाने की दर का विचार आधुनिक निर्माण तकनीकों के विकास के साथ विकसित हुआ है:

प्रारंभिक मशीनिंग (20वीं सदी से पहले)

प्रारंभिक मशीनिंग संचालन में, सामग्री हटाने की दरें मैनुअल क्षमताओं और प्राचीन मशीन उपकरणों द्वारा सीमित थीं। कारीगर अनुभव पर निर्भर थे, गणितीय गणनाओं के बजाय कटाई पैरामीटर निर्धारित करने के लिए।

वैज्ञानिक प्रबंधन युग (20वीं सदी के प्रारंभ)

फ्रेडरिक विंस्लो टेलर का धातु कटाई पर काम 1900 के दशक की शुरुआत में मशीनिंग पैरामीटर के अनुकूलन 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 MRR को उपकरण जीवन से संबंधित किया।

द्वितीय विश्व युद्ध के बाद की प्रगति

द्वितीय विश्व युद्ध 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 पैरामीटर की अधिक सटीक गणना की आवश्यकता उत्पन्न की, जिसमें MRR भी शामिल था।

CNC क्रांति (1970-1980)

1970 और 1980 के दशक में कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण (CNC) मशीनों को व्यापक रूप से अपनाने ने कटाई पैरामीटर के सटीक नियंत्रण को संभव बना दिया, जिससे स्वचालित मशीनिंग प्रक्रियाओं में अनुकूलित MRR प्राप्त किया जा सका।

आधुनिक विकास (1990-वर्तमान)

उन्नत CAM (कंप्यूटर-निर्देशित 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 धक्का दिया है, जबकि स्थिरता संबंधी चिंताओं ने ऊर्जा दक्षता के लिए MRR के अनुकूलन पर शोध को प्रेरित किया है।

सामग्री हटाने की दर की गणना के लिए कोड उदाहरण

यहाँ विभिन्न प्रोग्रामिंग भाषाओं में सामग्री हटाने की दर सूत्र के कार्यान्वयन हैं:

1' Excel सूत्र सामग्री हटाने की दर के लिए
2=A1*1000*B1*C1
3' जहाँ A1 कटाई की गति (m/min), B1 फीड दर (mm/rev), और C1 कटाई की गहराई (mm) है
4
5' Excel VBA फ़ंक्शन
6Function CalculateMRR(cuttingSpeed As Double, feedRate As Double, depthOfCut As Double) As Double
7    CalculateMRR = cuttingSpeed * 1000 * feedRate * depthOfCut
8End Function
9

सामान्य प्रश्न (FAQ)

सामग्री हटाने की दर (MRR) क्या है?

सामग्री हटाने की दर (MRR) एक कार्यपीस से प्रति इकाई समय में हटाई गई सामग्री की मात्रा है। इसे आमतौर पर घन मिलीमीटर प्रति मिनट (mm³/min) या घन इंच प्रति मिनट (in³/min) में मापा जाता है।

सामग्री हटाने की दर उपकरण जीवन को कैसे प्रभावित करती है?

उच्च सामग्री हटाने की दरें सामान्यतः उपकरण पहनने और उपकरण जीवन में कमी का कारण बनती हैं, क्योंकि यह कटाई किनारे पर अधिक यांत्रिक और तापीय तनाव उत्पन्न करती हैं। हालाँकि, यह संबंध हमेशा रैखिक नहीं होता है और कई कारकों पर निर्भर करता है, जिसमें उपकरण सामग्री, कार्यपीस सामग्री, और शीतलन स्थितियाँ शामिल हैं।

सामग्री हटाने की दर और सतह की गुणवत्ता के बीच क्या संबंध है?

आम तौर पर, उच्च MRR मान अधिक खुरदरी सतह की गुणवत्ता उत्पन्न करते हैं, जबकि निम्न MRR मान बेहतर सतह गुणवत्ता दे सकते हैं। इसका कारण यह है कि उच्च कटाई 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।

मैं MRR के लिए मीट्रिक और साम्राज्य इकाइयों के बीच कैसे परिवर्तित करूँ?

mm³/min से in³/min में परिवर्तित करने के लिए, 16,387.064 से विभाजित करें (जो एक घन इंच में घन मिलीमीटर की संख्या है)। in³/min से mm³/min में परिवर्तित करने के लिए, 16,387.064 से गुणा करें।

अधिकतम प्राप्त MRR को क्या सीमित करता है?

कई कारक अधिकतम MRR को सीमित करते हैं:

  • मशीन की शक्ति और कठोरता
  • उपकरण सामग्री और ज्यामिति
  • कार्यपीस सामग्री के गुण
  • फिक्स्चरिंग और कार्यधारण क्षमताएँ
  • आवश्यक सतह की गुणवत्ता और आयाम सटीकता
  • थर्मल प्रबंधन और शीतलन क्षमताएँ

कार्यपीस सामग्री अनुकूल MRR को कैसे प्रभावित करती है?

विभिन्न सामग्रियों में विभिन्न मशीनिंग विशेषताएँ होती हैं:

  • नरम सामग्रियाँ (जैसे एल्यूमीनियम) सामान्यतः उच्च MRR की अनुमति देती हैं
  • कठोर सामग्रियाँ (जैसे हार्डन स्टील या टाइटेनियम) को निम्न MRR की आवश्यकता होती है
  • खराब थर्मल चालकता वाली सामग्रियाँ अक्सर गर्मी प्रबंधन के लिए निम्न MRR की आवश्यकता होती हैं
  • कार्य-हार्डनिंग सामग्रियाँ (जैसे स्टेनलेस स्टील) अक्सर अत्यधिक उपकरण पहनने से बचने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रित MRR की आवश्यकता होती हैं

क्या MRR बहुत कम हो सकता है?

हाँ, अत्यधिक कम MRR समस्याएँ उत्पन्न कर सकता है, जिसमें शामिल हैं:

  • काटने के बजाय रगड़ना, जो कार्य को कठिन बना सकता है
  • घर्षण के कारण गर्मी का अधिक उत्पन्न होना
  • खराब चिप निर्माण और निकासी
  • उत्पादकता में कमी और लागत में वृद्धि
  • उपकरण पर निर्माण करने वाले किनारे के निर्माण की संभावना

विभिन्न मशीनिंग संचालन के लिए MRR कैसे भिन्न होता है?

विभिन्न मशीनिंग संचालन MRR की गणना थोड़ी भिन्न तरीके से करते हैं:

  • टर्निंग: MRR = कटाई की गति × फीड दर × कटाई की गहराई
  • मिलिंग: MRR = कटाई की गति × प्रति दांत फीड × कटाई की गहराई × कटाई की चौड़ाई × दांतों की संख्या
  • ड्रिलिंग: MRR = π × (ड्रिल व्यास/2)² × फीड दर × स्पिंडल स्पीड

मैं अपनी मशीनिंग प्रक्रिया के लिए MRR का अनुकूलन कैसे कर सकता हूँ?

अनुकूलन रणनीतियों में शामिल हैं:

  • उच्च प्रदर्शन कटाई उपकरणों का उपयोग करना जिनमें उपयुक्त कोटिंग हो
  • अनुकूल शीतलन और स्नेहन रणनीतियों को लागू करना
  • उपकरण निर्माता की सिफारिशों के आधार पर कटाई पैरामीटर का चयन करना
  • मशीन की कठोरता और कार्यपीस फिक्स्चरिंग को सुनिश्चित करना
  • ऐसे उन्नत टूलपाथ का उपयोग करना जो लगातार चिप लोड बनाए रखें
  • कटाई बलों की निगरानी करना और तदनुसार पैरामीटर समायोजित करना

MRR मशीनिंग शक्ति आवश्यकताओं से कैसे संबंधित है?

मशीनिंग के लिए आवश्यक शक्ति सीधे MRR और कार्यपीस सामग्री की विशिष्ट कटाई ऊर्जा के साथ आनुपातिक है। संबंध को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है: पावर (kW) = MRR (mm³/min) × विशिष्ट कटाई ऊर्जा (J/mm³) / (60 × 1000)

संदर्भ

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  2. कालपकियन, एस., & श्मिड, एस.आर. (2014). निर्माण इंजीनियरिंग और प्रौद्योगिकी। पियर्सन।

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  4. अस्ताखोव, वी.पी. (2006). धातु कटाई का ट्राइबोलॉजी। एल्सेवियर।

  5. सैंडविक कोरोमंट। (2020). धातु कटाई प्रौद्योगिकी: तकनीकी गाइड। एबी सैंडविक कोरोमंट।

  6. मशीनिंग डेटा हैंडबुक। (2012). मशीनिंग डेटा सेंटर, उन्नत निर्माण विज्ञान संस्थान।

  7. शॉ, एम.सी. (2005). धातु काटने के सिद्धांत। ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी प्रेस।

  8. डेविम, जे.पी. (सं.)। (2008). मशीनिंग: मूल बातें और हालिया प्रगति। स्प्रिंगर।

आज ही हमारे सामग्री हटाने की दर कैलकुलेटर का उपयोग करें ताकि आप अपनी मशीनिंग प्रक्रियाओं का अनुकूलन कर सकें, उत्पादकता में सुधार कर सकें, और अपने निर्माण संचालन के बारे में सूचित निर्णय ले सकें!

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