机械车间数学 - 常用公式和策略

机加工车间数学是 CNC 程序员和机械师的重要考虑因素。

我在机加工车间工作的这些年中遇到的一个更常见的问题是，普遍缺乏关于机加工车间数学的现成和方便的信息——特别是关于进给、速度和相关公式的信息。

无论您是在编程 5 轴 CNC 机床，还是在 60 年历史的膝上铣刀上转动手柄，数字都不会说谎。然而，我学到的一个非常重要的教训是尊重变量。您将在机加工车间使用的任何通用公式都会为您提供适当处理切割所需的信息，但请记住始终将该数字视为起点。任何切割都有不可估量的变量，一直到车间的大气条件。无论是每分钟表面英尺数、每齿切屑负载、每分钟转数、每分钟英寸，工具制造商都会为您提供建议的数字 或这些和更多的任何组合。这一切都会变得非常混乱和压倒性的，但现在不要放弃我。我希望这篇文章可以作为您和您的商店的首选信息，希望我能对您有所了解。

正如您在上面的公式中看到的那样，为了计算其中任何一个，您需要已经知道要输入的其他一些数据。这就是工具制造商的用武之地。他们可以为您提供有关其特定工具和应用的信息。但是，我现在将向您提供一些基于您正在切割的材料的基本信息。请记住，这些只是起点，最好的判断将是您的眼睛和耳朵。以下是常用材料的建议 SFPM 列表：

机械车间数学 - 通用材料的 SFPM：

假设我们正在使用 0.500 英寸的整体硬质合金立铣刀切割铝。查看我们的图表，建议的 SFPM 为 800。为了确定我们建议的 RPM，我们使用上述公式 SFPM x 3.82 / 工具直径：

我再举一个例子，这次是用一个小得多的工具。我们将使用相同的材​​料，但这次使用的是 0.125 英寸整体硬质合金立铣刀。

您可以清楚地看到刀具直径在哪里会显着改变建议的参数，以及高转速主轴在哪里是一个有价值的因素。此表可用于这些常见材料，但您选择的工具制造商很可能会提供有关您购买的工具的具体信息，这些信息应始终在可用时使用。

你还在听我说吗？我知道，你觉得你又回到了高中代数。当您开始在您的机器上将它们应用于您商店的工作时，所有这些数字将更有意义，直到那时坚持我！我保证这将是值得你花时间的。我们将继续前进到 每分钟英寸数 .

如果您参考上面的公式进给率（英寸/分钟）=RPM x 每齿切屑负载 x 凹槽数 您会看到，为了计算这一点，您需要工具信息。每齿切屑负载是刀具的一个齿或凹槽在一圈内去除的材料量。大多数工具制造商都提供了建议的芯片负载信息，但您也可以利用自己的知识和专业知识提出建议。

在本例中，我们将使用 0.500 英寸的整体硬质合金立铣刀和三个刃口来切割铝。由于我们已经从第一个示例中知道建议的 RPM 为 6,112，所以我们只需要每齿的切屑负载。制造商建议此刀具每齿切屑负载 0.005 英寸，因此我们拥有计算进给率所需的所有信息。

看？这并不像看起来那样令人困惑。然而，这里是一些变量发挥作用的地方。需要认真考虑您正在执行的切割类型。如果您要铣削一个完全刀具啮合的槽，那么您需要更加保守。但是，如果您正在使用动态策略（如另一篇博客文章中所述），那么您可能会更具侵略性。正如我在开头所说的，这些数字是起点。

最后，我们将讨论如何计算每齿芯片负载 .对于准备剪辑或编程以及分析现有剪辑来说，这是一个有用的公式。您可以在尝试优化表面光洁度、循环时间或刀具寿命的同时轻松查看您的程序，这将是正确使用刀具的一个很好的指标。

假设我们以 4,000 RPM 而不是建议的 6,112 RPM 运行最后一个示例。我们还以 120 IPM 而不是 91.68 IPM 运行它。我们的结果不是很好，质量控制需要答案……现在！所以，让我们检查一下数字！

这是制造商建议的两倍，因此是开始寻找问题的好地方。使用您现在掌握的公式，您知道您需要降低进给率或提高 RPM 以满足要求。

既然您已经对这些公式有了基本的了解，并且知道这些都不是一成不变的，那么您就可以开始将其应用到您的日常工作中了。您会惊讶地发现，您无需参考任何图表或网站即可对您的数字充满信心，而且对非常昂贵的 CNC 机床进行编程的工作压力也会减轻一些。访问速度和饲料指南