Металообробка
Калькулятор режимів різання онлайн
Розрахуйте n, Vc та подачу за діаметром інструмента, матеріалом заготовки та кількістю зубів/різців. Базова перевірка режимів перед виведенням G-коду.
Режими різання
Розрахунок оборотів шпинделя, подач, продуктивності зняття металу та орієнтовної потужності для фрезерування, точіння і свердління.
Стартовий режим
Стартовий режим для універсального фрезерування сталі твердосплавною фрезою.
Vc=120 м/хв · fz=0.06 мм/зуб · ap=1 мм · ae=5 мм
Обороти шпинделя n
3820 об/хв
Хвилинна подача Vf
916.732 мм/хв
MRR / продуктивність
4583.66 мм³/хв
Орієнтовна потужність
0.138 кВт
Час обробки
0.05 хв
Подача на один оберт fn
0.240 мм/об
Потужність оцінюється за питомою силою різання матеріалу і служить як швидка інженерна прикидка, а не паспортне значення для верстата.
📊 Як працює калькулятор?
В основі роботи калькулятора лежать класичні інженерні формули машинобудування. Правильний підбір параметрів збільшує стійкість інструменту та забезпечує потрібну шорсткість поверхні.
🧮 Ключові формули розрахунку:
- Швидкість різання (Vc, м/хв): Визначає, яку відстань проходить різальна кромка за хвилину. Залежить від типу матеріалу (сталь, чавун, алюміній) та матеріалу інструменту.
- Обороти шпинделя (n, об/хв): Розраховуються на основі діаметра обробки (D) за формулою:n = (Vc × 1000) / (π × D)
- Хвилинна подача (F, мм/хв): Для фрезерування залежить від подачі на зуб (fz) та кількості зубів фрези (z):F = fz × z × n
📐 Розширена теоретична основа: Розрахунок режимів різання
Правильний підбір режимів різання — це основа ефективної обробки на верстатах з ЧПК. Він дозволяє знайти баланс між максимальною продуктивністю (коефіцієнтом знімання металу) та економічною доцільністю (стійкістю різального інструменту).
1. Швидкість різання (V_c) та її вплив
Швидкість різання (Vc) — це лінійна швидкість, з якою різальна кромка інструменту переміщується відносно поверхні заготовки. Вона вимірюється в м/хв (метрах за хвилину).
Швидкість різання є первинним параметром, який обирається за каталогами виробників інструменту залежно від:
- групи матеріалу за ISO (P — сталь, M — нержавіюча сталь, K — чавун, N — кольорові метали тощо);
- твердості матеріалу (HB або HRC);
- матеріалу самого інструменту (твердий сплав, швидкорізальна сталь HSS, кераміка) та його покриття (TiAlN, AlTiN тощо).
На основі рекомендованої швидкості різання розраховуються оберти шпинделя (n, об/хв) за формулою:
Де:
- D — робочий діаметр інструменту (фрези) або діаметр обробки (для токарної операції), мм;
- π — математична константа (≈ 3.14159).
⚠️ Наслідки помилок: Якщо швидкість різання занизька, інструмент працюватиме неефективно, що може спричинити налипання матеріалу. Якщо швидкість зависока — температура в зоні різання критично зросте, що призведе до швидкого пластичного деформування або мікросколів твердосплавної пластини.
2. Подача: хвилинна (F), на оберт (f) та на зуб (f_z)
Подача визначає, на яку відстань зміщується інструмент за одиницю часу або за один оберт.
Подача на зуб (fz, мм/зуб): Товщина стружки, яку зрізає один зуб фрези за один прохід. Це базовий параметр для фрезерування, який гарантує, що зуби фрези будуть саме різати метал, а не тертися об нього.
Подача на оберт (f, мм/об): Використовується безпосередньо в токарній обробці або під час свердління. У фрезеруванні вона дорівнює:
Де z — кількість різальних кромок (зубів) фрези.
Хвилинна подача (F або Vf, мм/хв): Швидкість подачі, яку ми безпосередньо прописуємо в G-коді (адреса F). Вона розраховується як для фрезерування, так і для точіння:
3. Глибина різання (a_p) та ширина фрезерування (a_e)
Для повноцінного аналізу режимів різання, окрім швидкості та подачі, необхідно враховувати геометричні параметри зняття шару металу:
Аксіальна глибина різання (ap, мм): Глибина, на яку інструмент занурюється в матеріал уздовж своєї осі за один прохід.
Радіальна ширина різання / перекриття (ae, мм): Ширина фрезерування або крок зміщення (Stepover) між сусідніми проходами.
При зменшенні радіального перекриття (ae < 0.5 × D) виникає ефект потоншення стружки (Chip Thinning). У цьому випадку реальна товщина стружки стає меншою за задану подачу на зуб fz. Щоб компенсувати цей ефект і захистити інструмент від тертя та зміцнення матеріалу, хвилинну подачу необхідно пропорційно збільшувати.
4. Практичні рекомендації для налаштування верстата
Жорсткість системи ВІДС: Стан верстата, жорсткість пристосування (лещат, патрона), виліт інструменту та геометрія деталі безпосередньо впливають на вібрацію. При низькій жорсткості розраховані режими потрібно коригувати в бік зменшення (ap або fz).
Охолодження (ЗОР): Застосування мастильно-охолоджувальної рідини або подачі повітря під тиском є критичним для евакуації стружки із зони різання. Повторне перерізання стружки (особливо в глибоких кишенях або пазах) є головною причиною раптової поломки фрез.
Часті запитання
Як розрахувати оберти шпинделя n?
n = (Vc × 1000) / (π × D), де Vc — швидкість різання (м/хв), D — діаметр інструмента (мм). Калькулятор підставляє значення за матеріалом і інструментом.
Що таке подача на зуб fz?
fz — подача на один зуб фрези (мм/зуб). Подача на хід F = fz × Z × n, де Z — кількість зубів, n — оберти шпинделя.