Калькулятор режимов резания

Режимы резания считают от скорости резания: обороты n = 1000 · vc / (π · D), минутная подача — подача на оборот или на зуб, умноженная на обороты. Мощность — через удельную силу резания материала.

Пример: точение стального вала Ø50 мм при vc = 200 м/мин, подаче 0,25 мм/об и глубине 2 мм — 1 273 об/мин, подача 318 мм/мин, мощность резания около 3,3 кВт, проход длиной 100 мм — 19 секунд.

1Операция и материал

kc1 — удельная сила резания при толщине стружки 1 мм, mc — как она растёт на тонкой стружке. Значения — типовые из руководств Sandvik Coromant; для конкретной марки стали или сплава уточните по каталогу инструмента.

2Точение

Проходной резец — κr 90–95°. Скорость и подачу берите из каталога своего инструмента — значения по умолчанию лишь пример.

3Станок
Частота вращения
1 273 об/мин
подача 318 мм/мин · 3,33 кВт резания
Съём металла Q100 см³/мин
Толщина стружки hm0,249 мм
Удельная сила kc1 996 Н/мм²
Крутящий момент24,9 Н·м
Машинное время0,31 мин
Хватит ли станка
Мощность резания3,33 кВт
С учётом КПД 80 %4,16 кВт
Мощность шпинделя7,5 кВт

Запас мощности 45 %. На низких оборотах мощность шпинделя ниже паспортной — смотрите график мощности станка.

Стоимость фрезеровки детали на ЧПУ с этими режимами — в калькуляторе фрезеровки, поля допусков — в калькуляторе допусков и посадок.

Нужна технологическая карта или расчёт режимов под ваш парк станков и инструмента? Сделаю внутренний инструмент с вашими каталогами и нормированием времени.

Схема резания1 273 об/мин · 318 мм/мин
заготовка Ø50 мм, вращаетсясрезаемый слой ap 2 ммрезец, подача 0,25 мм/об →мощность4,16 из 7,5 кВт
1 273об/мин318 мм/минминутная подача3,33 кВтмощность резания0,31 минмашинное время
Формулы

Обороты n = 1000·vc/(π·D). Минутная подача: точение и сверление vf = fn·n, фрезерование vf = fz·z·n. Машинное время Tc = lm/vf.

Удельная сила резания kc = kc1·hm^(−mc)·(1 − γ/100), средняя толщина стружки hm: точение fn·sin κr, сверление (fn/2)·sin κr, фрезерование fz·sin κr·(1 − cos φ)/φ, где φ — угол контакта фрезы.

Мощность: точение Pc = vc·ap·fn·kc/60 000, фрезерование Pc = ap·ae·vf·kc/(60·10⁶), сверление Pc = fn·vc·D·kc/240 000 кВт. Крутящий момент Mc = Pc·30 000/(π·n). Формулы — Sandvik Coromant.

Роман Финк

Считаете это каждый день? Сделаю внутренний калькулятор под ваши нормы, прайс и бланки — с расчётом, спецификацией и документом в PDF или Excel. +7 (958) 580-10-15 finkroman@yandex.ru Telegram

Калькулятор считает режимы для трёх операций — точения, фрезерования и сверления. По скорости резания и подаче он находит обороты шпинделя и минутную подачу, а по материалу заготовки — удельную силу резания, мощность, крутящий момент и машинное время. В конце проверяет, хватит ли мощности станка.

Что задать

  • Скорость резания vc, м/мин, и подачу — на оборот fn для точения и сверления или на зуб fz для фрезы. Их берут из каталога пластины, фрезы или сверла: производитель даёт стартовые значения для каждой группы материалов.
  • Глубину ap — сколько срезается за проход, и для фрезы ширину ae.
  • Материал — от него зависит удельная сила резания kc1.
  • Углы инструмента: угол в плане κr (у проходного резца 90–95°, у сверла с вершиной 140° — 70°) и передний угол γ.

Формулы

  • Обороты: n = 1000 · vc / (π · D).
  • Минутная подача: vf = fn · n при точении и сверлении, vf = fz · z · n при фрезеровании.
  • Удельная сила резания: kc = kc1 · hm−mc · (1 − γ / 100), где hm — средняя толщина стружки. Чем тоньше стружка, тем больше сила на квадратный миллиметр сечения.
  • Мощность: точение Pc = vc · ap · fn · kc / 60 000; фрезерование Pc = ap · ae · vf · kc / (60 · 10⁶); сверление Pc = fn · vc · D · kc / 240 000 кВт.
  • Крутящий момент Mc = Pc · 30 000 / (π · n), машинное время Tc = длина / vf.

Формулы — Sandvik Coromant, раздел «Machining formulas and definitions».

Удельная сила резания по материалам

Материалkc1, Н/мм²mc
Сталь углеродистая, C < 0,55 %15000,25
Сталь углеродистая, C > 0,55 %17000,25
Сталь низколегированная, незакалённая17000,25
Сталь высоколегированная, инструментальная29000,25
Нержавеющая сталь28000,21
Серый чугун11000,28
Алюминий, Al > 99 %3500,25
Титан, Ti > 99 %13000,23
Типовые значения из технических руководств Sandvik Coromant. У сплавов алюминия и титана kc1 выше, чем у чистого металла.

Пример: фреза Ø16 по стали

Концевая фреза Ø16 мм, 4 зуба, vc = 150 м/мин, fz = 0,08 мм, глубина 8 мм, ширина 8 мм — половина диаметра. Обороты — 2 984 об/мин, минутная подача — 955 мм/мин. Угол контакта 90°, средняя толщина стружки 0,051 мм, удельная сила резания около 2 970 Н/мм² — на тонкой стружке она заметно выше табличной kc1, — мощность около 3,0 кВт.

Хватит ли станка

Мощность резания делят на КПД привода (обычно 0,75–0,85) и сравнивают с мощностью шпинделя. На низких оборотах шпиндель отдаёт меньше паспортной мощности, поэтому при черновом точении крупных диаметров смотрите график мощности станка. Если мощности не хватает, первой уменьшают глубину резания — так меньше страдает стойкость инструмента.

Стоимость обработки детали на ЧПУ считает калькулятор фрезеровки, точность сопряжений — калькулятор допусков и посадок, заготовки из прутка и трубы — калькулятор раскроя.

Вопросы

Частые вопросы

Как рассчитать обороты шпинделя?

n = 1000 · vc / (π · D), где vc — скорость резания в м/мин, D — диаметр в мм. Для Ø50 мм при 200 м/мин — 1 273 об/мин.

Как посчитать минутную подачу фрезы?

Подача на зуб × число зубьев × обороты: vf = fz · z · n. Фреза Ø16 мм, 4 зуба, fz = 0,08 мм, 2 984 об/мин — 955 мм/мин.

Где взять скорость резания?

В каталоге производителя пластины, фрезы или сверла: для каждой группы материалов указаны стартовые vc и подача. Калькулятор пересчитывает их в обороты, подачу и мощность.

Как рассчитать мощность резания?

Через удельную силу резания kc: при точении Pc = vc · ap · fn · kc / 60 000 кВт. Для стали kc около 2 000 Н/мм² при подаче 0,25 мм/об.

Что такое kc1?

Удельная сила резания при толщине стружки 1 мм и нулевом переднем угле. У углеродистой стали — 1 500–1 700 Н/мм², у нержавеющей — 2 800, у серого чугуна — 1 100.

Как рассчитать машинное время?

Длину обработки делят на минутную подачу: Tc = L / vf. Проход 100 мм при подаче 318 мм/мин — 0,31 минуты.

Ещё по теме

Похожие калькуляторы

Калькулятор допусков и посадок

Поля допусков отверстия и вала по ГОСТ 25346-2013 для любого размера до 500 мм: отклонения, предельные размеры, характер посадки, зазоры и натяги, схема полей.

Калькулятор раскроя

Линейный раскрой трубы, профиля, уголка и бруса из хлыстов: карты раскроя с повторами, отход, резы, деловые остатки. Плюс раскрой листа металла, фанеры и стекла.

Калькулятор веса металла

Онлайн калькулятор веса металлопроката - расчёт массы листа, прутка, уголка, швеллера, квадрата, шестигранника из стали, алюминия, меди.

Калькулятор фрезеровки ЧПУ

Онлайн-расчёт фрезерной обработки на ЧПУ: режимы резания, проходы по глубине, машинное время и цена детали.

Калькулятор ремённой передачи

Клиноремённая передача по ГОСТ 1284.3-96: длина ремня и стандартная по ГОСТ 1284.1-89, межосевое расстояние, угол обхвата, скорость, число ремней, натяжение, сила на вал и контроль прогиба.

Калькулятор момента затяжки болта

Онлайн-расчёт резьбового соединения: момент затяжки, усилие затяжки и допустимая нагрузка для метрической резьбы с крупным и мелким шагом и дюймовой UNC/UNF, размеры резьбы.

Калькулятор пружины сжатия

Расчёт пружины сжатия по ГОСТ 13765-86: жёсткость, наибольшая сила по классу ГОСТ 13764, деформации и длины, шаг, индекс, напряжение, критическая скорость, развёрнутая длина и масса.

Калькулятор шестерни и зубчатой передачи

Геометрия цилиндрической зубчатой передачи по ГОСТ 16532-70: диаметры по модулю и числу зубьев, межосевое расстояние со смещением, коэффициент перекрытия, длина общей нормали, подрезание, обороты и момент.

Все калькуляторы: Металл и механика
Автоматизация КП

Готовый расчёт и КП в PDF —
за 2 минуты вместо часа в Excel

Ваши менеджеры считают в Excel по 30–60 минут? Я делаю системы, где тот же расчёт занимает 2–3 минуты.

Читать подробнее →
Внутренний калькулятор

Считаете это каждый день? Сделаю калькулятор под ваши процессы

Внутренний калькулятор под ваши нормы, прайс и бланки: сотрудники вводят параметры — получают расчёт, спецификацию и документ в PDF или Excel. Без ошибок в формулах и без таблиц, которые знает один человек.

Ваши нормы, справочники и бланки
Доступ для сотрудников, выгрузка в PDF и Excel

Автоматизация рутинных задач · Приложение для бизнеса

Роман Финк