機械工場の数学–一般的な公式と戦略

機械工場の数学は、CNCプログラマーや機械工にとって重要な考慮事項です。

私が機械工場で何年にもわたって見た最も一般的な問題の1つは、機械工場の数学、特に送り、速度、および関連する式に関する、すぐに利用できる便利な情報が一般的に不足していることです。

5軸CNCマシンをプログラミングしている場合でも、60年前のニーミルでハンドルを回している場合でも、数字は嘘ではありません。しかし、私が学んだ非常に重要な教訓の1つは、変数を尊重することです。機械工場で使用する一般的な数式は、カットに適切にアプローチするために必要な情報を提供しますが、常にその数値を開始点として扱うことを忘れないでください。店内の大気条件に至るまで、カットには計り知れないほどの数の変数があります。工具メーカーは、 1分あたりの表面フィート、1歯あたりの切りくず負荷、1分あたりの回転数、1分あたりのインチのいずれであっても、推奨される数値を提供します。 またはそれらとそれ以上の任意の組み合わせ。それはすべて非常に混乱し、圧倒される可能性がありますが、今は私を辞めないでください。この投稿があなたとあなたのショップの頼りになる情報として役立つことを願っています。うまくいけば、私はあなたのためにそれを理解することができます。

上記の式でわかるように、これらのいずれかを計算するには、入力する他のデータのいくつかをすでに知っている必要があります。これが工具メーカーの出番です。彼らは特定の工具や用途に関する情報を提供することができます。ただし、カットしている素材に基づいて、今すぐ提供する基本的な情報がいくつかあります。これらが出発点であることを覚えておいてください、最高の判断者はあなたの目と耳になります。以下は、一般的な材料に対して推奨されるSFPMのリストです。

Machine Shop Math –一般的な材料のSFPM：

つまり、.500インチの超硬エンドミル切断アルミニウムを使用しているとしましょう。チャートを見ると、推奨されるSFPMは800です。推奨されるRPMを決定するために、上記の式SFPM x 3.82 /ツールの直径を使用します：

別の例を示しますが、今回は非常に小さなツールを使用します。同じ材料を使用しますが、今回は.125インチの超硬エンドミルを使用します。

ツールの直径が提案されたパラメータを大幅に変更する場所と、高RPMスピンドルが重要な要素である場所を明確に確認できます。この表はこれらの一般的な材料に使用できますが、選択したツールの製造元は、購入したツールに関する特定の情報を持っている可能性が高く、利用可能な場合は常に使用する必要があります。

あなたはまだ私と一緒ですか？私は知っている、あなたはあなたが再び高校の代数にいるように感じる。これらの数字はすべて、あなたがあなたのマシンであなたの店の仕事にそれらを適用し始めるとき、それまで私に固執するまで、より意味があります！私はそれがあなたの時間の価値があることを約束します。 1分あたりのインチ数に進みます 。

上記の式を参照すると、送り速度（インチ/分）=RPMx歯あたりのチップ負荷xフルートの数 これを計算するには、ツール情報が必要であることがわかります。歯あたりの切りくず負荷は、工具の歯またはフルートが1回転で除去する材料の量です。ほとんどの工具メーカーは、利用可能なチップ負荷情報を提案していますが、独自の知識と専門知識を使用して提案を行うこともできます。

この例では、アルミニウムを切断するために3つのフルートを備えた.500インチの超硬エンドミルを使用します。最初の例から、推奨されるRPMが6,112であることはすでにわかっているので、必要なのは歯あたりの切りくず負荷だけです。製造元は、この工具の歯切り切り荷重あたり.005インチを提案しているため、送り速度を計算するために必要なすべての情報があります。

見る？それは見た目ほど混乱していません。ただし、ここでいくつかの変数が関係します。実行するカットの種類については、真剣に検討する必要があります。完全な工具係合でスロットをフライス盤加工する場合は、より保守的にする必要があります。ただし、動的戦略を利用している場合（別のブログ投稿で説明されているように）、より積極的になる可能性があります。冒頭で述べたように、これらの数字は出発点です。

最後に、歯あたりのチップ負荷の計算方法について説明します。 。これは、カットまたはプログラミングの準備と既存のカットの分析の両方に役立つ式です。表面仕上げ、サイクル時間、または工具寿命のいずれかを最適化しようとしているときに、プログラムを簡単に確認できます。これは、適切な工具使用率の良い指標になります。

最後の例を、提案された6,112ではなく4,000RPMで実行していたとしましょう。また、91.68IPMではなく120IPMで実行しました。私たちの結果は素晴らしいものではなく、品質管理は答えを求めています…今すぐ！それでは、数字を確認しましょう！

これはメーカーの提案の2倍であるため、問題を探し始めるのに非常に適した場所です。これで習得した式を使用すると、要件を満たすために送り速度を下げるか、RPMを上げる必要があることがわかります。

これらの公式の基本的な理解と、これらの公式のどれもが石に設定されていないという知識を身に付けたので、あなたはそれをあなたの日常の仕事に適用し始める準備ができています。自分の数値に自信を持つためにチャートやウェブサイトを参照する必要がないことに驚くでしょう。非常に高価なCNCマシンをプログラミングする作業は、少しストレスが少なくなります。 Speeds＆Feedsガイドにアクセスする