Formula ng pag-load ng chip: Mga Application, Pamantayan sa Pagpili, at Praktikal na Patnubay

Magtanong sa sampung machinist kung paano sila pumili ng feed rate at makakakuha ka ng sampung magkakaibang mga sagot, ngunit ang mga tapat ay karaniwang bumabalik sa parehong maliit na piraso ng aritmetika. Ang formula ng pag-load ng chip ay nag-uugnay sa bilis ng spindle, rate ng feed at pagbibilang ng flute nang magkasama sa isang linya, at ito ang pinakamabilis na paraan upang lumipat mula sa gut feeling sa isang numero na maaari mong talagang ipagtanggol sa makina. Ang sumusunod ay ang mismong formula, ang mga conversion ng unit na nagtutulak sa mga tao, ang pagwawasto na nakakakuha ng halos lahat ng tao, at ang mga pagsusuri na ginagawa namin bago magtiwala sa isang bagong cutter sa isang production job.

Ano ba talaga ang Sinusukat ng Chip Load

Ang chip load, na nakasulat bilang fz at madalas na tinatawag na feed per tooth, ay ang kapal ng materyal na inaalis ng isang cutting edge sa isang solong rebolusyon ng tool. Ito ay isang per-tooth figure, hindi isang per-revolution figure, kung saan nagsisimula ang maraming kalituhan. Ang isang four-flute cutter na umiikot sa 8,000 rpm ay nag-aalis ng apat na chips bawat rebolusyon, kaya ang rate ng feed ay kailangang ibahagi sa apat na paraan.

Mahalaga ang pagkakaibang iyon dahil ang chip ang nagdadala ng init palayo sa cutting zone. Itulak nang masyadong magaan ang isang chip at ang gilid ay kuskusin sa halip na mga hiwa, na bumubuo ng init sa workpiece at hindi kinakalawang na nagpapatigas sa trabaho o titanium sa proseso. Itulak ng masyadong mabigat ang isang maliit na tilad at ang gilid ay nauubusan ng lakas, lalo na sa maliliit na diameter. Ang pag-load ng chip ay ang dial na nasa pagitan ng dalawang pagkabigo na iyon, at ang formula ay kung paano mo ito mahahanap.

Ang Chip Load Formula sa Imperial at Sukatan Units

Ang pangunahing relasyon ay sapat na maikli upang isaulo:

fz = F ÷ (n × z)

kung saan ang fz ay chip load bawat ngipin, F ay ang feed rate, n ay spindle speed sa rpm, at z ang bilang ng mga flute. Muling inayos, binibigyan ka nito ng feed rate sa programa: F = fz × n × z . Ang bilis ng spindle mismo ay nagmumula sa bilis ng pagputol, na may n = (1000 × Vc) ÷ (π × D) sa sukatan o n = 3.82 × SFM ÷ D sa imperial, kung saan ang D ay ang diameter ng tool.

Isang praktikal na tala mula sa shop floor: isulat ang mga unit sa tabi ng bawat numero bago mo makuha ang calculator. Halos lahat ng maling rate ng feed ay tinatanong kami tungkol sa mga bakas pabalik sa isang sukatan na halaga na inilagay sa isang imperial field, o sa kabilang banda.

Isang Mahusay na Halimbawa na Maari Mong Sundin

Kumuha ng 10 mm na three-flute carbide end mill sa 6061 aluminum, na may bilis ng pagputol na 300 m/min at isang target na chip load na 0.06 mm bawat ngipin. Ang bilis ng spindle muna: (1000 × 300) ÷ (3.1416 × 10) ay umaabot sa humigit-kumulang 9,550 rpm. Pagkatapos ang rate ng feed: 9,550 × 3 × 0.06 ≈ 1,719 mm/min, na ang karamihan sa mga tao ay umiikot sa 1,700 mm/min.

Ang imperyal na bersyon ay kumikilos nang magkapareho. Ang 1/2 inch four-flute cutter sa 3,000 rpm na may target na 0.002 inch bawat ngipin ay nagbibigay ng 3,000 × 4 × 0.002 = 24 IPM. Kung hindi ma-survive ng machine o ng setup ang feed na iyon, huwag tahimik na i-drop ang feed at panatilihin ang rpm — i-drop ang spindle speed kasama nito para manatili ang chip load kung saan mo ito nilalayong.

NNC Universal 4-Flute Flat Head End Mills NNC universal carbide four-flute flat end mill na sumasaklaw sa 1–20 mm, bakal, hindi kinakalawang at cast iron; kapaki-pakinabang para sa pag-align ng feed at spindle speed sa chip load. Tingnan ang Produkto →

Binabago ng Chip Thinning ang Sagot

Ipinapalagay ng lahat sa itaas na ang pamutol ay nakadikit sa hindi bababa sa kalahati ng diameter nito. I-drop sa ibaba iyon, tulad ng ginagawa mo sa mga finishing pass, trochoidal toolpath at malalalim na bulsa, at pisikal na hindi maabot ng chip ang nominal na kapal nito dahil masyadong maikli ang arc of engagement. Ang formula ay tama pa rin, ngunit ang numero na iyong program ay kailangang itama pataas.

Ang correction factor ay CTF = 1 ÷ √(1 − (1 − 2 × ae ÷ D)²) , kung saan ang ae ay ang radial depth ng cut at ang D ay ang tool diameter. Sa isang radial engagement na 0.1 × D ang factor ay gumagana sa humigit-kumulang 1.67, kaya ang isang nominal na 0.06 mm bawat ngipin ay nagiging mga 0.10 mm bawat ngipin sa programa. Laktawan ang hakbang na ito sa isang magaan na finishing pass at epektibo mong kinukuskos ang gilid sa kahabaan ng dingding, na isang karaniwang sanhi ng hindi magandang pagtatapos sa ibabaw at maikling buhay ng tool.

Reference Chip Load Values ayon sa Materyal

Ang mga tsart ay isang panimulang punto, hindi isang hatol, ngunit nakakatipid sila ng oras kapag wala kang kasaysayan na may materyal. Ang mga hanay sa ibaba ay para sa isang 6 mm na carbide cutter sa isang makatwirang matibay na setup at dapat na sukatin sa diameter - isang 1 mm na tool ang nagpapatakbo ng maliit na bahagi ng mga figure na ito.

Ang aluminyo ay kung saan talagang kumikita ang formula, dahil ang window sa pagitan ng rubbing at overloading ay malawak at ang kabayaran mula sa pagpapatakbo ng tamang chip ay malaki. Ang isang tatlong-flute wave-edge cutter na idinisenyo para sa materyal ay masayang kukuha ng isang mabigat na chip sa mataas na feed, at ang aming aluminyo feed at mga tsart ng bilis ipakita kung paano nagbabago ang mga numero sa haluang metal at diameter.

Custom na 3-Flute Wave Edge End Mills para sa Aluminum Three-flute wave-edge carbide end mill para sa aluminum at silicon-aluminum alloy na may mga modelo mula 6 hanggang 20 mm, na idinisenyo para sa mataas na pag-alis ng metal at paglisan ng chip. Tingnan ang Produkto →

Ang Mahirap na Materyales ay Kailangan ng Pangalawang Pagtingin

Ang titanium at iba pang mga alloy na lumalaban sa init ay nagpaparusa sa isang over-optimistic na pag-load ng chip nang mas mabilis kaysa sa anumang iba pang materyal na pinagtatrabahuhan namin, dahil ang init ay walang mapupuntahan. Nalalapat pa rin ang formula, ngunit ang mga flute, rake geometry at coating sa tool ang magpapasya kung gaano karami sa kalkuladong figure ang aktwal mong magagamit. Ang isang cutter na ginawa para sa titanium na may tamang helix at paghahanda sa gilid ay hahawak ng mas maliit na chip load nang mas pare-pareho kaysa sa isang pangkalahatang layunin na tool na itinulak sa parehong numero, at ito ay gagawin nang hindi nasira ang gilid pagkatapos ng apatnapung minuto.

Custom na 4-Flute Flat End Mills para sa Titanium Alloy Four-flute carbide end mill para sa titanium na may variable na helix at hindi pantay na dibisyon ng flute, sa 6–20 mm diameters, na idinisenyo para sa anti-vibration roughing at high-speed machining. Tingnan ang Produkto →

Mga Pagkakamali na Madalas Natin Nakikita

• Gamit ang isang chip load figure para sa bawat diameter, kapag ang isang 1 mm na tool ay nangangailangan ng isang bahagi ng kung ano ang 12 mm na tool ay kukuha.
• Nakalimutan ang bilang ng flute — ang ball nose at roughing cutter ay hindi palaging dala ang bilang ng mga gilid na inaakala mo.
• Pagprograma ng isang chip load nang napakagaan na ang gilid ay kuskusin, pagkatapos ay sinisisi ang tool para sa mga marka ng paso.
• Hindi pinapansin ang runout. Ang ilang micron ng eccentricity ay ginagawang isang overloaded flute ang isang naka-load na flute.
• Nilaktawan ang pagwawasto ng chip-thinning sa mga light radial engagement, na tahimik na nagdodoble sa tunay na kapal ng chip.
• Ang pagpapalit ng rate ng feed nang hindi hinahawakan ang bilis ng spindle, kaya ang pag-load ng chip ay lumalayo sa nilalayong halaga.

Patunayan Ito Sa Isang Test Cut

Ang mga kalkuladong numero ay isang hypothesis; isang test cut ang patunay. Magsimula sa humigit-kumulang 80 porsiyento ng nakalkulang feed at magtrabaho nang pataas sa 10 hanggang 15 porsiyentong mga hakbang, nakikinig sa satsat at nanonood ng mga chips sa halip na ang spindle load lamang. Ang manipis at kulay-pilak na mga chips na kumukulot at nabasag ay malinaw na nagmumungkahi na malapit ka sa matamis na lugar. Ang asul o powdery chips, tunog ng ring, o nasunog na dingding ay nangangahulugang masyadong magaan ang chip o bumabaluktot ang setup.

1. Itala ang nakalkulang fz, ang naka-program na feed at ang rpm sa job sheet.
2. Gupitin ang isang maikling haba ng pagsubok at suriin ang kulay at hugis ng chip.
3. Sukatin ang wall finish at suriin ang gilid ng tool sa ilalim ng loupe pagkatapos ng unang pass.
4. Mag-adjust sa maliliit na hakbang, na isinasaisip ang pag-load ng chip sa halip na maghabol ng isang numero.
5. I-save ang napatunayang kumbinasyon para sa materyal at tool na iyon, at ituring ito bilang iyong bagong baseline.

Ang formula ng pag-load ng chip ay tatlong variable lamang ang haba, ngunit ipinapaliwanag nito ang karamihan sa kung ano ang tama o mali sa spindle. Ituwid ang mga unit, ilapat ang pagwawasto ng chip-thinning kapag ang radial engagement ay magaan, at hayaan ang isang test cut na kumpirmahin ang arithmetic. Kung pipili ka sa pagitan ng mga geometries para sa isang partikular na materyal, ang aming hanay ng solid carbide end mill ay nakaayos ayon sa materyal ng workpiece upang maitugma mo ang tool sa trabaho bago pa man mailagay ang mga numero.