如何計(jì)算精密加工產(chǎn)品的機(jī)加工時(shí)間
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    如何計(jì)算精密加工產(chǎn)品的機(jī)加工時(shí)間

    如何計(jì)算精密加工產(chǎn)品的機(jī)加工時(shí)間

         CNC 人員通常需要確定執(zhí)行加工操作需要多長(zhǎng)時(shí)間。您可能正在嘗試確定將使用兩個(gè)或多個(gè)工序中的哪一個(gè)來(lái)加工工件 - 或者您可能只是想知道加工操作需要多長(zhǎng)時(shí)間才能完成。


      坦率地說(shuō),與計(jì)算加工時(shí)間有關(guān)的公式很容易理解和使用。事實(shí)上,許多制造人員已將它們合并到電子表格(如 Microsoft Excel)中 - 或者他們已經(jīng)對(duì)計(jì)算器進(jìn)行了編程以包含相關(guān)公式。這是最重要的公式:

      ? 時(shí)間(分鐘)= 以英寸為單位的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度除以英寸/分鐘為單位的運(yùn)動(dòng)速率


      只需將加工所需的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度(以英寸為單位)除以每分鐘的進(jìn)給速度。公制當(dāng)量是:

      ? 時(shí)間(分鐘)= 以毫米為單位的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度除以以毫米/分鐘為單位的運(yùn)動(dòng)速率


      在本文的其余討論中,我們將使用英寸模式。


      示例 1:

      假設(shè)您必須鉆一個(gè)直徑為 1.0 英寸的孔。孔深度為 0.75,您打算使用 0.1 英寸的接近距離。預(yù)期的進(jìn)給速度為每分鐘 7.0 英寸。當(dāng)我們將運(yùn)動(dòng)距離 (0.85) 除以進(jìn)給率 (7.0) 時(shí),我們發(fā)現(xiàn)鉆這個(gè)孔所需的時(shí)間是 0.12143 分鐘。

      這是多少秒?我們顯然需要能夠?qū)⑹M(jìn)制分鐘 (0.12143) 轉(zhuǎn)換為秒。這是公式:

      ? 1 秒 = 0.01666 分鐘

      ? 以秒為單位的時(shí)間 = 以分鐘為單位的時(shí)間除以 0.01666


      當(dāng)我們將 0.12143 除以 0.01666 時(shí),結(jié)果是 7.2887 秒(剛好超過(guò) 7-1/4 秒)。所以我們現(xiàn)在知道鉆孔需要多長(zhǎng)時(shí)間。


      當(dāng)然,為了使用該公式,您必須能夠確定以英寸每分鐘 (ipm) 為單位的進(jìn)給率。然而,大多數(shù)加工數(shù)據(jù)手冊(cè)以英寸/轉(zhuǎn) (ipr) 為單位提供進(jìn)給率,這意味著您必須首先計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速,然后計(jì)算英寸/分鐘進(jìn)給率。但速度建議通常以每分鐘表面英尺數(shù) (sfm) 給出。該速度是一分鐘內(nèi)通過(guò)每個(gè)切削刃的工件材料量。這里還有兩個(gè)公式,基于 sfm 中推薦的速度和 ipr 中的進(jìn)給率。


      ? rpm = 3.82 乘以 sfm 除以直徑(在我們的例子中是刀具直徑)

      ? ipm = rpm 乘以 ipr


      請(qǐng)注意,對(duì)于某些刀具,進(jìn)給率的建議將采用“每齒”方式,這意味著您需要知道切削刀具上的切削刃(刀片、槽或齒)的數(shù)量。這通常是銑削操作的情況。所以我們需要再添加一個(gè)公式:

      ? ipr = ipt 乘以切削刃數(shù)


      示例 2:

      假設(shè)您需要確定粗銑一個(gè)直徑為 0.75、四刃鈷立銑刀的 3.0 英寸長(zhǎng)槽需要多長(zhǎng)時(shí)間。三英寸運(yùn)動(dòng)距離是總運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度,包括進(jìn)給距離和進(jìn)給距離。根據(jù)您正在加工的材料和您將要執(zhí)行的加工操作類型(粗銑),立銑刀的制造商建議使用 90 sfm 的速度和 0.002 ipt 的進(jìn)給率。

      ? 首先,確定轉(zhuǎn)速(rpm):3.82 乘以 90 除以 0.75 為 458 rpm。

      ? 接下來(lái)確定每轉(zhuǎn)進(jìn)給率的英寸數(shù):0.002 的 4 倍等于 0.008 ipr。

      ? 接下來(lái),確定每分鐘的進(jìn)給速度:458 乘以 0.008 等于 3.664 ipm。

      ? 最后,確定所需時(shí)間(以分鐘為單位):3 英寸運(yùn)動(dòng)除以 3.664 ipm 為 0.8187 分鐘。

      要確定秒數(shù),請(qǐng)將 0.8187 除以 0.01666 - 結(jié)果為 49.141 秒。

      ? 固定直徑加工與變直徑加工


      請(qǐng)注意,將這些公式應(yīng)用于加工中心加工操作非常容易,因?yàn)榍邢鞯毒咧睆皆诩庸げ僮髌陂g不會(huì)改變。絕大多數(shù)切削操作都是這種情況,包括銑刀、鉆頭、絲錐、鉸刀以及您在銑床或 CNC 加工中心中使用的任何工具。同樣,被加工的直徑在加工過(guò)程中不會(huì)改變。


      但請(qǐng)注意,在某些操作過(guò)程中,正在加工的直徑會(huì)在加工操作期間發(fā)生變化。例如,考慮在 CNC 車(chē)削中心上進(jìn)行粗車(chē)削操作,需要進(jìn)行多次走刀。稱為恒定表面速度的特征將導(dǎo)致主軸轉(zhuǎn)速(以 rpm 為單位)根據(jù)加工的直徑而變化。對(duì)于粗車(chē),這意味著您必須為每個(gè)粗車(chē)路徑計(jì)算新的轉(zhuǎn)速和英寸/分鐘進(jìn)給率。


      ? 示例 3:

      假設(shè)您需要將 4.0 英寸長(zhǎng)的直徑從 1.0 英寸粗加工到 0.75 英寸,通過(guò)兩次(每次 0.125 英寸)。其中一個(gè)通行證為 0.875,另一個(gè)通行證為 0.75。包括進(jìn)場(chǎng)在內(nèi),每次通行證的長(zhǎng)度為 4.1 英寸。對(duì)于正在加工的材料和正在執(zhí)行的加工操作,刀具制造商建議使用 400 sfm 的速度和 0.011 ipr 的進(jìn)給率。

      再次,必須單獨(dú)計(jì)算每個(gè)通道。對(duì)于第一遍:

      ? rpm = 3.82 乘以 400 除以 0.875,即 1,746 rpm

      ? ipm = 0.011 乘以 1,746,或 19.206 ipm

      ? 時(shí)間 = 4.1 除以 19.206,即 0.213 分鐘(12.785 秒)

      對(duì)于第二遍

      ? rpm = 3.82 乘以 400 除以 0.75,即 2,037 rpm

      ? ipm = 0.011 乘以 2,037,或 22.407 ipm

      ? 時(shí)間 = 4.1 除以 22.407,即 0.182 分鐘(10.924 秒)



      在 CNC 車(chē)削中心上完成的精車(chē)和鏜孔操作的計(jì)算時(shí)間也更加復(fù)雜。為了完美地做到這一點(diǎn),您必須分別處理正在加工的每個(gè)部分。出于這個(gè)原因,許多報(bào)價(jià)人會(huì)嘗試提出一個(gè)“平均”直徑,以作為轉(zhuǎn)速計(jì)算的基礎(chǔ)。這允許更快地得出一個(gè)相當(dāng)準(zhǔn)確的加工時(shí)間。


      加工時(shí)直徑變化

      甚至有 CNC 車(chē)削中心操作,即使在刀具與工件接合時(shí)也需要改變直徑。最常見(jiàn)的兩種是端面和頸縮操作(包括切斷操作)。如果使用恒定的表面速度(應(yīng)該如此),則以 rpm 為單位的速度將隨著端面工具向工件中心移動(dòng)而加速。同樣,大多數(shù)估算者會(huì)嘗試得出平均直徑,以便快速確定大致的加工時(shí)間。


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