Prędkość skrawania mówi, jak szybko ostrze przechodzi przez materiał. Na maszynie możesz jednak ustawić tylko prędkość obrotową i posuw. Tutaj zobaczysz, jak od prędkości skrawania dojść do prędkości obrotowej, od posuwu na ząb do posuwu stołu, a na końcu do czasu, jaki trwa skrawanie.
Prędkość obrotowa z prędkości skrawania
Przy jednym obrocie punkt na obwodzie przebywa drogę π · d. Pomnożone przez prędkość obrotową daje to prędkość skrawania. Ponieważ vc podaje się w m/min, a d w mm, wzór zawiera dodatkowo współczynnik 1000 w liczniku:
- n prędkość obrotowa w 1/min
- vc prędkość skrawania w m/min
- d średnica w mm (przy toczeniu średnica przedmiotu, przy frezowaniu i wierceniu średnica narzędzia)
Prędkość posuwu
Przy toczeniu i wierceniu podajesz posuw f na obrót. Przy frezowaniu pracę dzieli kilka ostrzy, dlatego liczysz z posuwem na ząb:
- vf prędkość posuwu w mm/min
- f posuw na obrót w mm
- fz posuw na ząb w mm, z liczba ostrzy
Czas maszynowy
Czas, w którym naprawdę lecą wióry, wynika z drogi i prędkości posuwu. Do drogi należą też dobieg i wybieg, przy frezowaniu zwykle dodatkowo średnica freza.
- th czas maszynowy w min
- L droga posuwu w mm, i liczba przejść
Przykład toczenia
Wałek ze stali S235 o Ø 60 mm jest toczony zgrubnie płytką z węglika spiekanego na długości 80 mm. Przyjęto vc = 180 m/min i f = 0,25 mm.
n = 180 · 1000π · 60 ≈ 955 1/min
vf = 0,25 mm · 955 1/min ≈ 239 mm/min
th = 80 mm · 1239 mm/min ≈ 0,33 min ≈ 20 s
Jeśli maszyna ma stałe stopnie prędkości obrotowej, wybierasz najbliższy niższy stopień. Wtedy prędkość skrawania pozostaje poniżej przyjętej wartości, co oszczędza ostrze.
Przykład frezowania
Rowek jest frezowany 4-ostrzowym frezem trzpieniowym z pełnego węglika spiekanego (Ø 12 mm; vc = 160 m/min; fz = 0,05 mm). Rowek przechodzi przez całą długość przedmiotu 100 mm, dlatego średnica freza wlicza się do drogi.
n = 160 · 1000π · 12 ≈ 4244 1/min
vf = 0,05 mm · 4 · 4244 1/min ≈ 849 mm/min
th = (100 mm + 12 mm) · 1849 mm/min ≈ 0,132 min ≈ 8 s
Wartości orientacyjne na początek
Prędkość skrawania zależy od materiału obrabianego, materiału ostrza, chłodzenia i maszyny. Poniższe zakresy to wartości orientacyjne dla węglika spiekanego. Zacznij od dolnej granicy i zwiększaj stopniowo. Decydujące są zawsze dane producenta narzędzia.
| Materiał | Toczenie zgrubne vc | Toczenie wykańczające vc | Frez trzpieniowy vc | Frez trzpieniowy fz |
|---|---|---|---|---|
| Stal konstrukcyjna, np. S235 | 180–280 | 220–350 | 150–220 | 0,05–0,10 |
| Stal nierdzewna austenityczna | 120–190 | 150–230 | 70–120 | 0,03–0,06 |
| Stop aluminium do przeróbki plastycznej | 400–800 | 500–1000 | 300–600 | 0,05–0,12 |
vc w m/min, fz w mm.
Typowe błędy
- Pominięty mnożnik 1000 we wzorze: prędkość obrotowa wychodzi wtedy tysiąc razy za mała.
- Promień zamiast średnicy: z promieniem prędkość obrotowa wychodzi dwa razy za duża, ostrze od razu się zużywa.
- Pominięta liczba ostrzy przy frezowaniu: kto liczy tylko fz · n, przy czterech ostrzach jedzie z zaledwie jedną czwartą posuwu, a ostrza trą zamiast skrawać.
- Pomylone f i fz: posuw na obrót przy frezowaniu jest z razy większy niż posuw na ząb.
- Zła średnica przy toczeniu czołowym: przy stałej prędkości obrotowej liczysz z największą średnicą, inaczej prędkość skrawania na zewnątrz jest za wysoka.
- Droga bez dobiegu i wybiegu: czas maszynowy wychodzi za krótki.
Najczęstsze pytania
Dlaczego nie liczy się od razu z prędkością obrotową?
Bo ostrze „czuje” prędkość skrawania, a nie prędkość obrotową. Duża średnica wymaga dla tej samej prędkości skrawania dużo mniejszej prędkości obrotowej niż mała. Dlatego wartości orientacyjne podaje się zawsze dla vc.
Czy mogę liczyć też w drugą stronę?
Tak. Po przekształceniu wzoru otrzymasz na przykład z istniejącej prędkości obrotowej rzeczywistą prędkość skrawania. W Gesello po prostu wpisujesz wartości, które znasz, a brakujące zostaną obliczone.