Adres:
No.233-3 Yangchenghu Road, Xixiashu Industrial Park, Xinbei District, Changzhou City, provincie Jiangsu
Vraag tien machinisten hoe ze een voedingssnelheid hebben gekozen en je krijgt tien verschillende antwoorden, maar de eerlijke antwoorden komen meestal op hetzelfde stukje rekenkunde terug. De formule voor de spaanbelasting koppelt de spilsnelheid, voedingssnelheid en het aantal spaankamers aan elkaar in één enkele regel, en het is de snelste manier om van een onderbuikgevoel over te gaan naar een getal dat u daadwerkelijk op de machine kunt verdedigen. Wat volgt is de formule zelf, de eenheidsconversies waar mensen over struikelen, de spaanverdunningscorrectie waar bijna iedereen mee te maken krijgt, en de controles die we uitvoeren voordat we een nieuwe frees voor een productietaak vertrouwen.
Wat de chipbelasting eigenlijk meet
De spaanbelasting, geschreven als fz en vaak voeding per tand genoemd, is de materiaaldikte die één snijkant verwijdert tijdens een enkele omwenteling van het gereedschap. Het is een cijfer per tand, niet een cijfer per revolutie, en dat is waar veel verwarring begint. Een frees met vier spaankamers die met 8.000 tpm draait, verwijdert vier spanen per omwenteling, dus de voedingssnelheid moet op vier manieren worden verdeeld.
Dat onderscheid is van belang omdat de chip de warmte wegvoert van de snijzone. Duw een te lichte spaan en de rand schuurt in plaats van snijdt, waardoor warmte in het werkstuk ontstaat en daarbij roestvrij of titanium hard wordt. Duw een te zware spaan en de snede verliest eenvoudigweg zijn kracht, vooral bij kleine diameters. Chipbelasting is de knop die tussen deze twee mislukkingen in zit, en de formule is hoe je die vindt.
De spaanbelastingformule in imperiale en metrische eenheden
De kernrelatie is kort genoeg om te onthouden:
fz = F ÷ (n × z)
waarbij fz de spaanbelasting per tand is, F de voedingssnelheid is, n het spiltoerental in tpm is en z het aantal spaankamers is. Herschikt, het geeft u de voedingssnelheid die u moet programmeren: F = fz × n × z . De spilsnelheid zelf komt voort uit de snijsnelheid, met n = (1000 × Vc) ÷ (π × D) in metrisch of n = 3,82 × SFM ÷ D in imperial, waarbij D de gereedschapsdiameter is.
| Hoeveelheid | Imperiaal | Metrisch |
|---|---|---|
| Spiltoerental (n) | toerental | toerental |
| Voedingssnelheid (F) | inch per minuut (IPM) | millimeter per minuut (mm/min) |
| Fluittelling (z) | aantal snijkanten | aantal snijkanten |
| Spaanbelasting (fz) | inch per tand (IPT) | millimeter per tand (mm/tand) |
| Berekening | IPM ÷ (tpm × z) | mm/min ÷ (tpm × z) |
Een praktische opmerking van de werkvloer: schrijf de eenheden naast elk getal voordat u de rekenmachine pakt. Bij bijna elke verkeerde invoersnelheid wordt ons gevraagd naar sporen die teruggaan naar een metrische waarde die in een imperiaal veld is ingevoerd, of andersom.
Een uitgewerkt voorbeeld dat u kunt volgen
Neem een 10 mm hardmetalen vingerfrees met drie spaangroeven in 6061 aluminium, met een snijsnelheid van 300 m/min en een beoogde spaanbelasting van 0,06 mm per tand. Spilsnelheid eerst: (1000 × 300) ÷ (3,1416 × 10) komt op ongeveer 9.550 tpm. Dan de voedingssnelheid: 9.550 × 3 × 0,06 ≈ 1.719 mm/min, wat de meeste mensen afronden op 1.700 mm/min.
De imperiale versie gedraagt zich identiek. Een 1/2 inch-frees met vier spaankamers bij 3.000 tpm met een streefwaarde van 0,002 inch per tand levert 3.000 × 4 × 0,002 = 24 IPM op. Als de machine of de opstelling die voeding niet kan overleven, laat dan niet stilletjes de voeding vallen en houd het toerental op peil – verlaag daarmee de spilsnelheid zodat de spanenbelasting blijft waar u hem bedoeld had.
NNC Universele 4-snijderfrezen met platte kop NNC universele hardmetalen vlakfrezen met vier snijkanten hebben een dekking van 1–20 mm, staal, roestvrij staal en gietijzer; handig voor het uitlijnen van voeding en spilsnelheid met spaanbelasting. Bekijk Product → Spaanverdunning verandert het antwoord
Bij alles hierboven wordt ervan uitgegaan dat de frees over minstens de helft van zijn diameter is ingeschakeld. Ga daaronder, zoals je doet bij afwerkingspassages, trochoïdale gereedschapspaden en diepe gaten, en de chip kan fysiek zijn nominale dikte niet bereiken omdat de aangrijpingsboog te kort is. De formule is nog steeds correct, maar het getal dat u programmeert, moet naar boven worden gecorrigeerd.
De correctiefactor is CTF = 1 ÷ √(1 − (1 − 2 × ae ÷ D)²) , waarbij ae de radiale snedediepte is en D de gereedschapsdiameter. Bij een radiale aangrijping van 0,1 x D komt de factor uit op ongeveer 1,67, dus een nominale 0,06 mm per tand wordt in het programma ongeveer 0,10 mm per tand. Sla deze stap over bij een lichte nabewerking en u wrijft effectief over de rand langs de muur, wat een veelvoorkomende oorzaak is van een slechte oppervlakteafwerking en een korte standtijd.
Referentie spaanbelastingwaarden per materiaal
Grafieken zijn een startpunt, geen oordeel, maar ze besparen tijd als je geen geschiedenis hebt met een materiaal. De onderstaande bereiken gelden voor een hardmetalen frees van 6 mm in een redelijk stijve opstelling en moeten worden geschaald met de diameter; een gereedschap van 1 mm maakt een klein deel van deze cijfers uit.
| Materiaal van het werkstuk | Typische spaanbelasting (mm/tand) | Wat te bekijken |
|---|---|---|
| Aluminium legeringen | 0,05 – 0,12 | Randopbouw als de chip te licht is |
| Zacht en koolstofarm staal | 0,03 – 0,07 | Randslijtage bij lange runs |
| Roestvrij staal | 0,02 – 0,05 | Werkverharding en geklets |
| Titanium legeringen | 0,02 – 0,04 | Warmteconcentratie op het snijvlak |
| Gehard staal (45–55 HRC) | 0,01 – 0,03 | Gereedschapsafbuiging bij kleine diameters |
| Grafiet | 0,03 – 0,08 | Schurend stof en randafronding |
| Koperen elektrodevoorraad | 0,02 – 0,06 | Bramen op fijne ribben en dunne wanden |
Aluminium is waar de formule echt zijn geld verdient, omdat het venster tussen wrijven en overbelasting groot is en de opbrengst van het gebruik van een goede chip groot is. Een drie-snijkantsfrees met golfrand, ontworpen voor dit materiaal, neemt met plezier een zware spanen bij hoge voeding, en onze aluminium feeds en snelheden grafieken laat zien hoe de getallen verschuiven met legering en diameter.
Op maat gemaakte golffrezen met 3 fluiten voor aluminium Hardmetalen vingerfrezen met drie snijkanten en golfkanten voor aluminium en silicium-aluminiumlegeringen met modellen van 6 tot 20 mm, ontworpen voor een hoge verspaning en spaanafvoer. Bekijk Product → Moeilijke materialen hebben een tweede blik nodig
Titanium en andere hittebestendige legeringen bestraffen een te optimistische spaanbelasting sneller dan enig ander materiaal waarmee we werken, omdat de hitte nergens heen kan. De formule is nog steeds van toepassing, maar de spaankamers, de harkgeometrie en de coating op het gereedschap bepalen hoeveel van het berekende cijfer u daadwerkelijk kunt gebruiken. Een frees gebouwd voor titanium met de juiste helix- en snijkantvoorbereiding zal een kleinere spaanbelasting consistenter vasthouden dan een universeel gereedschap dat op hetzelfde niveau wordt gedrukt, en zal dit doen zonder dat de snijkant na veertig minuten kapot gaat.
Op maat gemaakte 4-fluitfrezen met platte kop voor titaniumlegering Hardmetalen vingerfrezen met vier spaankamers voor titanium met variabele spiraal en ongelijke spaankamerverdeling, in diameters van 6–20 mm, ontworpen voor trillingsvrij voorbewerken en bewerken op hoge snelheid. Bekijk Product → Fouten die we het vaakst zien
- Door gebruik te maken van één spaanbelasting voor elke diameter, heeft een gereedschap van 1 mm een fractie nodig van wat een gereedschap van 12 mm nodig heeft.
- Het aantal fluiten vergeten – kogelvormige neus- en voorfrezen hebben niet altijd het aantal snijkanten dat u aanneemt.
- Programmeer een spaanbelasting die zo licht is dat de snede schuurt, en geef vervolgens het gereedschap de schuld van de brandplekken.
- Uitloop negeren. Een paar microns excentriciteit verandert een belaste fluit in een overbelaste fluit.
- Het overslaan van de spaanverdunningscorrectie bij lichte radiale aangrijpingen, waardoor de werkelijke spaandikte stilletjes wordt verdubbeld.
- Veranderen van de voedingssnelheid zonder het spiltoerental aan te raken, zodat de spaanbelasting afwijkt van de beoogde waarde.
Bewijs het met een proefsnede
Berekende getallen zijn een hypothese; een proefsnede is het bewijs. Begin met ongeveer 80 procent van de berekende voeding en werk omhoog in stappen van 10 tot 15 procent, waarbij je luistert naar gebabbel en naar de spanen kijkt in plaats van alleen naar de spilbelasting. Dunne, zilverachtige chips die krullen en breken, suggereren dat je in de buurt van de goede plek bent. Blauwe of poederachtige chips, een rinkelend geluid of een gepolijste muur betekenen dat de chip te licht is of dat de opstelling buigt.
- Noteer de berekende fz, de geprogrammeerde voeding en het toerental op het werkbriefje.
- Snijd een korte testlengte af en inspecteer de kleur en vorm van de chip.
- Meet de wandafwerking op en controleer na de eerste passage de gereedschapsrand onder een loep.
- Pas het in kleine stappen aan, waarbij u de spaanbelasting in gedachten houdt in plaats van één enkel getal na te jagen.
- Bewaar de beproefde combinatie voor dat materiaal en gereedschap en behandel deze als uw nieuwe basislijn.
De formule voor de spaanbelasting is slechts drie variabelen lang, maar verklaart toch het meeste van wat er goed of fout gaat bij de spil. Zet de eenheden recht, pas de spaanverdunningscorrectie toe wanneer de radiale ingrijping licht is, en laat een proefsnede de rekenkunde bevestigen. Als u kiest tussen geometrieën voor een bepaald materiaal, onze assortiment volhardmetalen vingerfrezen is geordend op werkstukmateriaal, zodat u het gereedschap aan de taak kunt koppelen voordat de cijfers zelfs maar zijn ingevoerd.
