راهنمای جامع محاسبه فید ریت و دور اسپیندل در فرزکاری CNC

چرا انتخاب صحیح فید ریت و دور اسپیندل اهمیت دارد؟

دور اسپیندل و فید ریت مستقیماً بر شکل و ضخامت براده اثر می‌گذارند. اگر دور بسیار زیاد باشد، سرعت برشی و حرارت افزایش پیدا می‌کند و ممکن است پوشش یا لبه ابزار زودتر فرسوده شود. اگر فید بیش از حد بالا باشد، بار واردشده به هر پره افزایش یافته و احتمال خمش، لب‌پریدگی یا شکست فرز بیشتر می‌شود.
کاهش بیش از حد فید نیز راه‌حل مناسبی نیست. وقتی Fz بسیار پایین باشد، ابزار ممکن است به‌جای براده‌برداری مؤثر، روی سطح قطعه مالش پیدا کند. نتیجه این وضعیت معمولاً افزایش حرارت، کاهش عمر ابزار و کیفیت سطح نامطلوب است.
محاسبه صحیح فید ریت و دور اسپیندل بر این موارد اثر می‌گذارد:

• عمر فرز کارباید
• کیفیت سطح قطعه
• دقت ابعادی
• احتمال شکستن ابزار
• زمان سیکل ماشین‌کاری
• بار موتور و اسپیندل
• میزان برداشت براده
• هزینه نهایی تولید

هدف، رسیدن به بیشترین دور یا بیشترین فید نیست؛ بلکه باید میان بار مناسب هر پره، عمر ابزار، قدرت دستگاه و بهره‌وری تعادل برقرار شود.

مفاهیم پایه در محاسبه دور و فید فرز CNC

سرعت برشی Vc چیست؟

سرعت برشی یا Vc سرعت خطی لبه ابزار در محیط قطر برشی است و با واحد متر بر دقیقه نوشته می‌شود.
برای مثال:

یعنی لبه محیطی ابزار با سرعت خطی ۱۵۰ متر بر دقیقه نسبت به قطعه حرکت می‌کند.
سرعت برشی به عوامل زیر وابسته است:

• • جنس و سختی قطعه
  • جنس ابزار
  • نوع پوشش
  • قطر ابزار

• نوع عملیات
• میزان درگیری شعاعی و محوری
• استفاده از کولانت
• توصیه سازنده ابزار

چگونه Vc مناسب را برای فرز کارباید انتخاب کنیم؟

سرعت برشی Vc یک مقدار ثابت برای تمام فرزهای کارباید نیست. مقدار مناسب آن باید بر اساس جنس و سختی قطعه، جنس و گرید ابزار، پوشش، قطر ابزار، نوع عملیات، میزان درگیری شعاعی Ae و عمق برش Ap انتخاب شود.

بهترین نقطه شروع برای انتخاب Vc، جدول پارامترهای برش سازنده همان ابزار است. استفاده از یک مقدار Vc عمومی برای تمام فرزهای کارباید می‌تواند باعث افزایش حرارت، سایش سریع ابزار یا کاهش پایداری فرایند شود.

مراحل انتخاب Vc

1. جنس و سختی قطعه را مشخص کنید.
2. مدل دقیق فرز، قطر، تعداد پره، گرید و پوشش ابزار را مشخص کنید.
3. نوع عملیات مانند شیارزنی، فرزکاری جانبی یا خشن‌کاری را تعیین کنید.
4. میزان درگیری شعاعی Ae و عمق برش Ap را مشخص کنید.
5. Vc پیشنهادی را از کاتالوگ همان ابزار انتخاب کنید.
6. با استفاده از Vc و قطر مؤثر ابزار، RPM را محاسبه کنید.
7. اگر RPM محاسبه‌شده از حداکثر دور دستگاه بیشتر بود، دور واقعی دستگاه را در محاسبه Feed Rate لحاظ کنید.

نکته مهم: حتی برای یک ابزار مشخص، مقدار Vc می‌تواند با تغییر جنس قطعه یا میزان درگیری Ae تغییر کند. بنابراین بهتر است مقدار Vc از داده‌های سازنده همان ابزار و شرایط واقعی ماشین‌کاری انتخاب شود.

پارامترهای موردنیاز برای محاسبه دور و فید CNC

برای محاسبه RPM و Feed Rate در فرزکاری CNC، چند پارامتر اصلی باید مشخص باشند. جدول زیر خلاصه مهم‌ترین متغیرهای مورد استفاده در محاسبات این مقاله را نشان می‌دهد.

این پارامترها در کنار یکدیگر برای تعیین شرایط اولیه ماشین‌کاری استفاده می‌شوند. Vc و Fz باید تا حد امکان از کاتالوگ همان ابزار انتخاب شوند و سپس با توجه به ظرفیت دستگاه و شرایط واقعی ماشین‌کاری اصلاح شوند.

دور اسپیندل یا RPM چیست؟

RPM تعداد چرخش ابزار در یک دقیقه است. برای رسیدن به یک سرعت برشی ثابت، ابزار کوچک‌تر باید با RPM بیشتری بچرخد.
برای مثال، فرز قطر ۸ برای رسیدن به Vc برابر با فرز قطر ۱۲، به دور بیشتری نیاز دارد.

Fz یا پیشروی هر دندانه چیست؟

Fz یا پیشروی هر دندانه، مقدار پیشروی خطی ابزار به ازای هر دندانه درگیر در هر دور اسپیندل است و معمولاً با واحد mm/tooth بیان می‌شود.

برای مثال، Fz برابر با ۰٫۰۵ میلی‌متر بر دندانه یعنی در هر دور اسپیندل، به ازای هر دندانه مؤثر ابزار، مقدار پیشروی مبنا ۰٫۰۵ میلی‌متر در نظر گرفته می‌شود.

تعداد پره Z و دندانه‌های مؤثر

Z یا zc: تعداد دندانه‌های مؤثر در محاسبه Feed Rate

Z تعداد پره‌های ابزار است و در ابزارهای معمولی که همه پره‌ها در براده‌برداری مؤثر هستند، تعداد دندانه‌های مؤثر معمولاً با تعداد پره‌های ابزار برابر است.

• فرز دوپر: Z = 2
• فرز سه‌پر: Z = 3
• فرز چهارپر: Z = 4
• فرز پنج‌پر: Z = 5

در برخی شرایط خاص، تعداد دندانه‌های مؤثر ممکن است با تعداد اسمی پره‌های ابزار یکسان نباشد. به همین دلیل در منابع فنی، نماد zc برای تعداد لبه‌های مؤثر نیز استفاده می‌شود. در محاسبات عمومی این مقاله، زمانی که تمام پره‌ها مؤثر در نظر گرفته می‌شوند، Z و zc را برابر با تعداد پره‌های ابزار در نظر می‌گیریم.

با ثابت‌بودن RPM و Fz، افزایش تعداد پره‌های مؤثر باعث افزایش Feed Rate می‌شود. تعداد پره مناسب به جنس قطعه، فضای تخلیه براده و نوع عملیات بستگی دارد. مدل‌های مختلف فرز تخت کارباید معمولاً با تعداد پره‌های متفاوت برای کاربردهای مختلف عرضه می‌شوند.

عمق و عرض درگیری Ap و Ae

Ap = عمق محوری برش
Ae = عرض شعاعی درگیری
برای فرز قطر ۱۰:

• شیارزنی کامل: Ae = 10 mm
• درگیری ۵۰ درصد: Ae = 5 mm
• درگیری ۲۵ درصد: Ae = 2.5 mm

با کاهش Ae، قوس درگیری ابزار و ضخامت متوسط براده تغییر می‌کند. به همین دلیل سازنده ابزار ممکن است برای برخی محدوده‌های Ae، سرعت برشی و Fz بالاتری پیشنهاد کند. مقدار این افزایش باید از جدول یا ضریب اصلاح همان ابزار تعیین شود و نمی‌توان آن را به‌صورت یک قانون ثابت برای همه ابزارها در نظر گرفت.

چگونه RPM فرز CNC را محاسبه کنیم؟

برای محاسبه دور اسپیندل فرز CNC، ابتدا باید سرعت برشی مناسب ابزار یعنی Vc و قطر مؤثر ابزار در ناحیه برش یعنی D مشخص شود. سپس می‌توان RPM موردنیاز را با فرمول زیر محاسبه کرد.

پارامترهای مورد استفاده در فرمول RPM

• Vc: سرعت برشی بر حسب متر بر دقیقه
• D: قطر مؤثر ابزار در ناحیه برش، بر حسب میلی‌متر
• π: عدد ۳٫۱۴۱۶
• RPM: دور اسپیندل بر حسب دور در دقیقه

در بسیاری از محاسبات عمومی، زمانی که قطر ابزار در طول ناحیه برش ثابت است، می‌توان قطر اسمی ابزار را به‌عنوان D در نظر گرفت.

این رابطه مطابق فرمول‌های متریک فرزکاری Sandvik Coromant است که دور اسپیندل را بر اساس سرعت برشی و قطر مؤثر ابزار محاسبه می‌کند.

مثال محاسبه RPM فرز قطر ۱۰ میلی‌متر

فرض کنیم سرعت برشی پیشنهادی برای یک عملیات مشخص برابر با 150 m/min و قطر ابزار 10 mm باشد:

بنابراین دور محاسبه‌شده اسپیندل تقریباً 4775 RPM است.

اگر RPM محاسبه‌شده با ظرفیت دستگاه هماهنگ نباشد، باید حداکثر دور مجاز دستگاه را در نظر گرفت و Feed Rate را نیز بر اساس RPM واقعی دستگاه دوباره محاسبه کرد.

مثال مقایسه فرز قطر ۸، ۱۰ و ۱۲

فرض کنیم:
Vc = 150 m/min

این جدول نشان می‌دهد که با افزایش قطر ابزار، RPM موردنیاز کاهش پیدا می‌کند.

چگونه Feed Rate را از روی RPM و Fz محاسبه کنیم؟

برای محاسبه فید ریت در فرزکاری CNC، کافی است پیشروی هر دندانه Fz، تعداد دندانه‌های مؤثر Z و دور اسپیندل RPM را در یکدیگر ضرب کنیم.

فرمول فید ریت:

در این فرمول:

• • Fz: پیشروی هر دندانه
  • Z: تعداد دندانه‌های مؤثر در محاسبه Feed Rate
  • RPM: دور اسپیندل
  • Feed Rate: فید دستگاه بر حسب میلی‌متر بر دقیقه

در راهنمای فرمول‌های فرزکاری Sandvik نیز فید میز از حاصل‌ضرب پیشروی هر دندانه، تعداد لبه‌های مؤثر و دور اسپیندل به دست می‌آید.

مثال ساده

فرض کنیم:

محاسبه فید:

بنابراین پارامتر دستگاه به‌صورت تقریبی خواهد بود:

محاسبه معکوس Fz از روی برنامه دستگاه

گاهی RPM و Feed یک برنامه را در اختیار داریم و می‌خواهیم بدانیم بار واقعی هر پره چقدر است.
فرمول:

مثلاً برای فرز چهارپر:

بنابراین فقط نگاه‌کردن به عدد Feed کافی نیست. فید ۱۸۰۰ در دور ۶۰۰۰ با چهار پره، با فید ۱۸۰۰ در دور ۳۰۰۰ شرایط یکسانی ایجاد نمی‌کند.

اگر RPM محاسبه‌شده با ظرفیت دستگاه هماهنگ نباشد چه کنیم؟

ممکن است RPM به‌دست‌آمده از فرمول، بیشتر از حداکثر دور اسپیندل دستگاه CNC باشد. در این حالت نباید RPM محاسبه‌شده را مستقیماً در برنامه وارد کرد. ابتدا باید دور را به حداکثر مجاز دستگاه محدود کرد و سپس Feed Rate را بر اساس RPM واقعی دوباره محاسبه کرد.

مراحل تنظیم RPM و Feed Rate

1. RPM محاسبه‌شده را با حداکثر دور مجاز دستگاه مقایسه کنید.
2. اگر RPM محاسبه‌شده بیشتر از ظرفیت دستگاه بود، دور را روی حداکثر مجاز دستگاه قرار دهید.
3. Fz انتخاب‌شده را بر اساس کاتالوگ ابزار حفظ کنید، مگر اینکه شرایط ماشین‌کاری نیاز به اصلاح آن داشته باشد.
4. Feed Rate را با RPM واقعی دستگاه دوباره محاسبه کنید.
5. در نهایت توان، گشتاور، صلبیت دستگاه، طول بیرون‌آمدگی ابزار، Ap و Ae را نیز بررسی کنید.

مثال: محدودیت دستگاه ۸۰۰۰ RPM

فرض کنیم RPM محاسبه‌شده برای یک فرز کارباید ۱۰ میلی‌متر برابر با ۸۰۲۱ دور بر دقیقه باشد، اما حداکثر دور اسپیندل دستگاه ۸۰۰۰ RPM است.

در این شرایط، RPM واقعی دستگاه برابر با ۸۰۰۰ در نظر گرفته می‌شود و Feed Rate باید با همین دور محاسبه شود:

بنابراین پارامتر قابل‌استفاده از نظر محدودیت دور دستگاه:

نکته: محدودکردن RPM فقط یکی از محدودیت‌های ماشین است. حتی اگر RPM و Feed از نظر فرمول صحیح باشند، توان و گشتاور اسپیندل، صلبیت دستگاه، طول بیرون‌آمدگی ابزار و مقدار Ap و Ae نیز باید با شرایط ماشین‌کاری هماهنگ باشند.

جدول Vc و Fz فرز قطر ۱۰ بر اساس داده‌های Sandvik

برای حرفه‌ای‌ترشدن محاسبات، یک فرز کارباید چهارپره قطر ۱۰ از خانواده CoroMill Plura HD را بررسی می‌کنیم.

فولاد کربنی متوسط

فولاد کم‌آلیاژ تا حدود ۳۰۰ HB

فولاد پرآلیاژ تا حدود ۳۸۰ HB

استنلس استیل آستنیتی مانند 304

چدن خاکستری

تیتانیوم

این اطلاعات یک نکته بسیار مهم را مشخص می‌کنند:

Fz فرز قطر ۱۰ یک عدد ثابت نیست. در یک ابزار مشخص، Fz ممکن است بر اساس متریال و عرض درگیری از حدود ۰٫۰۳۵ تا ۰٫۰۸ میلی‌متر بر دندانه تغییر کند.

برای مشاهده مدل‌های موجود و مقایسه مشخصات می‌توانید به صفحه فرز تخت کارباید قطر ۱۰ میلی‌متر مراجعه کنید.

مثال‌های محاسبه دور و فید فرز قطر ۱۰

مثال اول: فرز قطر ۱۰ روی فولاد کربنی در شیار کامل

مشخصات:

محاسبه دور اسپیندل

محاسبه فید ریت

پارامتر اولیه:

مثال دوم: همان ابزار با درگیری ۵۰ درصد

در این حالت:

RPM:

Feed:

پارامتر اولیه:

در این مثال، کاهش Ae مطابق داده کاتالوگی ابزار امکان استفاده از Vc و Fz بالاتر را فراهم کرده است؛ بنابراین RPM و Feed Rate نیز افزایش یافته‌اند. این تغییر را نباید به‌عنوان یک قانون ثابت برای تمام ابزارها در نظر گرفت.

مثال سوم: درگیری ۲۵ درصد و دستگاه ۸۰۰۰ دور

مشخصات کاتالوگی:

دور محاسبه‌شده:

اگر حداکثر دور دستگاه ۸۰۰۰ باشد، دور را روی ۸۰۰۰ تنظیم می‌کنیم و Feed Rate را با دور واقعی محاسبه می‌کنیم:

پارامتر قابل‌استفاده:

مثال فرز قطر ۱۰ روی استنلس استیل 304

برای شیار کامل:

RPM:

Feed:

پارامتر اولیه:

در استنلس استیل باید از توقف ابزار، مالش طولانی و تجمع براده جلوگیری شود. CoroMill Plura HD در هندسه مخصوص استنلس از خروج داخلی کولانت برای کنترل بهتر براده و دما استفاده می‌کند. (Sandvik Coromant)

تأثیر قطر ابزار بر Fz

با افزایش قطر ابزار، استحکام مغزی و لبه ابزار معمولاً افزایش پیدا می‌کند؛ بنابراین در یک خانواده ابزار، Fz پیشنهادی نیز می‌تواند بیشتر شود.
برای نمونه، کاتالوگ رسمی Kennametal GOmill Pro برای فرزکاری جانبی فولادهای گروه P0 و P1 مقادیر زیر را ارائه می‌کند:

همچنین انتخاب میان قطرهای ۸، ۱۰ و ۱۲ فقط بر اساس مقدار Fz انجام نمی‌شود و باید شعاع گوشه، عمق عملیات، صلبیت ابزار و فضای قطعه نیز بررسی شود. برای توضیحات کامل‌تر، مقاله انتخاب قطر مناسب فرز برای CNC را مطالعه کنید.

تأثیر Ae بر Fz و Vc

وقتی عرض درگیری شعاعی کاهش پیدا می‌کند:

• مدت حضور پره داخل برش کمتر می‌شود.
• حرارت کمتری در هر ورود ایجاد می‌شود.
• ضخامت واقعی براده کاهش پیدا می‌کند.
• امکان افزایش Vc و Fz به وجود می‌آید.

Sandvik در مطلب قوس درگیری ابزار و تشکیل براده در فرزکاری توضیح می‌دهد که قوس درگیری کمتر، زمان برش و حرارت را کاهش می‌دهد و به دلیل نازک‌ترشدن براده می‌تواند امکان افزایش Vc و Fz را فراهم کند.
بااین‌حال، افزایش Fz در Ae پایین باید بر اساس ضریب کاتالوگ یا داده ابزار انجام شود. افزایش تجربی و بدون محاسبه ممکن است باعث فشار بیش از حد هنگام ورود به گوشه‌ها یا تغییر ناگهانی درگیری شود.
افزایش Fz در درگیری شعاعی کم در نگاه اول ممکن است عجیب به نظر برسد. دلیل این موضوع پدیده Chip Thinning یا نازک‌شدن براده است. وقتی Ae کاهش پیدا می‌کند، ضخامت واقعی براده از Fz برنامه‌ریزی‌شده کمتر می‌شود. به همین دلیل، سازنده ابزار ممکن است برای حفظ ضخامت مناسب براده، Fz بیشتری پیشنهاد کند.

ورود ابزار به قطعه و کنترل فید در گوشه‌ها

در ورود مستقیم، ممکن است در خروج لبه از قطعه براده ضخیم تشکیل شود. در راهنمای مسیر حرکت ابزار و تشکیل براده Sandvik دو راهکار برای ورود نرم‌تر پیشنهاد شده است: کاهش فید تا رسیدن ابزار به درگیری کامل و استفاده از حرکت Roll-in.
در گوشه‌های داخلی نیز زاویه درگیری ابزار افزایش پیدا می‌کند. اگر Feed ثابت بماند، بار ابزار ناگهان بالا می‌رود. در برنامه CAM بهتر است از این روش‌ها استفاده شود:

• کاهش Feed در گوشه
• استفاده از مسیر Trochoidal یا Dynamic
• افزایش شعاع حرکت مرکز ابزار
• جلوگیری از تغییر جهت ناگهانی
• حفظ Ae تقریباً ثابت

مثال جداگانه: محاسبه دور و فید هولدر APKT قطر ۳۲

فرمول محاسبه برای ابزار اینسرت‌خور نیز همان است، اما Vc و Fz باید از کاتالوگ اینسرت و هولدر انتخاب شوند.
فرض کنیم:
توجه: اعداد این مثال صرفاً برای نمایش روش محاسبه هستند. Vc و Fz واقعی باید از کاتالوگ همان هولدر، اینسرت، گرید و براده‌شکن انتخاب شوند.

RPM:

Feed:

پارامتر محاسباتی:

مقادیر فرز کارباید یکپارچه را نباید برای APKT استفاده کرد. اندازه اینسرت، براده‌شکن، گرید، زاویه ورود و تعداد اینسرت‌ها در تعیین Fz هولدر نقش دارند.

اشتباهات رایج در محاسبه فید ریت و دور اسپیندل

استفاده از RPM ثابت برای تمام قطرها

با تغییر قطر ابزار، دور اسپیندل باید دوباره محاسبه شود.

توجه‌کردن فقط به Feed

عدد فید بدون RPM، Fz و تعداد پره‌ها اطلاعات کاملی ارائه نمی‌دهد.

کاهش دور بدون کاهش فید

این کار Fz واقعی را افزایش می‌دهد و ممکن است باعث اضافه‌بار ابزار شود.

کاهش بیش از حد فید

فید بسیار پایین می‌تواند باعث مالش و افزایش حرارت شود.

استفاده از پارامتر Side Milling برای Slotting

شیار کامل قوس درگیری بیشتری دارد و معمولاً به شرایط محافظه‌کارانه‌تری نیاز دارد.

استفاده از اعداد یک برند برای برند دیگر

حتی دو فرز کارباید قطر ۱۰ می‌توانند به دلیل تفاوت پوشش و هندسه، Vc و Fz متفاوتی داشته باشند.

نادیده‌گرفتن طول بیرون‌آمدگی

هرچه ابزار بیشتر از هولدر بیرون باشد، خمش و احتمال لرزش افزایش پیدا می‌کند. برای شیارها و دیواره‌های عمیق بهتر است به‌جای افزایش بی‌دلیل بیرون‌آمدگی ابزار معمولی، از فرز لانگ‌نک کارباید با طول گردن متناسب استفاده شود.

نادیده‌گرفتن توان اسپیندل

ممکن است RPM و Feed از نظر فرمول صحیح باشند، اما دستگاه توان لازم برای Ap و Ae انتخاب‌شده را نداشته باشد.

روش استاندارد تنظیم دور و فید در کارگاه

برای هر عملیات این مراحل را انجام دهید:

1. جنس و سختی قطعه را مشخص کنید.
2. مدل دقیق ابزار، قطر، پوشش و تعداد پره را تعیین کنید.
3. نوع عملیات، Ap و Ae را مشخص کنید.
4. Vc را از کاتالوگ همان ابزار بردارید.
5. RPM را محاسبه کنید.
6. Fz مناسب همان قطر را انتخاب کنید.
7. Feed Rate را محاسبه کنید.
8. محدودیت دور، فید، توان و گشتاور دستگاه را بررسی کنید.
9. برش آزمایشی کوتاه انجام دهید.
10. صدا، لرزش، شکل براده و بار اسپیندل را کنترل کنید.
11. سایش تمام پره‌ها را بررسی کنید.
12. هر بار فقط یک پارامتر را اصلاح کنید.

سؤالات متداول درباره فید ریت و دور اسپیندل

فرمول محاسبه فید ریت فرز CNC چیست؟

فرمول کلی محاسبه فید ریت در فرزکاری CNC به‌صورت Feed Rate = Fz × Z × RPM است. در این رابطه Fz پیشروی هر دندانه، Z تعداد دندانه‌های مؤثر و RPM دور اسپیندل است.

RPM فرز CNC چگونه محاسبه می‌شود؟

برای محاسبه RPM از رابطه RPM = (Vc × 1000) ÷ (π × D) استفاده می‌شود. Vc سرعت برشی، D قطر مؤثر ابزار و RPM دور اسپیندل است.

Fz در فرزکاری CNC چیست؟

Fz یا Feed per Tooth مقدار پیشروی به ازای هر دندانه ابزار است و معمولاً با واحد mm/tooth بیان می‌شود. مقدار مناسب Fz باید بر اساس ابزار، جنس قطعه، نوع عملیات و شرایط ماشین‌کاری انتخاب شود.

Fz مناسب فرز قطر ۱۰ چقدر است؟

یک مقدار ثابت برای تمام فرزهای قطر ۱۰ وجود ندارد. در داده‌های بررسی‌شده Sandvik، Fz فرز چهارپره قطر ۱۰ بسته به متریال و میزان درگیری تغییر می‌کند. بنابراین Fz باید از کاتالوگ ابزار دقیق انتخاب شود.

چگونه Vc مناسب برای فرز کارباید را انتخاب کنیم؟

بهترین روش این است که Vc از کاتالوگ سازنده همان ابزار و بر اساس جنس و سختی قطعه، نوع عملیات، قطر ابزار، پوشش و میزان درگیری Ae انتخاب شود. استفاده از یک Vc ثابت برای تمام فرزهای کارباید توصیه نمی‌شود.

اگر RPM محاسبه‌شده بیشتر از حداکثر دور دستگاه باشد چه کنیم؟

RPM را روی حداکثر مجاز دستگاه قرار دهید و سپس Feed Rate را با RPM واقعی دستگاه و Fz انتخاب‌شده دوباره محاسبه کنید. در کنار این موضوع، توان و گشتاور اسپیندل و شرایط کلی ماشین‌کاری نیز باید بررسی شوند.

آیا فید ریت بالاتر همیشه بهتر است؟

خیر. Feed Rate باید با RPM، Fz، تعداد دندانه‌های مؤثر، Ap، Ae، استحکام ابزار و توان دستگاه هماهنگ باشد. افزایش بیش از حد فید می‌تواند باعث افزایش بار ابزار، لرزش، لب‌پریدگی یا شکست ابزار شود.

آیا افزایش تعداد پره‌ها باعث افزایش Feed Rate می‌شود؟

با ثابت‌بودن RPM و Fz، افزایش تعداد دندانه‌های مؤثر باعث افزایش Feed Rate می‌شود. بااین‌حال، تعداد پره مناسب به جنس قطعه، فضای تخلیه براده، نوع عملیات، پایداری ماشین و توان دستگاه بستگی دارد.

آیا می‌توان از Fz فرز کارباید برای هولدر APKT استفاده کرد؟

خیر. Fz ابزارهای اینسرت‌خور باید بر اساس کاتالوگ همان هولدر، اینسرت، گرید، براده‌شکن و تعداد اینسرت‌های مؤثر انتخاب شود.

آیا می‌توان Fz یک فرز کارباید را برای ابزار دیگری استفاده کرد؟

به‌طور کلی نباید Fz یک ابزار را مستقیماً برای ابزار دیگری استفاده کرد. حتی ابزارهای هم‌قطر می‌توانند به دلیل تفاوت در هندسه، پوشش، گرید و تعداد پره، مقادیر متفاوتی برای Vc و Fz داشته باشند.

جمع‌بندی

محاسبه فید ریت و دور اسپیندل در فرزکاری CNC از دو مقدار اصلی شروع می‌شود:

Vc = سرعت برشی

Fz = پیشروی هر دندانه

سپس:

RPM = (Vc × 1000) ÷ (π × D)

و:

Feed Rate = Fz × Z × RPM

داده‌های Sandvik برای فرز کارباید چهارپر قطر ۱۰ نشان می‌دهند که میزان درگیری ابزار تأثیر زیادی بر پارامترهای برش دارد. برای مثال، در یک فولاد کربنی متوسط، شرایط می‌تواند از Vc=150 و Fz=0.05 در شیار کامل، تا Vc=252 و Fz=0.08 در درگیری ۲۵ درصد تغییر کند.
بنابراین نمی‌توان برای هر فرز قطر ۱۰ یک دور یا فید ثابت تعریف کرد. ابزار، متریال، درصد درگیری، تعداد پره، طول بیرون‌آمدگی و توان دستگاه باید هم‌زمان بررسی شوند.

برای مطالعه سایر مطالب تخصصی درباره انتخاب ابزار، پارامترهای برش و برنامه‌نویسی CNC، به بخش آموزش ماشین‌کاری CNC مراجعه کنید.

منابع فنی مقاله

1. 
   فرمول‌ها و تعاریف فرزکاری Sandvik Coromant
   منبع فرمول محاسبه سرعت برشی، دور اسپیندل، فید ریت و پیشروی هر دندانه.
2. 
   معرفی خانواده CoroMill Plura HD
   معرفی ابزارهای فرز کارباید CoroMill Plura HD برای خشن‌کاری فولاد و استنلس.
3. 
   مشخصات فرز چهارپره قطر ۱۰ CoroMill Plura HD
   صفحه مشخصات ابزار قطر ۱۰ میلی‌متر مورد بررسی در مثال‌های مقاله.
4. 
   کاتالوگ داده‌های برشی CoroMill Plura HD
   منبع مقادیر Vc و Fz مربوط به متریال‌ها و درصدهای مختلف درگیری شعاعی.
5. 
   داده‌های فنی Kennametal GOmill Pro
   منبع مقایسه Fz فرزهای قطر ۸، ۱۰ و ۱۲ میلی‌متر و اصلاح فید برای شیارزنی.
6. 
   مسیر ابزار و تشکیل براده در فرزکاری
   منبع توضیحات مربوط به قوس درگیری، Chip Thinning، کاهش Ae و ورود Roll-in.

مقادیر این مقاله نقطه شروع هستند. تنظیم نهایی دور و فید باید با توجه به مدل دقیق ابزار، گرید، پوشش، جنس قطعه، میزان درگیری، طول بیرون‌آمدگی و توان دستگاه انجام شود.

 

برای تنظیم دور اسپیندل و فید ریت نیاز به راهنمایی دارید؟

برای انتخاب Vc و Fz مناسب، محاسبه RPM و Feed Rate و تنظیم پارامترها بر اساس ابزار، جنس قطعه و شرایط ماشین‌کاری، با بخش فنی گروه صنعتی آراد در ارتباط باشید.

دریافت مشاوره تنظیم دور و فید