Калькулятор ЧПУ

Введение

MachiningCalc — это бесплатный набор станочных калькуляторов, который собирает в одном месте цеховые расчёты для фрезерования с ЧПУ, токарной обработки, сверления и работы с пресс-формами, чтобы между переналадками не приходилось листать справочник или таблицу. Калькуляторы закрывают четыре области, действительно съедающие время подготовки: режимы резания (скорость резания, подача, обороты на токарном станке, сверление, машинное время), отверстия и резьба (диаметр сверла под резьбу, подача при нарезании, размеры резьбы, координаты отверстий на окружности, позиционный допуск), данные по материалам и крепежу (масса металла, перевод твёрдости, момент затяжки, расчётная площадь сечения, срыв резьбы, посадки ISO 286) и параметры литья под давлением (усилие смыкания, время охлаждения, усадка, объём впрыска, время выдержки, литниковая система, время цикла). Всё работает в браузере, принимает ввод в дюймах или миллиметрах и показывает применённую формулу, так что результат можно сверить с собственным опытом до того, как он попадёт в программу.

Как это работает

Большинство расчётов на сайте сводится к нескольким формулам, и знание их сразу подсказывает, какой калькулятор открыть. Скорость резания и частота вращения шпинделя связаны как RPM = (SFM × 12) / (π × D), где D — диаметр инструмента или заготовки в дюймах: твердосплавная фреза 0,5 дюйма при 800 SFM по алюминию даёт около 6 100 об/мин, а по мягкой стали при 200 SFM та же фреза опускается примерно до 1 530 об/мин. Калькулятор скорости резания содержит диапазоны, которыми реально пользуются в цехе: алюминий 600–1000 SFM, мягкая сталь 150–250, нержавеющая сталь 100–180, титан 40–80, и переводит по формуле m/min = SFM × 0,3048. После выбора оборотов подача считается как IPM = обороты × подача на зуб × число зубьев: трёхзубая фреза при 6 100 об/мин и 0,004 дюйма на зуб требует около 73 IPM, а машинное время равно длина резания ÷ подача × число проходов + подготовка. Отверстия считаются иначе: сверло под резьбу — это наружный диаметр резьбы минус шаг (M8 × 1,25 → 6,75 мм, округляется до стандартного сверла 6,8 мм), отверстия на окружности располагаются с шагом 360 ÷ N градусов по радиусу окружности, а позиционный допуск GD&T — это диаметральное значение 2 × √(ΔX² + ΔY²), сравниваемое с полем допуска. Данные по материалам и крепежу берутся из плотностей и стандартов: 7,85 г/см³ для стали, 2,70 для алюминия, 7,93 для нержавеющей стали 304 и 4,51 для титана; момент затяжки из T = K × D × F с K около 0,20 всухую и 0,15 со смазкой; ресурс подшипника из L10 = (C/P)^p × 10⁶ / (60n), где p = 3 для шариковых и 10/3 для роликовых; а зазор или натяг по ISO 286 — из квалитетов IT 5–11 для пар вида H7/h6.

Сценарии использования

• Программирование новой детали: перевести рекомендованные каталогом SFM и подачу на зуб в обороты и подачу, которые реально нужны стойке ЧПУ, и оценить время цикла до постпроцессора.
• Смена материала посреди партии: та же фреза 1/2 дюйма, работавшая на 6 100 об/мин по 6061, должна опуститься примерно до 1 530 об/мин по стали 1018 и ещё ниже по нержавеющей стали или титану.
• Подготовка резьбового отверстия: найти сверло под резьбу для UNC, UNF или метрической резьбы, затем проверить подачу жёсткого нарезания, чтобы цикл G84 соответствовал шагу.
• Расчёт стоимости заказа: масса металла по форме и сплаву даёт стоимость заготовки и вес отгрузки, а машинное время — трудовую часть той же калькуляции.
• Контроль первой детали: перевести отклонения X/Y с КИМ в значение позиционного допуска GD&T и сразу увидеть, укладывается ли группа отверстий в поле допуска.
• Сборка и оснастка: выбрать момент затяжки для крепежа SAE Grade 5/8 или метрического 8.8/10.9/12.9, проверить длину свинчивания на срыв резьбы в алюминиевом приливе и подобрать прессовую или подвижную посадку по ISO 286.
• Отладка пресс-формы: усилие смыкания из проецируемой площади × давление впрыска, время охлаждения из толщины стенки, плюс объём впрыска, время выдержки и сечение литника, чтобы замкнуть цикл.

Часто задаваемые вопросы