CNC机加工计算器

引言

MachiningCalc 是一个免费的机械师计算器平台，把 CNC 铣削、车削、钻孔和模具工作所需的车间计算集中在一处，省去在两次装夹之间翻手册或翻表格的时间。收录的计算器覆盖真正占用装夹时间的四类工作：切削参数（切削速度、进给速度、车床转速、钻孔速度、加工时间）、孔与螺纹加工（底孔直径、攻丝进给、螺纹尺寸、螺栓圆坐标、位置度）、材料与紧固件数据（金属重量、硬度换算、螺栓扭矩、有效截面积、螺纹剪切、ISO 286 配合），以及注塑工艺参数（锁模力、冷却时间、收缩率、注射量、保压时间、流道设计、成型周期）。全部在浏览器中运行，支持英制和公制输入，并显示所用公式，方便在写进程序前用自己的经验核对。

工作原理

本站的计算大多可归结为少数几个公式，掌握它们就知道该打开哪个计算器。表面速度与主轴转速由 RPM = (SFM × 12) / (π × D) 相联系，其中 D 为刀具或工件直径（英寸）。0.5 英寸硬质合金立铣刀在铝件上以 800 SFM 运行约为 6,100 RPM，而低碳钢按 200 SFM 计算，同一把刀降到约 1,530 RPM。切削速度计算器内置车间实际使用的材料范围：铝 600–1000 SFM、低碳钢 150–250、不锈钢 100–180、钛 40–80，并按 m/min = SFM × 0.3048 换算。转速确定后，进给由 IPM = RPM × 每齿进给 × 齿数 得出，因此三刃刀具在 6,100 RPM、每齿 0.004 英寸时约需 73 IPM，而加工时间为 切削长度 ÷ 进给速度 × 走刀次数 + 装夹时间。孔加工的算法不同：底孔直径等于螺纹大径减去螺距（M8 × 1.25 → 6.75 mm，取市售的 6.8 mm 钻头），螺栓圆上的孔沿节圆半径按 360 ÷ N 度均布，而 GD&T 位置度是与公差带比较的直径值 2 × √(ΔX² + ΔY²)。材料与紧固件数据来自密度和标准：钢 7.85 g/cm³、铝 2.70、304 不锈钢 7.93、钛 4.51；螺栓扭矩为 T = K × D × F，干态 K 约 0.20，润滑后约 0.15；轴承寿命为 L10 = (C/P)^p × 10⁶ / (60n)，球轴承 p = 3，滚子轴承 10/3；ISO 286 的间隙或过盈则取自 H7/h6 一类配合的 IT 5–11 级。

使用场景

• 编制新零件程序：把刀具样本给出的 SFM 和每齿进给推荐值换算成系统真正需要的转速和进给，并在后处理前估算成型周期。
• 中途更换材料：在 6061 上以 6,100 RPM 运行的 1/2 英寸立铣刀，在 1018 钢上需降到约 1,530 RPM，在不锈钢或钛合金上还要更低。
• 攻丝孔装夹：查出 UNC、UNF 或公制螺纹的底孔直径，再核对刚性攻丝进给，使 G84 循环与螺距匹配。
• 报价：按形状和牌号计算金属重量得到材料成本和运输重量，用加工时间得到同一份报价中的工时部分。
• 首件检验：把三坐标测得的 X/Y 偏差换算成 GD&T 位置度，立刻判断孔组是否落在公差带内。
• 装配与夹具：为 SAE 5/8 级或公制 8.8/10.9/12.9 级紧固件选定扭矩，核对铝制螺纹孔的旋合长度与剪切强度，并选择 ISO 286 的过盈或间隙配合。
• 调试注塑模具：由投影面积 × 注射压力求锁模力，由壁厚求冷却时间，再用注射量、保压时间和流道尺寸完成整个周期。

常见问题