Wie berechnet man die Bearbeitungszeit beim Planfräsen, Abstechen und Tiefstechen?

 

Die Berechnung der Bearbeitungszeit für Plandrehen, Schlichten und Tiefstechen ist aus folgenden Gründen schwierig:

 

• Die Spindeldrehzahl ändert sich kontinuierlich.
• Die Schnittgeschwindigkeit wird durch die Maximaldrehzahl der Maschine begrenzt.

 

 

 

Einheit:

• Die Zeit wird in Minuten gemessen.
• Der Durchmesser wird in Zoll oder Millimetern gemessen.
• Die Schnittgeschwindigkeit (SFM) wird in Metern/Minute angegeben.
• Die Vorschubgeschwindigkeit wird in IPR-Einheiten oder Millimetern/Umdrehung angegeben.

 

Für die nachfolgend verwendete Formel gelten folgende Parameter:

– Startdurchmesser der Bearbeitung

– Enddurchmesser der Bearbeitung

– Maximale Spindeldrehzahl der Maschine

– Schnittgeschwindigkeit

– Vorschubgeschwindigkeit

– Spanndurchmesser: der Durchmesser, bei dem die maximale Spindeldrehzahl der Maschine die Schnittgeschwindigkeit begrenzt

– Bearbeitungszeit für Durchmesser größer als Spanndurchmesser

– Bearbeitungszeit für Durchmesser kleiner als der Spanndurchmesser

T– Gesamtzykluszeit

 

Aufgrund des konstanten Durchmessers ist die Berechnung der Bearbeitungszeit beim Längsdrehen recht einfach. Daher bleiben während des gesamten Vorgangs die Schnitt- und Spindeldrehzahlen unverändert und es gilt die folgende einfache Formel (wobei l die zu drehende Distanz ist).

 

T =

 

Beim Plandrehen, Abstechen und Einstechen ändert sich der Durchmesser kontinuierlich und die gesamte Schnittzeit sollte durch Integration berechnet werden.

 

= = π ×

 

In metrischen Einheiten sollte die Konstante 12 durch 1000 ersetzt werden.

 

Die Situation wird durch die maximale Spindeldrehzahlbegrenzung (n max) jeder Maschine noch komplexer. Um die Schnittgeschwindigkeit (Vc) beizubehalten, wird die Spindeldrehzahl (n) erhöht, wenn die Maschine von d1 nach d2 wechselt.

 

n =

 

In metrischen Einheiten sollte die Konstante 12 durch 1000 ersetzt werden.

 

Ab einem bestimmten Durchmesser erreicht n den Wert n max. Dieser Durchmesser wird als „Klemmdurchmesser“ (dc) bezeichnet, da ab diesem Durchmesser die Spindeldrehzahl „geklemmt“ wird und die Schnittgeschwindigkeit abnimmt.

 

=

 

In metrischen Einheiten sollte die Konstante 12 durch 1000 ersetzt werden.

 

Die erste Formel t1 gilt nur für Durchmesser, die größer als der Klemmdurchmesser sind. Für Durchmesser, die kleiner als der Klemmdurchmesser sind, gilt eine andere und einfachere Formel.

=

 

Klemmbedingungen

 

Um die Berechnung richtig durchführen zu können, ist zunächst die Ermittlung der Verhältnisse hinsichtlich des Klemmdurchmessers notwendig.

 

 

Situation 1: Sowohl der Anfangs- als auch der Endbearbeitungsdurchmesser sind größer als der Spanndurchmesser.

T = =

 

Situation 2: Der Spanndurchmesser liegt zwischen dem Anfangs- und Endbearbeitungsdurchmesser.

T = =

 

Situation 3: Sowohl der Anfangs- als auch der Endbearbeitungsdurchmesser sind kleiner als der Spanndurchmesser.

T = =

 

In metrischen Einheiten sollte die Konstante 12 durch 1000 ersetzt werden.