Werkzeugwechselkosten bei optimaler Spindeldrehzahl Taschenrechner

✖Mit den Werkzeugkosten sind die Kosten gemeint, die mit der Anschaffung und Verwendung von Schneidwerkzeugen für verschiedene Bearbeitungsvorgänge verbunden sind.ⓘ Kosten eines Werkzeugs [C_t]			+10% -10%
✖Die maximale Werkzeugstandzeit ist die unter den Referenzbearbeitungsbedingungen erreichte Werkzeugstandzeit.ⓘ Maximale Werkzeuglebensdauer [T_max]			+10% -10%
✖Die Spindelrotationsfrequenz ist die Anzahl der Umdrehungen, die die Spindel der Maschine zum Schneiden pro Sekunde macht.ⓘ Rotationsfrequenz der Spindel [n_s]			+10% -10%
✖Der Außenradius des Werkstücks ist der Radius der äußersten Oberfläche des Werkstücks, weg vom Bearbeitungswerkzeug.ⓘ Außenradius des Werkstücks [R_o]			+10% -10%
✖Die Referenzschnittgeschwindigkeit ist die Schnittgeschwindigkeit des unter den Referenzbearbeitungsbedingungen verwendeten Werkzeugs.ⓘ Referenz-Schnittgeschwindigkeit [V_ref]			+10% -10%
✖Der Taylor-Lebensdauerexponent ist ein experimenteller Exponent, mit dessen Hilfe sich die Werkzeugverschleißrate quantifizieren lässt.ⓘ Taylors Standzeitexponent [n]			+10% -10%
✖Das Werkstückradiusverhältnis ist das Verhältnis des Innenradius des Werkstücks zu seinem Außenradius.ⓘ Werkstückradiusverhältnis [a_r]			+10% -10%

✖Die Kosten für den Wechsel jedes Werkzeugs sind die Kosten, die durch die Zeit entstehen, die der Bediener zum Wechseln eines Werkzeugs benötigt, wenn er stundenweise bezahlt wird.ⓘ Werkzeugwechselkosten bei optimaler Spindeldrehzahl [C_CT]

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Formel

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Werkzeugwechselkosten bei optimaler Spindeldrehzahl

Formel

`"C"_{"CT"} = ("C"_{"t"}*"T"_{"max"}/((("n"_{"s"}*2*pi*"R"_{"o"}/"V"_{"ref"})^(1/"n"))*(1-("a"_{"r"}^((1+"n")/"n")))*(1-"n")/((1+"n")*(1-"a"_{"r"}))))-"C"_{"t"}`

Beispiel

`"259475.3"=("158.8131"*"7000min"/((("10Hz"*2*pi*"31.63959mm"/"5000mm/min")^(1/"0.512942"))*(1-(("0.45")^((1+"0.512942")/"0.512942")))*(1-"0.512942")/((1+"0.512942")*(1-"0.45"))))-"158.8131"`

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Werkzeugwechselkosten bei optimaler Spindeldrehzahl Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Kosten für den Wechsel jedes Werkzeugs = (Kosten eines Werkzeugs*Maximale Werkzeuglebensdauer/(((Rotationsfrequenz der Spindel*2*pi*Außenradius des Werkstücks/Referenz-Schnittgeschwindigkeit)^(1/Taylors Standzeitexponent))*(1-(Werkstückradiusverhältnis^((1+Taylors Standzeitexponent)/Taylors Standzeitexponent)))*(1-Taylors Standzeitexponent)/((1+Taylors Standzeitexponent)*(1-Werkstückradiusverhältnis))))-Kosten eines Werkzeugs
C_CT = (C_t*T_max/(((n_s*2*pi*R_o/V_ref)^(1/n))*(1-(a_r^((1+n)/n)))*(1-n)/((1+n)*(1-a_r))))-C_t
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 8 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Variablen

Kosten für den Wechsel jedes Werkzeugs - Die Kosten für den Wechsel jedes Werkzeugs sind die Kosten, die durch die Zeit entstehen, die der Bediener zum Wechseln eines Werkzeugs benötigt, wenn er stundenweise bezahlt wird.
Kosten eines Werkzeugs - Mit den Werkzeugkosten sind die Kosten gemeint, die mit der Anschaffung und Verwendung von Schneidwerkzeugen für verschiedene Bearbeitungsvorgänge verbunden sind.
Maximale Werkzeuglebensdauer - (Gemessen in Zweite) - Die maximale Werkzeugstandzeit ist die unter den Referenzbearbeitungsbedingungen erreichte Werkzeugstandzeit.
Rotationsfrequenz der Spindel - (Gemessen in Hertz) - Die Spindelrotationsfrequenz ist die Anzahl der Umdrehungen, die die Spindel der Maschine zum Schneiden pro Sekunde macht.
Außenradius des Werkstücks - (Gemessen in Meter) - Der Außenradius des Werkstücks ist der Radius der äußersten Oberfläche des Werkstücks, weg vom Bearbeitungswerkzeug.
Referenz-Schnittgeschwindigkeit - (Gemessen in Meter pro Sekunde) - Die Referenzschnittgeschwindigkeit ist die Schnittgeschwindigkeit des unter den Referenzbearbeitungsbedingungen verwendeten Werkzeugs.
Taylors Standzeitexponent - Der Taylor-Lebensdauerexponent ist ein experimenteller Exponent, mit dessen Hilfe sich die Werkzeugverschleißrate quantifizieren lässt.
Werkstückradiusverhältnis - Das Werkstückradiusverhältnis ist das Verhältnis des Innenradius des Werkstücks zu seinem Außenradius.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Kosten eines Werkzeugs: 158.8131 --> Keine Konvertierung erforderlich
Maximale Werkzeuglebensdauer: 7000 Minute --> 420000 Zweite (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Rotationsfrequenz der Spindel: 10 Hertz --> 10 Hertz Keine Konvertierung erforderlich
Außenradius des Werkstücks: 31.63959 Millimeter --> 0.03163959 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Referenz-Schnittgeschwindigkeit: 5000 Millimeter pro Minute --> 0.0833333333333333 Meter pro Sekunde (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Taylors Standzeitexponent: 0.512942 --> Keine Konvertierung erforderlich
Werkstückradiusverhältnis: 0.45 --> Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

C_CT = (C_t*T_max/(((n_s*2*pi*R_o/V_ref)^(1/n))*(1-(a_r^((1+n)/n)))*(1-n)/((1+n)*(1-a_r))))-C_t --> (158.8131*420000/(((10*2*pi*0.03163959/0.0833333333333333)^(1/0.512942))*(1-(0.45^((1+0.512942)/0.512942)))*(1-0.512942)/((1+0.512942)*(1-0.45))))-158.8131

Auswerten ... ...

C_CT = 259475.273220129

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

259475.273220129 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

259475.273220129 ≈ 259475.3 <-- Kosten für den Wechsel jedes Werkzeugs

(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Kumar Siddhant

Indisches Institut für Informationstechnologie, Design und Fertigung (IIITDM), Jabalpur

Kumar Siddhant hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Parul Keshav

Nationales Institut für Technologie (NIT), Srinagar

Parul Keshav hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner verifiziert!

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Referenzstandzeit bei optimaler Spindeldrehzahl

Gehen Referenz-Werkzeuglebensdauer = (((Rotationsfrequenz der Spindel*2*pi*Außenradius des Werkstücks/Referenz-Schnittgeschwindigkeit)^(1/Taylors Standzeitexponent))*((1-Taylors Standzeitexponent)*(Kosten eines Werkzeugs*Zeit, ein Werkzeug zu ändern+Kosten eines Werkzeugs)*(1-(Werkstückradiusverhältnis^((1+Taylors Standzeitexponent)/Taylors Standzeitexponent)))))/((1+Taylors Standzeitexponent)*Kosten eines Werkzeugs*(1-Werkstückradiusverhältnis))

Optimale Spindeldrehzahl

Gehen Rotationsfrequenz der Spindel = (Referenz-Schnittgeschwindigkeit/(2*pi*Außenradius des Werkstücks))*((((1+Taylors Standzeitexponent)*Kosten eines Werkzeugs*Referenz-Werkzeuglebensdauer*(1-Werkstückradiusverhältnis))/((1-Taylors Standzeitexponent)*(Kosten eines Werkzeugs*Zeit, ein Werkzeug zu ändern+Kosten eines Werkzeugs)*(1-(Werkstückradiusverhältnis^((1+Taylors Standzeitexponent)/Taylors Standzeitexponent)))))^Taylors Standzeitexponent)

Referenz-Schnittgeschwindigkeit bei optimaler Spindeldrehzahl

Gehen Referenz-Schnittgeschwindigkeit = Rotationsfrequenz der Spindel*2*pi*Außenradius des Werkstücks/((((1+Taylors Standzeitexponent)*Kosten eines Werkzeugs*Referenz-Werkzeuglebensdauer*(1-Werkstückradiusverhältnis))/((1-Taylors Standzeitexponent)*(Kosten eines Werkzeugs*Zeit, ein Werkzeug zu ändern+Kosten eines Werkzeugs)*(1-(Werkstückradiusverhältnis^((1+Taylors Standzeitexponent)/Taylors Standzeitexponent)))))^Taylors Standzeitexponent)

Bearbeitungs- und Betriebsgeschwindigkeit bei optimaler Spindeldrehzahl

Gehen Bearbeitungs- und Betriebsrate = (Kosten eines Werkzeugs/(((((((Referenz-Schnittgeschwindigkeit/(2*pi*Außenradius des Werkstücks)))/Rotationsfrequenz der Spindel)^(1/Taylors Standzeitexponent))*((((1+Taylors Standzeitexponent)/(1-Taylors Standzeitexponent)))*((1-Werkstückradiusverhältnis)/(1-((Werkstückradiusverhältnis)^((Taylors Standzeitexponent+1)/Taylors Standzeitexponent))))*Referenz-Werkzeuglebensdauer))))-Zeit, ein Werkzeug zu ändern)

Kosten für 1 Werkzeug bei optimaler Spindeldrehzahl

Gehen Kosten eines Werkzeugs = (Bearbeitungs- und Betriebsrate*(((((((Referenz-Schnittgeschwindigkeit/(2*pi*Außenradius des Werkstücks)))/Rotationsfrequenz der Spindel)^(1/Taylors Standzeitexponent))*((((1+Taylors Standzeitexponent)/(1-Taylors Standzeitexponent)))*((1-Werkstückradiusverhältnis)/(1-((Werkstückradiusverhältnis)^((Taylors Standzeitexponent+1)/Taylors Standzeitexponent))))*Maximale Werkzeuglebensdauer))))-Zeit, ein Werkzeug zu ändern)

Optimale Spindeldrehzahl bei gegebenen Werkzeugwechselkosten

Gehen Rotationsfrequenz der Spindel = (Referenz-Schnittgeschwindigkeit/(2*pi*Außenradius des Werkstücks))*((((1+Taylors Standzeitexponent)*Kosten eines Werkzeugs*Referenz-Werkzeuglebensdauer*(1-Werkstückradiusverhältnis))/((1-Taylors Standzeitexponent)*(Kosten für den Wechsel jedes Werkzeugs+Kosten eines Werkzeugs)*(1-(Werkstückradiusverhältnis^((1+Taylors Standzeitexponent)/Taylors Standzeitexponent)))))^Taylors Standzeitexponent)

Werkzeugwechselkosten bei optimaler Spindeldrehzahl

Gehen Kosten für den Wechsel jedes Werkzeugs = (Kosten eines Werkzeugs*Maximale Werkzeuglebensdauer/(((Rotationsfrequenz der Spindel*2*pi*Außenradius des Werkstücks/Referenz-Schnittgeschwindigkeit)^(1/Taylors Standzeitexponent))*(1-(Werkstückradiusverhältnis^((1+Taylors Standzeitexponent)/Taylors Standzeitexponent)))*(1-Taylors Standzeitexponent)/((1+Taylors Standzeitexponent)*(1-Werkstückradiusverhältnis))))-Kosten eines Werkzeugs

Werkzeugwechselzeit bei optimaler Spindeldrehzahl

Gehen Zeit, ein Werkzeug zu ändern = Referenz-Werkzeuglebensdauer/((Rotationsfrequenz der Spindel*2*pi*Außenradius des Werkstücks/Referenz-Schnittgeschwindigkeit)^(1/Taylors Standzeitexponent)*(1-Werkstückradiusverhältnis^((1+Taylors Standzeitexponent)/Taylors Standzeitexponent))*(1-Taylors Standzeitexponent)/((1+Taylors Standzeitexponent)*(1-Werkstückradiusverhältnis)))-Kosten eines Werkzeugs/Bearbeitungs- und Betriebsrate

Taylor's Exponent gegebene Schnittgeschwindigkeit für Betrieb mit konstanter Schnittgeschwindigkeit

Gehen Taylors Standzeitexponent = ln(Schnittgeschwindigkeit/Referenz-Schnittgeschwindigkeit)/ln(Maximale Werkzeuglebensdauer/(Standzeit*Zeitlicher Anteil des Schneide-Engagements))

Referenz-Schnittgeschwindigkeit bei gegebener Zuwachsrate der Verschleißfasenbreite

Gehen Referenz-Schnittgeschwindigkeit = Schnittgeschwindigkeit/((Zunahmerate der Verschleißflächenbreite*Referenz-Werkzeuglebensdauer/Maximale Verschleißflächenbreite)^Taylors Standzeitexponent)

Schnittgeschwindigkeit bei gegebener Zuwachsrate der Verschleißstegbreite

Gehen Schnittgeschwindigkeit = Referenz-Schnittgeschwindigkeit*(Zunahmerate der Verschleißflächenbreite*Referenz-Werkzeuglebensdauer/Maximale Verschleißflächenbreite)^Taylors Standzeitexponent

Zeit zum Plandrehen bei momentaner Schnittgeschwindigkeit

Gehen Prozess Zeit = (Außenradius des Werkstücks-(Schnittgeschwindigkeit/(2*pi*Rotationsfrequenz der Spindel)))/(Rotationsfrequenz der Spindel*Füttern)

Vorschub gegeben Sofortige Schnittgeschwindigkeit

Gehen Füttern = (Außenradius des Werkstücks-(Schnittgeschwindigkeit/(2*pi*Rotationsfrequenz der Spindel)))/(Rotationsfrequenz der Spindel*Prozess Zeit)

Zeitanteil des Schneideneingriffs bei gegebener Schnittgeschwindigkeit für Betrieb mit konstanter Schnittgeschwindigkeit

Gehen Zeitlicher Anteil des Schneide-Engagements = Referenz-Werkzeuglebensdauer*((Referenz-Schnittgeschwindigkeit/Schnittgeschwindigkeit)^(1/Taylors Standzeitexponent))/Standzeit

Referenz-Standzeit bei gegebener Schnittgeschwindigkeit für Betrieb mit konstanter Schnittgeschwindigkeit

Gehen Referenz-Werkzeuglebensdauer = ((Schnittgeschwindigkeit/Referenz-Schnittgeschwindigkeit)^(1/Taylors Standzeitexponent))*Zeitlicher Anteil des Schneide-Engagements*Standzeit

Standzeit bei gegebener Schnittgeschwindigkeit für Betrieb mit konstanter Schnittgeschwindigkeit

Gehen Standzeit = Referenz-Werkzeuglebensdauer*((Referenz-Schnittgeschwindigkeit/Schnittgeschwindigkeit)^(1/Taylors Standzeitexponent))/Zeitlicher Anteil des Schneide-Engagements

Momentane Schnittgeschwindigkeit bei gegebenem Vorschub

Gehen Schnittgeschwindigkeit = 2*pi*Rotationsfrequenz der Spindel*(Außenradius des Werkstücks-Rotationsfrequenz der Spindel*Füttern*Prozess Zeit)

Referenz-Schnittgeschwindigkeit gegebene Schnittgeschwindigkeit für Betrieb mit konstanter Schnittgeschwindigkeit

Gehen Referenz-Schnittgeschwindigkeit = Schnittgeschwindigkeit/((Referenz-Werkzeuglebensdauer/(Standzeit*Zeitlicher Anteil des Schneide-Engagements))^Taylors Standzeitexponent)

Schnittgeschwindigkeit für Betrieb mit konstanter Schnittgeschwindigkeit

Gehen Schnittgeschwindigkeit = (Referenz-Werkzeuglebensdauer/(Standzeit*Zeitlicher Anteil des Schneide-Engagements))^Taylors Standzeitexponent*Referenz-Schnittgeschwindigkeit

Rotationsfrequenz der Spindel bei gegebener Schnittgeschwindigkeit

Gehen Rotationsfrequenz der Spindel = Schnittgeschwindigkeit/(2*pi*Momentaner Radius für Schnitt)

Sofortige Schnittgeschwindigkeit

Gehen Schnittgeschwindigkeit = 2*pi*Rotationsfrequenz der Spindel*Momentaner Radius für Schnitt

Werkzeugwechselkosten bei optimaler Spindeldrehzahl Formel

Wie werden Werkzeugwechselkosten generiert?

Die Werkzeugwechselkosten werden für die Prozesse generiert, die im Wesentlichen das Ändern oder erneute Schärfen des Werkzeugs umfassen. Diese führen zu keinerlei Produktivität oder Gewinn. Da der Bediener jedoch die Zeit für die Ausführung dieser Aufgaben verbraucht, kosten die Bediener auch diesmal Anlagen, wenn sie stundenweise bezahlt werden.

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