Werkzeugwechselzeit bei optimaler Spindeldrehzahl Taschenrechner

✖Die Referenzstandzeit ist die Standzeit des Werkzeugs, die unter den Referenzbearbeitungsbedingungen erreicht wurde.ⓘ Referenz-Werkzeuglebensdauer [T_ref]			+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%
✖Bei den Kosten eines Werkzeugs handelt es sich einfach um die Kosten eines Werkzeugs, das zur Bearbeitung verwendet wird.ⓘ Kosten eines Werkzeugs [C_t]			+10% -10%
✖Der Bearbeitungs- und Betriebssatz ist der Betrag, der für die Bearbeitung und den Betrieb von Maschinen pro Zeiteinheit berechnet wird, einschließlich Gemeinkosten.ⓘ Bearbeitungs- und Betriebsrate [M]			+10% -10%

✖Die Zeit zum Wechseln eines Werkzeugs ist die Zeit, die zum Wechseln eines Werkzeugs während der Bearbeitung benötigt wird.ⓘ Werkzeugwechselzeit bei optimaler Spindeldrehzahl [t_c]

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Formel

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Werkzeugwechselzeit bei optimaler Spindeldrehzahl

Formel

`"t"_{"c"} = "T"_{"ref"}/(("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"}/"M"`

Beispiel

`"-0.007006min"="5min"/(("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"/"100"`

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Werkzeugwechselzeit bei optimaler Spindeldrehzahl Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

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
t_c = T_ref/((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/M
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 9 Variablen

Verwendete Konstanten

pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288

Verwendete Variablen

Zeit, ein Werkzeug zu ändern - (Gemessen in Zweite) - Die Zeit zum Wechseln eines Werkzeugs ist die Zeit, die zum Wechseln eines Werkzeugs während der Bearbeitung benötigt wird.
Referenz-Werkzeuglebensdauer - (Gemessen in Zweite) - Die Referenzstandzeit ist die Standzeit des Werkzeugs, die unter den Referenzbearbeitungsbedingungen erreicht wurde.
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.
Kosten eines Werkzeugs - Bei den Kosten eines Werkzeugs handelt es sich einfach um die Kosten eines Werkzeugs, das zur Bearbeitung verwendet wird.
Bearbeitungs- und Betriebsrate - Der Bearbeitungs- und Betriebssatz ist der Betrag, der für die Bearbeitung und den Betrieb von Maschinen pro Zeiteinheit berechnet wird, einschließlich Gemeinkosten.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Referenz-Werkzeuglebensdauer: 5 Minute --> 300 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
Kosten eines Werkzeugs: 158.8131 --> Keine Konvertierung erforderlich
Bearbeitungs- und Betriebsrate: 100 --> Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

t_c = T_ref/((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/M --> 300/((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)))-158.8131/100

Auswerten ... ...

t_c = -0.42038779241768

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

-0.42038779241768 Zweite -->-0.00700646320696133 Minute (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

-0.00700646320696133 ≈ -0.007006 Minute <-- Zeit, ein Werkzeug zu ändern

(Berechnung in 00.004 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

Werkzeugwechselzeit bei optimaler Spindeldrehzahl Formel

Bedeutung der Werkzeugwechselzeit

Die gesamte Werkzeugwechselzeit gibt die Zeit an, die für einen wichtigen, aber nicht rentablen Prozess aufgewendet wird, bei dem das Bearbeitungswerkzeug geändert wird. Dies führt dazu, dass zusätzliche Kostenfaktoren berücksichtigt werden, da die Betreiber normalerweise pro Stunde oder Tag bezahlt werden. Es wird bevorzugt, dass die Werkzeugwechselzeit in einer Produktionslinie gering ist, da diese nicht rentablen Aufgaben nur geringe Kosten verursachen.

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