Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Отзыв ★★★★★ Будем благодарны за отзыв в Яндексе — это помогает нам развиваться Оставить отзыв →
Правовая информация Условия использования технических материалов и калькуляторов Правовая информация →
INNER
Контакты

Калькулятор режимов резания ЧПУ фрезерования онлайн - расчет подач оборотов

Калькулятор режимов фрезерования ЧПУ
Материал и заготовка
Группа ISOКлассификация по ISO 513. P — стали (углеродистые, легированные). M — нержавеющие. K — чугуны. N — алюминий, медь, латунь. S — титан, жаропрочные. H — закалённые >45 HRC.
Подгруппа
Фреза
Диаметр D, ммДиаметр фрезы. Малые (3-6 мм) — высокие обороты, малые нагрузки. Средние (8-20 мм) — универсальные. Крупные (25+) — торцевые, высокая производительность.
Кол-во зубьев z2-3 зуба — алюминий (большие канавки для стружки). 4 — универсальный для стали. 5-6 — чистовая, контурная (выше F мм/мин). 8-10 — торцевые фрезы.
Тип фрезыКонцевая 90° — пазы, контуры, карманы. Торцевая 45° — плоскости, высокая производительность. Шаровая — 3D-обработка, скульптурные поверхности.
Материал фрезыHSS — малые скорости, дёшево. ТС без покрытия — средние скорости. ТС с покрытием (TiAlN, AlCrN) — высокие скорости, основной выбор для ЧПУ.
Вылет L/DОтношение вылета фрезы к диаметру. 3 — стандартный. 4-5 — увеличенный. >6 — длинная серия (снижайте режимы).
Параметры обработки
Глубина ap, ммОсевая глубина резания. Черновая: 1-2×D. Чистовая: 0,1-0,5 мм. Пазование: до 1×D.
Ширина ae, ммРадиальная ширина реза. Паз: ae=D. Контур: 10-50% D. HSM/адаптив: 5-15% D. При ae < D/2 учитывается утонение стружки (RCTF).
Тип операцииПазование: ae=D, fz снижена на 30%. Контурная: свободный ae. Торцевая: плоскости. HSM: малый ae, полная ap, высокая F.
Длина обработки L, ммДлина прохода фрезы для расчёта времени обработки.
ОхлаждениеЭмульсия — максимальные режимы. MQL — на 10% ниже. Обдув — на 15% ниже. Сухая — на 20% ниже. Для титана/нержавейки обязательна эмульсия.
Vc вручную, м/мин
fz вручную, мм/зуб
Мощность, кВтМощность шпинделя из паспорта станка. Бытовые: 1-3 кВт. Средние: 5-15 кВт. Промышленные: 15-40 кВт.
Макс. об/минМаксимальные обороты шпинделя. BT40: 8000-15000. HSK-A63: 12000-24000. ER-шпиндели: до 40000+.
Макс. подача, мм/мин
КПД шпинделя, %Механический КПД привода шпинделя. Обычно 75-85%. Если не знаете — оставьте 80%.
Заполните параметры
--
Обороты n, об/мин
--
Подача fz, мм/зуб
--
Подача F, мм/мин
Pc = -- кВт
--
Начните с 60-70% от расчётных режимов
Утонение стружки (RCTF)
Дополнительные параметры
Скорость Vc--
Диапазон Vc--
hex (макс. толщина стружки)--
Силовые параметры
Сила Fc--
Мощность Pc--
Момент Mc--
Производительность
Объём съёма Q--
Время на L--
Сравнение вариантов
Сохраните варианты для сравнения

Калькулятор режимов фрезерования рассчитывает оптимальные параметры обработки на фрезерных станках с ЧПУ: обороты шпинделя, подачу на зуб и минутную подачу. Расчёт выполняется по модели Kienzle-Victor с учётом радиального утонения стружки (RCTF) на основе данных Sandvik Coromant, ISCAR и Machining Doctor. Калькулятор автоматически подбирает скорость и подачу по материалу заготовки, типу фрезы и параметрам обработки.

Входные параметры калькулятора

Заготовка и фреза

Параметр Диапазон Описание
Группа материала ISO P, M, K, N, S, H P — стали, M — нержавеющие, K — чугуны, N — алюминий и цветные, S — титан и жаропрочные, H — закалённые >45 HRC
Подгруппа 39 подгрупп С указанием отечественных марок: Ст45, 40Х, 12Х18Н10Т, Д16Т, ВТ6, ШХ15 и др.
Диаметр фрезы D 1–200 мм Концевые: 3–25 мм. Торцевые: 40–200 мм
Количество зубьев z 1–10 2-3 — алюминий. 4 — сталь. 5-6 — чистовая. 8-10 — торцевые
Тип фрезы Концевая, торцевая, шаровая Влияет на расчёт толщины стружки hex

Параметры обработки

Параметр Диапазон Описание
Глубина ap 0,05–100 мм Осевая глубина. Черновая: 1-2×D. Чистовая: 0,1-0,5 мм
Ширина ae 0,1–200 мм Радиальная ширина реза. При ae < D/2 учитывается утонение стружки
Тип операции 5 типов Пазование (ae=D), контурная, торцевая, карман, HSM/адаптивная
Вылет L/D 3–8 Отношение вылета к диаметру. При L/D > 6 режимы снижаются на 45%

Методика расчёта и формулы

1. Обороты шпинделя

Частота вращения n = (Vc × 1000) / (π × D)

2. Подача на зуб и минутная подача

Подача fz = fz(база) × √(D/10) × Kоперации
F = fz × z × n

Базовая подача fz подбирается из базы данных 39 подгрупп ISO и масштабируется по диаметру фрезы. Минутная подача F — это то, что вводится в стойку ЧПУ.

3. Радиальное утонение стружки (RCTF)

Ключевая особенность фрезерования

При ширине реза ae < D/2 реальная стружка тоньше чем программная подача fz. Без компенсации инструмент трёт, а не режет — это сокращает стойкость в 2-3 раза.

Фактор утонения RCTF = 1 / √(1 − (1 − 2×ae/D)²)
ae/D 50% 35% 25% 10% 5%
RCTF 1,00 1,05 1,15 1,67 2,29
Прирост производительности 0% +5% +15% +67% +129%

Источник: Dapra Corporation — Radial Chip Thinning Reference Chart; Machining Doctor — Chip Thinning Calculator.

4. Удельная сила резания (модель Kienzle)

Удельная сила и мощность kc = kc1 × hm-mc × (1 − γ/100)
Q = ap × ae × F / 1000
Pc = Q × kc / 60 000
Mc = Pc × 9549 / n

Таблица kc1 и mc по группам ISO

Группа Материал kc1, Н/мм² mc Vc (ТС покр.), м/мин fzB (D=10мм)
P1 Ст3, Ст10, Ст20 1350 0,21 200 0,10
P3 Ст45, 40Х 1675 0,24 170 0,08
M3 12Х18Н10Т 2150 0,21 120 0,06
K3 СЧ 15 1020 0,28 200 0,12
N1 АМц, АД1 600 0,23 600 0,15
S4 ВТ6 (Ti-6Al-4V) 1400 0,23 60 0,05
H1 ШХ15 (45-55 HRC) 2750 0,23 90 0,04

Примеры расчёта

Пример 1: Контурное фрезерование стали 45
Исходные данные: D=10 мм, z=4, ap=3 мм, ae=5 мм (50%), Ст45 (P3), ТС с покрытием.
1. Vc = 170 м/мин (из базы для P3)
2. n = 170×1000 / (3,14×10) = 5411 об/мин
3. fz = 0,080 мм/зуб (база 0,08 × √(10/10) = 0,080)
4. F = 0,080 × 4 × 5411 = 1732 мм/мин
5. ae/D = 50% → RCTF = 1,00 (утонения нет)
6. kc = 3217 Н/мм², Q = 26,0 см³/мин
7. Pc = 26,0 × 3217 / 60 000 = 1,39 кВт
Результат: n = 5411 об/мин, fz = 0,080 мм/зуб, F = 1732 мм/мин, Pc = 1,39 кВт
Пример 2: HSM-фрезерование алюминия
Исходные данные: D=10 мм, z=3, ap=10 мм (полная глубина), ae=1 мм (10%), алюминий (N1), ТС с покрытием.
1. Vc = 600 м/мин → n = 19 099 об/мин
2. fz = 0,150 мм/зуб
3. F = 0,150 × 3 × 19 099 = 8595 мм/мин
4. ae/D = 10% → RCTF = 1,67 (стружка на 40% тоньше программной fz)
5. Q = 86,0 см³/мин, Pc = 1,27 кВт
Результат: n = 19 099, F = 8595 мм/мин, Q = 86 см³/мин — высокая производительность при малой мощности за счёт HSM-стратегии

Рекомендации

Начинайте с 60-70% от расчётных режимов
Калькулятор даёт оптимальные параметры для идеальных условий. На практике жёсткость станка, биение шпинделя, состояние фрезы могут отличаться. Увеличивайте постепенно, ориентируясь на звук, стружку и вибрации.
Используйте RCTF для повышения производительности
При контурной обработке с ae = 10% от D можно увеличить подачу в 1,7 раза без увеличения нагрузки на зуб. Это основа высокоскоростного фрезерования (HSM) и адаптивных стратегий (Volumill, Adaptive Clearing).
Попутное фрезерование на ЧПУ
На станках с ЧПУ всегда используйте попутное (climb) фрезерование. Стружка максимальной толщины в начале реза обеспечивает лучший теплоотвод, чистоту поверхности и стойкость инструмента. Встречное фрезерование — только для станков с люфтами.
Вылет фрезы критичен
При L/D > 4 снижайте обороты и подачу. При L/D > 6 режимы должны быть на 40-50% ниже стандартных. Длинные фрезы склонны к вибрациям и прогибу. На форумах Practical Machinist: «Long end mills are a totally different animal. Book rates never work.»
Минимальная толщина стружки
Если hex < 0,02 мм, инструмент трёт, а не режет. Это вызывает наклёп, нагрев и ускоренный износ. Увеличьте fz или ae. При HSM-обработке калькулятор автоматически учитывает RCTF и предупреждает о слишком тонкой стружке.
Важно
Калькулятор предназначен для предварительного расчёта режимов фрезерования. Результаты являются ориентировочными и требуют проверки квалифицированным технологом с учётом конкретного оборудования, фактического состояния инструмента и условий закрепления заготовки. Начинайте обработку с пониженных режимов.
Источники и литература
  1. Kienzle O., Victor H. Spezifische Schnittkräfte bei der Metallbearbeitung. Werkstattstechnik und Maschinenbau, 1957.
  2. Sandvik Coromant. Milling Formulas and Definitions — Technical Guide, 2024.
  3. Sandvik Coromant. Entering Angle and Chip Thickness in Milling, 2024.
  4. Dapra Corporation. Radial Chip Thinning — How to Max Out Your Milling Tool Feed Rate, 2024.
  5. Machining Doctor. Chip Thinning Calculator & RCTF Formulas, 2024.
  6. Machining Doctor. Specific Cutting Force (KC & KC1) — Charts for 41 Material Groups, 2024.
  7. ISCAR. Milling Tools — Catalogue and Technical Guide, 2024.
  8. Справочник технолога-машиностроителя, т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 2003.
  9. ISO 513:2012. Classification and application of hard cutting materials for metal removal.
  10. Harvey Performance. Speeds and Feeds 101 — In The Loupe, 2024.

Заказать товар

ООО «Иннер Инжиниринг»