حاسبة سرعة القطع والتغذية واللفة (Vc، rpm، mm/min) للمخرطة والدрил والفريزة
من سرعة القطع Vc والقطر تُخرج لفة المغزل n، ومن التغذية تُخرج سرعة الطاولة vf ومعدل إزالة المعدن والقدرة المطلوبة من المحرك، مع مقارنة سرعتك بنطاق المعدن ومادة الأداة وتقييم وسيلة التبريد — ثلاث حالات تشغيل في صفحة واحدة.
حاسبة مثلث القطع لكل تشغيل: التقطيع الخارجي على المخرطة، والثقب بالدريل، والتجليل بالفريزة. تختار المعدن ومادة الأداة (HSS أو HSS كوبالت أو كاربايد) فتظهر لك نطاقة السرعة المعتمدة، ثم تكتب Vc والقطر والتغذية (وعمق القطع، وعدد الأسنان والاشتراك القاطع في الفريزة) فتحسب الأداة n = 1000 × Vc ÷ (π × D)، وسرعة الطاولة vf (مم/دقيقة أو بوصة/دقيقة)، ومعدل إزالة المعدن MRR، وقدرة القطع من نموذج القدرة الموحّد P = kc × MRR ÷ 60000 ثم القدرة المطلوبة من المحرك بعد قسمة الكفاءة η. وتعرض في نفس الصفحة مقطع الرايش أو مساحة مقطع الثقب، وقوة القطع Fc أو قوة الدفع المحورية Fz، والعزم على المغزل للثقوب، ومتوسط سمك الرايش hm وعدد الأسنان المشتركة في التجليل. شريط النطاق يرينا أين تقع سرعتك من الجدول بالنسبة المئوية، وشارة التبريد تحكم على اختيارك (جاف، رذاذ زيت MQL، مستحلب، هواء مضغوط) حسب المعدن ومادة الأداة، وتنبيهات الرنين والقدرة وحدّ لفة الماكينة تعمل كلها قبل أن تعرض الرقم. تتبدّل الوحدات بين مم وبوصة ومن m/min إلى SFM دون تغيير الإعداد الفعلي، وتُبنى جدول «قراءات بديلة» وأمثلة محسوبة من نفس الحساب المعروض فلا تنفصل عن نتيجتك.
سرعة القطع Vc القطر D التغذية f / fz لفة المغزل n تغذية الطاولة vf معدل الإزالة MRR القدرة kW
المحاكاة البصرية — شغلة تدور وأداة تقطع
سرعة القطع والقطر يصنعان اللفة، واللفة والتغذية يصنعان سرعة الطاولة ومعدل الإزالة. حرّك أي مدخل فتتغير الحركة والأرقام معاً.
—
—
—
—
—
—
—
—
—
هل سرعتك داخل النطاق؟
النطاق من جدول السرعات المعتمد لمعدنك ومادة أداتك. الخط الفاتح هو النطاق، والعلامة هي Vc التي أدخلتها.
| حد النطاق الأدنى | — |
|---|---|
| حد النطاق الأعلى | — |
| سرعتك الحالية | — |
ما تنصح به الأداة المخصصة لهذا التشغيل: —
نفس النتيجة بالوحدات الأخرى
لوحة أمريكية أو رسم أوروبي؟ هذه قراءات لنتيجتك الحالية بنفس الأرقام، بلا إعادة حساب.
| القيمة | ماذا تعني |
|---|
خطوات الحساب
كل سطر رقم حقيقي من مدخلاتك، بالترتيب الذي سلكه الحساب.
القوانين المستخدمة
n = 1000 × Vc ÷ (π × D)
مخرطة: vf = f × n · MRR = ap × f × Vc · Fc = kc × ap × f
دريل: vf = f × n · MRR = (π × D² ÷ 4) × vf · M = 60 × P ÷ (2π × n × η)
فريزة: vf = fz × z × n · MRR = ae × ap × vf · hm = fz × √(ae ÷ D)
P = kc × MRR ÷ 60000 · Pالمحرك = P ÷ η
SFM = (م/دقيقة) × 3.281 · بوصة = 25.4 مم
معادلة القدرة واحدة لكل التشغيلات:واط = نيوتن/مم² × مم³/دقيقة ÷ 60000، وهي نفس قانون قدرة الخراطة المعتمد في حاسبة الزمن على المخرطة.
| التركيب | n | vf | MRR سم³/د | kW من المحرك |
|---|
المعايير: أمريكا (SFM/ipm) مقابل أوروبا (m/min/mm) مقابل مصر
| البند | أمريكا | أوروبا | مصر |
|---|---|---|---|
| وحدة سرعة القطع | SFM (قدم/دقيقة) | m/min (متر/دقيقة) | m/min غالباً، والسFM في الكاتالوجات المستوردة |
| التغذية | ipr / ipm (بوصة) | مم/دورة · مم/سنة | مم/دورة في الورش، وipm على ماكينات مستوردة |
| تصنيف الأداة | ANSI (P/M/K/N/S/H) | ISO 513 | الكاتالوجات المستوردة تحمل ISO مع ANSI |
| القدرة | hp | kW | kW على اللوحة، وhp في الكلام اليومي (1 hp = 0.746 kW) |
| التبريد | تدفيق غزير تقليدي | MQL والتشغيل الجاف منتشر | مستحلب بارد بالخرطوم في أغلب الورش |
المرجع: Machinery's Handbook (29th ed.) · ISO 513 / ANSI B212.2 · جداول مصنّعي أدوات القطع (الفئات ±25٪ بين مصنع وآخر).
تنبيه الدقة
- النطاقات المعروضة إرشادية مستخرجة من أدبيات تشغيل المعادن وجداول مصنّعي أدوات القطع، وتختلف بين مصنع وآخر بنسبة تصل إلى ±25٪ لاختلاف صلابة الأداة وطلائها وهندسة شحذها ووسيلة تبريدها وصلابة الماكينة. قدرة القطع المحسوبة هنا نموذج فيزيائي مبني على معامل القص ومعدل الإزالة، ولا تشمل فقد التبريد والهيدروليك والتسارع، ولا تغني عن منحنى الصانع للاثبات الآلي للأداة. قوة القطع والعزم تقديرات للاستدلال الهندسي ولا تصلحان لتوصيل عمود أو اختيار معدة رفع أو تجاوز حد سلامة الماكينة. الأداة صفحة عرض لحظي: لا تحفظ شيئاً ولا تستدعي API، وكل حسابها يجري في متصفحك.
- النطاقات إرشادية وتصنع فرقاً بين مصنع وآخر بنسبة تصل إلى ±25٪؛ ابدأ من منتصف النطاق وراقب الرايش وصوت القطع.
- قوة القطع والعزم تقديرات نموذجية لا تُغني عن كتالوج الأداة ولا عن حد سلامة الماكينة.
- قدرة المحرك هنا قدرة القطع ÷ الكفاءة، ولا تشمل فقد التبريد والهيدروليك والتسارع.
أسئلة شائعة
ما الفرق بين سرعة القطع Vc وسرعة دوران المغزل rpm؟
Vc سرعة سطح الأداة وهي التي تُقاس بمتر/دقيقة (أو قدم/دقيقة SFM)، اما rpm فهو عدد دورات المغزل في الدقيقة ويتغيّر مع القطر لنفس Vc. العلاقة n = 1000 × Vc ÷ (π × D): عند Vc = 200 م/دقيقة على قطر 50 مم تحتاج 1,273 دورة/دقيقة، وعلى قطر 32 مم تحتاج 1,989 دورة/دقيقة. لهذا يجب خفض Vc عند القطر الكبير حتى لا تتجاوز الماكينة حدّها.
كيف أحوّل بين m/min وSFM؟
SFM = (m/min) × 3.281، أي أن 200 م/دقيقة = 656 قدم/دقيقة، والعكس بضرب SFM في 0.3048. الخطأ الشائع أن يُدخل العامل رقم SFM في خانة m/min فيجد سرعة مضاعفة تقريباً؛ الأداة تسمح بالتبديل من أعلى الصفحة وتعيد كتابة الرقم بدل أن تفترض.
ما معدل إزالة المعدن MRR ولماذا يهمّني؟
هو حجم المعدن الذي يزيحه القطع في الدقيقة، وتعرضه الأداة بسم³/دقيقة (وأيضاً بوصة³/دقيقة). في التقطيع الخارجي MRR = ap × f × Vc، فمثلاً عمق 2 مم وتغذية 0.25 مم/دورة وVc 200 م/دقيقة تعطي 100 سم³/دقيقة. MRR هو المقياس الحقيقي للإنتاجية: رقم مرتفع مع قدرة غير كافية يعني ماكينة تتوقف أو أداة تنكسر، لا إنتاجاً أعلى.
كم القدرة التي أحتاجها فعلياً على المغزل؟
قدرة القطع P (واط) = kc × MRR (مم³/دقيقة) ÷ 60000، والقدرة المطلوبة من المحرك = P ÷ η. مثال محسوب: فولاذ بمعامل قص 2000 وMRR = 100 سم³/دقيقة تعطي 3,333 واط، وعلى كفاءة 0.85 تصير 3.92 كيلوواط من المحرك. إذا كانت ماكينتك أقل من هذا الرقم فاما تُنقص العمق أو التغذية، واما ترفع Vc على حساب عمر الأداة.
ما معامل القص kc وأين أجد قيمته؟
هو المقاومة النوعية للمعدن للتقطيع بوحدة نيوتن/مم²، ويظهر في قدر القطع مباشرة. القيم المرجعية التي تملؤها الأداة: فولاذ مطبوع 2000 (1800–2200)، زهر 1550، إستانلس 2250 (حتى 2400)، ألومنيوم 750، نحاس 1050. الخانة قابلة للتعديل، لأن الفرق بين 304 مطاوع و4140 مُقوّى يغيّر القدرة المطلوبة بنسبة محسوسة.
كيف أحسب تغذية الفريزة وعدد الأسنان المشتركة؟
سرعة الطاولة vf = fz × z × n، اما متوسط سمك الرايش فhm = fz × √(ae ÷ D) لأن الاشتراك الجزئي يزيد سمك الرايش عند مغادرة السن. مثال: قاطعة Ø16 بأربعة أسنان على فولاذ بـ Vc 180 تعطي 3,581 دورة/دقيقة وvf = 1,719 مم/دقيقة، وae = 4 مم يعطي hm = 0.060 مم وسن واحدة مشتركة تقريباً (1.33 من 4). لو نزل hm تحت 0.01 مم فالسن يحتك ولا يقطع، وهو أشهر سبب لتصلّب حافة الفريزة.
ماذا تفعل الأداة لو كانت الماكينة لا تصل اللفة المطلوبة؟
ترفض ولا تعرض رقماً خرافياً: إذا كانت n المحسوبة أعلى من «أقصى لفة للماكينة» تظهر رسالة طلب تصحيح (تقليل القطر أو إدخال Vc أدنى أو اختيار ماكينة أعلى) بدل نتيجة لا يمكن تنفيذها. كذلك يُرفض الاشتراك القاطع الأكبر من قطر القاطعة، وعدد الأسنان غير الصحيح.
هل التشغيل الجاف ممنوع فعلاً؟
مع HSS على الفولاذ أو الإستانلس نعم عملياً: ينخفض عمر الأداة بشدة لأن حرارة القطع تتجاوز منطقة تلدّن الفولاذ السريع قرب 600°م، والأداة تعطيك تحذيراً في هذه الحالة. الزهر يُقطَّع جافاً أو بالهواء أفضل من المستحلب (مساميته تمتص السائل وتشققه)، اما الإستانلس بالجاف بالكاربايد فمقبول بحذر مع MQL، والمستحلب البارد هو الأصل في الورش المصرية للفولاذ.
ما الفرق بين ipr وipm في الرسم الأمريكي؟
ipr بوصة/دورة (تغذية لكل دورة) وipm بوصة/دقيقة (سرعة الطاولة)، والعلاقة ipm = ipr × n. مثال من الأداة: تغذية 0.25 مم/دورة على 1,273 دورة/دقيقة تساوي 0.0098 بوصة/دورة و12.531 بوصة/دقيقة. الخطر أن تُدخل ipm في خانة ipr فتتضاعف التغذية عشرات المرات وتكسر الأداة.
لماذا تختلف جداول السرعات بين مصدر وآخر؟
لأن الجدول يفترض ظروفاً: أداة مثبّتة ببروز قصير، تبريد كافٍ، ماكينات صلبة، وقطع مستمر. تغيير شرط واحد ينقل النطاق بنسبة تصل إلى ±25٪، ولذلك تعرض الأداة نطاقاً لا رقماً واحداً، وتبدأ من منتصفه، ثم تصغي للرايش: ريش متواصل بلون قشّي يعني سرعة مناسبة، وريش أبيض متفتت أو اصفرار في الحافة يعني سرعة أعلى من طاقة الأداة.
كيف تستخدم الأداة
- اختر نوع التشغيل (مخرطة أو دريل أو فريزة) — الحقول تتغير معه فوراً.
- حدد المعدن ومادة الأداة، ثم اكتب Vc من كتالوج أداتك أو من الرقائق الجاهزة.
- عدّل kc إذا كانت مواصفتك مختلفة (فولاذ مطبوع، إستانلس مطاوع…).
- اكتب حدود ماكينتك: القدرة وأقصى لفة وصلابة التثبيت.
- اقرأ الشارة: هل سرعتك داخل النطاق؟ وهل التبريد مناسب؟ ثم انسخ النتائج لورقة التشغيل.
- لحساب الزمن والتكلفة استخدم الحاسبة المخصصة لكل تشغيل (روابط أسفل الصفحة).
أدوات مرتبطة: حاسبة زمن التشغيل على المخرطة · حاسبة زمن الثقب · حاسبة قطر ثقب القلاووظ · حاسبة سرعة حجر الجلخ · حاسبة تحويل القدرة والعزم والسرعة · كل الأدوات