Formules de calcul CNC essentielles à connaître

Dans cet article, nous explorerons les formules essentielles de trigonométrie, de vitesse de coupe, d'avance, etc. Vous obtiendrez des informations pratiques qui vous permettront d'améliorer l'efficacité et la précision de votre usinage. Préparez-vous à découvrir les secrets d'un travail des métaux sans faille !

Formule de calcul de la CNC

Table des matières

Formule de calcul du CNC couramment utilisée

I. Le calcul des valeurs trigonométriques

1.tgθ=b/a ctgθ=a/b

2.Sinθ=b/c Cos=a/c

II. Calcul de la vitesse de coupe

Vc=(πDS)/1000

  • Vc : vitesse linéaire (m/min)
  • π : Circonférence (3.14159)
  • D : Diamètre de l'outil (mm)
  • S : Vitesse de rotation (tr/min)

III. Calcul de l'aliment (valeur F)

F=SZFz

  • F : Vitesse d'avance (mm/min)
  • S : Vitesse de rotation (tr/min)
  • Z : Nombre de lames
  • Fz : (avance réelle par lame)

IV. Calcul de la hauteur des résidus

Pétoncle=(ae*ae)/8R

  • Feston : Hauteur des résidus (mm)
  • ae : Pas XY (mm)
  • R : Rayon de l'outil (mm)

V. Calcul des trous d'évacuation

Φ=√2R2

X. Y=D/4

  • Φ : Diamètre des trous des limaces (mm)
  • R : Rayon de l'outil (mm)
  • D : Diamètre de l'outil (mm)

VI. Calcul de l'apport en matériaux

Q=(aeapF)/1000

  • Q : La quantité de matière prélevée (cm3/min)
  • ae : Pas XY (mm)
  • ap : Pas Z (mm)

VII. Calcul de l'avance par lame

Fz=hm * √(D/ap )

  • Fz : Avance réelle par lame
  • hm : avance théorique par lame
  • ap:Z pas (mm)
  • D : Diamètre de la lame (mm)

VIII. Méthode de traitement des arêtes de découpe

Profondeur de l'outil = épaisseur de la plaque - hauteur de l'outil + pointe du foret (0.3D)

  • D : Diamètre du couteau

IX. Formule de calcul du temps de forage

T(min)=L(min)/N(rpm)*f(mm/rev)=πDL/1000vf

  • L : Longueur totale de la forage
  • N : Nombre de tours
  • f : facteur de volume de l'alimentation
  • D : Diamètre de l'embout
  • v : Vitesse de coupe

Tableau des facteurs de forage fz 

Dia. mmCouteau d'alimentation mm/tour
1.6~3.20.025~0.075
3.2~6.40.05~0.15
6.4~12.80.10~0.25
12.8~250.175~0.375
>250.376~0.625

X. Formules de calcul de la denture des tuyaux

1 pouce = 25,4 mm.

XI. Puissance (exercice de tir)

  • W = Md*N/97.410.
  • W : Puissance requise (KW)
  • Md : couple (kg-cm)
  • N : Nombre de rotations (r.p.m.)

XII. La formule de calcul du couple est la suivante.

  • Md=1/20*f*ps*r2
  • f est le coefficient d'avance mm/tour.
  • r est le rayon du foret (mm)
  • α : rapport de résistance à la coupe ps. à faible avance, acier général 500kg/m² ; fonte générale 300kg/m²

Questions fréquemment posées

Vous trouverez ci-dessous les réponses à certaines questions fréquemment posées :

Quelle est la formule de calcul de la vitesse de coupe en usinage CNC ?

La formule de calcul de la vitesse de coupe en usinage CNC est la suivante :

Vc=π×D×N

Où ?

  • ( Vc ) est la vitesse de coupe en mètres par minute (m/min) ou en pieds par minute (ft/min).
  • ( π ) est une constante (environ 3,14).
  • ( D ) est le diamètre de la pièce ou de l'outil, généralement mesuré en millimètres (mm) ou en pouces.
  • ( N ) est la vitesse de la broche, mesurée en tours par minute (tr/min).

Par exemple, si vous usinez une pièce d'un diamètre de 25 mm à une vitesse de broche de 4500 tr/min, la vitesse de coupe sera calculée comme suit :

Vc=π×25×4500=353,250mm/min

Pour convertir ce chiffre en mètres par minute, il faut le diviser par 1000 :

Vc=353,2501000=353.25m/min

Cette formule est essentielle pour optimiser les processus d'usinage, garantir l'efficacité, la longévité des outils et l'obtention de l'état de surface souhaité.

Comment déterminer la vitesse de rotation d'une machine CNC ?

Pour déterminer la vitesse de rotation (RPM) d'une machine CNC, on utilise la formule suivante :

N=Vcπ×D

où ( N ) est la vitesse de rotation en tours par minute (RPM), ( Vc ) est la vitesse de coupe en mètres par minute (m/min), et ( D ) est le diamètre de l'outil en mètres (m). Par exemple, si la vitesse de coupe ( Vc ) est de 100 m/min et que le diamètre de l'outil ( D ) est de 0,025 m (25 mm), le calcul sera le suivant :

N=1003.14×0.0251273 RPM

Cette formule permet d'obtenir la vitesse de rotation correcte en fonction de la vitesse de coupe et du diamètre de l'outil, ce qui est essentiel pour un usinage précis.

Quelles sont les variables clés dans le calcul de la vitesse d'avance pour les opérations CNC ?

Les variables clés du calcul de la vitesse d'avance pour les opérations CNC sont les suivantes :

  1. Vitesse de la broche (N): Mesurée en tours par minute (RPM), elle est calculée en fonction de la vitesse de coupe souhaitée et du diamètre de l'outil.
  2. Avance par dent (Fz): La distance à laquelle l'outil avance à chaque tour de la broche, généralement mesurée en millimètres ou en pouces par dent.
  3. Nombre de dents (Z): Le nombre d'arêtes de coupe sur l'outil.
  4. Alimentation par tour (f): Calculé comme ( f = Fz × Z ), représentant le déplacement total de l'outil par tour.

Ces variables sont essentielles pour déterminer la vitesse d'avance appropriée, garantissant ainsi un usinage précis et efficace.

Comment la puissance de coupe est-elle calculée dans l'usinage CNC ?

La puissance de coupe dans l'usinage CNC est calculée à l'aide de la formule :

Pc = MRR × k

où ( Pc ) est la puissance de coupe, ( MRR ) (taux d'enlèvement de matière) est le volume de matière enlevée par unité de temps, et ( k ) est la force de coupe spécifique.

Pour aller plus loin :

  • ( MRR ) peut être déterminée en multipliant la profondeur de coupe ( ap ), la vitesse d'avance ( f ) et la vitesse de coupe ( Vc ).
  • ( k ) est l'effort de coupe spécifique, qui varie en fonction du matériau usiné.

Exemple de calcul : Pour une opération d'usinage avec une profondeur de coupe ( ap ) de 3 mm, une vitesse d'avance ( f ) de 0,2 mm/tour et une vitesse de coupe ( Vc ) de 120 m/min, si la force de coupe spécifique ( k ) du matériau est de 3100 MPa, la puissance de coupe ( Pc ) peut être calculée comme suit :

Pc=MRR×kMRR=ap×f×Vc=3mm×0.2mm/tour×120m/minMRR=72mm3/minPc=72×3100=223200W=223.2kW

Cet exemple simplifié illustre le concept de base du calcul de la puissance de coupe dans l'usinage CNC, garantissant des opérations efficaces et précises.

Quelles sont les formules utilisées pour les calculs de filetage dans l'usinage CNC ?

Dans l'usinage CNC, plusieurs formules clés sont utilisées pour les calculs de filetage afin de garantir la précision et la compatibilité. Ces formules sont les suivantes

Calcul du pas de vis:

(P=Ln)

où ( P ) est le pas de filetage, ( L ) est la longueur du filetage et ( n ) est le nombre de filets.

Calcul du diamètre du trou de forage:

(d4=D-P)

où ( d_4 ) est le diamètre du trou du noyau, ( D ) est le diamètre nominal et ( P ) est le pas.

Calcul du diamètre de l'alésage pour le taraudage:

(Diamètre de l'alésage=Diamètre extérieur des dents-12×Pitch)

Calcul de la profondeur du filet:

Filets métriques :

(Profondeur du filet=P×0.61363)

Norme britannique Whitworth (BSW) Filets :

(Profondeur du filet=Diamètre principal-Diamètre mineur2)

Calcul du diamètre du pas:

(Diamètre du pas=Diamètre principal-P×Coefficient)

où le coefficient pour un profil de dent de 60° est généralement de 0,6495.

Calcul du diamètre mineur:

(Diamètre mineur=Diamètre principal-P×Coefficient)

Ces formules sont essentielles pour calculer avec précision les filets dans le cadre de l'usinage CNC. Elles couvrent différents aspects tels que le pas de vis, le diamètre du trou central, la profondeur du filet, le diamètre primitif et le diamètre secondaire.

Comment calculer la rugosité théorique de la surface dans les opérations CNC ?

La rugosité théorique de la surface dans les opérations CNC est calculée à l'aide de la formule suivante

(h=f28×Re)

où ( h ) est la rugosité théorique de la surface, ( f ) est l'avance par tour, et ( Re ) est le rayon d'angle de la plaquette. Par exemple, si l'avance par tour ( f ) est de 0,1 mm/tour et que le rayon d'angle de la plaquette ( Re )) est de 0,5 mm, le calcul serait le suivant

(h=(0.1)28×0.5=0.0025mm=2.5μm)

Ce calcul permet de déterminer la régularité attendue de la surface usinée en fonction des paramètres de coupe et de la géométrie de l'outil.

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Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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