Cale na minutę to jednostki powszechnie używane w zastosowaniach obróbczych, na przykład podczas opisywania prędkości posuwu frezarki. Obliczanie cali na minutę można wykonać, gdy zrozumiesz podstawowe zasady.
Definicja w calach na minutę
Mówiąc prościej, definicja cali na minutę jest taka, że jest to miara prędkościlub jak szybko coś się porusza. Prędkość można mierzyć w wielu różnych jednostkach, ale zawsze jest to jednostka odległości podzielona przez jednostkę czasu. Na przykład podczas jazdy samochodem prędkościomierz podaje prędkość w milach na godzinę, podczas gdy prędkość sprintera może być mierzona w metrach na sekundę.
Prosta konwersja jednostek może zmienić jeden zestaw jednostek prędkości na inny. Na przykład przeliczenie 25 mil na godzinę (mph) na metry na sekundę (m/s) byłoby wykonane w następujący sposób:
25 \Bigl( {\sout{\text{mile}} \above{1pt} \sout{\text{godzina}}}\Bigr)\Bigl({1609\text{m} \above{1pt} \sout{1\text{ mila}}} \Bigr) \Bigl({\sout{1\text{ godzina}} \above{1pt} 3600\text{ sekundy}} \Bigr)=11.2 \tekst{ m/s}
Aplikacje definicji cali na minutę
Jednostki cali na minutę są często używane w zastosowaniach obróbczych, takich jak spawanie, wiercenie i frezowanie. Jednostki te mogą opisywać prędkość, z jaką urządzenie maszyny porusza się po materiale (znane również jako prędkość posuwu) i może mieć znaczenie dla określenia prawidłowe użytkowanie maszyny a także stawki produkcyjne dla ofert pracy.
Szybkość posuwu
Szybkość posuwu to szybkość, z jaką narzędzie skrawające, takie jak frez we frezarce, porusza się wzdłuż obrabianej powierzchni. Cale na minutę (IPM) dla wiertła można obliczyć jako iloczyn prędkości obrotowej w obrotach na minutę (RPM) i cali na obrót (IPR) w następujący sposób:
\text{IPM}=\text{RPM} \times \text{IPR}
W razie potrzeby cale na obrót można najpierw obliczyć, mnożąc cale na ząb (IPT), zwane również szybkość wiórów, przez liczbę zębów lub krawędzi skrawających w wiertle (Z).
\text{IPR}=\text{IPT} \times \text{Z}
Stopy powierzchniowe na minutę
Inną powiązaną koncepcją jest powierzchnia stóp na minutę (SFM). Jest to prędkość krawędzi skrawającej w stosunku do powierzchni materiału. Różni się to od szybkości posuwu, ponieważ krawędzie skrawające wiertła poruszają się po okręgu wokół osi wiertła. Powierzchniowe stopy na minutę można obliczyć na podstawie prędkości obrotowej w obrotach na minutę i średnicy wiertła D w stopach w następujący sposób:
\text{SFM}=\text{RPM} \times \text{D}\times \pi
- Zwróć uwagę, że jeśli średnicę mierzy się w calach, można ją łatwo przeliczyć na stopy, dzieląc przez współczynnik konwersji 12 cali na stopę.
Bardziej intuicyjny przykład związku prędkości obrotowej z prędkością liniową można zobaczyć w sposobie działania opon w samochodzie. Opony obracają się z określoną liczbą obrotów na minutę. Po każdym obrocie samochód toczy się do przodu na odległość równą obwodowi opony. Prędkość samochodu do przodu w stopach na minutę byłaby wtedy dana wzorem:
\text{prędkość}=\text{RPM} \times \text{obwód opony} =\text{RPM} \times \text{D}\times \pi
Gdzie D to średnica opony w stopach.
Gdyby samochód był utrzymywany w miejscu, a opony wirowały, powierzchnia w stopach na minutę opon (prędkość powierzchni opon w stosunku do nawierzchni) byłaby taka sama.
Formuła spawania w calach na minutę
Innym zastosowaniem, które wykorzystuje jednostki w calach na minutę, jest spawanie. Często jest ideał szybkość podróży która stworzy najmocniejszą spoinę dla dowolnego zestawu materiałów i warunków. Wzór spawania w calach na minutę podaje się po prostu biorąc długość spoiny w calach i dzieląc przez czas potrzebny na wykonanie spoiny w minutach.
Jednak w przypadku każdej konkretnej konfiguracji pojęcie wzoru spawania w calach na minutę to a trochę mylące. Chociaż z pewnością można empirycznie określić, jak szybko spawanie jest wykonywane, idealna prędkość przesuwu to nie można znaleźć według wzoru, ale można go znaleźć w tabeli dla różnych grubości i rodzajów spawania pręty.
Konwersje danych
Oto kilka przydatnych konwersji metryk powiązanych z powyższymi aplikacjami:
- Aby przekonwertować z cali na minutę na milimetry na minutę, pomnóż przez 25,4 mm/cal.
- Aby przeliczyć stopy powierzchniowe na minutę na metry na minutę, podziel przez 3,28 stopy/m.