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⚙️ Machining Time 計算機

專業免費的 Machining Time 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.5 分鐘的切削時間
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算機能做什麼

加工時間計算機可估算車床、銑床或鑽床上「單一道切削作業」所需的時間。輸入採用公制現場單位:切削長度以毫米(mm)計、每轉進給以 mm/rev 計、主軸轉速以每分鐘轉數(RPM)計。由於整個運算屬於單純的運動學關係,不受機台品牌或所在國家限制,全球任何工具機都適用。

公式說明

計算機會先把每轉進給換算成直線進給速度,再用刀具必須走完的總距離除以該速度:

v_f = f × N \qquad T = ((L × n_p) ÷ (v_f))

其中 L 為切削長度(mm,需含刀具切入與超程量)、f 為每轉進給(mm/rev)、N 為主軸轉速(RPM)、n_p 為走刀次數,T 即為切削時間(分鐘)。特別留意:時間只取決於 f × N 這個乘積,因此把進給減半、轉速加倍,所需時間完全不變。

實例演練

車削一支軸件,切削長度 250 mm、主軸轉速 800 RPM、進給 0.15 mm/rev,共分 3 次粗車走刀:

v_f = 0.15 × 800 = 120 mm/min
T = ((250 × 3) ÷ (120)) = 6.25 min = 375 s

整段切削過程中,主軸共轉了 800 × 6.25 = 5000 轉;這個數字在推算每一刃刀片的磨耗量時相當實用。

使用方式

請量測刀具的「實際總行程」,而不是只量成品的加工面長度。銑削時大約要多加一個刀具直徑,車削則要再加上 2~3 mm 的切入量與超程量,否則估出來的時間會過於樂觀。進給值請直接填入 CAM 後處理輸出或切削條件表所建議的數值,再設定達到切深所需的走刀次數,即可讀取總切削時間。

常見情況下的加工時間

以下所有行都使用計算器應用的相同關係,長度以毫米為單位,進給以每轉毫米為單位(公制/ISO慣例;英制商店應首先轉換 — 請參閱轉換部分):

T = ((L × n_p) ÷ (f × N)) = ((L × n_p) ÷ (v_f)), \qquad v_f = f × N

長度 L 是刀具的移動距離,因此必須已包括靠近和超程,而不僅僅是成品特徵長度。

操作 L(毫米) f(毫米/轉) N(RPM) 通過次數 n_p v_f = f × N(毫米/分) T(分鐘) T(秒)
車削,中碳鋼(粗加工) 250 0.15 800 3 120 6.25 375
車削,鋁(單次精加工通過) 250 0.30 1600 1 480 0.52 31.3
鑽孔,通孔 60 0.10 1200 1 120 0.50 30
面銑,板材通過 400 0.50 2000 2 1000 0.80 48

第一行的檢查,顯示每個替換:

v_f = 0.15\ 毫米/轉 × 800\ 轉/分鐘 = 120\ 毫米/分鐘
T = ((250\ 毫米 × 3) ÷ (120\ 毫米/分鐘)) = ((750) ÷ (120)) = 6.25\ 分鐘 = 6.25 × 60 = 375\ s

表中有兩個觀察結果。首先,進給加倍和主軸速度加倍(第1行 → 第2行)使每次通過的時間減少四分之一 — 進給速度而不是單獨的主軸速度決定了時鐘。其次,銑削行將 f 用作每轉進給;對於4齒刀具,相同的0.50毫米/轉對應於 f_z = 0.125 毫米/齒。這裡的進給值是說明性組合,不是建議 — 始終從工具製造商的數據中獲取特定刀片等級、工件材料和機器剛度的進給和速度。

進給和速度單位轉換

計算器期望一致的單位集:切割長度以毫米為單位,進給以毫米/轉為單位,主軸速度以RPM為單位,它返回分鐘。使用下面的確切因數將英制系統或每齒數據轉換為該形式。英制數量(英寸/轉、英寸/分、SFM)是習慣的US/英制商店單位;毫米和米/分的數量是ISO公制慣例。

轉換 關係 例子
英寸/轉 → 毫米/轉 f_{毫米} = f_{英寸} × 25.4(精確) 0.006英寸/轉 × 25.4 = 0.1524毫米/轉
毫米/轉 → 英寸/轉 f_{英寸} = f_{毫米} ÷ 25.4 0.25毫米/轉 ÷ 25.4 = 0.00984英寸/轉
英寸/分 → 毫米/分 v_{f,毫米} = v_{f,英寸} × 25.4 20英寸/分 × 25.4 = 508毫米/分
毫米/分 → 英寸/分 v_{f,英寸} = v_{f,毫米} ÷ 25.4 1000毫米/分 ÷ 25.4 = 39.37英寸/分
每齒進給 → 每轉進給 f = f_z × z 0.125毫米/齒 × 4齒 = 0.50毫米/轉
進給速度 → 每轉進給 f = \dfrac{v_f}{N} 1000毫米/分 ÷ 2000 RPM = 0.50毫米/轉
每轉進給 → 進給速度 v_f = f × N 0.15毫米/轉 × 800 RPM = 120毫米/分
切削速度 → 主軸速度 N = \dfrac{1000 V_c}{π D},V_c 以米/分為單位,D 以毫米為單位 N = \dfrac{1000 × 200}{π × 50} = 1273 RPM
主軸速度 → 切削速度 V_c = \dfrac{π D N}{1000} V_c = \dfrac{π × 50 × 1273}{1000} = 200 米/分
SFM → 米/分 V_c = SFM × 0.3048(精確) 400 SFM × 0.3048 = 121.9米/分
米/分 → SFM SFM = V_c ÷ 0.3048 = V_c × 3.2808 150米/分 ÷ 0.3048 = 492 SFM
分鐘 → 秒 t_s = T × 60 6.25分鐘 × 60 = 375秒
分鐘 → 小時 t_h = T ÷ 60 90分鐘 ÷ 60 = 1.5小時

關於切削速度公式中 D 的注意事項:對於車削,它是切割處的工件直徑,對於鑽孔和銑削,它是刀具直徑。在運行恆定表面速度(G96)的數控車床上,當直徑變化時,N 持續變化,因此單一 N 時間估計僅對直徑大致恆定的切割有效;面加工和分離需要單獨處理。

關鍵術語和變量

符號遵循常見的ISO/公制加工實踐;在商店不同之處給出等效的英制單位。

術語 符號 單位 含義
切削長度 L mm(英寸) 刀具在一次通過中沿切割方向進給的總距離,包括靠近和超程 — 不僅僅是成品特徵長度。
每轉進給 f 毫米/轉(英寸/轉) 每個主軸轉一次的刀具進給。車削和鑽孔的原生進給單位。
每齒進給 f_z 毫米/齒 銑削中每個切削刃上的切屑負荷。使用 f = f_z × z 轉換。
齒數 z — 銑削刀具上的有效切削刃(或立銑刀上的溝槽)。
進給速度 v_f 毫米/分(英寸/分) 線性工作台或滑座速度,v_f = f × N = f_z × z × N。這是機器的F字在G94模式下命令的。
主軸速度 N RPM(轉/分) 主軸的旋轉速度(車削中的工件,銑削和鑽孔中的刀具)。
切削速度 V_c 米/分(SFM) 切削刃處的表面速度,V_c = π D N / 1000。由刀具等級和工件材料決定;這是您首先查找的,然後求解 N。
切削深度 a_p mm 每次通過移除的材料厚度,垂直於進給方向測量。它不直接進入時間公式,但它決定了需要多少次通過。
通過次數 n_p — 刀具遍歷 L 的次數,通常 n_p ≈ 總進料去除 ÷ a_p,四捨五入。
切削時間 T 分鐘(秒) 刀具實際接合和進給的時間:T = L n_p / (f N)。也稱為加工時間或切割中時間。

靠近和超程。靠近是邊緣達到完全接合之前的額外移動(對於具有118°尖點的鑽頭,尖點長度大約為 0.3 × D;對於面銑刀,它是刀具半徑所需的導入)。超程是工件遠側以外的移動,以便特徵完整且刀具乾淨退出。兩者都添加到特徵長度以獲得 L。省略它們是短切割上計算時間低於機器實際耗時的最常見原因。

切削時間與全程時間。計算器僅返回切削時間。全程(或週期)時間另外包括快速移動、刀具更換、主軸加速和停留、零件裝卸、夾緊、去毛刺和過程中測量。對於短零件,這些非切割元素可以超過切削時間本身,因此報價工作應該將所有操作的切削時間相加,然後添加測量或估計的處理時間,而不是將 T 視為週期時間。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

結果有包含裝夾與換刀時間嗎?
沒有。這裡算出來的是純切削時間。裝夾、上下料、換刀與檢驗等時間必須另外加總,才會得到完整的單件生產週期時間(floor-to-floor)。
我手邊的進給值是 mm/min,不是 mm/rev,怎麼辦?
把它除以主軸轉速就能換算成每轉進給;也就是在欄位中填入「mm/min ÷ RPM」的結果即可。
銑刀的每刃進給(feed per tooth)要怎麼換算?
把每刃進給乘上刀刃數,即為每轉進給,再把這個數值填入欄位。