Formelsammlung Standzeitberechnung

Standlänge beim bohren, Senken, Reiben, Räumen

Standlänge beim bohren, Senken, Reiben, Räumen
<math>L_f=T*v_f</math> <math>L_f=T*n*f_z*z</math>

<math>L_f</math>	[mm]	Standweg (Standlänge)
T	[mm]	Standzeit
<math>v_f</math>	[mm/min]	Vorschubgeschwindigkeit
n	[mm]	Drehzahl
<math>f_z</math>	[mm]	Vorschub pro Schneide
z		Anzahl der Schneiden

Standmenge

Standmenge
<math>N=\frac{T}{t_h}</math>

N		Anzahl der je Standzeit herstellbaren Werkstücke (Einheiten)
T	[min]	Standzeit
<math>t_h</math>	[min]	Hauptschnittzeit

Standvolumen beim Fräsen

Standvolumen beim Fräsen
<math>V_t=A*v_c*T</math>

<math>V_t</math>	[cm³]	Standvolumen
A	[mm²]	Spanungsquerschnitt
<math>v_c</math>	[m/min]	Schnittgeschwindigkeit
T	[min]	Standzeit

Standzeitkurve

Standzeitkurve (arithmetische Darstellung)

Berechnung der Standzeit
<math>T=\frac{1}{C^k}*v^k</math>

Standzeitkurve
Standzeitkurve.PNG

Standzeitgerade

<math>tan\alpha=-tan\alpha'</math> <math>tan\alpha=\frac{a_1}{a_2}=-c_2</math> <math>-c_2=\frac{logT_1-logT_2}{logv_{c2}-logv_{c1}}</math>

Standzeitkurve
Standzeitgerade.PNG

Ermittlung der Standzeit bei einer beliebigen Schnittgeschwindigkeit

Ermittlung der Standzeit bei einer beliebigen Schnittgeschwindigkeit
<math>T=T_1* \left( \frac{v_{c1}}{v_{c2}} \right) *^{c2}</math>

<math>T_1</math>	[min]	Standzeit
<math>v_{c1}</math>	[m/min]	Schnittgeschwindigkeit
<math>c_2</math>		Steigung der Standzeitgeraden

Zeitgünstigste Standzeit

Zeitgünstigste Standzeit
<math>T_{t0}=(-c_2-1)*t_w</math>

<math>T_{t0}</math>	[min]	zeitgünstigste Standzeit
<math>c_2</math>		Steigung der Standzeitgeraden
<math>t_w</math>	[min]	Werkzeugwechsel (einschließlich Lagetoleranz und Klemmhalter Wechselzeit)

Kostengünstigste Standzeit

Kostengünstige Standzeit
<math>T_0=(-c_2-1)* \left( t_w+\frac{W_T}{L*(1+r)} \right) </math>

<math>T_0</math>	[min]	kostengünstige Standzeit
<math>c_2</math>		Steigung der Standzeitgeraden
<math>W_T</math>	[€]	Werkzeugkosten pro Standzeit
L	[€/h]	Lohnkosten
r	[%]	Restgemeinkosten

Gesamtkosten je Einheit (Fertigungskosten)

Gesamtkosten je Einheit <math>K_F</math>
<math>K_F=K_M+K_w+K_{ww}+K_{Lh}+K_{Ln}</math> <math>K_F= \left[ K_M+t_n*L*(1+r) \right]+ \left[ \frac{W_T*t_h}{T}+t_w*L*(1+r)*\frac{t_h}{T} \right] + \left[ t_h*L*(1+r) \right] </math> <math>K_F=[Maschinenkosten+Nebenkostenanteil]+[Werkzeugkosten]+[Lohnkosten]</math>

<math>K_M</math>	[€/h]	Maschinenstundensatz (Energie-, Abschreibungs- und Instandhaltungskosten)
T	[min]	Standzeit des Werkzeuges
<math>t_h</math>	[min]	Hauptnutzungszeit
<math>t_n</math>	[min]	Nebennutzungszeit
L	[€/h]	Lohnkosten
r	[%]	Restgemeinkosten
<math>W_T</math>	[€]	Werkzeugkosten je Standzeit (für die ganze Lebensdauer des Werkzeuges)

Werkzeugkosten je Standzeit

Werkzeugkosten je Standzeit <math>W_T</math>
<math>W_T=\frac{(W_a-W_u )+n_s*W_s}{n_s+1}</math>

<math>W_T</math>	[€]	Werkzeugkosten je Standzeit (für die ganze Lebensdauer des Werkzeuges)
<math>W_a</math>	[€]	Anschaffungswert des Werkzeuges
<math>W_u</math>	[€]	Restwert des unbrauchbaren Werkzeuges
<math>n_s</math>		Anzahl der Nachschliffe
<math>W_s</math>	[€]	Kosten je Nachschliff

Werkzeugkosten je Einheit

Werkzeugkosten je Einheit <math>K_W</math>
<math>K_W=\frac{W_T}{n_{WT}}=\frac{W_T*t_h}{T} </math>
Bei Werkzeugen mit Hartmetallschneiden entspricht <math>W_T</math> den Kosten je Schneide plus dem auf die Schneide <math>K_{WK}</math> anfallenden Anteil der Anschaffungskosten des Tragkörpers.
<math>K_W=\frac{W_p}{n_k}=\frac{W_a}{n_p*n_k}=W_T </math>

<math>n_{WT}</math>		Anzahl der je Standzeit herstellbaren Einheiten
<math>t_h</math>	[min]	Hauptnutzungszeit
T	[min]	Standzeit
<math>K_{WK}</math>	[€]	Werkzeugkosten mit geklemmten Schneidplatten
<math>W_p</math>	[€]	Preis je Schneidplatte
<math>W_a</math>	[€]	Anschaffungswert des Tragkörpers
<math>n_k</math>		Anzahl der Schneiden je Schneidplatte
<math>n_p</math>		Anzahl der Schneidplatten, die ein Tragkörper bis zum Unbrauchbarwerden aufnimmt.

Kosten je Werkzeugwechsel

Kosten je Werkzeugwechsel <math>k_{WW}</math>
<math>k_{WW}=t_w*L*(1+r)</math>

<math>k_{WW}</math>	[€]	Kosten je Werkzeugwechsel
<math>t_w</math>	[min]	Werkzeugwechselzeit
L	[€/h]	Lohnkosten
r	[%]	Restgemeinkosten

Werkzeugwechselkosten je Einheit

Werkzeugwechselkosten je Einheit <math>K_{ww}</math>
<math>K_{WW}=\frac{t_w*L*(1+r)}{n_{WT}}</math> <math>K_{WW}=\frac{k_{WW}*t_h}{T}= \frac{t_w*L*(1+r)*t_h}{T}</math>

<math>K_{WW}</math>	[€]	Werkzeugwechselkosten je Einheit
<math>k_{WW}</math>	[€]	Kosten je Werkzeugwechsel
<math>t_w</math>	[min]	Werkzeugwechselzeit
<math>n_{WT}</math>		Anzahl der je Standzeit herstellbaren Einheiten

Werkzeugkosten - Teilsatz

Werkzeugkosten - Teilsatz <math>G_w</math>
<math>G_w=\frac{K_W*100}{K_L}</math>
<math>K_L=K_{Lh}+K_{Ln}</math> <math>K_L=L(t_h+t_n+t_r*t_W</math>

<math>G_{w}</math>	[%]	Werkzeugkosten-Teilsatz
<math>K_L</math>	[€/h]	Gesamtlohnkosten (Fertigungslohnkosten)
<math>K_W</math>	[€]	Werkzeugkosten je Einheit
<math>K_{Lh}</math>	[€/min]	Lohnkosten je Hauptzeit oder Fertigungsperiode
<math>K_{Ln}</math>	[€]	Lohnkosten dür Nebenzeiten
<math>t_r</math>	[min]	Rüstzeit
<math>t_W</math>	[min]	Werkzeugwechselzeit

Lohnkosten

Lohnkosten <math>K_L</math>
<math>K_L=K_{Lh}+K_{Ln}</math>
<math>K_L=L(t_h+t_n+t_r+t_w)</math> <math>t_n=t_r+t_{er}</math>

<math>t_{er}</math>	[min]	Erholzeit
<math>t_r</math>	[min]	Rüstzeit
<math>t_h</math>	[min]	Hauptzeit
<math>t_n</math>	[min]	Nebennutzungszeit
<math>t_W</math>	[min]	Werkzeutgwechselzeit
<math>t_v</math>	[min]	Verteilzeitzeit

Ermittlung des optimalen Arbeitspunktes

Werkzeuggerade

Werkzeuggerade T = constant
a)	Wertepaar aus Schnittgeschwindigkeit und Vorschub ermitteln
b)	Darstellung der Geraden auf doppellogarithmischem Papier mit den Bezugsgrößen Schnittgeschwindigkeit und Spannungsquerschnitt.

Maschinengerade

Maschinengerade <math>P_a</math>=constant
Wertepaar aus errechneter Schnittkraft und Leistung ermitteln
<math>P_a=\frac{F_c*v_c}{60*10^3*\eta _M} </math> <math>P_a=\frac{b*h*k_{ckorr}*v_c}{60*10^3*\eta _M} </math>

Grafische Darstellung

Grafische Darstellung
a)	Darstellung der Geraden auf doppellogarithmischem Papier mit den Bezugsgrößen Schnittgeschwindigkeit und Spannungsquerschnitt.
b)	Der Schnittpunkt der Geraden ergibt den optimalen Arbeitspunkt der Werkzeugmaschinen bei optimaler Schnittgeschwindigkeit (<math>V_{opt}</math>) und optimalem Spanungsquerschnitt (<math>A_{opt}</math>)bzw. optimalem Vorschub (<math>f_{opt}</math>).