{
    "slug": "material-removal-rate",
    "title": "معدل إزالة المواد حسب قوة عمود الدوران: 10 و20 kW",
    "description": "معدلات إزالة المواد المحدودة بالقوة لثماني سبائك CNC على أعمدة دوران 10 و20 kW، مع جدول القوة لكل وحدة، والمعايير المرجعية المنشورة، ومثال محلول خطوة بخطوة.",
    "lang": "ar",
    "tables": [
        {
            "caption": "سعة معدل إزالة المواد في التخشين عند قوة عمود دوران 10 و20 kW (محدودة بالقوة، محسوبة)",
            "columns": [
                "المادة والحالة",
                "K_p المستخدمة (kW لكل cm³/s)",
                "خراطة 10 kW (cm³/min)",
                "طحن 10 kW، متوسط الدورة (cm³/min)",
                "خراطة 20 kW (cm³/min)",
                "طحن 20 kW، متوسط الدورة (cm³/min)"
            ],
            "rows": [
                {
                    "المادة والحالة": "Aluminum 6061-T6 (wrought, ~95 HB)",
                    "K_p المستخدمة (kW لكل cm³/s)": "0.76–0.90",
                    "خراطة 10 kW (cm³/min)": "425–505",
                    "طحن 10 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "340–405",
                    "خراطة 20 kW (cm³/min)": "850–1,010",
                    "طحن 20 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "680–810"
                },
                {
                    "المادة والحالة": "Aluminum 7075-T6 (wrought, ~150 HB)",
                    "K_p المستخدمة (kW لكل cm³/s)": "0.76–0.90",
                    "خراطة 10 kW (cm³/min)": "425–505",
                    "طحن 10 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "340–405",
                    "خراطة 20 kW (cm³/min)": "850–1,010",
                    "طحن 20 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "680–810"
                },
                {
                    "المادة والحالة": "Carbon steel 1045 (190–220 HB)",
                    "K_p المستخدمة (kW لكل cm³/s)": "1.70–2.32",
                    "خراطة 10 kW (cm³/min)": "165–225",
                    "طحن 10 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "130–180",
                    "خراطة 20 kW (cm³/min)": "330–450",
                    "طحن 20 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "260–360"
                },
                {
                    "المادة والحالة": "Alloy steel 4140 (Q&T, 280–320 HB)",
                    "K_p المستخدمة (kW لكل cm³/s)": "2.18–3.29",
                    "خراطة 10 kW (cm³/min)": "115–175",
                    "طحن 10 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "90–140",
                    "خراطة 20 kW (cm³/min)": "230–350",
                    "طحن 20 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "180–280"
                },
                {
                    "المادة والحالة": "Stainless 304 (annealed, 150–180 HB)",
                    "K_p المستخدمة (kW لكل cm³/s)": "1.64–2.94",
                    "خراطة 10 kW (cm³/min)": "130–235",
                    "طحن 10 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "105–190",
                    "خراطة 20 kW (cm³/min)": "260–470",
                    "طحن 20 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "210–380"
                },
                {
                    "المادة والحالة": "Stainless 316 (annealed, 150–180 HB)",
                    "K_p المستخدمة (kW لكل cm³/s)": "1.64–2.94",
                    "خراطة 10 kW (cm³/min)": "130–235",
                    "طحن 10 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "105–190",
                    "خراطة 20 kW (cm³/min)": "260–470",
                    "طحن 20 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "210–380"
                },
                {
                    "المادة والحالة": "Titanium Ti-6Al-4V (annealed, 330–350 HB)",
                    "K_p المستخدمة (kW لكل cm³/s)": "1.65–1.77",
                    "خراطة 10 kW (cm³/min)": "215–230",
                    "طحن 10 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "170–185",
                    "خراطة 20 kW (cm³/min)": "430–460",
                    "طحن 20 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "340–370"
                },
                {
                    "المادة والحالة": "Brass C36000 (free-cutting, 90–120 HB)",
                    "K_p المستخدمة (kW لكل cm³/s)": "0.82–1.90",
                    "خراطة 10 kW (cm³/min)": "200–465",
                    "طحن 10 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "160–370",
                    "خراطة 20 kW (cm³/min)": "400–930",
                    "طحن 20 kW، متوسط الدورة (cm³/min)": "320–740"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "ما معدل إزالة المعادن الذي يمكن لآلة CNC بقوة 10 kW تحقيقه في الألومنيوم؟",
            "columns": [
                "المصدر",
                "الآلة / الحالة",
                "المادة",
                "معدل إزالة المواد (cm³/min)",
                "ملاحظة"
            ],
            "rows": [
                {
                    "المصدر": "S5",
                    "الآلة / الحالة": "40-taper VMC, stable roughing",
                    "المادة": "Carbon steel",
                    "معدل إزالة المواد (cm³/min)": "50–100",
                    "ملاحظة": "3–6 in³/min في المصدر"
                },
                {
                    "المصدر": "S5",
                    "الآلة / الحالة": "40-taper VMC, HSM strategy",
                    "المادة": "Aluminum",
                    "معدل إزالة المواد (cm³/min)": "245–410",
                    "ملاحظة": "15–25 in³/min في المصدر"
                },
                {
                    "المصدر": "S5",
                    "الآلة / الحالة": "50-taper / horizontal",
                    "المادة": "Steel",
                    "معدل إزالة المواد (cm³/min)": "100–200",
                    "ملاحظة": "نحو ضعف قيمة المخروط 40"
                },
                {
                    "المصدر": "S6",
                    "الآلة / الحالة": "120 kW, 27,000 rpm (DST Ecospeed)",
                    "المادة": "Aluminum 7050",
                    "معدل إزالة المواد (cm³/min)": "5,160",
                    "ملاحظة": "أدوات PCD من منافس، الحالة 1"
                },
                {
                    "المصدر": "S6",
                    "الآلة / الحالة": "120 kW, 27,000 rpm",
                    "المادة": "Aluminum 7050",
                    "معدل إزالة المواد (cm³/min)": "7,465",
                    "ملاحظة": "طلاء RAL90، الحالة نفسها"
                },
                {
                    "المصدر": "S6",
                    "الآلة / الحالة": "120 kW, 33,000 rpm (Makino MAG 3.W)",
                    "المادة": "Aluminum (cutter diameter 50 mm)",
                    "معدل إزالة المواد (cm³/min)": "7,000",
                    "ملاحظة": "إزالة 420,000 cm³ في 60 min"
                },
                {
                    "المصدر": "S8",
                    "الآلة / الحالة": "Bridgeport 2 hp / HAAS 30 hp comparison",
                    "المادة": "Aluminum",
                    "معدل إزالة المواد (cm³/min)": "165",
                    "ملاحظة": "10.1 in³/min عند قوة قطع 1.1–3.0 kW"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "كم أبطأ الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقارنةً بـ 6061 على عمود الدوران نفسه بقوة 10 kW؟",
            "columns": [
                "المادة",
                "الحالة",
                "ISO",
                "الصلادة (HB)",
                "K_p (kW لكل cm³/s)",
                "المصدر (الحد الأدنى / الحد الأعلى)"
            ],
            "rows": [
                {
                    "المادة": "Aluminum 6061-T6",
                    "الحالة": "wrought, T6",
                    "ISO": "N",
                    "الصلادة (HB)": "~95",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "0.76–0.90",
                    "المصدر (الحد الأدنى / الحد الأعلى)": "S4 / S3"
                },
                {
                    "المادة": "Aluminum 7075-T6",
                    "الحالة": "wrought, T6",
                    "ISO": "N",
                    "الصلادة (HB)": "~150",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "0.76–0.90",
                    "المصدر (الحد الأدنى / الحد الأعلى)": "S4 / S3 — take the upper end for 7075"
                },
                {
                    "المادة": "Carbon steel 1045",
                    "الحالة": "hot-rolled / normalized",
                    "ISO": "P",
                    "الصلادة (HB)": "190–220",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "1.70–2.32",
                    "المصدر (الحد الأدنى / الحد الأعلى)": "S2 (190 HB) / S3 (200–220 HB)"
                },
                {
                    "المادة": "Alloy steel 4140",
                    "الحالة": "quenched and tempered, 28–32 HRC",
                    "ISO": "P",
                    "الصلادة (HB)": "280–320",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "2.18–3.29",
                    "المصدر (الحد الأدنى / الحد الأعلى)": "S3 (280–320 HB) / S4 (220–420 HB upper bound)"
                },
                {
                    "المادة": "Stainless 304",
                    "الحالة": "annealed",
                    "ISO": "M",
                    "الصلادة (HB)": "150–180",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "1.64–2.94",
                    "المصدر (الحد الأدنى / الحد الأعلى)": "S3 (150–175 HB) / S4 (austenitic 150–275 HB)"
                },
                {
                    "المادة": "Stainless 316",
                    "الحالة": "annealed",
                    "ISO": "M",
                    "الصلادة (HB)": "150–180",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "1.64–2.94",
                    "المصدر (الحد الأدنى / الحد الأعلى)": "S3 (150–175 HB) / S4 (austenitic 150–275 HB)"
                },
                {
                    "المادة": "Titanium Ti-6Al-4V",
                    "الحالة": "annealed",
                    "ISO": "S",
                    "الصلادة (HB)": "330–350",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "1.65–1.77",
                    "المصدر (الحد الأدنى / الحد الأعلى)": "S4 (300–360 HB) / S3 (Ti-150 A, 340 HB)"
                },
                {
                    "المادة": "Brass C36000",
                    "الحالة": "leaded free-machining",
                    "ISO": "N",
                    "الصلادة (HB)": "90–120",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "0.82–1.90",
                    "المصدر (الحد الأدنى / الحد الأعلى)": "S3 / S4 — see the conflict register"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "ما معدل إزالة المواد الذي ينبغي أن أخطط له مع فولاذ 4140 على آلة بقوة 10 kW؟",
            "columns": [
                "المادة",
                "K_p (kW لكل cm³/s)",
                "P_c عند الأداة (kW)",
                "مدخل P_spindle (kW)",
                "الحمل على عمود دوران 10 kW (%)"
            ],
            "rows": [
                {
                    "المادة": "Aluminum 6061-T6",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "0.90",
                    "P_c عند الأداة (kW)": "1.29",
                    "مدخل P_spindle (kW)": "1.5",
                    "الحمل على عمود دوران 10 kW (%)": "15"
                },
                {
                    "المادة": "Carbon steel 1045",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "2.32",
                    "P_c عند الأداة (kW)": "3.33",
                    "مدخل P_spindle (kW)": "3.9",
                    "الحمل على عمود دوران 10 kW (%)": "39"
                },
                {
                    "المادة": "Alloy steel 4140",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "3.29",
                    "P_c عند الأداة (kW)": "4.72",
                    "مدخل P_spindle (kW)": "5.6",
                    "الحمل على عمود دوران 10 kW (%)": "55"
                },
                {
                    "المادة": "Stainless 304",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "2.94",
                    "P_c عند الأداة (kW)": "4.21",
                    "مدخل P_spindle (kW)": "5.0",
                    "الحمل على عمود دوران 10 kW (%)": "50"
                },
                {
                    "المادة": "Titanium Ti-6Al-4V",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "1.77",
                    "P_c عند الأداة (kW)": "2.54",
                    "مدخل P_spindle (kW)": "3.0",
                    "الحمل على عمود دوران 10 kW (%)": "30"
                },
                {
                    "المادة": "Brass C36000",
                    "K_p (kW لكل cm³/s)": "1.90",
                    "P_c عند الأداة (kW)": "2.72",
                    "مدخل P_spindle (kW)": "3.2",
                    "الحمل على عمود دوران 10 kW (%)": "32"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "هل تخشين التيتانيوم محدود بقوة عمود الدوران؟",
            "columns": [
                "العنصر",
                "القيمة",
                "كيف تقرأه"
            ],
            "rows": [
                {
                    "العنصر": "K_p (unit power)",
                    "القيمة": "1.65–1.77 kW per cm³/s",
                    "كيف تقرأه": "أقل من 4140 — عمود الدوران ليس عنق الزجاجة"
                },
                {
                    "العنصر": "10 kW turning ceiling",
                    "القيمة": "215–230 cm³/min",
                    "كيف تقرأه": "القدرة تسمح بأكثر مما تعمل به الورش عادةً"
                },
                {
                    "العنصر": "10 kW milling ceiling, cycle avg",
                    "القيمة": "170–185 cm³/min",
                    "كيف تقرأه": "متوسط الدورة عند معامل 80% داخل القطع"
                },
                {
                    "العنصر": "20 kW turning ceiling",
                    "القيمة": "430–460 cm³/min",
                    "كيف تقرأه": "يضاعف السقف لا القطع المسموح"
                },
                {
                    "العنصر": "Actual limiter",
                    "القيمة": "Heat and tool life",
                    "كيف تقرأه": "نفّذ سرعات جدول معاملات القطع مع سائل تبريد عالي الضغط — فالسائل شرط مسبق لا خيار"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "هل يضاعف عمود الدوران 20 kW معدل الإزالة لدي؟",
            "columns": [
                "المعامل",
                "أداة Ø12 (مثال محلول)",
                "أداة Ø20 (توضيحي)"
            ],
            "rows": [
                {
                    "المعامل": "Tool",
                    "أداة Ø12 (مثال محلول)": "Ø12 mm, 3-flute carbide end mill",
                    "أداة Ø20 (توضيحي)": "Ø20 mm — an example, not a recommendation"
                },
                {
                    "المعامل": "Radial width a_e (mm)",
                    "أداة Ø12 (مثال محلول)": "6",
                    "أداة Ø20 (توضيحي)": "10"
                },
                {
                    "المعامل": "Axial depth a_p (mm)",
                    "أداة Ø12 (مثال محلول)": "6",
                    "أداة Ø20 (توضيحي)": "10"
                },
                {
                    "المعامل": "Feed speed V_f (mm/min)",
                    "أداة Ø12 (مثال محلول)": "2,388",
                    "أداة Ø20 (توضيحي)": "2,000"
                },
                {
                    "المعامل": "MRR (cm³/min)",
                    "أداة Ø12 (مثال محلول)": "86",
                    "أداة Ø20 (توضيحي)": "200"
                },
                {
                    "المعامل": "Cutting time for 25 cm³",
                    "أداة Ø12 (مثال محلول)": "17.5 s",
                    "أداة Ø20 (توضيحي)": "7.5 s"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "لماذا معدل إزالة المواد في الطحن أقل من الخراطة على الآلة نفسها؟",
            "columns": [
                "الخطوة",
                "القاعدة",
                "6061-T6، 10 kW"
            ],
            "rows": [
                {
                    "الخطوة": "1",
                    "القاعدة": "Turning ceiling: Q_max = 60 × 10 × 0.6375 / K_p, rounded to 5 cm³/min",
                    "6061-T6، 10 kW": "425–505"
                },
                {
                    "الخطوة": "2",
                    "القاعدة": "Milling column = 0.8 × the rounded turning column, rounded to 5 cm³/min",
                    "6061-T6، 10 kW": "340–405"
                },
                {
                    "الخطوة": "3",
                    "القاعدة": "20 kW columns = 2 × the 10 kW columns (exact doubling)",
                    "6061-T6، 10 kW": "850–1,010 turning / 680–810 milling"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "ما حمل عمود الدوران الذي ينبغي أن أستهدفه في التخشين؟",
            "columns": [
                "المعامل",
                "القيمة",
                "الأساس"
            ],
            "rows": [
                {
                    "المعامل": "Rated spindle power P_rated",
                    "القيمة": "10 / 20 kW",
                    "الأساس": "فئتا القدرة الشائعتان في مراكز التشغيل الرأسية"
                },
                {
                    "المعامل": "Drive efficiency η",
                    "القيمة": "0.85",
                    "الأساس": "افتراض تخطيطي لا قياس — أكّده مقابل بيانات مُصنِّع آلة التشغيل"
                },
                {
                    "المعامل": "Roughing load factor L",
                    "القيمة": "0.75",
                    "الأساس": "منتصف نطاق الهدف 70–85% (S5)"
                },
                {
                    "المعامل": "Usable cutting-power factor",
                    "القيمة": "0.85 × 0.75 = 0.6375 ≈ 0.64",
                    "الأساس": "لا يصل من كل kW مُدرَّج سوى 0.64 kW إلى البِرادة"
                },
                {
                    "المعامل": "Tool condition",
                    "القيمة": "Sharp carbide",
                    "الأساس": "جداول K_p مُعدّة لأدوات قطع حادة"
                },
                {
                    "المعامل": "Milling in-cut factor",
                    "القيمة": "0.80",
                    "الأساس": "مثال S5 المحلول: 80% من الدورة داخل القطع"
                },
                {
                    "المعامل": "Coolant and setup",
                    "القيمة": "Stable, no chatter",
                    "الأساس": "مستحلب غمر للفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ؛ سائل تبريد عالي الضغط للتيتانيوم؛ غمر أو MQL للألومنيوم"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "ما صيغة معدل إزالة المواد في الطحن والخراطة؟",
            "columns": [
                "الخطوة",
                "الكمية",
                "القيمة"
            ],
            "rows": [
                {
                    "الخطوة": "1",
                    "الكمية": "Removal volume V",
                    "القيمة": "50 × 50 × 10 mm pocket = 25 cm³"
                },
                {
                    "الخطوة": "2",
                    "الكمية": "Tool and engagement",
                    "القيمة": "Ø12 mm, 3-flute carbide end mill; V_c 300 m/min; f_z 0.10 mm/tooth; a_e = a_p = 6 mm"
                },
                {
                    "الخطوة": "3",
                    "الكمية": "Spindle speed n = 1,000 × V_c / (π × D)",
                    "القيمة": "7,958 → take 7,960 rpm"
                },
                {
                    "الخطوة": "4",
                    "الكمية": "Feed speed V_f = n × z × f_z",
                    "القيمة": "7,960 × 3 × 0.10 = 2,388 mm/min"
                },
                {
                    "الخطوة": "5",
                    "الكمية": "MRR Q = a_e × a_p × V_f / 1,000",
                    "القيمة": "6 × 6 × 2,388 / 1,000 = 85.97 → 86 cm³/min"
                },
                {
                    "الخطوة": "6",
                    "الكمية": "Cutting time T = V / Q",
                    "القيمة": "25 / 86 = 0.291 min = 17.5 s (21.8 s with 20% non-cutting)"
                },
                {
                    "الخطوة": "7",
                    "الكمية": "Power check P_c = K_p × Q, spindle input P_c / 0.85",
                    "القيمة": "0.90 × 1.433 = 1.29 kW → 1.52 kW → 15.2% of 10 kW"
                },
                {
                    "الخطوة": "8",
                    "الكمية": "Reading",
                    "القيمة": "Spindle only 15% loaded — the Ø12 cutter in a 50 mm pocket is tool-limited; the 425 cm³/min ceiling would need V_f 11,806 mm/min, five times beyond this cutter"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "كيف أحوّل معدل إزالة المواد إلى زمن تشغيل؟",
            "columns": [
                "حالة المعدل",
                "Q (cm³/min)",
                "زمن 25 cm³ (s)"
            ],
            "rows": [
                {
                    "حالة المعدل": "Worked example toolpath (Ø12 in 6061)",
                    "Q (cm³/min)": "86",
                    "زمن 25 cm³ (s)": "17.5"
                },
                {
                    "حالة المعدل": "Ø20 cutter example",
                    "Q (cm³/min)": "200",
                    "زمن 25 cm³ (s)": "7.5"
                },
                {
                    "حالة المعدل": "6061 10 kW turning ceiling",
                    "Q (cm³/min)": "425",
                    "زمن 25 cm³ (s)": "3.5"
                },
                {
                    "حالة المعدل": "304 planning low end",
                    "Q (cm³/min)": "130",
                    "زمن 25 cm³ (s)": "11.5"
                },
                {
                    "حالة المعدل": "4140 milling planning low end",
                    "Q (cm³/min)": "90",
                    "زمن 25 cm³ (s)": "16.7"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "ما دقة أرقام معدل إزالة المواد هذه لأغراض التسعير؟",
            "columns": [
                "التعارض",
                "المصدر A",
                "المصدر B",
                "المعالجة في هذه الصفحة"
            ],
            "rows": [
                {
                    "التعارض": "304 / 316 unit power",
                    "المصدر A": "S3 handbook band 1.64–1.97 (150–200 HB, sharp tools)",
                    "المصدر B": "S4 energy-study value 2.94 (austenitic 150–275 HB)",
                    "المعالجة في هذه الصفحة": "يبقى النطاق الكامل 1.64–2.94 في الجداول؛ واذكر السعر من حد 130 cm³/min الأدنى ما لم تكن الصلادة والأدوات مؤكدة عند الحد الأفضل"
                },
                {
                    "التعارض": "C36000 unit power",
                    "المصدر A": "S3 leaded brass 0.82",
                    "المصدر B": "S4 leaded brass 1.90",
                    "المعالجة في هذه الصفحة": "‏0.82 يطابق فيزياء النحاس الأصفر (K_p ≈ k_c / 1,000، k_c ≈ 800 N/mm²)، لذا فضّل حد 0.82؛ ويبقى النطاق 200–465 بوصفه الغلاف المسجَّل"
                },
                {
                    "التعارض": "1045 / 4140 ranges",
                    "المصدر A": "S3 by 20 HB steps",
                    "المصدر B": "S4 220–420 HB envelope",
                    "المعالجة في هذه الصفحة": "ليس تعارضًا — النطاق يتبع الصلادة؛ لا تصفه بأنه اختلاف بين المصادر"
                }
            ]
        }
    ]
}