מחשבוני הנדסה — 53 מחשבונים

53 מחשבוני הנדסה חיים במקום אחד: עיבוד שבבי, סובלנויות ו-GD&T, מכניקה, גלגלי שיניים, מסבים, קפיצים, כימיה, בדיקה ואיכות, הידראוליקה, תמחיר, ויחידות — עם שרשראות עבודה מקושרות בין מחשבונים קשורים.

🧮

מחשבונים הנדסיים

עיבוד מכני · מכניקה · גירים · מסבים · קפיצים · איכות SPC · תמחיר · נוזלים · הדבקות · קשיחים

זרימת חישוב: 1 Vc חיתוך → 2 RPM + הזנה → 3 זמן עיבוד → 4 כוח חיתוך → 5 קידוח וארבל

1 · מהירות חיתוך → RPM

הזן Vc ← קבל RPM + Vf + MRR

Vc — מהירות חיתוך (m/min)

Vc מותאם (m/min)

D — קוטר כלי/חומר (mm)

fn — הזנה לסיבוב (mm/rev)

ap — עומק חיתוך (mm)

—

2 · זמן עיבוד ← מ-RPM

RPM + הזנה ממחשבון 1 → זמן tc

L — אורך עיבוד (mm)

RPM (מחשבון 1 ↑)

fn — הזנה (mm/rev)

מספר מעברים

—

3 · כוח חיתוך וצריכת חשמל

kc — כוח ספציפי (N/mm²)

Ft — שטח חתך (mm²) = ap × fn

Vc (m/min) ← ממחשבון 1

η — יעילות ספינדל (%)

—

4 · Sin Bar — זווית משטח

L — אורך Sin Bar (mm)

α — זווית נדרשת (°)

—

5 · קידוח וארבל — Drill & Tap

מידה מטרית

עומק הברגה (× D)

חומר

—

6 · RPM → Vc (הפוך)

RPM (סיבובים לדקה)

D — קוטר (mm)

—

7 · Tap Drill Size — קוטר קדח לברז

הברגה מטרית → קוטר קדח לפי אחוז אחיזת חוט

D — קוטר נומינלי (mm)

P — צעד הברגה (mm)

% אחיזת חוט

—

8 · גימור משטח בחריטה (Ra)

Ra צפוי מהזנה ורדיוס חוד הכלי

fn — הזנה לסיבוב (mm/rev)

Rε — רדיוס חוד הכלי (mm)

—

9 · חיי כלי עיבוד (Tool Life — Taylor)

נוסחת טיילור: V×T^n = C — חיי כלי צפויים לפי מהירות חיתוך

V — מהירות חיתוך נבחרת (m/min)

C — קבוע טיילור (m/min)

n — מעריך טיילור

—

זרימה: 1 כוח/מומנט → 2 מאמץ בציר/קורה → 3 בחירת מידה → 4 משקל

1 · ציר — מומנט וכוח

P → T → τ → קוטר מינימום

P — הספק (kW)

n — סיבובים (RPM)

τ_allow — מאמץ גזירה מותר (MPa)

τ_allow מותאם (MPa)

SF — מקדם בטיחות

—

2 · קורה — כיפוף וסטייה

Simply Supported · Cantilever

סוג קורה

L — אורך (mm)

F — עומס (N)

E — מודול Young (GPa)

I — מומנט אינרציה (mm⁴)

c — מרחק ממרכז (mm) לσ

—

3 · לחץ Hertz — מגע

כדור/גלגורת על משטח/ציר

סוג מגע

F — עומס (N)

R₁ — רדיוס 1 (mm)

R₂ — רדיוס 2 (mm, ∞=שטוח)

E — חומר (GPa)

ν — Poisson

—

4 · משקל חומרים

צורה

יחידות מידה

קוטר (mm)

אורך/גובה (mm)

עובי דופן / רוחב (mm)

כמות (יח')

חומר (g/cm³)

—

5 · מומנט הידוק בורג

ISO 898-1 · K·F·d

מידה

דרגת חוזק

K — גורם אום (0.15-0.20)

% מהDowel Load

—

6 · Von Mises — מאמץ שקול

שילוב כפיפה+פיתול/גזירה למקדם בטיחות

σ — מאמץ נורמלי (MPa)

τ — מאמץ גזירה (MPa)

Sy — גבול זרימה (MPa)

—

7 · עייפות — Goodman Diagram

מקדם בטיחות לעומס עייפות משולב (ממוצע+מתנד)

σa — מאמץ מתנד (MPa)

σm — מאמץ ממוצע (MPa)

Se — גבול עייפות (MPa)

Sut — חוזק קרע (MPa)

—

8 · Press-Fit / Shrink-Fit — חימום להרכבה

ΔT נדרש לחימום הבית לפני הרכבת כוננת לחץ

חפיפה δ (מ"מ, סה"כ קוטרי)

⌀ נומינלי D (mm)

חומר הבית (מקדם התפשטות α)

מרווח בטיחות נוסף (°C)

—

9 · מעגל בורגים (Bolt Circle / PCD)

קואורדינטות מדויקות לכל חור לתכנות CNC

קוטר PCD (mm)

מספר חורים

זווית התחלה (°, 0=ימין)

זווית כיסוי (°, 360=מעגל מלא)

—

10 · התפשטות תרמית (ΔL)

שינוי אורך עם טמפרטורה — הרכבות בטווח טמפ' גדול

אורך נומינלי L (mm)

חומר (מקדם α)

ΔT — שינוי טמפרטורה (°C)

—

11 · תדירות טבעית (ציר/קורה)

קורה פשוטה — בדיקת תהודה מול מהירות מנוע

אורך L (mm)

קוטר ⌀ (mm)

E — מודול אלסטיות (GPa)

ρ — צפיפות (kg/m³)

—

12 · קלט חום ריתוך (Heat Input)

נקודת ייחוס לבדיקת WPS

מתח (V)

זרם (A)

מהירות ריתוך (mm/min)

מקדם תרמי (η)

—

זרימה: 1 מודול + שיניים → 2 זוג גירים + יחס → 3 Ft מזוג 2 ↓ → 4 חוזק Lewis → 5 כוכבית / Rack

1 · גיאומטריית גיר

מודול m

z — מספר שיניים

זווית לחץ α

רוחב שיניים b (mm)

—

2 · זוג גירים ← מ-1

מחשב Ft ← ← מחשבון 3 ישתמש בו

m (ממחשבון 1)

z₁ — Pinion

z₂ — Gear

P — הספק (kW)

n₁ — RPM כניסה

—

3 · חוזק Lewis ← Ft מ-2

b (mm)

Ft (N) ← ממחשבון 2

מקדם Y (Lewis)

Kv — מקדם עומס

—

4 · Rack & Pinion

z — שיניים Pinion

n — RPM

—

5 · כוכבית Planetary

zS — Sun

zP — Planet

n₁ — RPM כניסה

P — הספק (kW)

—

זרימה: 1 עומסים Fr + Fa → 2 P שקול → L10h → 3 ndm בדיקת מהירות → 4 מפענח קידוד

1+2 · L10h — חיי מסב מלא

מחשב P מעומסים → L10h

C — עומס דינמי (kN)

Fr — עומס רדיאלי (N)

Fa — עומס צירי (N)

e (מcatalog)

Y (מcatalog)

n — מהירות (RPM)

סוג מסב

—

3 · ndm — בדיקת מהירות

קבע אם גריז מספיק

d — bore (mm)

D — OD (mm)

n — RPM

—

4 · מפענח מסב

מספר מסב

הכנס מספר מסב

זרימה: 1 בחר חומר → G/E → 2 ממדים → k + δ → 3 מאמץ τ/σ → 4 בדיקת Wahl

1+2+3 · קפיץ לחיצה/מתיחה

d — קוטר חוט (mm)

D — קוטר ממוצע (mm)

n — כריכות פעילות

G (GPa)

F — עומס (N)

Lf — אורך חופשי (mm)

—

2 · קפיץ פיתול

d (mm)

D (mm)

n — כריכות

E (GPa)

T — מומנט (N·mm)

—

3 · Belleville Washer

DIN 2093 — צלחת קפיץ

OD — קוטר חיצוני (mm)

ID — קוטר פנימי (mm)

t — עובי (mm)

h₀ — גובה חרוט (mm)

E (GPa)

סידור

—

זרימה: 1 מדידות → Cpk → 2 Cpk → DPMO/σ → 3 MSA/GRR → 4 TUR/AQL → 5 FMEA RPN

1 · Cp / Cpk — יכולת תהליך

USL — גבול עליון (mm)

LSL — גבול תחתון (mm)

x̄ — ממוצע מדידות

σ — סטיית תקן

—

2 · DPMO ← מ-Cpk

Cpk ← ← ← ↑ ← העתק מ-1

Cpk (ממחשבון 1)

מספר הזדמנויות (DPO)

—

3 · GRR — ניתוח מדידה

MSA Gauge R&R

EV — שונות ציוד (Equipment)

AV — שונות מפעיל (Appraiser)

TV — שונות כוללת (Total)

Tolerance — פס סובלנות

—

4 · TUR — יחס מדידה

Test Uncertainty Ratio

Tolerance — פס (mm)

U — אי-ודאות מדידה (mm)

—

5 · AQL — דגימה

גודל מנה N

AQL (%)

רמת בדיקה

—

6 · FMEA — RPN

S — חומרה (1-10)

O — הסתברות (1-10)

D — גילוי (1-10)

—

זרימה: 1 חומר + זמן → עלות → 2 BOM → עלות כוללת → 3 עלות יחידה + רווח

1 · עלות חלק — תמחיר

עלות חומר (₪/kg)

משקל חלק (kg)

זמן מכונה (דקות)

עלות מכונה (₪/שעה)

זמן הכנה (Setup דקות)

כמות בהפקה

תקורה (%)

רווח (%)

—

2 · BOM — חמרים + עבודה

עלות חומרים (₪)

עלות עבודה ישירה (₪)

חלקי רכש (₪)

תקורה (%)

% פסולת

—

3 · עלות יחידה ← מ-1+2

עלות ייצור (₪) ← מ-1

מחיר מטרה (₪)

כמות יחידות

עלות משלוח לחתיכה (₪)

—

4 · שטח לציפוי → עלות

שטח פנים לפי צורה → המרה ישירה לעלות ציפוי

צורה

אורך (mm)

קוטר (mm)

מחיר ליחידת שטח (₪/cm²)

—

הידראוליקה — לחץ/זרימה

סוג חישוב

לחץ P (bar)

קוטר בוכנה (mm)

זרימה Q (L/min)

η — יעילות (%)

—

O-Ring — כיווץ וקידוח

d — קוטר חתך חוט (mm)

ID — קוטר פנימי O-Ring (mm)

שימוש

חומר O-Ring

—

Faraday — ציפוי אלקטרוכימי

I — זרם (A)

t — זמן (דקות)

תהליך ציפוי

שטח ציפוי (cm²)

—

Loctite — מומנט שחרור

Threadlocker Break-Loose Torque

מוצר Loctite

מידת בורג

—

הדבקה — כוח ושטח

Lap Joint Shear Strength

סוג דבק

שטח הדבקה (mm²)

SF — מקדם בטיחות

עומס נדרש (N)

—

STI Drill — Helicoil

מידה

עומק

—

Rivet Nut — Hole Size

מידה

סוג

עובי חומר (mm)

—

1 · גבולות כוננת (Fit Limits)

חישוב גבולות חור/ציר וסוג כוננת מ-ES/EI/es/ei

מידה נומינלית (mm)

סטייה עליונה חור ES (μm)

סטייה תחתונה חור EI (μm)

סטייה עליונה ציר es (μm)

סטייה תחתונה ציר ei (μm)

—

2 · שרשראות סובלנות (Stack-up)

Worst Case מול RSS — עד 5 חוליות (0=לא בשימוש)

חוליה 1 (mm)

חוליה 2 (mm)

חוליה 3 (mm)

חוליה 4 (mm)

חוליה 5 (mm)

—

3 · GD&T Position — בונוס MMC

חישוב בונוס סובלנות ואזור סובלנות כולל

⌀ בסובלנות בסיסית (mm) — ⊕⌀Ø A|B|C

MMC — גודל במצב חומר מרבי (mm)

גודל בפועל שנמדד (mm)

סוג מאפיין

—

4 · ממיר יחידות הנדסי

אורך · לחץ/מאמץ · מומנט · טמפרטורה

אורך: מ"מ ↔ אינץ'

מאמץ: MPa ↔ psi

מומנט: N·m ↔ lbf·ft

טמפ': °C ↔ °F