Kalkulator SFM online
Kalkulator SFM
Wzór: SFM = (π × D × RPM) / 12
.Co to jest SFM w obróbce skrawaniem?
SFM, czyli stopy powierzchniowe na minutę, to miara szybkości, z jaką narzędzie tnące przesuwa się po powierzchni przedmiotu obrabianego. Szybkość, z jaką narzędzie styka się z ciętym materiałem, ma bezpośredni wpływ na wykończenie powierzchni, siły cięcia i wytwarzanie ciepła.
SFM ma kluczowe znaczenie, ponieważ pomaga w ustaleniu najlepszej prędkości do zastosowania narzędzi tnących. Metoda pomiaru określa, czy prędkość podawana jest w stopach na minutę (FPM), czy w metrach na minutę (m/min). Narzędzie tnie szybciej i może być bardziej wydajne, jeśli SFM jest wyższa, ponieważ szybciej porusza się po powierzchni materiału.
Dlaczego SFM jest ważne?
- Żywotność narzędzia: Odpowiedni SFM zapewnia idealne warunki skrawania, zmniejszając zużycie narzędzia i zwiększając jego żywotność.
- Wydajność obróbki: Wybierając odpowiednią SFM, można zwiększyć produkcję przy zachowaniu precyzji.
- Jakość powierzchni: SFM ma bezpośredni wpływ na uzyskanie czystego, gładkiego wykończenia powierzchni, szczególnie w przypadku obróbki precyzyjnej.
Jak SFM wpływa na procesy obróbki?
SFM ma znaczący wpływ na kilka obszarów procesu obróbki. Ma wpływ na zużycie narzędzi, polerowanie powierzchni i ogólną wydajność operacyjną.
Wpływ na zużycie narzędzi
Zużycie narzędzia jest jednym z najważniejszych skutków nieprawidłowych ustawień SFM. Jeśli SFM jest ustawiona zbyt wysoko, wytwarzane jest nadmierne ciepło, co powoduje szybsze zużycie narzędzia tnącego. Jeśli SFM jest zbyt niska, proces cięcia staje się nieefektywny, co skutkuje zwiększonym naciskiem narzędzia i nierównomiernym zużyciem.
Wykończenie powierzchni i dokładność wymiarowa
Wykończenie powierzchni części jest silnie związane z jej SFM. Większa SFM zwiększa jakość powierzchni, umożliwiając narzędziu bardziej czyste cięcie materiału. Jednak ekstremalnie wysoka SFM może powodować takie problemy, jak wibracje narzędzia i zniekształcenia części. Z drugiej strony, niska SFM może skutkować szorstką powierzchnią, ponieważ narzędzie może nie ciąć prawidłowo.
Zrównoważenie szybkości i jakości cięcia
Wydajna obróbka skrawaniem wymaga osiągnięcia właściwej równowagi między prędkością skrawania (SFM) a jakością produktu. Zbyt agresywna SFM może skutkować szybszą produkcją, ale za cenę jakości, podczas gdy ostrożne ustawienie SFM może wydłużyć czas trwania cyklu i zmniejszyć produktywność. Osiągnięcie odpowiedniej równowagi ma kluczowe znaczenie.
SFM vs RPM: Jaka jest różnica?
Podczas gdy SFM i RPM (obroty na minutę) są ważnymi parametrami obróbki, nie są one wymienne. Zrozumienie związku między nimi pozwoli zmaksymalizować warunki obróbki.
Relacja między SFM i RPM
- SFM oznacza prędkość cięcia na powierzchni materiału, podczas gdy RPM wskazuje, ile razy narzędzie tnące (lub obrabiany przedmiot, w zależności od operacji) obraca się w ciągu jednej minuty.
- Formuła konwersji:
Gdzie:
- to średnica narzędzia tnącego (w calach).
- PM to obroty na minutę.
- Współczynnik 12 jest używany do konwersji z cali na stopy.
Wzór ten pomaga określić prawidłową prędkość obrotową dla żądanej prędkości SFM lub odwrotnie, w zależności od warunków obróbki.
Obliczanie SFM: kluczowe wzory i techniki
Jedną z najważniejszych umiejętności obróbki skrawaniem jest zdolność do określenia odpowiedniej SFM dla konkretnej operacji. Poniżej omówimy sposób obliczania SFM i przedstawimy kilka praktycznych zaleceń.
Jak obliczyć SFM w obróbce skrawaniem?
Wzór na określenie SFM opiera się na średnicy narzędzia tnącego i prędkości obrotowej. Jak obliczyć SFM:
Gdzie D to średnica narzędzia (w calach), a RPM to prędkość obrotowa wrzeciona.
Na przykład, jeśli obrabiasz narzędziem o średnicy 1 cala, a liczba obrotów na minutę wynosi 1200, możesz obliczyć SFM w następujący sposób:
Konwersja SFM na różne jednostki
SFM jest zwykle mierzona w stopach na minutę, jednak może być konieczne przeliczenie jej na milimetry na minutę (mm/min). Aby przeliczyć SFM na mm/min, należy pomnożyć przez 304,8.
Przykład:
Jeśli SFM wynosi 100, konwersja będzie następująca:
100SFM×304.8=30,480mm/min
Optymalizacja SFM dla różnych materiałów
W oparciu o ich charakterystykę – twardość, skrawalność, przewodność cieplną – różne materiały mają różne idealne zakresy SFM. Żywotność narzędzia i wydajność obróbki można znacznie zwiększyć poprzez optymalizację SFM dla każdego materiału.
SFM dla popularnych materiałów
Oto krótki przewodnik po typowych zakresach SFM dla różnych materiałów:
Materiał | Zalecany zakres SFM (FPM) |
---|---|
Aluminium | 300-1000 |
Mild Steel | 50-150 |
stal nierdzewna | 50-100 |
Tytan | 30-100 |
Mosiądz | 300-1000 |
Jak dostosować SFM do właściwości materiału?
Ze względu na swoją twardość i wytrzymałość, materiały takie jak stal i stal nierdzewna wymagają niższej wartości SFM. Bardziej miękkie materiały, takie jak aluminium i mosiądz, mogą wytrzymać wyższe wartości SFM, co prowadzi do szybszego cięcia i lepszego wykończenia powierzchni.
Skutki nieprawidłowych ustawień SFM
Wybór niewłaściwej metody SFM dla konkretnej operacji może spowodować niską produktywność, niską jakość powierzchni i zbyt duże zużycie narzędzia.
Co się stanie, jeśli SFM będzie zbyt wysokie?
Jeśli SFM będzie zbyt wysokie, narzędzie może się szybko spalić z powodu zbyt dużej ilości wytwarzanego ciepła. Co więcej, wyższe ciśnienie skrawania może powodować wibracje narzędzia, co przekłada się na mniej niż idealną jakość powierzchni. Co więcej, zbyt wysoka wartość SFM może powodować deformację elementów wykonanych z materiałów takich jak stal.
Co się stanie, jeśli SFM będzie zbyt niskie?
I odwrotnie, jeśli SFM jest zbyt niska, narzędzie skrawające może być niewystarczające, co spowoduje większy nacisk narzędzia i dłuższy czas obróbki. Może to również skutkować gorszym wykończeniem powierzchni i bardziej regularną wymianą narzędzi.
Jak dostosować SFM do różnych operacji obróbki
Frezowanie, toczenie i wiercenie wymagają unikalnych rozwiązań w zakresie SFM. Oto wyjaśnienie, jak zmienić SFM w zależności od operacji.
Frezowanie, toczenie i wiercenie CNC
- Frezowanie: Podczas frezowania SFM powinna być wystarczająco wysoka, aby zminimalizować nadmierne gromadzenie się wiórów, ale wystarczająco niska, aby zapobiec uszkodzeniu narzędzia.
- Toczenie: Podczas toczenia, niższa wartość SFM jest często stosowana dla materiałów takich jak stal, ale wyższe wartości mogą być stosowane dla bardziej miękkich materiałów, takich jak aluminium.
- Wiercenie: Wartości SFM są zwykle obliczane na podstawie średnicy wiertła i wierconego materiału.
Dostosowanie SFM do produkcji wielkoseryjnej
Parametry SFM w produkcji seryjnej muszą być dostrojone tak, aby osiągnąć kompromis między szybkością a jakością komponentów. Zwiększenie SFM może skrócić czas cyklu, ale tylko wtedy, gdy nie wpływa na trwałość narzędzia lub wykończenie części.
Najlepsze praktyki w zakresie optymalizacji SFM
Uzyskanie idealnego ustawienia SFM wymaga kilku prób i błędów, a także zrozumienia maszyny, narzędzia i materiału, z którym masz do czynienia.
Próby i błędy: Dostrajanie SFM
Zacznij od sugestii producenta, a następnie dostosuj je w zależności od rzeczywistych testów. Umożliwia to ustalenie najlepszego systemu SFM dla unikalnej konfiguracji maszyny i narzędzi.
Balansowanie SFM z innymi parametrami
Nie należy zapominać, że SFM to tylko jeden z parametrów. Posuw i głębokość skrawania to inne ważne czynniki wpływające na efektywność procesu obróbki.
Regulacja SFM pod kątem zużycia narzędzia
W miarę zużywania się narzędzi, SFM musi być regulowana. Pewne zmniejszenie SFM może pomóc przedłużyć żywotność zużytych narzędzi przy jednoczesnym utrzymaniu akceptowalnych szybkości skrawania.
Wniosek
Wytwarzanie wysokiej jakości, wydajnych produktów wymaga zrozumienia wskaźnika Surface Feet per Minute (SFM) i sposobu jego optymalizacji dla różnych materiałów i technik obróbki. SFM może poprawić trwałość narzędzia, wykończenie powierzchni i wydajność obróbki dla operatorów CNC, inżynierów i kierowników produkcji.
SFM można obliczać i modyfikować w oparciu o rodzaje materiałów, narzędzia i procesy obróbki, aby zmaksymalizować wyniki produkcji aluminium, stali lub innych materiałów.
Często zadawane pytania
Q:Jak mogę określić SFM sugerowane dla mojego narzędzia skrawającego?
A: Przejrzyj katalog lub stronę internetową producenta narzędzia. Zwykle zawierają one sugerowane ustawienia skrawania, takie jak SFM.
Q:Co się stanie, jeśli nie użyję odpowiedniej SFM?
A: Niska jakość powierzchni, wczesne zużycie narzędzia i zmniejszona wydajność obróbki mogą wynikać z nieprawidłowej SFM.
Q:Czy zawsze preferowane jest stosowanie najwyższej możliwej SFM?
A: Wcale nie. Wyższa SFM może przyspieszyć usuwanie materiału, ale może również skrócić żywotność narzędzia i pogorszyć jakość powierzchni. Parametry te są zrównoważone, aby zapewnić najlepszą SFM.
Q:Jaki wpływ na SFM ma płyn chłodząco-smarujący?
A: W niektórych sytuacjach wyższe wartości SFM są możliwe dzięki zdolności płynu chłodząco-smarującego do smarowania styku skrawającego i rozpraszania ciepła