Что такое SFM в механической обработке? (Онлайн-калькулятор SFM)

Онлайн-калькулятор SFM

Что такое SFM в механической обработке?

SFM, или фут поверхности в минуту, — это показатель того, как быстро режущий инструмент проходит по поверхности заготовки. Скорость, с которой инструмент соприкасается с разрезаемым материалом, оказывает непосредственное влияние на качество обработки поверхности, силы резания и тепловыделение.

SFM имеет решающее значение, поскольку помогает определить оптимальную скорость работы режущего инструмента. Метод измерения определяет, будет ли она указана в футах в минуту (FPM) или в метрах в минуту (м/мин). Инструмент режет быстрее и может быть более производительным, если SFM выше, так как он быстрее перемещается по поверхности материала.

Почему важен SFM?

• Срок службы инструмента: подходящий SFM обеспечивает идеальные условия резания, снижая износ инструмента и увеличивая его срок службы.
• Эффективность обработки: Выбрав подходящий SFM, вы можете увеличить производительность при сохранении точности.
• Качество поверхности: SFM оказывает непосредственное влияние на получение чистой, гладкой поверхности, особенно при прецизионной обработке.

Как SFM влияет на процессы обработки?

SFM оказывает значительное влияние на несколько областей процесса обработки. Она влияет на износ инструмента, полировку поверхности и общую эффективность работы.

Влияние на износ инструмента.

Износ инструмента — одно из самых важных последствий неправильной настройки SFM. Если SFM настроена слишком высоко, создается избыточное тепло, что приводит к ускоренному износу режущего инструмента. Если SFM слишком низкая, процесс резания становится неэффективным, что приводит к увеличению давления на инструмент и неравномерному износу.

Обработка поверхности и точность размеров.

Шероховатость поверхности детали сильно зависит от ее SFM. Более высокий SFM повышает качество поверхности, позволяя инструменту резать материал более чисто. Однако чрезвычайно высокая SFM может привести к таким проблемам, как вибрация инструмента и деформация детали. С другой стороны, низкая SFM может привести к шероховатой поверхности, поскольку инструмент может резать неправильно.

Сбалансированность скорости и качества резки.

Эффективная обработка требует достижения правильного баланса между скоростью резания (SFM) и качеством продукции. Слишком агрессивная SFM может привести к более быстрому выходу продукции, но ценой снижения качества, в то время как осторожная настройка SFM может увеличить продолжительность цикла и снизить производительность. Достижение соответствующего баланса имеет решающее значение.

SFM vs RPM: В чем разница?

Хотя SFM и RPM (обороты в минуту) являются важными параметрами обработки, они не взаимозаменяемы. Понимание связи между ними позволит вам максимально улучшить условия обработки.

Взаимосвязь между SFM и RPM.

• SFM обозначает скорость резания по поверхности материала, а RPM — количество оборотов режущего инструмента (или заготовки, в зависимости от операции) за одну минуту.
• Формула конверсии:

Где:

• диаметр режущего инструмента (в дюймах).
• PM — количество оборотов в минуту.
• Для перевода дюймов в футы используется коэффициент 12.

Эта формула поможет вам определить правильное число оборотов для требуемого SFM или наоборот, в зависимости от условий обработки.

Расчет SFM: ключевые формулы и методы.

Одним из наиболее важных навыков обработки является умение определять подходящий SFM для конкретной операции. Ниже мы расскажем о том, как рассчитать SFM, и дадим несколько практических рекомендаций.

Как рассчитать SFM при механической обработке？

Формула для определения SFM основана на диаметре режущего инструмента и числе оборотов в минуту. Как рассчитать SFM:

Где D — диаметр инструмента (в дюймах), а RPM — скорость вращения шпинделя.

Например, если вы обрабатываете инструментом диаметром 1 дюйм, а число оборотов в минуту составляет 1200, вы можете рассчитать SFM как:

Преобразование SFM в различные единицы измерения.

Обычно SFM измеряется в футах в минуту, однако может потребоваться пересчет в миллиметры в минуту (мм/мин). Чтобы перевести SFM в мм/мин, умножьте на 304,8.

Пример:
Если ваш SFM равен 100, то конвертация будет такой:

100SFM×304.8=30,480mm/min

Оптимизация SFM для различных материалов.

В зависимости от своих характеристик — твердости, обрабатываемости, теплопроводности — различные материалы имеют различные идеальные диапазоны SFM. Срок службы инструмента и эффективность обработки могут быть значительно увеличены за счет оптимизации SFM для каждого материала.

SFM для общих материалов.

Вот краткое руководство по типичным диапазонам SFM для различных материалов:

Как настроить SFM для свойств материала？

Из-за своей твердости и прочности такие материалы, как сталь и нержавеющая сталь, нуждаются в более низких значениях SFM. Более мягкие материалы, такие как алюминий и латунь, могут выдерживать более высокие значения SFM, что приводит к более быстрой скорости резки и улучшению качества обработки поверхности.

Влияние неправильных настроек SFM.

Выбор неправильного SFM для конкретной операции может привести к низкой производительности, плохому качеству поверхности и слишком высокому износу инструмента.

Что происходит, если SFM слишком высок?

Если SFM будет слишком высоким, инструмент может быстро сгореть от чрезмерного выделения тепла. Кроме того, повышенное давление резания может вызвать вибрацию инструмента, что приведет к получению менее идеального качества поверхности. Кроме того, слишком высокое значение SFM может привести к деформации деталей из таких материалов, как сталь.

Что происходит, если SFM слишком низкий?

И наоборот, если SFM слишком мала, режущий инструмент может оказаться недостаточным, что приведет к повышению давления на инструмент и увеличению времени обработки. Это также может привести к ухудшению качества поверхности и более регулярной замене инструмента со временем.

Как настроить SFM для различных операций обработки.

Фрезерование, точение и сверление — все они требуют уникального подхода к SFM. Здесь объясняется, как изменить SFM в зависимости от операции.

Фрезерная, токарная и сверлильная обработка с ЧПУ.

• Фрезерование: При фрезеровании SFM должна быть достаточно высокой, чтобы минимизировать чрезмерное накопление стружки, но достаточно низкой, чтобы предотвратить повреждение инструмента.
• Токарная обработка: При токарной обработке для таких материалов, как сталь, часто используется более низкое значение SFM, а для более мягких материалов, таких как алюминий, можно использовать более высокие значения.
• Бурение: Значения SFM обычно определяются на основе диаметра бурового долота и материала, который бурится.

Настройка SFM для крупносерийного производства.

Параметры SFM при серийном производстве должны быть настроены таким образом, чтобы найти компромисс между скоростью и качеством деталей. Увеличение SFM может сократить время цикла, но только если это не влияет на срок службы инструмента или качество обработки деталей.

Лучшие практики оптимизации SFM.

Для получения идеальных настроек SFM требуется немного проб и ошибок, а также понимание особенностей станка, инструмента и материала, с которым вы имеете дело.

Пробы и ошибки: Тонкая настройка SFM

Начните с рекомендаций производителя, а затем адаптируйте их в зависимости от реальных испытаний. Это позволит вам установить оптимальный SFM для вашей уникальной конфигурации станка и оснастки.

Сбалансированность SFM с другими параметрами.

Не забывайте, что SFM — это только один из параметров. Скорость подачи и глубина резания — другие важные факторы, влияющие на эффективность процесса обработки.

Настройка SFM на износ инструмента.

По мере износа инструмента SFM необходимо корректировать. Некоторое уменьшение SFM может помочь продлить срок службы изношенного инструмента при сохранении приемлемой скорости резания.

Заключение

Для производства высококачественной и эффективной продукции необходимо понимать, что такое поверхностный фут в минуту (SFM) и как оптимизировать его для различных материалов и технологий обработки. SFM может улучшить срок службы инструмента, качество поверхности и эффективность обработки для операторов ЧПУ, инженеров и менеджеров производства.

SFM может быть рассчитан и изменен на основе типов материалов, инструментов и процессов обработки, чтобы максимизировать результаты производства для алюминия, стали или других материалов.

Часто задаваемые вопросы.

Вопрос: Как определить SFM, предлагаемую для моего режущего инструмента?
О: Посмотрите каталог или веб-сайт производителя инструмента. Обычно они содержат предлагаемые настройки резания, такие как SFM.
Q:Что произойдет, если я не использую подходящую SFM?
A: Плохое качество поверхности, ранний износ инструмента и снижение эффективности обработки могут быть результатом неправильной SFM.
Q:Всегда ли предпочтительно использовать максимально возможную SFM?
A: Вовсе нет. Более высокая SFM может ускорить съем материала, но она также может сократить срок службы инструмента и ухудшить качество поверхности. Эти параметры сбалансированы для обеспечения наилучшего SFM.
Q:Какое влияние оказывает смазочно-охлаждающая жидкость на SFM?
A: В некоторых ситуациях более высокие значения SFM становятся возможными благодаря способности смазочно-охлаждающей жидкости смазывать режущий контакт и рассеивать тепло.