Čo je SFM v obrábaní? (Online SFM Caculator)

Online kaculátor SFM

Čo je SFM v obrábaní?

SFM (povrchové stopy za minútu) je miera rýchlosti, akou rezný nástroj prechádza po povrchu obrobku. Rýchlosť, akou sa nástroj dostáva do kontaktu s rezaným materiálom, má priamy vplyv na kvalitu povrchu, rezné sily a produkciu tepla.

SFM je veľmi dôležitá, pretože pomáha určiť najlepšiu rýchlosť použitia rezných nástrojov. Metóda merania určí, či sa uvádza v stopách za minútu (FPM) alebo v metroch za minútu (m/min). Nástroj reže rýchlejšie a môže byť produktívnejší, ak je SFM vyššia, pretože sa rýchlejšie pohybuje po povrchu materiálu.

Prečo je SFM dôležitý?

• Životnosť nástroja: Vhodný SFM umožňuje ideálne rezné podmienky, znižuje opotrebovanie nástroja a zvyšuje jeho životnosť.
• Efektívnosť obrábania: Výberom vhodného SFM môžete zvýšiť výrobu pri zachovaní presnosti.
• Kvalita povrchu: SFM má priamy vplyv na dosiahnutie čistého a hladkého povrchu, najmä pri presnom obrábaní.

Ako SFM ovplyvňuje procesy obrábania?

SFM má významný vplyv na niekoľko oblastí procesu obrábania. Má vplyv na opotrebenie nástroja, leštenie povrchu a celkovú efektívnosť prevádzky.

Vplyv na opotrebovanie nástrojov

Opotrebovanie nástroja je jedným z najdôležitejších účinkov nesprávneho nastavenia SFM. Ak je SFM nastavená príliš vysoko, vytvára sa nadmerné teplo, ktoré spôsobuje rýchlejšie opotrebovanie rezného nástroja. Ak je SFM nastavená príliš nízko, rezný proces sa stáva neefektívnym, čo vedie k zvýšenému tlaku na nástroj a nerovnomernému opotrebovaniu.

Povrchová úprava a rozmerová presnosť

Povrchová úprava súčiastky je silne spojená s jej SFM. Väčšia SFM zvyšuje kvalitu povrchu tým, že umožňuje nástroju čistejšie rezanie materiálu. Extrémne vysoká SFM však môže spôsobiť problémy, ako sú vibrácie nástroja a deformácie súčiastky. Na druhej strane, nízka SFM môže mať za následok drsný povrch, pretože nástroj nemusí správne rezať.

Vyváženie rýchlosti a kvality rezania

Efektívne obrábanie si vyžaduje dosiahnutie správnej rovnováhy medzi reznou rýchlosťou (SFM) a kvalitou výrobku. Príliš agresívna SFM môže viesť k rýchlejšiemu výstupu, ale za cenu zníženia kvality, zatiaľ čo opatrné nastavenie SFM môže predĺžiť trvanie cyklu a znížiť produktivitu. Dosiahnutie vhodnej rovnováhy je rozhodujúce.

SFM vs RPM: Aký je medzi nimi rozdiel?

Hoci SFM a RPM (otáčky za minútu) sú dôležité parametre obrábania, nie sú vzájomne zameniteľné. Pochopenie súvislosti medzi nimi vám umožní maximalizovať podmienky obrábania.

Vzťah medzi SFM a RPM

• SFM označuje reznú rýchlosť na povrchu materiálu, zatiaľ čo otáčky za minútu udávajú, koľkokrát sa rezný nástroj (alebo obrobok, v závislosti od operácie) otočí za jednu minútu.
• Formula pre konverziu:

Kde:

• je priemer rezného nástroja (v palcoch).
• PM sú otáčky za minútu.
• Na prevod z palcov na stopy sa používa koeficient 12.

Tento vzorec vám pomôže určiť správne otáčky pre požadovanú SFM alebo naopak, v závislosti od podmienok obrábania.

Výpočet SFM: kľúčové vzorce a techniky

Jednou z najdôležitejších schopností pri obrábaní je schopnosť určiť vhodný SFM pre konkrétnu operáciu. Nižšie si preberieme, ako vypočítať SFM, a uvedieme niekoľko praktických odporúčaní.

Ako vypočítať SFM pri obrábaní？

Vzorec na určenie SFM je založený na priemere rezného nástroja a otáčkach za minútu. Ako vypočítať SFM:

Kde D je priemer nástroja (v palcoch) a RPM sú otáčky vretena.

Ak napríklad obrábate nástrojom s priemerom 1 palec a otáčky sú 1200, môžete SFM vypočítať ako:

Prevod SFM na iné jednotky

SFM sa zvyčajne meria v stopách za minútu, ale môže byť potrebné ho prepočítať na milimetre za minútu (mm/min). Ak chcete SFM prepočítať na mm/min, vynásobte ho číslom 304,8.

Príklad:
Ak je váš SFM 100, prepočet bude:

100SFM×304.8=30,480mm/min

Optimalizácia SFM pre rôzne materiály

Na základe svojich vlastností – tvrdosti, obrobiteľnosti, tepelnej vodivosti – majú rôzne materiály rôzne ideálne rozsahy SFM. Optimalizáciou SFM pre každý materiál možno výrazne zvýšiť životnosť nástroja a účinnosť obrábania.

SFM pre bežné materiály

Tu je stručný sprievodca typickými rozsahmi SFM pre rôzne materiály:

Ako upraviť SFM pre vlastnosti materiálu？

Materiály ako oceľ a nehrdzavejúca oceľ potrebujú vzhľadom na svoju tvrdosť a húževnatosť nižšiu SFM. Mäkšie materiály, ako napríklad hliník a mosadz, znesú vyššie hodnoty SFM, čo vedie k rýchlejšiemu rezaniu a lepšej povrchovej úprave.

Vplyv nesprávnych nastavení SFM

Výber nesprávneho SFM pre konkrétnu operáciu môže spôsobiť nízku produktivitu, zlú kvalitu povrchu a príliš vysoké opotrebenie nástroja.

Čo sa stane, ak je SFM príliš vysoký?

Ak by bola SFM príliš vysoká, nástroj by sa mohol rýchlo spáliť v dôsledku príliš veľkej produkcie tepla. Okrem toho by vyššie rezné tlaky mohli spôsobiť vibrácie nástroja, čím by sa dosiahla menej ako ideálna kvalita povrchu. Okrem toho spôsobuje deformáciu súčiastky pri materiáloch, ako je oceľ, príliš vysoké SFM.

Čo sa stane, ak je SFM príliš nízky?

Naopak, ak je SFM príliš nízka, rezný nástroj nemusí byť dostatočný, čo by malo za následok vyšší tlak na nástroj a dlhší čas obrábania. Z toho by mohla vyplývať aj horšia kvalita povrchu a pravidelnejšia výmena nástroja v priebehu času.

Ako nastaviť SFM pre rôzne obrábacie operácie

Frézovanie, sústruženie a vŕtanie si vyžadujú špecifické problémy SFM. Tu je vysvetlenie, ako zmeniť SFM na základe operácie.

CNC frézovanie, sústruženie a vŕtanie

• Frézovanie: Pri frézovaní by mala byť SFM dostatočne vysoká, aby sa minimalizovalo nadmerné hromadenie triesok, ale dostatočne nízka, aby sa zabránilo poškodeniu nástroja.
• Turning: Pri sústružení sa pre materiály, ako je oceľ, často používa nižšia SFM, ale pre mäkšie materiály, ako je hliník, sa môžu použiť vyššie hodnoty.
• Vŕtanie: Hodnoty SFM sa bežne odvodzujú pomocou priemeru vrtáka a vŕtaného materiálu.

Nastavenie SFM pre veľkoobjemovú výrobu

Parametre SFM pri sériovej výrobe sa musia nastaviť tak, aby sa dosiahol kompromis medzi rýchlosťou a kvalitou súčiastok. Zvýšenie SFM môže znížiť čas cyklu, ale len vtedy, ak neovplyvní životnosť nástroja alebo kvalitu súčiastky.

Najlepšie postupy pre optimalizáciu SFM

Dosiahnutie ideálneho nastavenia SFM si vyžaduje pokusy a omyly, ako aj pochopenie stroja, nástroja a materiálu, s ktorým pracujete.

Skúšky a omyly: Jemné dolaďovanie SFM

Začnite s návrhmi výrobcu a potom ich prispôsobte v závislosti od testovania v reálnom svete. To vám umožní stanoviť najlepší SFM pre váš jedinečný stroj a konfiguráciu nástroja.

Vyváženie SFM s inými parametrami

Nezabudnite, že SFM je len jeden parameter. Rýchlosť posuvu a hĺbka rezu sú ďalšími dôležitými faktormi, ktoré ovplyvňujú účinnosť obrábacieho procesu.

Nastavenie SFM pre opotrebovanie nástrojov

Pri opotrebovaní nástrojov je potrebné upraviť SFM. Určité zníženie SFM môže pomôcť predĺžiť životnosť opotrebovaných nástrojov pri zachovaní prijateľnej reznej rýchlosti.

Záver

Výroba vysokokvalitných a efektívnych výrobkov si vyžaduje pochopenie parametrov SFM (Surface Feet per Minute) a ich optimalizáciu pre rôzne materiály a techniky obrábania. SFM môže zlepšiť životnosť nástroja, povrchovú úpravu a efektívnosť obrábania pre operátorov CNC, inžinierov a manažérov výroby.

SFM možno vypočítať a upraviť na základe typov materiálov, nástrojov a procesov obrábania s cieľom maximalizovať výsledky výroby hliníka, ocele alebo iných materiálov.

Často kladené otázky

Otázka:Ako môžem určiť SFM, ktorý je navrhnutý pre môj rezný nástroj?
A: Pozrite si katalóg alebo webovú stránku výrobcu nástroja. Zvyčajne obsahujú navrhované nastavenia rezania, napríklad SFM.
Q:Čo sa stane, ak nepoužijem vhodnú SFM?
A: Nesprávna SFM môže mať za následok zlú kvalitu povrchu, skoré opotrebovanie nástroja a zníženú účinnosť obrábania.
Q:Je vždy vhodnejšie použiť čo najvyššiu SFM?
A: Vôbec nie. Vyššia SFM môže urýchliť úber materiálu, ale môže tiež skrátiť životnosť nástroja a zhoršiť kvalitu povrchu. Tieto parametre sú vyvážené, aby sa dosiahla čo najlepšia SFM.
Q:Aký vplyv má rezná kvapalina na SFM?
A: V niektorých situáciách sú vyššie hodnoty SFM možné vďaka schopnosti reznej kvapaliny mazať rezný kontakt a rozptyľovať teplo.