La surface en pieds par minute (SFM) indique à la machine le taux d'enlèvement de matière de la surface de travail, rapide ou lent. Les opérateurs et ingénieurs CNC ont également reconnu ce terme comme la vitesse de la tête de broche, ce qui signifie la rapidité avec laquelle les dents forment les copeaux pour façonner la pièce.
Le paramètre SFM CNC est également exprimé sous forme de millimètres, appelés millimètres de surface par minute ou SMM. Le calcul et l'optimisation du SMM ou du SFM dans l'usinage sont essentiels pour une fabrication rapide et précise.
De plus, nous discuterons du concept, du calcul et de la raison pour laquelle le SFM est si important dans les opérations d'usinage CNC.
La vitesse de coupe et le SFM sont-ils les mêmes paramètres ?
La vitesse de coupe et la SFM dans l'usinage traitent globalement de la même chose, mais mathématiquement, elles ne sont pas exactement identiques. Elles spécifient la vitesse d'enlèvement de matière : la SFM calcule en termes de vitesse à laquelle le tranchant de l'outil se déplace sur la surface de la pièce, tandis que la vitesse de coupe est la vitesse à laquelle l'outil de coupe se déplace à travers le matériau (pouces/minute ou mètre/minute).
Un schéma du concept SFM
De plus, le SFM dans l'usinage fournit des informations claires concernant la vitesse de coupe optimale pour chaque Processus d'usinage CNCLes ingénieurs et les opérateurs comptent sur SFM pour trouver le meilleur régime de broche en fonction des caractéristiques d'usinage et du matériau de travail.
Conversion de SFM en RPM
Dans l'usinage CNC, SFM et RPM sont des termes étroitement liés. Les valeurs de surface en pieds par mètre peuvent être converties en RPM de la broche (la vitesse à laquelle l'outil ou la pièce en mouvement tourne) par une expression mathématique ;
RPM= SFM/ (Diamètre de la fraise x π)
Ou, SFM = RPM x diamètre de la fraise x π
(Remarque : ici, le diamètre de la fraise est en pieds. S'il est en pouces, vous devez diviser le diamètre de la fraise par 12.)
De plus, nous pouvons voir à partir de cette relation entre SFM et RPM que le diamètre de la fraise est le facteur principal qui définit l'expression.
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Qu'est-ce que le SFM dans l'usinage ?
Le SFM est calculé dans la machine CNC en fonction des entrées de déplacement d'outil fournies. Ce paramètre décrit la quantité de pieds unitaires usinés ou à usiner en une minute. Étant donné que le diamètre de l'élément rotatif (outil ou pièce) influence également le processus d'usinage, le SFM prend en compte le diamètre rotatif lors du calcul.
Il peut être difficile de savoir si une machine doit exécuter plusieurs opérations CNC sur une seule pièce. L'utilisation de variantes d'outils rend le calcul du SFM plus difficile car vous devez tenir compte des processus et des outils CNC utilisés pour cela.
Comment calculer la surface en pieds par minute dans les processus d'usinage ?
Calcul de SFM en usinage
La formule fondamentale pour calculer Valeur CNC SFM est sa relation avec le régime moteur et le diamètre de l'outil de coupe, que vous utilisiez un tour, un fraisage, un routage ou tout autre processus.
L'essentiel est d'identifier d'abord les paramètres secondaires, le régime et le diamètre de la fraise (D). Vous pouvez ensuite effectuer le calcul à l'aide de l'équation suivante :
Surface en pieds par minute (SFM) = (RPM x diamètre de la fraise x π)/12 pouces (si ⌀ est en pouces)
Cette valeur SFM peut être convertie en mètres de surface par minute et en millimètres de surface par minute.
Le tableau ci-dessous montre comment vous pouvez convertir le SFM en d’autres unités et vice-versa ;
| Convertir à partir de | À | Laits en poudre |
| SFM (pi/min) | mm / min | mm/min = SFM × 304.8 |
| SFM (pi/min) | m/min | m/min = SFM × 0.3048 |
| mm / min | SFM (pi/min) | SFM = mm/min ÷ 304.8 |
| m/min | SFM (pi/min) | SFM = m/min ÷ 0.3048 |
| mm / min | m/min | m/min = mm/min ÷ 1000 |
| m/min | mm / min | mm/min = m/min × 1000 |
Exemple de calcul SFM CNC
Prenons un exemple ; calcul d'un fraisage CNC avec une vitesse de broche de 2000 tr/min et une fraise de 0.5" de diamètre ;
Maintenant, SFM = RPM x Diamètre de la fraise x π / 12 (1ft=12 " comme facteur " /ft")
= (2000 x 0.5” x 3.14)/12
= 261.67 pieds par minute
Ainsi, la vitesse de la tête de coupe ou SFM pour ce processus d'usinage est de 261.67 pieds/minute. Si vous devez convertir cela en mètres/minute, SFM × 0.3048 = 79.75 ~ 80 mètres/minute.
De plus, vous pouvez télécharger «La feuille Excel pour le calcul de la SFM« ici, il a une structure formatée pour prendre votre entrée et fournit les SFM correspondants.
Importance de la SFM dans l'usinage CNC
Le SFM dans l'usinage CNC détermine la vitesse à laquelle les bords de la fraise se déplacent sur la surface de travail, il influence donc directement le taux d'enlèvement, Tolérance d'usinage CNC, la qualité de finition, la friction et la génération de chaleur, et l'usure de l'outil. Des valeurs SFM trop lentes ou trop élevées affectent le résultat de votre usinage.
Contrer l'accumulation de chaleur
Échauffement de l'outil CNC dû à un frottement excessif
Si le SFM CNC est trop élevé, la dent de la fraise s'engage dans le matériau et forme rapidement des copeaux, mais le problème est la génération de chaleur. Le frottement élevé de la fraise et de la surface de travail génère plus de chaleur et augmente l'accumulation de chaleur dans les zones d'usinage. Ainsi, un SFM optimal offre la meilleure vitesse d'usinage.
Outil de la vie
Sans le SFM optimisé pour toute opération d'usinage, les outils ont tendance à devenir plus ternes avec le temps et nécessitent un remplacement fréquent des outils pour Usinage de précision CNCDe plus, les vitesses élevées entraînent également une usure rapide des outils.
Qualité de finition de surface
CNC comme finition usinée
Les vitesses de rotation trop faibles ou trop élevées lors de l'usinage nuisent à la finition de la surface usinée. Les vitesses faibles frottent les bords de la fraise sur la pièce à usiner, tandis que les vitesses élevées ont tendance à produire des surfaces plus rugueuses.
Efficacité d'usinage
L'utilisation d'un SFM optimal en fonction du type de matériau et de l'outillage maximise l'efficacité de l'usinage grâce à un enlèvement de matière efficace.
Comment le matériau de la pièce affecte-t-il le SFM ?
Matériaux SFM et CNC recommandés
Les valeurs SFM sont également différentes d'un type de matériau à l'autre. Cela est dû aux différentes vitesses de rotation en fonction du matériau de travail. Les matériaux tendres et à haute usinabilité comme l'aluminium ont des valeurs SFM plus élevées, alors qu'elles diminuent continuellement pour les matériaux plus durs.
Le tableau ci-dessous montre la plage SFM typique pour certains matériaux d’usinage CNC courants ;
| Matériel | SFM recommandé |
| Aluminium | 600 – 1000 pi/min |
| Laiton | 300 – 600 pi/min |
| Copper | 200 – 400 pi/min |
| Plastique | 300 – 600 pi/min |
| Titane | 50 – 100 pi/min |
| Acier Inoxydable | 50 – 100 pi/min |
| Fonte | 50 – 150 pi/min |
| Acier à outils | 30 – 50 pi/min |
Tableau SFM de fraisage
Un tableau SFM de fraisage est un outil ou un tableau systématique que l'opérateur utilise pour choisir la bonne valeur SFM en fonction des matériaux de travail et de la taille de la fraise.
Vous trouverez ci-dessous un graphique SFM de fraisage typique, illustrant le ft/min correspondant à la taille de fraise correspondante.
Tableau de fraisage SFM
Comment utiliser un tableau SFM de fraisage ?
- Déterminez votre type de matériel de travail et identifiez-le à partir de la première colonne du tableau.
- Sélectionnez votre matériau de fraise (HSS, carbure, cobalt, etc.) et l’avance (1/16″, 1/18″ pouces/dent, etc.) pour l’opération.
- Choisissez le régime de broche le plus adapté à votre fonctionnement CNC.
- Maintenant, sur la base de l’identification ci-dessus, recherchez la valeur SFM correspondante.
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résumer
Dans l'ensemble, la SFM en usinage fournit des vitesses de rotation de broche optimales pour l'enlèvement de matière lors du fraisage, du tournage, du taraudage, etc. Elle aide les opérateurs et les ingénieurs à créer des pièces précises sans compromettre la durée de vie de l'outil et la vitesse d'usinage. De plus, elle détermine également le niveau de rugosité de surface et la génération de chaleur.
Si vous souhaitez usiner la conception de votre pièce et que vous n'êtes pas sûr de la SFM et de la vitesse de coupe, nos ingénieurs industriels peuvent vous aider. Nous sommes dans le domaine de la fabrication CNC depuis plus d'une décennie et proposons Services d'usinage pour diverses industries à travers le monde.
Nous nous soucions de convertir votre conception en Codes CNC G et M avec précision et en utilisant des variables CNC optimales, y compris SFM. Ainsi, les pièces usinées seront exactement conformes aux spécifications conçues et aux exigences finales.
Questions fréquentes
La vitesse d'avance est-elle la même que la SFM lors de l'usinage ?
La vitesse d'avance mesure la distance parcourue par l'outil en une rotation ou une unité de temps. D'autre part, la vitesse d'avance linéaire est la vitesse à laquelle les bords des dents entrent en contact avec la surface de la pièce.
Quelle est la différence entre SFM et Spindle RPM ?
Au lieu de la vitesse de rotation, le SFM concerne la surface de coupe sur la pièce.
Comment puis-je convertir SFM en RPM ?
Vous pouvez convertir ou calculer le SFM en utilisant la relation mathématique entre le SDM et le RPM,
Le SFM est-il différent pour le tournage et le fraisage ?
Oui, le SFM varie entre le tournage et le fraisage en raison du mouvement de l'outil et des différences d'engagement du matériau.
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