Comment calculer SFM et RPM pour le tournage et le fraisage (étape par étape + autocontrôle)

Si vous savez comment calculer SFM en théorie mais souvent devinez le numéro sur votre cadran, parcourez cette page pas à pas au lieu de l'écrémer Il vous fera passer par le calcul pour le faire à la machine, puis vous montrera comment vérifier votre propre travail avant de frapper le début du cycle ; l'idée ici est qu'il complète vos autres matériaux de référence.

Comment calculer SFM est un processus en quatre étapes : recherchez votre diamètre, choisissez une vitesse de surface de départ, exécutez la formule, puis vérifiez votre résultat avant de couper.

Cette page enseigne les étapes de calcul, pas seulement la formule

Le but de cette page est de vous aider à calculer à la fois SFM et RPM pour vous-même avec l'aide de ces instructions, et vérifier vos mathématiques avant de commencer une coupe. La page n'est pas un graphique pour rechercher une vitesse ou un flux, ou un aperçu général de la raison pour laquelle ces chiffres se déplacent ensemble. Votre vitesse de coupe réelle en SFM est la vitesse à laquelle le tranchant réel se déplace sur le matériau, et SFM contrôle à la fois l'usure et la douceur des surfaces de votre pièce ; ce n'est pas nécessairement la lecture du cadran RPM tout seul !

Imaginez que vous ayez fait deux coupes d'apparence identique à RPM identique, mais elles ont produit des résultats très différents en termes d'usure de l'outil, en raison des différents diamètres de pièces ou d'outillage OD ; c'est une situation que ce tutoriel est conçu pour mettre en évidence Certaines sources utilisent d'autres notations pour la vitesse de surface, comme SFPM ou SFM (l'abréviation de SFM fait référence au même concept et à la même utilisation), et pour ce matériel, nous nous nous en tiendrons à SFM. Si vous voulez une explication sur les flux et les haut-parleurs de base en tant que concept tel que la charge ou l'alimentation des puces de l'outil de coupe par révolution, et les facteurs influençant la vitesse vs d'alimentation, et l'alimentation, vous pouvez consulter nos facteurs, vous pouvez consulter nos flux et vitesses fondamentaux guide, comme nous éviterons de répéter cette information autant que possible ici Contrairement à une application de calculatrice, cette leçon entend également que vous puissiez déterminer un réglage de vitesse sans utiliser d'ordinateur extérieur et uniquement sur papier, directement à la machine.

Les 4 étapes pour calculer SFM et RPM

Il y a quatre étapes séquentielles essentielles requises avant que votre broche ne soit prête, toutes basées sur l'utilisation d'une valeur SFM cible ou approximative : d'abord trouver le diamètre de la coupe, ensuite chercher un point de départ sur le graphique SFM, calculer le réglage avec la formule ci-dessous, et ensuite s'assurer que le réglage SFM résultant pour votre rpm de broche calculé est raisonnable N'importe lequel d'entre eux peut provoquer un calcul final incorrect qui peut conduire à une machine mal réglée, donc il est plus important que vous ne vous précipitez pas à travers ces étapes que de mémoriser les calculs derrière la formule.

1. Identifiez le diamètre qui compte [TRADUCTION] ?Un tour, c'est-à-dire le diamètre de la pièce à usiner ; sur un broyeur ou une perceuse, c'est le diamètre de l'outil de coupe Utiliser le mauvais est l'erreur de configuration la plus courante (voir le contrôle de santé mentale ci-dessous).
2. Choisissez un SFM de départ pour votre matériel use a reference table (voir“Where to Get Your Starting SFM Number” plus bas) plutôt que de deviner.
3. Exécuter la formule 100 m/m = (SFM × 3,82) 100 m de diamètre, en utilisant le diamètre en pouces.
4. A la vitesse à laquelle votre machine peut réellement se connecter alors confirmez-le contre le contrôle de santé mentale en 4 points avant de couper.

La constante 3,82 n'est pas arbitraire Elle vient de réarranger SFM = π × Diamètre × RPM 12, la circonférence de la pièce ou de l'outil (π × D, en pouces) fois RPM donne des pouces parcourus par minute, et diviser par 12 convertit cela en pieds par minute Retournez la formule pour résoudre RPM et 12 ÷ π tours à 3,82. trois sources indépendantes atterrissent sur la même constante lorsque vous faites cette algèbre : a Cours d'usinage de l'Université de Floride, a Explicateur de presse commerciale Cut Tool Engineering, et La propre dérivation de Wikipédia, (en), ce qui est un montant raisonnable d'accord pour une formule à laquelle vous êtes sur le point de faire confiance à la machine.

D'où vient la constante 3,82 ?

La constante de 3,82 est 12 divisée par π, arrondie à deux décimales (12 ÷ 3,14159 = 3,8197.., arrondie à 3,82).Le 12 convertit pouces en pieds, puisqu'il y a 12 pouces dans un pied et que les machinistes mesurent normalement le diamètre en pouces tandis que SFM suit pieds par minute ; le π provient de la conversion d'un diamètre en circonférence, puisque le tranchant se déplace sur toute la circonférence une fois par tour, pas seulement sur le diamètre.

Une référence d'usinage de l'Université de Floride exprime la même relation que N = 12 V ÷ (π × D), qui est algébriquement identique une fois que vous résolvez le régime ; cette vérification croisée est l'une des raisons pour lesquelles cette page indique 3,82 comme une constante fixe plutôt que de la couvrir.

Si vous préférez travailler en métrique, la même combinaison de diamètre et de relation de vitesse est valable : 1 SFM équivaut à 0,00508 mètre par seconde, l'unité de vitesse SI, vous pouvez donc reconvertir une mesure linéaire métrique de vitesse de surface en SFM en multipliant par environ 196,85, ou simplement passer à la forme métrique de la formule (RPM = 318. m/min diamètre de « » « ÷ diamètre » en mm) au lieu de convertir les unités à mi-calcul.

“Un dia de 1 pouce. l'outil doit fonctionner à 100 sfm. Sur la base de l'équation, cet outil doit tourner à 382 tr/min pour atteindre 100 sfm : 100 ÷ 1 × 3,82 = 382.”

Ingénierie du découpage

Exemple travaillé, tournant sur un tour

Voici comment calculer SFM pour le tournage spécifiquement : sur un tour, la pièce tourne et l'outil reste immobile, donc le diamètre qui compte est le diamètre extérieur de la pièce à usiner pas celui de l'outil Supposez que vous tournez un arbre en acier doux de 2,75 pouces sur un tour de tournage en métal et je veux commencer à un 90 SFM conservateur. Multipliez 90 par 3,82 pour obtenir 343,8, puis divisez par le diamètre de 2,75 pouces : 343,8 ÷ 2,75 = 124,8, que vous arrondiriez à 125 tr/min sur le cadran de la broche.

C'est tout le calcul pour le tournage 90 SFM seulement le diamètre de la pièce et le SFM choisi pour la matière de matériau et d'outil pour chaque travail Si le stock de barres passe à 1,5 pouces mais que vous voulez le même 90 SFM, la vitesse de broche passe à 90.3.82 1.5 = 229.2, arrondi à 229 RPM Diamètre plus petit, RPM plus élevé, même vitesse de surface relation qu'il est bon de connaître car c'est aussi là que se produit l'erreur de calcul la plus courante (voir le contrôle de santé ci-dessous).

Exemple travaillé, fraisage

Les étapes pour calculer le SFM pour le fraisage retournent un détail : sur un broyeur, l'outil tourne et la pièce reste immobile, donc le diamètre qui compte bascule au diamètre de l'outil de coupe, à l'opposé du tournage Les formules de fraisage ci-dessous fonctionnent de la même façon que vous soyez sur un broyeur manuel à genoux ou une machine CNC exécutant un programme complet d'opérations de fraisage ; les calculs ne changent pas, seulement la façon dont vous saisissez le nombre Supposons que vous coupez un broyeur à extrémité HSS de 0,625 pouce (5/8 « ), 2-flûte » 20 HSS en aluminium et 250,5.

Swap ce même moulin à extrémité pour une version en carbure et la vitesse de surface recommandée augmente également, généralement vers environ 2 à 2,5 fois le chiffre HSS pour le même matériau (plus sur ce multiplicateur dans “Where to Get Your Starting SFM Number” ci-dessous).À 2,5×, cela fait 625 SFM, ce qui pour ce même outil de 0,625 pouce fonctionne à 625.1.3,82 0,625 = 3 820 tr/min, plus du double du réglage HSS pour la coupe identique. C'est un saut suffisamment plus rapide que brancher le mauvais outil ne soit théorique, ne permet pas trop lent.

🔎 Condition limite : cette arithmétique suppose que le diamètre nominal de l'outil est le diamètre faisant réellement la coupe Pour un bout-de-boule ou autre coupe-contour travaillant à une faible profondeur de coupe, cette hypothèse peut se décomposer : le diamètre effectif de coupe au point de contact réel est plus petit que le diamètre nominal complet de l'outil, donc un calcul basé sur le diamètre nominal seul surestimera votre SFM réel d'une marge significative. Usinage de littérature sur le fraisage à l'extrémité de la bille documente cet effet de géométrie, bien que la taille exacte de l'espace varie en fonction de la profondeur de coupe et soit suffisamment spécifique à chaque configuration pour que cette page n'y attache pas un pourcentage universel. Les fraises à bout plat et les foreuses standard n'ont pas ce problème ; il ne mord que sur les arêtes de coupe incurvées.

Aller dans l'autre sens, trouver SFM à partir d'un régime connu

Parfois, vous connaissez déjà le RPM, c'est peut-être à quoi le dernier opérateur a laissé la machine réglée, et vous voulez savoir ce que représente réellement le SFM avant de décider s'il faut lui faire confiance La formule se réorganise proprement à partir du même relation surface-vitesse utilisé tout au long de ce guide : SFM = (RPM × Diamètre) ÷ 3.82.

Supposons qu'une perceuse à colonne soit réglée à 850 tr/min et que vous soyez sur le point de faire fonctionner un foret de 0,375 pouce (3/8 « ). SFM = 850.0,375 × 3,82 = 318,75 ÷ 3,82 = 83,4, de sorte que la configuration tourne à environ 83 SFM. Si la machine n'offre que des pas fixes et que les plus proches sont de 700 tr/min et 1 000 tr/min, vous arrondirez classiquement à 700 tr/min (voir le forez) carot est plutôt en dessous de la formule, carot de forage, carottage, carot de forage, vous êtes en dessous de la cible.

Le contrôle de santé mentale en 4 points

Calculer un nombre n'est pas la même chose que lui faire confiance Avant de valider un RPM calculé sur la broche, passez-le le contrôle de santé mentale en 4 points quatre questions rapides qui captent les erreurs qui se produisent réellement sur la machine, et non des questions hypothétiques.

Les modes de rupture par confusion unitaire et de mélange de diamètres aux points 1 et 2 sont également les deux erreurs SFM réelles les plus fréquemment signalées dans les écritures de machinistes indépendants et les discussions en atelier. Il ne s'agit pas d'une liste hypothétique, mais d'un modèle qui se répète. souvent suffisamment pour valoir un contrôle dédié à chaque fois, et pas seulement lorsqu'un emploi ne semble pas familier.

Où obtenir votre numéro SFM de départ

La formule ne vous amène qu'en ce qui concerne le SFM que vous y alimentez, et ce nombre dépend du matériau et de l'outil Le tableau ci-dessous est un ensemble de points de départ HSS d'une référence d'usinage universitaire, étalonnés sur la même convention d'une heure sur la durée de vie de l'outil définie par ISO 3685, : la norme internationale pour les tests de durée de vie des outils de tournage en un seul point ; traitez chaque valeur comme un point de départ à partir duquel vous affiner, et non comme une règle fixe.

Pour le tableau complet des matériaux, y compris les alliages supplémentaires et les colonnes HSS et carbure côte à côte, voir le graphique de vitesse de coupe par matériau çà, la page garde les chiffres du titre ici donc vous n'êtes pas coincé sans point de départ, mais la référence plus complète y vit.

Le passage de l'outillage HSS à l'outillage en carbure modifie ce que SFM vous devriez brancher pour le même matériau Une référence d'usinage universitaire donne une règle empirique claire : multipliez la vitesse de surface HSS par environ 2,5 pour le carbure D'autres sources rapportent une gamme plus large : certaines mettent des fraises à pointe en carbure n'importe où de 3 à 10 fois la vitesse HSS selon le revêtement et l'application, donc il n'y a pas un seul chiffre sur lequel chaque source est d'accord, et plus le SFM que vous essayez sans faire correspondre l'outillage et la rigidité, plus vous avez de chances de le faire raccourcir la durée de vie de l'outil au lieu de gagner du temps 2.5.00 le même compromis économique un examen par les pairs de la vitesse de coupe-sélection des documents d'étude Traitez 2.5.1.1. comme un multiplicateur de départ raisonnable, pas une garantie ou une recommandation formelle d'un fabricant, et confirmez le réglage optimal pour votre matériel spécifique et la configuration en regardant l'usure de l'outil sur vos premiers passages plutôt que de faire confiance au numéro seul.

Le tableau ci-dessous transforme la même formule en une recherche prête à l'emploi : choisissez votre diamètre et le paramètre SFM cible, lisez directement le RPM et utilisez-le pour vérifier la santé mentale de toute valeur que vous calculez à la main 0,625 pouce et 2,75 pouces. les rangées correspondent exactement aux exemples travaillés de fraisage et de tournage ci-dessus.

SFM vs débit d'alimentation (charge de chips) deux nombres différents

SFM et débit d'alimentation répondent à deux questions différentes, et c'est une erreur de les combiner qui est indépendante de tout ce qui est couvert par le Sanity Check ci-dessus SFM vous dit à quelle vitesse l'arête de coupe doit se déplacer à travers le matériau, que la formule ci-dessus convertit ensuite en un RPM de broche, à quelle vitesse la table ou la pièce avance, généralement exprimée en IPM (inches par minute) est un deuxième calcul indépendant construit à partir de l'IPT (inches par dent, également appelé charge chip) et le nombre de flûtes, pas du tout de SFM : IPM = RPM × IPT × nombre de flûtes Pour un moulin à 4 flûtes fonctionnant à 1 528 tr/min (l'exemple de fraisage ci-dessus) à une charge de copeaux de 0,003 pouce, cela équivaut à 1 528. 0,003. × 4 = 18,3 IPM.

Considérez-le comme deux cadrans séparés sur la même machine : SFM définit la vitesse à laquelle l'outil tourne, la vitesse d'avance définit la vitesse à laquelle il se déplace dans la coupe C'est simple vitesse d'avance x (profondeur de coupe x largeur de coupe) qui est MRR et utile pour deviner le temps de cycle de l'outil mais ce n'est pas pourquoi vous essayez de calculer SFM /RPM en premier lieu Obtenir SFM à droite et la vitesse d'avance à tort (ou vice versa) produit toujours une mauvaise coupe (vous devez calculer et vérifier les deux numéros mathématiques indépendamment, puis combinez-les. Le catalogue de votre fabricant d'outils répertorie généralement un point de départ IPT recommandé par dent pour leurs inserts spécifiques, ce flux de page, ce qui vaut la valeur avant de vérification de la seconde vitesse de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice générale ou de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calculatrice de calcul de calculatrice de calcul de calcul de calcul de calcul de calcul de calcul de calcul de calcul de calcul de calcul de calcul de.

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