Come calcolare SFM e RPM per la tornitura e la fresatura (Step-by-Step + Self-Check)

Se lo sai come calcolare SFM in teoria, ma spesso indovina il numero sul quadrante, lavora passo dopo passo su questa pagina invece di scremarla. Ti porterà attraverso il calcolo per farlo alla macchina, quindi ti mostrerà come controllare il tuo lavoro prima di iniziare il ciclo; l'idea è che integra gli altri materiali di riferimento.

Come calcolare SFM è un processo in quattro fasi: trova il tuo diametro, scegli una velocità della superficie iniziale, esegui la formula, quindi verifica il risultato prima di tagliare.

Questa pagina insegna i passaggi di calcolo, non solo la formula

L'obiettivo di questa pagina è aiutarti a calcolare sia SFM che RPM per te con l'aiuto di queste istruzioni e verificare i calcoli prima di iniziare un grafico tagliato. La pagina non è una velocità o un feed per cercare una velocità o una panoramica generale del motivo per cui questi numeri si muovono insieme. La velocità di taglio effettiva in SFM è la velocità con cui il tagliente effettivo si muove sul materiale e SFM controlla sia l'usura che la fluidità delle superfici della tua parte; non è necessariamente la lettura del quadrante RPM da sola!

Immagina di aver effettuato due tagli dall'aspetto apparentemente identico a un numero di giri identico, ma hanno prodotto risultati molto diversi in termini di usura dell'utensile, a causa dei diversi diametri del pezzo o degli strumenti OD; questa è una situazione che questo tutorial è progettato per evidenziare Alcune fonti utilizzano altre non per la velocità superficiale, come SFM o SFM, l'abbreviazione si riferisce allo stesso concetto di utilizzo e per questo materiale attaccheremo SFM. Se desideri una spiegazione sui feed di base e sulle velocità come concetto come chip per utensile da taglio carico o alimentazione per rivoluzione e i fattori che influenzano la velocità rispetto al feed, puoi consultare il nostro feed e velocità fondamentali guida, poiché eviteremo di ripetere queste informazioni il più possibile qui. A differenza di un'app per calcolatrice, questa lezione intende anche che tu sia in grado di determinare un'impostazione di velocità senza l'uso di un computer esterno ed esclusivamente su carta, direttamente sulla macchina.

I 4 passaggi per calcolare SFM e RPM

Ci sono quattro passaggi sequenziali ed essenziali richiesti prima che il tuo mandrino sia pronto, tutti basati sull'utilizzo di un valore SFM target o approssimativo: prima trova il diametro del taglio, poi cerca un punto di partenza sul grafico SFM, calcola l'impostazione con la formula qui sotto, e poi assicurati che l'impostazione SFM risultante per il tuo numero di giri del mandrino calcolato sia ragionevole. Ognuno di questi può causare un calcolo finale errato che può portare a una macchina impostata in modo errato, quindi è più importante non affrettarsi attraverso questi passaggi piuttosto che memorizzare i calcoli dietro la formula.

1. Identificare il diametro che conta 5 su un tornio, cioè il diametro del pezzo; su un mulino o trapano, è il diametro dell'utensile da taglio. Usare quello sbagliato è l'errore di configurazione più comune (vedere il Sanity Check di seguito).
2. Scegli una SFM di partenza per il tuo materiale “ use a reference table (see”Where to Get Starting SFM Number” further down) anzichè indovinare.
3. Esegui la formula (SFM RPM = × 3,82) (DIAmetro di CONTEGGIO, utilizzando il diametro in pollici.
4. Gira a una velocità che la tua macchina può effettivamente chiamare quindi confermarlo contro il controllo di integrità in 4 punti prima che tagli.

La costante 3,82 non è arbitraria Viene dal riarrangiare SFM = π × Diametro × RPM (PUNTEGGIO) 12, la circonferenza del pezzo o dell'utensile (π × D, in pollici) per RPM dà pollici percorsi al minuto, e dividendo per 12 si converte quello in piedi al minuto Capovolgi la formula per risolvere per RPM e 12 (Pennello) (Pennello) (Pombrello) (Pombrello) (P) 12 (Padrem) giri/min (Pollici) (P) 12 converte quello in piedi al minuto Capovolgi la formula in giro per risolvere per RPM e 12 (R) (P) (RPM) 12 (Rombre (RPM) 12) (RPM) (RPM) Corso di lavorazione meccanica dell'Università della Florida, a Spiegatore di stampa commerciale Cutting Tool Engineering, e La derivazione stessa di Wikipedia, che è un ragionevole accordo per una formula di cui stai per fidarti alla macchina.

Da dove viene la costante 3,82?

La costante 3,82 è 12 divisa per π, arrotondata a due cifre decimali (12 (CONFERMA 3,14159 = 3,8197..., arrotondata a 3,82). I 12 convertono pollici in piedi, poiché ci sono 12 pollici in un piede e i macchinisti normalmente misurano il diametro in pollici mentre SFM tiene traccia dei piedi al minuto; il π deriva dalla conversione di un diametro in una circonferenza, poiché il tagliente viaggia attorno all'intera circonferenza una volta per giro, non solo attraverso il diametro.

Un riferimento di lavorazione dell'Università della Florida esprime la stessa relazione di N = 12V the (π × D), che è algebricamente identica una volta risolto il problema per RPM; quel controllo incrociato è uno dei motivi per cui questa pagina indica 3.82 come costante fissa anziché coprirla.

Se preferisci lavorare in metrica, vale la stessa combinazione di diametro e relazione di velocità: 1 SFM è uguale a 0,00508 metri al secondo, l'unità SI di velocità, quindi puoi convertire una misurazione lineare metrica della velocità superficiale in SFM moltiplicando per circa 196,85, o semplicemente passare alla forma metrica della formula (RPM = 318 × m/min di diametro in mm) invece di convertire le unità a metà calcolo.

“A 1 pollice-dia. l'utensile deve funzionare a 100 sfm. In base all'equazione, quell'utensile deve girare a 382 giri al minuto per ottenere 100 sfm: 100 (Raccolta) 1 × 3,82 = 382.”

Čristopher Tate, Strumento di taglio

Esempio di lavoro, accensione di un tornio

Ecco come calcolare l'SFM per girare in modo specifico: su un tornio, il pezzo ruota e l'utensile rimane fermo, quindi il diametro che conta è il diametro esterno del pezzo. Supponiamo che tu stia girando un albero in acciaio dolce da 2,75 pollici su un tornio tornitura metallo e vuoi iniziare con un SFM conservativo 90. Moltiplicare 90 per 3,82 per ottenere 343,8, quindi dividere per il diametro di 2,75 pollici: 343,8 (Rap 2,75 = 124,8), che arrotonderesti a 125 giri al minuto sul quadrante del mandrino.

Questo è l'intero calcolo per girare. Solo il diametro del pezzo e l'SFM scelto per il materiale sono importanti per ogni lavoro. Se il calcio della barra cambia a 1,5 pollici ma desideri lo stesso SFM da 90, la velocità del mandrino salta a 90 × 3.82 1,5 = 229,2, arrotondato a 229 R. Diametro più piccolo, RPM più alto, stessa velocità superficiale (RPM) che è buona perché è anche il punto in cui si verifica l'errore di calcolo più comune (vedere il controllo San).

Esempio lavorato, fresatura

I passaggi per calcolare SFM per la fresatura capovolgono un dettaglio: su un mulino, l'utensile ruota e il pezzo rimane fermo, quindi il diametro che conta si sposta al diametro dell'utensile da taglio, l'opposto della tornitura Le formule di fresatura riportate di seguito funzionano allo stesso modo sia che ci si trovi su un mulino manuale a ginocchia o su una macchina CNC che esegue un programma completo di operazioni di fresatura; i calcoli non cambiano, solo il modo in cui si inserisce il numero Supponiamo che si stia tagliando un mulino terminale HSS da 0,625 pollici (5/8″), 2 scanalature in alluminio e si voglia iniziare da 250 SFM, una tipica figura di partenza HSS per l'alluminio. RPM = 250 × 3,82 0,625 = 955 0,625 = 1,528 RPM.

Scambia lo stesso mulino per una versione in carburo e anche la velocità superficiale consigliata aumenta, in genere fino a circa 2-2,5 volte la cifra HSS per lo stesso materiale (più su quel moltiplicatore in “Where to Get Your Starting SFM Number” di seguito). A 2,5×, è 625 SFM, che per questo stesso utensile da 0,625 pollici funziona fino a 625 × 3,82 0,625 = 3.820 RPM, più del doppio dell'impostazione HSS per l'identico taglio. Questo è un salto abbastanza grande che collegare l'ipotesi sbagliata del materiale dell'utensile è un modo reale, non teorico, per finire per tagliare troppo lentamente o cercare di correre più velocemente di quanto consentito dal tuo fuso.

Condizione limite: questa aritmetica presuppone che il diametro nominale dell'utensile sia il diametro effettivamente durante il taglio. Per una fresa a sfera o altra fresa sagomata che lavora a una profondità di taglio ridotta, tale ipotesi può rompersi: il diametro di taglio effettivo nel punto di contatto effettivo è inferiore al diametro nominale completo dell'utensile, quindi un calcolo basato solo sul diametro nominale sovrastimerà il tuo SFM reale con un margine significativo. Letteratura di lavorazione sulla fresatura a sfere documenta questo effetto geometrico, sebbene la dimensione esatta dello spazio vari in base alla profondità di taglio ed è sufficientemente specifica per ogni configurazione da non allegare ad esso una percentuale universale. I mulini a estremità piatta e i trapani standard non presentano questo problema; morde solo sui taglienti curvi.

Andare nell'altra direzione, trovare SFM da un RPM noto

A volte conosci già il numero di giri, forse è quello su cui l'ultimo operatore ha lasciato la macchina impostata, e vuoi sapere cosa rappresenta effettivamente SFM prima di decidere se fidarti. La formula si riorganizza in modo pulito dal stessa relazione superficie-velocità utilizzato in questa guida: SFM = (RPM × Diametro) (CELEF) 3.82.

Supponiamo che una pressa da trapano sia impostata su 850 giri al minuto e che tu stia per eseguire una punta da trapano da 0,375 pollici (3/8″) SFM = 850 × 0,375 (Contesto 3,82 = 318,75 = 83,4, in modo che la configurazione funzioni a circa 83 SFM. Se la macchina offre solo passaggi fissi e quelli più vicini sono 700 giri al minuto e 1.000 giri al minuto, si fa un giro fino a 700 giri al minuto (circa 69 SFM) anziché verso l'alto, poiché correre leggermente sotto il target SFM è più sicuro che passarci sopra. La perforazione utilizza la stessa formula centrale della tornitura e della fresatura, il diametro in cui si inserisce è il diametro del trapano, poiché il tagliente è all'esterno della punta. La rielaborazione e la maschiatura seguono gli stessi calcoli ma vengono eseguite convenzionalmente a una frazione dell'SFM di perforazione per lo stesso materiale (vedere le domande frequenti per un caso specifico sotto).

Il controllo di integrità in 4 punti

Calcolare un numero non equivale a fidarsi di esso Prima di impegnare un RPM calcolato sul mandrino, eseguirlo il controllo di integrità in 4 punti quattro domande veloci che catturano gli errori che effettivamente accadono alla macchina, non quelli ipotetici.

Le modalità di guasto del mix di diametro e unità di confusione nei punti 1 e 2 sono anche i due errori SFM del mondo reale più comunemente segnalati nelle discussioni indipendenti tra macchinisti e officine e non un elenco ipotetico, ma un modello che si ripete abbastanza spesso da valere un controllo dedicato ogni volta, non solo quando un lavoro non sembra familiare.

Dove ottenere il tuo numero SFM iniziale

La formula ti porta solo fino alla SFM che inserisci in essa, e quel numero dipende dal materiale e dallo strumento. La tabella seguente è un insieme di punti di partenza HSS da un riferimento di lavorazione universitario, confrontati sulla stessa convenzione di durata dell'utensile di un'ora definita da ISO3685, lo standard internazionale per le prove di durata dell'utensile di tornitura a punto singolo; trattare ogni valore come un punto di partenza da cui mettere a punto, non come una regola fissa.

Per la tabella completa dei materiali, comprese le leghe aggiuntive e le colonne HSS e carburo affiancate, vedere il grafico della velocità di taglio per materiale (questa pagina) mantiene i numeri dei titoli in modo da non rimanere bloccato senza un punto di partenza, ma il riferimento più completo vive lì.

Passare dall'HSS agli utensili in metallo duro cambia ciò che SFM dovresti inserire per lo stesso materiale. Un riferimento alla lavorazione universitaria fornisce una regola pratica pulita: moltiplicare la velocità superficiale dell'HSS di circa 2,5 per il metallo duro. Altre fonti riportano una gamma più ampia: alcune inseriscono frese con punta in metallo duro da 3 a 10 volte la velocità dell'HSS a seconda del rivestimento e dell'applicazione, quindi non esiste un numero singolo su cui ogni fonte sia d'accordo, e maggiore è l'SFM che tenti senza abbinare utensili e rigidità, più è probabile che tu sia a accorcia la durata dell'utensile invece di risparmiare tempo × lo stesso compromesso economico di uno studio peer-reviewed sulla velocità di taglio-selezione documenti. 2.5× come un moltiplicatore di partenza ragionevole, non una garanzia o una raccomandazione formale del produttore, e confermare l'impostazione ottimale per il materiale specifico e la configurazione osservando l'usura degli strumenti sui primi passaggi anziché fidarsi del numero.

La tabella seguente trasforma la stessa formula in una ricerca già pronta: scegli il diametro e l'impostazione SFM target, leggi direttamente il numero di giri e usalo per controllare la sanità mentale di qualsiasi valore calcolato manualmente 5 pollici e 2,75 pollici le righe corrispondono esattamente agli esempi lavorati di fresatura e tornitura sopra.

SFM vs Alimentazione Tasso (Chip Load) 2 Numeri Diversi

SFM e feed rate rispondono a due domande diverse, ed è un errore combinarle che è indipendente da qualsiasi cosa coperta dal Sanity Check sopra SFM ti dice quanto velocemente il tagliente dovrebbe muoversi attraverso il materiale, che la formula sopra converte poi in un RPM mandrino Velocità di avanzamento, quanto velocemente avanza il tavolo o il pezzo, solitamente espressa come IPM (pollici al minuto) (SFM) è un secondo calcolo indipendente costruito da IPT (pollici per dente, chiamato anche carico chip) e conteggio dei flauti, non da SFM affatto: IPM = RPM × IPT × numero di flauti Per un mulino a 4 scanalature che esegue 1.528 RPM (l'esempio di fresatura sopra) con un carico di chip di 0,003 pollici, che funziona fino a 1.528 × 0,003 × 4 = 18,3 IPM.

Pensalo come due quadranti separati sulla stessa macchina: SFM imposta la velocità con cui gira l'utensile, la velocità di avanzamento imposta la velocità con cui viaggia attraverso il taglio. È la semplice velocità di avanzamento x (profondità del taglio x larghezza del taglio) che è MRR e utile quando indovini il tempo del ciclo dell'utensile, ma non è il motivo per cui stai cercando di calcolare SFM /RPM in primo luogo. SFM a destra e velocità di avanzamento errate (o viceversa) produce ancora un taglio errato. Devi calcolare e controllare i numeri in modo indipendente, quindi combinarli Il catalogo del produttore dell'utensile di solito elenca un punto di partenza IPT consigliato per dente per i loro inserti specifici, che vale la pena controllare prima di fare affidamento su una cifra generica. Un calcolatore della velocità di avanzamento o un calcolatore generale delle velocità e dei feed può automatizzare questa seconda metà della matematica una volta che ti fidi già del numero SFM attraverso questa pagina.

Domande Frequenti