Als je het weet hoe SFM te berekenen in theorie, maar vaak pas je het nummer op je wijzerplaat opnieuw, werk je stap voor stap door deze pagina in plaats van hem af te romen. Het neemt je mee door de berekening om het bij de machine te doen en laat je vervolgens zien hoe je je eigen werk kunt controleren voordat je de cyclusstart bereikt; het idee hier is dat het een aanvulling vormt op uw andere referentiematerialen.
Hoe SFM te berekenen is een proces in vier stappen: zoek uw diameter, kies een startoppervlaksnelheid, voer de formule uit en verifieer uw resultaat voordat u knipt.
Snelle Specs
| Vind RPM van SFM | RPM = (SFM × 3,82) ÷EDiameter (in.) |
| Zoek SFM vanaf RPM | SFM = (RPM × Diameter (in.)) ÷ 3,82 |
| Een materieel uitgangspunt nodig? | Zie de snijsnelheidstabel per materiaal voor de volledige tafel. |
Deze pagina leert de rekenstappen, niet alleen de formule
Het doel van deze pagina is om u te helpen zowel SFM als RPM voor uzelf te berekenen met behulp van deze instructies, en uw wiskunde te verifiëren voordat u met een knipbeurt begint. 'De pagina is geen grafiek om een snelheid of feed op te zoeken, of een algemeen overzicht van waarom deze cijfers samen bewegen. Uw werkelijke snijsnelheid in SFM is de snelheid waarmee de werkelijke snijkant over het materiaal beweegt, en SFM regelt zowel de slijtage als hoe glad de oppervlakken van uw onderdeel eruit komen; het is niet noodzakelijkerwijs de RPM-wijzerplaat die helemaal zelf leest!
Stel je voor dat je twee ogenschijnlijk identiek ogende sneden hebt gemaakt met identiek toerental, maar ze leverden heel verschillende resultaten op in termen van gereedschapslijtage, vanwege verschillende werkstukdiameters of gereedschaps-OD's; dit is een situatie die deze tutorial moet benadrukken. Sommige bronnen gebruiken een andere notatie voor oppervlaktesnelheid, zoals SFPM of SFM. Beide afkortingen verwijzen naar hetzelfde concept en gebruik, en voor dit materiaal blijven we bij SFM. Als je uitleg wilt over basisvoedingen en -snelheden als concept, zoals het snijden van gereedschapschipbelasting of feed per revolutie, en de factoren die de snelheid versus feed beïnvloeden, kun je onze feeds en snelheden fundamentals gids, omdat we voorkomen dat deze informatie hier zoveel mogelijk wordt herhaald. In tegenstelling tot een rekenmachine-app is het ook de bedoeling dat u een snelheidsinstelling kunt bepalen zonder gebruik te maken van een externe computer en uitsluitend op papier, direct aan de machine.
De 4 stappen om SFM en RPM te berekenen
Er zijn vier opeenvolgende, essentiële stappen nodig voordat uw spil klaar is, allemaal gebaseerd op het gebruik van een doel- of geschatte SFM-waarde: zoek eerst de diameter van de snede, zoek vervolgens naar een startpunt op de SFM-kaart, bereken de instelling met de onderstaande formule en zorg er vervolgens voor dat de resulterende SFM-instelling voor uw berekende spiltoerental redelijk is. Elk daarvan kan een onjuiste eindberekening veroorzaken die kan leiden tot een verkeerd ingestelde machine, dus het is belangrijker dat u deze stappen niet doorloopt dan dat u de wiskunde achter de formule uit het hoofd leert.
- Identificeer de diameter die ertoe doet 1. Draaibank, dat wil zeggen de diameter van het werkstuk; op een molen of boor is dit de diameter van het snijgereedschap. Het gebruik van de verkeerde is de meest voorkomende instelfout (zie de Sanity Check hieronder).
- Kies een start-SFM voor uw materiaal 1. Een referentietabel gebruiken (zie “Where to Get Your Starting SFM Number” verder naar beneden) in plaats van te raden.
- Voer de formule uit 300/100/1000/1000/1000/1000/1000/1000/1000/1000/100/100/100/100/1000/100/1000/100/100/100/100/100/100/100/10/10/10/10/10/10/10/10/10. 101/2. 10.12. ÷ Diameter, waarbij de diameter in inch wordt gebruikt.
- Rond af op een snelheid die uw machine daadwerkelijk kan inbellen idd, bevestig het tegen de 4-punts Sanity Check voordat je snijdt.
De constante 3,82 is niet willekeurig Het komt van het herschikken van SFM = π × Diameter × RPM ÷ 12, de omtrek van het werkstuk of gereedschap (π × D, in inches) maal RPM geeft afgelegde inches per minuut, en delen door 12 zet dat om naar voet per minuut Draai de formule rond om op te lossen voor RPM en 12 ÷ π rondes naar 3,82 Drie onafhankelijke bronnen landen op dezelfde constante wanneer je die algebra doet: a Machinaal bewerkende cursus van de Universiteit van Florida, a Snijgereedschap Engineering handel-pers uitleg, en Wikipedia's eigen afleiding, wat een redelijke mate van overeenstemming is voor een formule die u op het punt staat te vertrouwen op de machine.
Waar komt de constante van 3,82 vandaan?
De constante van 3,82 is 12 gedeeld door π, afgerond op twee decimalen (12 ÷ 3,14159 = 3,8197..., afgerond op 3,82). De 12 converteert inch naar voet, aangezien er 12 inch in een voet zit en machinisten normaal gesproken een diameter in inches meten, terwijl SFM voet per minuut volgt; de π komt voort uit het omzetten van een diameter in een omtrek, aangezien de snijkant één keer per omwenteling rond de volledige omtrek beweegt, niet alleen over de diameter.
Een bewerkingsreferentie van de Universiteit van Florida drukt dezelfde relatie uit als N = 12V ÷ (π × D), die algebraïsch identiek is zodra u RPM oplost; die kruiscontrole is een van de redenen waarom op deze pagina 3.82 als een vaste constante wordt vermeld in plaats van deze af te dekken.
Als je liever metrisch werkt, geldt dezelfde combinatie van diameter en snelheidsrelatie: 1 SFM is gelijk aan 0,00508 meter per seconde, de SI-eenheid van snelheid, dus je kunt een metrische lineaire oppervlaktesnelheidsmeting terugzetten naar SFM door te vermenigvuldigen met ongeveer 196,85, of schakel gewoon over naar de metrische vorm van de formule (RPM = 318 × m/min ÷ diameter in mm) in plaats van eenheden halverwege de berekening om te zetten.
“A 1-inch-dia. gereedschap moet op 100 sfm draaien Op basis van de vergelijking moet dat gereedschap op 382 rpm draaien om 100 sfm te bereiken: 100 ÷ 1 × 3,82 = 382.”
1. Christopher Tate, snijgereedschap
Werkvoorbeeld, Draai een draaibank aan
Hier leest u hoe u SFM kunt berekenen om specifiek te draaien: op een draaibank draait het werkstuk en blijft het gereedschap stilstaan, dus de diameter die er toe doet is de buitendiameter van het werkstuk, niet die van het gereedschap. Stel dat u een 2,75-inch zachtstalen as draait op een metalen draaibank en wil beginnen bij een conservatieve 90 SFM. Vermenigvuldig 90 met 3,82 om 343,8 te verkrijgen en deel vervolgens door de diameter van 2,75 inch: 343,8 ÷ 2,75 = 124,8, die je op de spilwijzerplaat zou afronden naar 125 RPM.
Dat is de hele berekening voor het draaien van -alleen de werkstukdiameter en de gekozen SFM voor het materiaal en gereedschapsmaterie voor elke klus Als de staafvoorraad verandert naar 1,5 inch maar u wilt dezelfde 90 SFM, springt de spilsnelheid naar 90 × 3,82 ÷ 1,5 = 229,2, afgerond naar 229 RPM Kleinere diameter, hoger toerental, dezelfde oppervlaktesnelheid -en die relatie is goed om te weten omdat het ook de plaats is waar de meest voorkomende rekenfout optreedt (zie de Sanity Check hieronder).
Werkvoorbeeld, frezen
De stappen om SFM te berekenen voor het frezen draaien één detail om: op een molen draait het gereedschap en blijft het werkstuk stil, zodat de diameter die er toe doet, omslaat naar de diameter van het snijgereedschap, het tegenovergestelde van draaien. De onderstaande freesformules werken op dezelfde manier, of u nu op een handmatige kniefabriek of een CNC-machine staat die een compleet freesbewerkingsprogramma uitvoert; de berekeningen veranderen niet, alleen hoe u het getal invoert. Stel dat u een 0,625-inch (5/8″), 2-fluit HSS-eindmolen in aluminium snijdt en wilt beginnen bij 250 SFM, een typisch HSS-startcijfer voor aluminium. RPM = 250 5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.
Wissel diezelfde eindmolen in voor een carbideversie en de aanbevolen oppervlaktesnelheid gaat ook omhoog, meestal naar ergens rond de 2 tot 2,5 keer het HSS-cijfer voor hetzelfde materiaal (meer over die vermenigvuldiger in “ hieronder voor het verkrijgen van uw start-SFM-nummer”). Bij 2,5× is dat 625 SFM, wat voor ditzelfde 0,625-inch gereedschap neerkomt op 625 × 3,82 ÷ 0,625 = 3.820 RPM, meer dan het dubbele van de HSS-instelling voor de identieke snede. Dat is een sprong die theoretisch genoeg is, waardoor het stoppen van de verkeerde gereedschaps-indiaal niet sneller is, een aanname.
🔎 Grensvoorwaarde: deze rekenkunde gaat ervan uit dat de nominale diameter van het gereedschap de diameter is die daadwerkelijk wordt gesneden. Voor een kogelneus of een andere contoursnijder die op een geringe snedediepte werkt, kan die aanname worden afgebroken: de effectieve snijdiameter op het werkelijke contactpunt is kleiner dan de volledige nominale diameter van het gereedschap, dus een berekening op basis van alleen de nominale diameter zal uw werkelijke SFM met een betekenisvolle marge overdrijven. Bewerkingsliteratuur over kogelfrezen documenteert dit geometrie-effect, hoewel de exacte grootte van de opening varieert per snedediepte en specifiek genoeg is voor elke opstelling zodat deze pagina er niet één universeel percentage aan vastmaakt. Platte eindmolens en standaardboren hebben dit probleem niet; het bijt alleen op gebogen snijkanten.
De andere kant op gaan, SFM vinden bij een bekend toerental
Soms ken je het toerental al, misschien is het waar de laatste operator de machine op heeft laten zetten, en wil je weten welke SFM dat feitelijk vertegenwoordigt voordat je besluit of je het vertrouwt. De formule herschikt zich netjes van de dezelfde relatie tussen oppervlakte en snelheid gebruikt in deze gids: SFM = (RPM × Diameter) ÷ 3.82.
Stel dat een boorpers is ingesteld op 850 tpm en dat u op het punt staat een boorbeetje van 0,375 inch (3/8″) te draaien. SFM = 850 × 0,375 ÷ 3,82 = 318,75 ÷ 3,82 = 83,4, zodat de installatie op ongeveer 83 SFM draait. Als de machine alleen vaste stappen biedt en de dichtstbijzijnde zijn 700 tpm en 1.000 tPM, dan wordt de fractie naar beneden afgerond tot 700 tPM (ongeveer 69 SFM) in plaats van de boormachine met dezelfde diameter als de boormachine. Dr. Frommillingsdiameter is.
De 4-punts Saniteitscontrole
Een getal berekenen is niet hetzelfde als het vertrouwen ervan Voordat u een berekend toerental aan de spil vastlegt, voert u het door de 4-punts Sanity Check vier snelle vragen die de fouten opvangen die daadwerkelijk bij de machine gebeuren, en niet hypothetische.
- Eenheid consistentie -- uw diameter is in inches, niet in voet of millimeter? de constante van 3,82 werkt alleen met inches; voer het een waarde van 12,7 mm in, waarbij je 0,5 inch bedoelde en het resulterende toerental ongeveer 25 keer te hoog uitkomt.
- Heb je de diameter van het werkstuk gebruikt voor het draaien en de diameter van het gereedschap voor frezen of boren, niet de andere? Machinisten rapporteren gewoonlijk deze diametervermenging als de meest herhaalde fout in de echte wereld in SFM-berekeningen, vóór elke rekenfout.
- RPM tegen uw eigenlijke machine, niet alleen de wijzerplaat een wiskundig correct toerental is niet automatisch een veilig toerental om te draaien. Controleer het aan de hand van het werkelijke snelheidsbereik van uw spil en aan de nominale snelheid van uw spankop of werkhouder, die vaak lager is dan het mechanische maximum van de spil. Een spindel die mechanisch in staat is tot 4.000 tpm, kan achter een spankop met 3 kaken zitten die geschikt is voor slechts 2.500 tpm, en de spankracht is degene die van toepassing is.
- Omgekeerde controle Überhaupt sluit je afgeronde RPM weer aan op de SFM-formule en bevestig dat je dicht bij je oorspronkelijke doel-SFM landt Voor het draaivoorbeeld hierboven betekent 125 RPM × 2,75 ÷ 3,82 = 90,1 SFM, dicht genoeg bij het 90 SFM-doel om de afronding te vertrouwen Een grote mismatch, zeg meer dan 5-10%, uit betekent dat er ergens in stap 1-3 een unit of diameterslip is gebeurd.
De storingsmodi voor eenheidsverwarring en diametervermenging in de punten 1 en 2 zijn ook de twee meest gemelde SFM-fouten in de echte wereld bij onafhankelijke machinistenopschriften en discussies op de werkvloer. Vaak genoeg om elke keer een speciale cheque waard te zijn, niet alleen als een baan onbekend aanvoelt.
Waar u uw startende SFM-nummer kunt krijgen
De formule brengt je slechts zover als de SFM die je erin voert, en dat aantal is afhankelijk van materiaal en gereedschap De onderstaande tabel is een set HSS-uitgangspunten van een universitaire bewerkingsreferentie, gebenchmarkt op dezelfde één-uur-gereedschap-levenconventie gedefinieerd door ISO3685, de internationale standaard voor het testen van de standtijd van draaiende gereedschappen op één punt; behandel elke waarde als uitgangspunt om op af te stemmen, en niet als een vaste regel.
| Materiaal | HSS start SFM | Beperkingen / Niet geschikt voor |
|---|---|---|
| Aluminium en legeringen | ~250 | Gomachtige/hoge siliciumlegeringen hebben lagere snelheden nodig en een scherpere geometrie, geen dekennummer |
| Mild staal (0,2-0,3% C) | ~100 | Niet voor koudgetrokken/geharde varianten van dezelfde nominale kwaliteit |
| Staal (0,4-0,5% C) | ~60 | Druppels verder voor gelegeerd of warmtebehandeld staal in dit koolstofbereik |
| Gietijzer (zacht) | ~100 | Niet voor gekoelde of geharde gietijzeren oppervlakken |
| Gietijzer (middelhard) | ~80 | Controleer de hardheid voordat u deze laag aanneemt |
| Gietijzer (hard gekoeld) | ~20 | Drooglopen waar mogelijk; koelvloeistof op gekoeld ijzer kan het oppervlak thermisch schokten |
| Roestvrij staal (vrijbewerking) | ~40 | Niet voor werk het verharden van roestvrij staalsoorten, zie volgende rij |
| Roestvrij staal (werkverharding) | ~20 | Laat het gereedschap nooit stilstaan of wrijven. Dat is wat triggers in de eerste plaats hard werken |
Voor de volledige materiaaltabel inclusief extra legeringen en zowel HSS - als carbidekolommen naast elkaar, zie de snijsnelheidstabel per materiaal op deze pagina blijven de kopnummers hier staan, zodat je niet vastzit zonder startpunt, maar de volledigere referentie leeft daar.
Door over te schakelen van HSS naar hardmetalen gereedschappen verandert welke SFM u moet aansluiten voor hetzelfde materiaal. Eén bewerkingsreferentie van de universiteit geeft een duidelijke vuistregel: vermenigvuldig de HSS-oppervlaktesnelheid met ongeveer 2,5 voor hardmetalen andere bronnen rapporteren een breder bereik: sommige plaatsen snijders met hardmetalen punten ergens tussen de 3 en 10 keer de HSS-snelheid, afhankelijk van de coating en toepassing, dus er is geen enkel getal waar elke bron het over eens is, en hoe hoger de SFM die je probeert zonder de gereedschappen en stijfheid te matchen, hoe waarschijnlijker het is dat je dat wel doet verkort de levensduur van het gereedschap in plaats van tijd te besparen 2.5× als een redelijke startvermenigvuldiger, niet als garantie of formele aanbeveling van een fabrikant, en bevestig de optimale instelling voor uw specifieke materiaal en opstelling door te kijken naar de slijtage van het gereedschap bij uw eerste paar passen in plaats van het nummer alleen te vertrouwen.
De onderstaande tabel verandert dezelfde formule in een kant-en-klare opzoeking: kies uw diameter en doel-SFM-instelling, lees het toerental rechtstreeks af en gebruik deze om de waarde van uw gezond verstand te controleren die u met de hand berekent 0,625 en 2,75- inch rijen komen precies overeen met de hierboven uitgevoerde frees- en draaivoorbeelden.
| Diameter | 60 SFM-instelling | 90 SFM-instelling | 150 SFM-instelling | 250 SFM-instelling |
|---|---|---|---|---|
| 0,125 inch | 1.834 TPM | 2.750 TPM | 4.584 TPM | 7.640 TPM |
| 0,25 inch | 917 TPM | 1.375 TPM | 2.292 TPM | 3.820 TPM |
| 0,375 inch | 611 TPM | 917 TPM | 1.528 TPM | 2.547 TPM |
| 0,5 inch | 458 TPM | 688 TPM | 1.146 TPM | 1.910 TPM |
| 0,625 inch | 367 TPM | 550 TPM | 917 TPM | 1.528 TPM |
| 0,75 inch | 306 TPM | 458 TPM | 764 TPM | 1.273 TPM |
| 1,0 inch | 229 TPM | 344 TPM | 573 TPM | 955 TPM |
| 1,5 inch | 153 TPM | 229 TPM | 382 TPM | 637 TPM |
| 2,0 inch | 115 TPM | 172 TPM | 287 TPM | 478 TPM |
| 2,75 inch | 83 TPM | 125 TPM | 208 TPM | 347 TPM |
SFM versus feedsnelheid (Chip Load) Twee cijfers
SFM en feed rate beantwoorden twee verschillende vragen, en het is een vergissing om ze te combineren die onafhankelijk is van alles wat onder de Sanity Check hierboven valt SFM vertelt je hoe snel de snijkant door het materiaal moet bewegen, wat de bovenstaande formule vervolgens omzet in een spil-RPM Feed rate, hoe snel de tafel of het werkstuk vooruitgaat, meestal uitgedrukt als IPM (inch per minuut) 'is een tweede, onafhankelijke berekening opgebouwd uit IPT (inch per tand, ook wel IPM genoemd chip load) en fluitaantal, helemaal niet van SFM: IPM = RPM × IPT × aantal fluiten Voor een 4-fluitige eindmolen met 1.528 RPM (het freesvoorbeeld hierboven) bij een chipbelasting van 0,003 inch, komt dat uit op 1.528 × 0,003 × 4 = 18,3 IPM.
Zie het als twee afzonderlijke draaiknoppen op dezelfde machine: SFM stelt in hoe snel het gereedschap draait, de feedrate stelt in hoe snel het door de snede gaat Het is een eenvoudige feedrate x (diepte van de snede x breedte van de snede), dat is MRR en nuttig bij het raden van de gereedschapscyclustijd, maar het is niet waarom je in de eerste plaats SFM/RPM probeert te berekenen. SFM goed krijgen en feedrate verkeerd (of omgekeerd) levert nog steeds een slechte snede op: je moet de twee getallen onafhankelijk berekenen en controleren, en ze vervolgens combineren De catalogus van uw gereedschapsfabrikant vermeldt meestal een aanbevolen IPT-startpunt per tand voor hun specifieke inzetsnelheden, wat de moeite waard is om te controleren voordat u de algemene rekenmachine een rekenmachine een rekenmachine gebruikt, rekenmachine, kunt u al eens door de rekenmachine berekenen, een algemeen rekenmachine berekenen en een rekenmachine kunt rekenen.
Veelgestelde vragen
Q: Hoe converteer ik RPM naar SFM?
Vermenigvuldig uw toerental met de diameter in inches en deel het resultaat vervolgens door 3,82 om SFM te krijgen; gebruik voor het draaien de diameter van het werkstuk, en gebruik voor het frezen of boren in plaats daarvan de diameter van het gereedschap, aangezien de formule hetzelfde blijft.
Vraag: Is SFM hetzelfde als RPM?
Nee, SFM meet hoe snel de snijkant door het materiaal beweegt, terwijl RPM meet hoe snel de spil draait, en de twee getallen komen slechts overeen bij één specifieke gereedschaps- of werkstukdiameter. Daarom vertelt RPM alleen u niets over de werkelijke snijsnelheid.
Q: Wat is de formule voor het berekenen van snijsnelheid?
SFM is gelijk aan RPM maal de diameter in inches, gedeeld door 3,82, waarbij die constante van 3,82 afkomstig is van 12 gedeeld door pi afgerond op twee decimalen; dezelfde formule herschikt om RPM op te lossen als u in plaats daarvan uw doel-SFM al kent.
Q: Is diameter in voeten of inches voor de SFM formule?
Inches, altijd inches; de constante van 3,82 verwerkt het omzetten van die inch-meting in een voet-per-minuut oppervlaktesnelheid al, dus het per ongeluk aansluiten van een metrische of voetgebaseerde diameter is een van de meest voorkomende instelfouten die machinisten maken.
Vraag: Werkt deze formule voor tikken of ruimen?
Ja, dezelfde RPM- en SFM-formule is van toepassing op tappen en ruimen, maar beide bewerkingen verlopen conventioneel op een langzamere SFM dan recht boren in hetzelfde materiaal, aangezien draadsteek, tikstijl en chipevacuatie de praktische snelheid meer beperken dan de formule doet.
Vraag: Oefenprobleem, een boormachine van 3/4″ draait op 1.800 tpm. Welke SFM is dat?
Ongeveer 353 SFM: werk het met SFM = (RPM × Diameter) ÷ 3.82, met behulp van de 0,75-inch boordiameter, die snel genoeg uitkomt voor de meeste staalsoorten van die grootte dat de 4-punts Sanity Check het zou markeren voor een tweede blik voordat je het vertrouwt.
SFM = (RPM × Diameter) ÷ED 3.82 krijgt u een getal in seconden 4-Point Sanity Check is wat maakt dat getal dat u kunt vertrouwen genoeg gesneden.
Waarom wij dit schrijven
De vraag is er een die we hier bij ANTISHICNC elke dag horen van degenen die klaar zijn om een van onze CNC draaibanken of molens in gebruik te nemen: “hoe weet ik welke RPM instelling ik moet gebruiken?” Deze gids geeft het antwoord dat we geven -stapsgewijze methodologie met een inbegrepen check 'niet een surface-level online interpretatie.
Referenties en bronnen
- Oppervlaktevoeten per minuut Wikipedia
- Snelheden en voedingen Wikipedia
- Snijvergelijkingen voor feeds en snelheden begrijpen Christopher Tate, Snijgereedschaptechniek
- CNC Freesmachine Tutorial Universiteit van Florida, Advanced Manufacturing / Design Lab
Gerelateerde artikelen
- Feeds en snelheden uitgelegd de volledige conceptgids, inclusief voedingssnelheid en chipbelasting
- Snijsnelheidstabel voor metalen (SFM per materiaal) de volledige materiaal - en gereedschapstype referentietabel
Blader door onze CNC-draaibankopstelling →
Als u ook een machine op maat maakt en deze handleiding moet uitwerken om het juiste snelheidsbereik te selecteren: kijk eens naar de maximale spiltoeren die te vinden zijn op onze CNC-draaibanklijnen.
