يخبرنا عدد الأقدام السطحية في الدقيقة (SFM) عن معدل إزالة المواد من سطح العمل، سواء كان سريعًا أو بطيئًا. كما تعرف مشغلو ومهندسو CNC على هذا المصطلح باعتباره سرعة رأس المغزل، مما يعني مدى سرعة تشكيل الأسنان للرقائق لتشكيل قطعة العمل.
يتم التعبير عن معلمة CNC SFM أيضًا في شكل ملليمترات تُعرف باسم ملليمترات السطح في الدقيقة أو SMM. يعد حساب وتحسين SMM أو SFM في التصنيع أمرًا ضروريًا للتصنيع السريع والدقيق.
علاوة على ذلك، سنناقش المفهوم والحساب ولماذا SFM مهم جدًا في عمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
هل سرعة القطع و SFM هي نفس المعايير؟
تتعامل كل من سرعة القطع وSFM في التصنيع بشكل عام مع نفس الشيء، ولكن من الناحية الرياضية لا يتطابقان تمامًا. فهما يحددان سرعة إزالة المادة: تحسب SFM من حيث السرعة التي تتحرك بها حافة القطع للأداة عبر سطح قطعة العمل، في حين أن سرعة القطع هي المعدل الذي تتحرك به أداة القطع عبر المادة (بوصة/دقيقة أو متر/دقيقة).
مخطط تخطيطي لمفهوم SFM
علاوة على ذلك، توفر SFM في التصنيع معلومات واضحة فيما يتعلق بسرعة القطع المثالية لأي عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلييعتمد المهندسون والعاملون على SFM للعثور على أفضل سرعة دوران للمغزل بناءً على خصائص التصنيع ومواد العمل.
تحويل SFM إلى RPM
في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، تعتبر SFM وRPM مصطلحين مترابطين. يمكن تحويل قيم الأقدام السطحية لكل متر إلى RPM للمغزل (السرعة التي تدور بها الأداة المتحركة أو العمل) من خلال تعبير رياضي؛
RPM= SFM/ (قطر القاطع x π)
أو، SFM = RPM x قطر القاطع x π
(ملاحظة: هنا، قطر القاطع بوحدة القدم. إذا كان بالبوصة، فيجب عليك تقسيم قطر القاطع على 12.)
علاوة على ذلك، يمكننا أن نرى من هذه العلاقة بين SFM وRPM أن قطر القاطع هو العامل الرئيسي الذي يحدد التعبير.
جرب برولين الآن!
ما هو SFM في التصنيع؟
يتم حساب SFM في ماكينة CNC بناءً على مدخلات حركة الأداة المقدمة. تصف هذه المعلمة مقدار الأقدام الوحدوية التي يتم أو سيتم تشغيلها في دقيقة واحدة. نظرًا لأن قطر العنصر الدوار (سواء الأداة أو قطعة العمل) يؤثر أيضًا على عملية التشغيل، فإن SFM يستوعب القطر الدوار أثناء الحساب.
قد يكون الأمر مربكًا إذا احتاجت الآلة إلى تنفيذ عمليات CNC متعددة في قطعة عمل واحدة. إن استخدام اختلافات الأدوات يجعل حساب SFM أكثر صعوبة لأنك تحتاج إلى مراعاة عمليات CNC والأدوات المستخدمة لهذا الغرض.
كيفية حساب عدد الأقدام السطحية في الدقيقة في عمليات التصنيع؟
حساب SFM في التصنيع
الصيغة الأساسية للحساب قيمة SFM CNC هي علاقتها بعدد الدورات في الدقيقة وقطر أداة القطع، بغض النظر عما إذا كنت تستخدم مخرطة أو طحن أو توجيه أو أي عمليات أخرى.
النقطة الأساسية هي أنك تحتاج إلى تحديد المعلمات الثانوية، RPM وقطر القاطع (D) أولاً. ثم يمكنك الحساب بالمعادلة التالية؛
أقدام السطح في الدقيقة (SFM) = (RPM x قطر القاطع x π)/12 بوصة (إذا كان ⌀ بالبوصة)
يمكن تحويل قيمة SFM هذه إلى أمتار سطحية في الدقيقة ومليمترات سطحية في الدقيقة.
يوضح الجدول أدناه كيفية تحويل SFM إلى وحدات أخرى والعكس؛
| تحويل من | إلى | المعادلة |
| SFM (قدم/دقيقة) | مم / دقيقة | مم/دقيقة = SFM × 304.8 |
| SFM (قدم/دقيقة) | م / دقيقة | م/دقيقة = SFM × 0.3048 |
| مم / دقيقة | SFM (قدم/دقيقة) | SFM = مم/دقيقة ÷ 304.8 |
| م / دقيقة | SFM (قدم/دقيقة) | SFM = م/دقيقة ÷ 0.3048 |
| مم / دقيقة | م / دقيقة | م/دقيقة = مم/دقيقة ÷ 1000 |
| م / دقيقة | مم / دقيقة | مم/دقيقة = م/دقيقة × 1000 |
مثال على حساب SFM باستخدام الحاسب الآلي
دعونا نأخذ مثالاً؛ حساب الطحن باستخدام الحاسب الآلي بسرعة دوران 2000 دورة في الدقيقة وطاحونة نهاية قطرها 0.5 بوصة؛
الآن، SFM = RPM x Cutter Dia. x π / 12 (1ft=12 “ كعامل “ /ft”)
= (2000 × 0.5 بوصة × 3.14)/12
= 261.67 قدم في الدقيقة
لذا، فإن سرعة رأس القطع أو SFM لعملية التصنيع هذه هي 261.67 قدم/دقيقة. إذا كنت بحاجة إلى تحويل هذا إلى أمتار/دقيقة، فإن SFM × 0.3048 = 79.75 ~ 80 مترًا/دقيقة.
علاوة على ذلك، يمكنك تنزيل "ورقة Excel لحساب SFM"هنا، يوجد هيكل منسق لتلقي مدخلاتك وتوفير SFMs المقابلة.
أهمية SFM في تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي
يوجه SFM في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مدى سرعة تحرك حواف القاطع على سطح العمل، وبالتالي فهو يؤثر بشكل مباشر على معدل الإزالة، تسامح التصنيع باستخدام الحاسب الآليجودة التشطيب، والاحتكاك وتوليد الحرارة، وتآكل الأدوات. تؤثر قيم SFM البطيئة جدًا أو المرتفعة جدًا على نتيجة التصنيع.
مواجهة تراكم الحرارة
تسخين أداة CNC بسبب الاحتكاك المفرط
إذا كان SFM CNC مرتفعًا للغاية، فإن سن القاطع يتفاعل مع المادة ويشكل رقائق بسرعة، ولكن المشكلة تكمن في توليد الحرارة. يؤدي الاحتكاك العالي بين القاطع وسطح العمل إلى توليد المزيد من الحرارة وزيادة تراكم الحرارة في مناطق التصنيع. لذا، يوفر SFM الأمثل أفضل سرعة تصنيع.
أداة الحياة
بدون SFM المحسن لأي عملية تصنيع، تميل الأدوات إلى أن تصبح باهتة بمرور الوقت وتتطلب استبدال الأداة بشكل متكرر التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الدقةبالإضافة إلى ذلك، تتسبب السرعات العالية أيضًا في تآكل سريع للأداة.
جودة التشطيب السطحي
CNC كتشطيب آلي
إن كلاً من SFM المنخفض والعالي للغاية في التصنيع الآلي يضران بلمسة السطح النهائية أثناء التصنيع الآلي. حيث تتسبب السرعات المنخفضة في احتكاك حواف القاطع بقطعة العمل، بينما تؤدي السرعات العالية إلى إنتاج أسطح أكثر خشونة.
كفاءة الآلات
إن استخدام SFM الأمثل استنادًا إلى نوع المادة والأدوات يزيد من كفاءة التصنيع بسبب إزالة المواد بكفاءة.
كيف تؤثر مادة قطعة العمل على SFM؟
المواد الموصى بها لـ SFM وCNC
تختلف قيم SFM أيضًا من نوع مادة إلى آخر. وذلك بسبب سرعات الدورات في الدقيقة المختلفة بناءً على مادة العمل. تتمتع المواد اللينة وعالية القابلية للتصنيع مثل الألومنيوم بقيم SFM أعلى، بينما تنخفض باستمرار للمواد الأكثر صلابة.
يوضح الجدول أدناه نطاق SFM النموذجي لبعض مواد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الشائعة؛
| الخامة | SFM الموصى بها |
| الامونيوم | 600-1000 قدم / دقيقة |
| نحاس | 300-600 قدم / دقيقة |
| النحاس | 200-400 قدم / دقيقة |
| بلاستيك | 300-600 قدم / دقيقة |
| التيتانيوم | 50-100 قدم / دقيقة |
| ستانلس ستيل | 50-100 قدم / دقيقة |
| الحديد الزهر | 50-150 قدم / دقيقة |
| أداة الصلب | 30-50 قدم / دقيقة |
مخطط SFM للطحن
مخطط SFM للطحن هو أداة أو جدول منهجي يستخدمه المشغل لاختيار قيمة SFM الصحيحة بناءً على مواد العمل وحجم القاطع.
فيما يلي مخطط نموذجي لـ SFM الطحن، يوضح قدم/دقيقة المقابلة لحجم الطاحونة النهائية المقابلة.
مخطط الطحن SFM
كيفية استخدام مخطط SFM للطحن؟
- قم بتحديد نوع مادة العمل الخاصة بك وتعرف عليها من العمود الأول في الرسم البياني.
- قم باختيار مادة القاطع الخاصة بك (HSS، كربيد، كوبالت، إلخ) والتغذية (1/16″، 1/18″ بوصة/سن، إلخ) للعملية.
- اختر سرعة دوران المغزل في الدقيقة، والتي تناسب عملية CNC الخاصة بك.
- الآن، بناءً على التعريف أعلاه، ابحث عن قيمة SFM المقابلة.
اقرأ أكثر: تصنيع الحواف
جرب برولين الآن!
وتلخيصا
بشكل عام، توفر SFM في التصنيع سرعات دوران مثالية للمغزل لإزالة المواد في الطحن والتحويل والنقر وما إلى ذلك. كما تساعد المشغلين والمهندسين على إنشاء أجزاء دقيقة دون المساس بعمر الأداة وسرعة التصنيع. بالإضافة إلى ذلك، تحدد أيضًا مستوى خشونة السطح وتوليد الحرارة.
إذا كنت تبحث عن تصنيع تصميم قطعتك ولا تتأكد من SFM وسرعة القطع، فيمكن لمهندسي الصناعة لدينا مساعدتك. نحن نعمل في مجال تصنيع CNC منذ أكثر من عقد من الزمان ونقدم خدمات التصنيع لمختلف الصناعات في جميع أنحاء العالم.
نحن نهتم بتحويل تصميمك إلى رموز CNC G و M باستخدام متغيرات CNC المثالية، بما في ذلك SFM، ستكون الأجزاء المصنعة مطابقة تمامًا للمواصفات المصممة والمتطلبات النهائية.
الأسئلة الشائعة
هل معدل التغذية هو نفسه SFM في التصنيع؟
يقيس معدل التغذية المسافة التي تقطعها الأداة في دورة واحدة أو وحدة زمنية. من ناحية أخرى، SFM هي السرعة الخطية التي تلامس بها حواف الأسنان سطح قطعة العمل.
ما هو الفرق بين SFM و Spindle RPM؟
بدلاً من سرعة الدوران، يتعلق SFM بسطح القطع عبر قطعة العمل.
كيف يمكنني تحويل SFM إلى RPM؟
يمكنك تحويل أو حساب SFM باستخدام العلاقة الرياضية بين SDM وRPM،
هل SFM مختلفة للتحويل والطحن؟
نعم، يختلف SFM بين التحويل والطحن بسبب حركة الأداة واختلافات مشاركة المواد.