Los pies de superficie por minuto (SFM) le indican a la máquina la velocidad de eliminación de material de la superficie de trabajo, ya sea rápida o lenta. Los operadores e ingenieros de CNC también reconocieron este término como la velocidad del cabezal del husillo, lo que significa la rapidez con la que los dientes forman las virutas para dar forma a la pieza de trabajo.
El parámetro SFM de CNC también se expresa en forma de milímetros, conocidos como milímetros de superficie por minuto o SMM. El cálculo y la optimización de los SMM o SFM en el mecanizado es esencial para una fabricación rápida y precisa.
Además, discutiremos el concepto, el cálculo y por qué SFM es tan importante en las operaciones de mecanizado CNC.
¿La velocidad de corte y el SFM son los mismos parámetros?
En el mecanizado, tanto la velocidad de corte como la velocidad de corte por fricción tienen que ver básicamente con lo mismo, pero matemáticamente no son exactamente lo mismo. Especifican la velocidad de eliminación de material: la velocidad de corte por fricción se calcula en términos de la velocidad a la que el filo de corte de la herramienta se desplaza por la superficie de la pieza de trabajo, mientras que la velocidad de corte es la velocidad a la que la herramienta de corte se desplaza por el material (pulgadas/minuto o metros/minuto).
Diagrama esquemático del concepto SFM
Además, el SFM en el mecanizado proporciona información clara sobre la velocidad de corte óptima para cualquier Proceso de mecanizado CNCLos ingenieros y operadores confían en SFM para encontrar las mejores RPM del husillo según las características del mecanizado y el material de trabajo.
Conversión de SFM a RPM
En el mecanizado CNC, SFM y RPM son términos interrelacionados. Los valores de pies de superficie por metro se pueden convertir en RPM del husillo (la velocidad a la que gira la herramienta o pieza en movimiento) mediante una expresión matemática;
RPM = SFM/ (Diámetro de corte x π)
O bien, SFM = RPM x diámetro de la cuchilla x π
(Nota: Aquí, el diámetro del cortador está en la unidad de pies. Si está en pulgadas, debe dividir el diámetro del cortador por 12).
Además, podemos ver a partir de esta relación entre SFM y RPM que el diámetro de la cortadora es el factor principal que define la expresión.
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¿Qué es SFM en mecanizado?
El SFM se calcula en la máquina CNC en función de las entradas de recorrido de la herramienta proporcionadas. Este parámetro describe la cantidad de pies de la unidad que se mecanizan o se mecanizarán en un minuto. Dado que el diámetro del elemento giratorio (ya sea la herramienta o la pieza de trabajo) también influye en el proceso de mecanizado, el SFM tiene en cuenta el diámetro giratorio durante el cálculo.
Puede resultar confuso si una máquina necesita ejecutar múltiples operaciones CNC en una sola pieza de trabajo. El uso de variaciones de herramientas hace que el SFM sea más difícil de calcular porque es necesario considerar qué procesos y herramientas CNC se utilizan para ello.
¿Cómo calcular pies superficiales por minuto en procesos de mecanizado?
Cálculo de SFM en mecanizado
La fórmula fundamental para calcular Valor de SFM CNC es su relación con las RPM y el diámetro de la herramienta de corte, sin importar si está utilizando un torno, fresado, enrutamiento o cualquier otro proceso.
El punto principal es que primero debes identificar los parámetros secundarios, RPM y diámetro de corte (D). Luego puedes calcular con la siguiente ecuación:
Pies de superficie por minuto (SFM) = (RPM x diámetro de corte x π)/12 pulgadas (si ⌀ está en pulgadas)
Este valor SFM se puede convertir en metros de superficie por minuto y milímetros de superficie por minuto.
La siguiente tabla muestra cómo convertir SFM a otras unidades y viceversa;
| Convertir desde | A | Fórmula |
| SFM (pies/min) | mm / min | mm/min = SFM × 304.8 |
| SFM (pies/min) | m / min | m/min = SFM × 0.3048 |
| mm / min | SFM (pies/min) | Velocidad de flujo de aire (SFM) = mm/min ÷ 304.8 |
| m / min | SFM (pies/min) | SFM = m/min ÷ 0.3048 |
| mm / min | m / min | m/min = mm/min ÷ 1000 |
| m / min | mm / min | mm/min = m/min × 1000 |
Ejemplo de cálculo de SFM CNC
Tomemos un ejemplo; cálculo de fresado CNC con una velocidad de husillo de 2000 RPM y una fresa de 0.5” de diámetro;
Ahora, SFM = RPM x Diámetro de la cuchilla x π / 12 (1 pie = 12 “ como un factor “ / pie”)
= (2000 x 0.5” x 3.14)/12
= 261.67 pies por minuto
Por lo tanto, la velocidad del cabezal de corte o SFM para este proceso de mecanizado es de 261.67 pies/minuto. Si necesita convertir esto a metros/minuto, SFM × 0.3048 = 79.75 ~ 80 metros/minuto.
Además, puedes descargar “La hoja de Excel para el cálculo del SFM"Aquí, tiene una estructura formateada para tomar su entrada y proporciona los SFM correspondientes.
Importancia del SFM en el mecanizado CNC
El SFM en el mecanizado CNC dirige la velocidad a la que se moverán los bordes de corte en la superficie de trabajo, por lo que influye directamente en la tasa de eliminación. Tolerancia de mecanizado CNC, calidad de acabado, fricción y generación de calor, y desgaste de la herramienta. Tanto los valores de SFM demasiado altos como los demasiado lentos afectan el resultado del mecanizado.
Contrarrestar la acumulación de calor
Calentamiento de la herramienta CNC debido a la fricción excesiva
Si el SFM del CNC es demasiado alto, el diente de la fresa se acopla al material y forma virutas rápidamente, pero el problema es la generación de calor. La alta fricción de la fresa y la superficie de trabajo genera más calor y aumenta la acumulación de calor en las áreas de mecanizado. Por lo tanto, un SFM óptimo proporciona la mejor velocidad de mecanizado.
Herramienta de vida
Sin el SFM optimizado para cualquier operación de mecanizado, las herramientas tienden a volverse más desafiladas con el tiempo y requieren un reemplazo frecuente de herramientas. Mecanizado de precisión CNCAdemás, las altas velocidades también provocan un rápido desgaste de la herramienta.
Calidad del acabado superficial
CNC como acabado mecanizado
Tanto una velocidad de corte demasiado baja como una velocidad demasiado alta son perjudiciales para el acabado de la superficie mecanizada. Las velocidades bajas frotan los bordes de corte contra la pieza de trabajo y las velocidades altas tienden a producir superficies más rugosas.
Eficiencia de mecanizado
El uso de SFM óptimo según el tipo de material y las herramientas maximiza la eficiencia del mecanizado debido a la eliminación eficiente del material.
¿Cómo afecta el material de la pieza de trabajo al SFM?
Materiales SFM y CNC recomendados
Los valores de SFM también son diferentes de un tipo de material a otro. Esto se debe a las diferentes velocidades de RPM en función del material de trabajo. Los materiales blandos y de alta maquinabilidad, como el aluminio, tienen valores de SFM más altos, mientras que disminuyen continuamente para los materiales más duros.
La siguiente tabla muestra el rango típico de SFM para algunos materiales de mecanizado CNC comunes;
| Material | SFM recomendado |
| Aluminio: | 600 - 1000 pies / min |
| Latón | 300 - 600 pies / min |
| Cobre | 200 - 400 pies / min |
| Plástico | 300 - 600 pies / min |
| Titanium | 50 - 100 pies / min |
| Acero Inoxidable | 50 - 100 pies / min |
| Hierro fundido | 50 - 150 pies / min |
| Herramienta de acero | 30 - 50 pies / min |
Tabla de fresado SFM
Una tabla SFM de fresado es una herramienta o tabla sistemática que el operador utiliza para elegir el valor SFM correcto según los materiales de trabajo y el tamaño de la fresa.
A continuación se muestra un gráfico SFM de fresado típico, que ilustra los pies/min correspondientes al tamaño de fresa correspondiente.
Diagrama de fresado SFM
¿Cómo utilizar un gráfico SFM de fresado?
- Determina el tipo de material de tu trabajo e identifícalo en la primera columna del cuadro.
- Seleccione el material de corte (HSS, carburo, cobalto, etc.) y el avance (1/16″, 1/18″ pulgadas/diente, etc.) para la operación.
- Elija el RPM del husillo que sea más adecuado para su operación CNC.
- Ahora, basándose en la identificación anterior, busque el valor SFM correspondiente.
Más información: Mecanizado de bisel
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Recapitulación
En general, el SFM en el mecanizado proporciona las RPM óptimas del husillo para la eliminación de material en el fresado, torneado, roscado, etc. Ayuda a los operadores e ingenieros a crear piezas precisas sin comprometer la vida útil de la herramienta ni la velocidad de mecanizado. Además, también determina el nivel de rugosidad de la superficie y la generación de calor.
Si está buscando mecanizar el diseño de su pieza y no está seguro sobre el SFM y la velocidad de corte, nuestros ingenieros industriales pueden ayudarlo. Hemos estado en el campo de la fabricación CNC durante más de una década brindando Servicios de mecanizado para diversas industrias en todo el mundo.
Nos preocupamos por convertir tu diseño en Códigos CNC G y M Precisión y uso de variables CNC óptimas, incluido SFM. De esta forma, las piezas mecanizadas serán exactamente conformes a las especificaciones diseñadas y los requisitos finales.
Preguntas Frecuentes
¿La velocidad de avance es la misma que el SFM en el mecanizado?
La velocidad de avance mide la distancia que avanza la herramienta en una rotación o unidad de tiempo. Por otro lado, SFM es la velocidad lineal a la que los bordes de los dientes entran en contacto con la superficie de la pieza de trabajo.
¿Cuál es la diferencia entre SFM y Spindle RPM?
En lugar de la velocidad de rotación, SFM se ocupa de la superficie de corte a lo largo de la pieza de trabajo.
¿Cómo puedo convertir SFM a RPM?
Puede convertir o calcular SFM utilizando la relación matemática entre SDM y RPM,
¿SFM es diferente para torneado y fresado?
Sí, el SFM varía entre torneado y fresado debido al movimiento de la herramienta y las diferencias en el contacto del material.