Surface Feet Per Minute (SFM) informa à máquina sobre a taxa de remoção de material da superfície de trabalho, rápida ou lenta. Os operadores e engenheiros de CNC também reconheceram esse termo como a velocidade do cabeçote do fuso, que significa a rapidez com que os dentes formam os cavacos para moldar a peça de trabalho.
O parâmetro CNC SFM também é expresso na forma de milímetros conhecidos como milímetros de superfície por minuto ou SMM. O cálculo e a otimização de SMM ou SFM na usinagem são essenciais para uma fabricação rápida e precisa.
Além disso, discutiremos o conceito, o cálculo e por que o SFM é tão importante nas operações de usinagem CNC.
Velocidade de corte e SFM são os mesmos parâmetros?
Tanto a velocidade de corte quanto a SFM na usinagem lidam amplamente com a mesma coisa, mas matematicamente não são exatamente a mesma coisa. Elas especificam a velocidade de remoção do material: a SFM calcula em termos da velocidade na qual a aresta de corte da ferramenta percorre a superfície da peça de trabalho, enquanto a velocidade de corte é a taxa na qual a ferramenta de corte se move através do material (polegadas/minuto ou metro/minuto).
Um diagrama esquemático do conceito SFM
Além disso, o SFM na usinagem fornece informações claras sobre a velocidade de corte ideal para qualquer Processo de usinagem CNC. Engenheiros e operadores confiam no SFM para encontrar o melhor RPM do fuso com base nas características de usinagem e no material de trabalho.
Convertendo SFM para RPM
Na usinagem CNC, SFM e RPM são termos inter-relacionados. Os valores de pés de superfície por metro podem ser convertidos em RPM do fuso (a velocidade na qual a ferramenta móvel ou o trabalho gira) por uma expressão matemática;
RPM = SFM/ (Diâmetro do cortador x π)
Ou, SFM = RPM x diâmetro do cortador x π
(Nota: Aqui, o diâmetro do cortador está na unidade de pés. Se estiver em polegadas, você precisa dividir o diâmetro do cortador por 12.)
Além disso, podemos ver a partir dessa relação entre SFM e RPM que o diâmetro do cortador é o principal fator que define a expressão.
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O que é SFM em Usinagem?
O SFM é calculado na máquina CNC com base nas entradas de curso da ferramenta fornecidas. Este parâmetro descreve quantos pés unitários estão sendo ou serão usinados em um minuto. Como o diâmetro do elemento rotativo (ferramenta ou peça de trabalho) também influencia o processo de usinagem, o SFM acomoda o diâmetro rotativo durante o cálculo.
Pode ser confuso se uma máquina precisa executar múltiplas operações CNC em uma única peça de trabalho. O uso de variações de ferramentas torna o SFM mais difícil de calcular porque você precisa considerar quais processos e ferramentas CNC são usados para isso.
Como calcular pés de superfície por minuto em processos de usinagem?
Cálculo de SFM na usinagem
A fórmula fundamental para calcular Valor CNC SFM é sua relação com o RPM e o diâmetro da ferramenta de corte, não importa se você está usando um torno, fresadora, roteadora ou qualquer outro processo.
O ponto principal é que você precisa identificar os parâmetros secundários, RPM e Cutter Diameter(D) primeiro. Então você pode calcular com a seguinte equação;
Pés de superfície por minuto (SFM) = (RPM x diâmetro do cortador x π)/12 polegadas (se ⌀ estiver em polegadas)
Este valor SFM pode ser convertido em metros de superfície por minuto e milímetros de superfície por minuto.
A tabela abaixo mostra como você pode converter SFM em outras unidades e vice-versa;
| Converter de | Para | Fórmula |
| SFM (pés/min) | mm / min | mm/min = SFM × 304.8 |
| SFM (pés/min) | m / min | m/min = SFM × 0.3048 |
| mm / min | SFM (pés/min) | SFM = mm/min ÷ 304.8 |
| m / min | SFM (pés/min) | SFM = m/min ÷ 0.3048 |
| mm / min | m / min | m/minuto = mm/minuto ÷ 1000 |
| m / min | mm / min | mm/minuto = m/minuto × 1000 |
Exemplo de cálculo CNC SFM
Vamos dar um exemplo; cálculo de fresamento CNC com uma velocidade do fuso de 2000 RPM e fresa de topo de 0.5” de diâmetro;
Agora, SFM = RPM x Diâmetro do cortador x π / 12 (1 pé = 12 “como um fator “/pé”)
= (2000 x 0.5” x 3.14)/12
= 261.67 pés por minuto
Então, a velocidade da cabeça de corte ou SFM para esse processo de usinagem é 261.67 pés/minuto. Se você precisar converter isso para metros/minuto, SFM × 0.3048 = 79.75 ~ 80 metros/minuto.
Além disso, você pode baixar “A planilha Excel para cálculo de SFM"aqui, ele tem uma estrutura formatada para receber sua entrada e fornece SFMs correspondentes.
Importância do SFM na usinagem CNC
O SFM na usinagem CNC direciona a rapidez com que as arestas do cortador se moverão na superfície de trabalho, influenciando diretamente a taxa de remoção, Tolerância de usinagem CNC, qualidade de acabamento, fricção e geração de calor, e desgaste da ferramenta. Valores de SFM muito baixos ou muito altos afetam o resultado da usinagem.
Combata o aumento de calor
Aquecimento da ferramenta CNC devido ao atrito excessivo
Se o SFM do CNC for muito alto, o dente do cortador se envolve com o material e forma cavacos rapidamente, mas o problema é a geração de calor. O alto atrito do cortador e da superfície de trabalho gera mais calor e aumenta o acúmulo de calor nas áreas de usinagem. Portanto, o SFM ideal fornece a melhor velocidade de usinagem.
Vida útil da ferramenta
Sem o SFM otimizado para qualquer operação de usinagem, as ferramentas tendem a ficar cegas com o tempo e exigem substituição frequente de ferramentas. Usinagem de precisão CNC. Além disso, as altas velocidades também causam desgaste rápido da ferramenta.
Qualidade de acabamento da superfície
CNC como acabamento usinado
Tanto SFM muito baixo quanto alto na usinagem são ruins para o acabamento da superfície usinada. Velocidades baixas esfregam as bordas do cortador na peça de trabalho e velocidades altas, enquanto velocidades altas tendem a produzir superfícies mais ásperas.
Eficiência de usinagem
O uso de SFM ideal com base no tipo de material e ferramental maximiza a eficiência da usinagem devido à remoção eficiente do material.
Como o material da peça afeta o SFM?
Materiais SFM e CNC recomendados
Os valores de SFM também são diferentes de um tipo de material para outro. Isso ocorre por causa das diferentes velocidades de RPM com base no material de trabalho. Materiais macios e de alta usinabilidade, como alumínio, têm valores de SFM mais altos, enquanto eles diminuem continuamente para os materiais mais resistentes.
A tabela abaixo mostra a faixa típica de SFM para alguns materiais comuns de usinagem CNC;
| Material | SFM recomendado |
| Alumínio: | 600 - 1000 pés / min |
| Resina | 300 - 600 pés / min |
| Cobre | 200 - 400 pés / min |
| Plástico | 300 - 600 pés / min |
| Titânio | 50 - 100 pés / min |
| Aço inoxidável | 50 - 100 pés / min |
| Ferro fundido | 50 - 150 pés / min |
| Aço ferramenta | 30 - 50 pés / min |
Gráfico de SFM de moagem
Um gráfico SFM de fresamento é uma ferramenta ou tabela sistemática que o operador usa para escolher o valor SFM correto com base nos materiais de trabalho e no tamanho da fresa.
Abaixo está um gráfico SFM de fresamento típico, ilustrando o ft/min correspondente ao tamanho da fresa.
Gráfico de fresagem SFM
Como usar um gráfico SFM de fresamento?
- Determine o tipo de material de trabalho e identifique-o na primeira coluna do gráfico.
- Selecione o material da fresa (HSS, carboneto, cobalto, etc.) e o avanço (1/16″, 1/18″ polegadas/dente e assim por diante) para a operação.
- Escolha uma RPM do fuso que seja mais adequada para sua operação CNC.
- Agora, com base na identificação acima, procure o valor SFM correspondente.
Leia mais: Usinagem de chanfro
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Resumindo
No geral, o SFM na usinagem fornece RPMs de Spindle ideais para remoção de material em fresamento, torneamento, rosqueamento, etc. Ele ajuda operadores e engenheiros a criar peças precisas sem comprometer a vida útil da ferramenta e a velocidade de usinagem. Além disso, ele também determina o nível de rugosidade da superfície e a geração de calor.
Se você está procurando usinar o design da sua peça e não tem certeza sobre o SFM e a velocidade de corte, nossos engenheiros da indústria podem ajudá-lo. Estamos no campo da fabricação CNC há mais de uma década, fornecendo Serviços de usinagem para diversas indústrias em todo o mundo.
Nós nos preocupamos em converter seu design para Códigos CNC G e M precisamente e o uso de variáveis CNC ótimas, incluindo SFM. Assim, as peças usinadas estarão exatamente de acordo com as especificações projetadas e os requisitos finais.
Perguntas Frequentes
A taxa de avanço é a mesma que a SFM na usinagem?
A taxa de avanço mede a distância que a ferramenta avança em uma rotação ou unidade de tempo. Por outro lado, SFM é a velocidade linear na qual as bordas dos dentes entram em contato com a superfície da peça de trabalho.
Qual é a diferença entre SFM e RPM do fuso?
Em vez da velocidade de rotação, o SFM diz respeito à superfície de corte na peça de trabalho.
Como posso converter SFM em RPM?
Você pode converter ou calcular SFM usando a relação matemática entre SDM e RPM,
O SFM é diferente para torneamento e fresamento?
Sim, o SFM varia entre torneamento e fresamento devido ao movimento da ferramenta e às diferenças de engate do material.