Введение
В области механической обработки достижение максимального срока службы инструмента и производительности имеет решающее значение для эффективной работы. Одним из важных аспектов, которые следует учитывать, является концепция скоростей и подач, в частности футов поверхности в минуту (SFM) и дюймов в минуту (IPM). Правильное понимание и расчет SFM и IPM может обеспечить хороший баланс между скоростью производства и долговечностью инструмента. В этой статье мы углубимся в основы SFM, IPM и способы их точного расчета.
Поверхностные футы в минуту (SFM)
Поверхность в футах в минуту (SFM) обозначает скорость, с которой движется кончик режущего инструмента по отношению к разрезаемому материалу. Это решающий фактор, определяющий производительность и срок службы инструмента. Если SFM слишком высок, режущая кромка инструмента может быстро ухудшиться из-за перегрева. Материал, из которого состоит режущая кромка, становится мягче разрезаемого материала, что приводит к сокращению срока службы инструмента.
SFM можно рассчитать по формуле: SFM = RPM * π * Диаметр / 12". Диаметр соответствует диаметру заготовки на токарном станке, сверла при сверлении или концевой фрезы/торцевой фрезы при фрезеровании. Деление на 12 дюймов необходимо, поскольку SFM измеряется в футах, а работа или инструмент обычно измеряется в дюймах.
Чтобы определить требуемое количество оборотов в минуту (оборотов в минуту), формулу можно упростить следующим образом: Число оборотов в минуту = желаемое SFM * 3,82 / диаметр. Использование приближения 4 вместо 3,82 упрощает мысленные расчеты и приводит к увеличению значения SFM всего на 5%.
Выбор правильного SFM
Выбор подходящего SFM зависит от разрезаемого материала и используемого инструмента. Рекомендуемые значения SFM установлены в отрасли для достижения оптимального срока службы и производительности инструмента. В целом рекомендуется придерживаться этих рекомендаций.
При резке мягкой стали инструментами из быстрорежущей стали (HSS) рекомендуется использовать SFM 100. Чтобы обеспечить оптимальную производительность, стремитесь к тому, чтобы стальная стружка приобретала светло-золотистый цвет через несколько секунд после резки. Более темные или синие чипы указывают на то, что скорость SFM и/или подачи слишком высока, что может привести к быстрому износу инструмента. Твердосплавные инструменты могут обрабатывать стружку, которая становится синей, хотя они представляют большую опасность ожога для оператора.
Для нержавеющей стали рекомендуемый диапазон SFM ниже, обычно от 50 до 80, в зависимости от сплава. Для некоторых закаленных сплавов может потребоваться значение SFM от 30 до 50. Твердосплавные инструменты настоятельно рекомендуются для обработки нержавеющей стали из-за их превосходной прочности и устойчивости к истиранию.
Большинство алюминиевых сплавов мягкие и хорошо проводят тепло. Однако для оптимальной работы им требуются острые инструменты. Твердосплавные инструменты с отрицательным передним углом могут потребовать более высоких значений SFM для достижения удовлетворительного качества поверхности. При резке алюминия инструментами из быстрорежущей стали рекомендуется рекомендуемое значение 200 SFM, хотя в некоторых таблицах указаны еще более высокие значения, в некоторых случаях до 600 SFM.
Пластмассы можно резать с исключительно высокими значениями SFM с помощью инструментов из быстрорежущей стали. Однако на практике SFM обычно ограничивает температура плавления пластика, а не инструмента. Твердосплавные инструменты обычно не рекомендуются для обработки пластмасс.
Что такое дюймы в минуту (IPM)
Дюймы в минуту (IPM) относятся к скорости подачи инструмента. Он измеряется в дюймах и играет решающую роль в определении качества огранки. Нагрузка на зуб или стружку, измеряемая в дюймах, используется для расчета IPM.
Для фрез, дрелей и токарных станков нагрузка на зуб определяется по формуле: Нагрузка на зуб = IPM / (об/мин * режущие кромки). С другой стороны, в сверлах и концевых фрезах используется нагрузка стружки (CL), которую можно рассчитать просто как: Нагрузка стружки = IPM / RPM.
Желаемая нагрузка на зуб или стружку зависит от желаемой чистоты поверхности, разрезаемого материала и размера инструмента. Инструменты большего размера могут выдерживать большие нагрузки. Для сверл и концевых фрез общепринятое приближение нагрузки на зуб: Нагрузка на зуб = Диаметр * 0,017. Меньшие нагрузки на зубья обычно используются для чистовых проходов при фрезеровании.
Для расчета скорости подачи (IPM) можно использовать формулу IPM = нагрузка на зуб * режущие кромки * число оборотов в минуту.
Нахождение правильного баланса
Для достижения максимальной стойкости и производительности инструмента крайне важно найти правильный баланс между SFM и IPM. Чрезмерная нагрузка на зуб/стружку может привести к сколам режущих кромок или даже поломке инструмента. И наоборот, использование низких скоростей подачи и глубины резания в попытке продлить срок службы инструмента может привести к повышенному износу инструмента и станка из-за необходимости дополнительных циклов резания.
Распространенные ошибки, которых следует избегать
Есть несколько распространенных ошибок, которых следует избегать станочникам, когда дело касается скоростей и подач:
- Использование слишком высоких оборотов для сверления стали с недостаточной жесткостью приводит к ухудшению качества отверстия и преждевременному износу инструмента.
- Использование чрезмерных скоростей SFM и подачи при фрезеровании приводит к быстрому износу инструмента и потенциальному повреждению заготовки.
- Пренебрежение регулировкой SFM и скорости подачи при переходе на другие материалы приводит к неоптимальной производительности и снижению срока службы инструмента.
- Игнорирование рекомендуемых значений SFM и скорости подачи, предусмотренных производителем инструмента или отраслевыми стандартами, может привести к плохим результатам обработки.
Заключение
Понимание и точный расчет поверхностных футов в минуту (SFM) и дюймов в минуту (IPM) имеют основополагающее значение для достижения оптимальных скоростей обработки и подач. Выбирая соответствующие значения SFM и скорости подачи в зависимости от разрезаемого материала и используемого инструмента, станочники могут максимизировать срок службы инструмента и производительность, сохраняя при этом высокое качество резки. Очень важно использовать рекомендуемые значения, предоставленные промышленностью или производителями инструментов, и вносить соответствующие корректировки, чтобы обеспечить успешную обработку.
-
Финансовое Планирование – Хороший Выбо?
19 Oct, 24 -
Планирование Бюджета Для Вашего Будущего
19 Oct, 24
