什麼是表面英尺/分鐘(SFM)?
表面英尺/分鐘(SFM)又稱為切削速度,是指旋轉中的刀具或工件表面通過切刃時的線速度。無論是車削、銑削、鑽孔還是研磨,SFM 都是加工中最關鍵的參數之一——因為每一種刀具材料與工件材質的組合,都有各自建議的 SFM 範圍。轉得太快會把刀具燒掉,轉得太慢則浪費時間,還可能造成刀刃打滑摩擦。
提醒:此工具採用英制單位(英尺、英寸),常見於美規加工與英制刀具規格。若您慣用公制,請改用以「表面公尺/分鐘(SMM)」為單位的工具,兩者常數不同,數值無法直接套用。
如何使用這個計算機
先決定您要求解的目標。選擇 SFM(由 RPM 求解),輸入刀具直徑(英寸)與主軸轉速,即可算出實際切削速度;或選擇 RPM(由 SFM 求解),輸入直徑與目標 SFM(可參考切削參數表),就能得到應設定在機台上的主軸轉速。
公式說明
圓周長為 \(\pi \times D\)。刀具每轉一圈,表面就移動這段距離(單位為英寸)。將其乘以 RPM 得到每分鐘英寸數,再除以 12 換算成每分鐘英尺數:
$$\text{SFM} = \dfrac{\pi \times D \times \text{RPM}}{12}$$。反過來求 RPM 則為 $$\text{RPM} = \dfrac{\text{SFM} \times 12}{\pi \times D}$$。
實際範例
假設您用一支 0.5 英寸的立銑刀加工鋁料,建議切削速度為 300 SFM。所需主軸轉速為 $$\text{RPM} = \frac{300 \times 12}{\pi \times 0.5} = \frac{3600}{1.5708} \approx 2292 \text{ RPM}$$。反之,若您以 1000 RPM 操作一支 2 英寸的面銑刀,實際 $$\text{SFM} = \frac{\pi \times 2 \times 1000}{12} \approx 523.6 \text{ SFM}$$。
常見問題
為什麼要除以 12?因為直徑以英寸輸入,所以 \(\pi \times D \times \text{RPM}\) 的單位是每分鐘英寸數。除以 12 即可換算成每分鐘英尺數(1 英尺 = 12 英寸)。
這適用於公制(SMM)嗎?不適用。本工具使用英寸與表面英尺/分鐘。若要計算公制的表面公尺/分鐘,所用的常數並不相同。
該用哪個直徑?銑削與鑽孔請使用刀具直徑;車削則使用切削位置的工件直徑。