什么是表面英尺每分钟(SFM)?
表面英尺每分钟(SFM),也称为切削速度,是指旋转的刀具或工件表面相对于切削刃移动的线速度。它是车、铣、钻、磨等各类机械加工中的核心参数,因为每一种刀具材料与工件材料的组合都有其推荐的 SFM 范围。速度过快会烧坏刀具;速度过慢则浪费工时,还可能造成刀具与工件之间的摩擦打滑。需要注意的是,SFM 采用的是英制单位(英尺),在国内车间常用的是公制切削速度,即"米/分钟"(SMM),两者换算关系不同,使用本工具时请留意单位。
如何使用本计算器
先选择你要求解的目标。选择 SFM(由 RPM 求得),输入以英寸为单位的刀具直径和主轴转速,即可算出实际切削速度。或者选择 RPM(由 SFM 求得),输入刀具直径和你的目标 SFM(可从切削参数表中查得),即可得到应当设定到机床上的主轴转速。
公式详解
圆的周长为 \(\pi \times D\)。刀具每旋转一圈,其表面就走过这一段以英寸计的距离。乘以转速(RPM)即得到每分钟走过的英寸数,再除以 12 即可换算为每分钟英尺数:
$$\text{SFM} = \dfrac{\pi \times D \times \text{RPM}}{12}$$
反解 RPM 即得到 $$\text{RPM} = \dfrac{\text{SFM} \times 12}{\pi \times D}$$
实例演算
假设你在加工铝件,使用一把 0.5 英寸的立铣刀,推荐切削速度为 300 SFM。所需主轴转速为 $$\text{RPM} = \dfrac{300 \times 12}{\pi \times 0.5} = \dfrac{3600}{1.5708} \approx 2292 \text{ RPM}$$ 反过来,若你以 1000 RPM 运转一把 2 英寸的面铣刀,则实际切削速度 $$\text{SFM} = \dfrac{\pi \times 2 \times 1000}{12} \approx 523.6 \text{ SFM}$$
常见问题
为什么要除以 12? 直径以英寸输入,因此 \(\pi \times D \times \text{RPM}\) 得到的单位是英寸/分钟。除以 12 即可换算为英尺/分钟(1 英尺 = 12 英寸)。
这个工具适用于公制(SMM)吗? 不适用。本工具采用英寸和表面英尺/分钟。对于公制的表面米/分钟,换算常数不同,请勿直接套用本计算结果。
应该用哪个直径? 铣削和钻削时使用刀具直径;车削时使用切削处的工件直径。