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在机械加工中, “速度”、“切削速度”、“SFM”和“表面速度”等词均指切削刃尖端与工件之间的相对线速度。对于所有机械加工操作(车削、铣削等),其定义都是相同的。
车削中的切削速度 (SFM)
在车削操作中,工件由主轴旋转(切削刀具静止)。主轴的转速(以RPM为单位)在车削刀片接触旋转工件的直径处转换为切削速度。工件上的不同直径需要不同的 RPM才能获得相同的切削速度。
因此,CNC控制器必须不断改变RPM以保持恒定的切削速度。这通常通过使用G96来实现。
铣削中的切削速度 (SFM)
在铣削操作中,工件是静止的,主轴旋转铣刀。主轴的转速(以RPM为单位)在铣刀接触工件的直径处转换为切削速度。因此,RPM可以在整个操作过程中保持不变。(与车削相反,如您在上面所读到的)。
上述简化描述仅适用于典型的 90° 铣刀。在倒角或球头铣刀中,铣刀与材料之间的啮合点还取决于切削的径向和轴向深度。此点的直径称为“有效直径”(D eff),应在公式中使用它来计算切削速度(SFM)。
钻孔时的切削速度 (SFM)
在钻孔操作(和铣削切入)中,切削刀具的整个表面同时与工件啮合。由于切削速度取决于啮合直径(见公式),钻头上的每个位置“感觉”到的切削速度都不同,中心点的切削速度始终为零。因此,钻头采用“全能”硬质合金材质制造,这些材质也可以在非常低的切削速度下工作。因此,钻头的切削速度应始终保持在较低水平。(相对于铣削和车削)
端面车削和切断时的切削速度 (SFM)
在端面加工和切断操作中,切削刀具从外径向中心线移动,在许多情况下,一直移动到直径为零的中心。主轴速度 (RPM) 随着刀具越来越接近中心而增加,以保持所需的切削速度。由于每台机器都有最大主轴速度限制,因此主轴速度在操作的某个时刻会达到极限。
因此,一些机械师更喜欢在这些操作中使用G97 模式(恒定转速)。与钻孔一样,您应该选择在高低切削速度下都能很好地工作的全能硬质合金等级。
此点称为“夹紧直径”,因为主轴速度被“夹紧”到允许的最大转速。
从夹紧直径开始,主轴速度保持不变,切削速度降低,当切削刀具位于中心线时达到零。
切削速度单位
SFM – 每分钟表面英尺数
SFM 代表“表面英尺/分钟”。它是美国常用的切割速度测量单位(但在美国以外几乎从未使用过)。速度以英尺/分钟而不是米/分钟来测量,后者是大多数国家/地区使用的常用单位。
m/min – 米/分钟
在使用公制的国家中,切割速度的常用计量单位是“米/分钟”。
SFM与米/分钟的转换
SS 为主轴转速(每分钟转数,RPM),
SFM 为表面速度(每分钟英尺数),即切削速度,
D 为刀具或工件的直径(英寸)。
您的加工应用的正确切削速度是多少?
正确的切削速度取决于以下因素的组合:
工件材料的可加工性。(材料抵抗切削的程度有多大)
切削刀具的碳化物等级。(切削刀具的材料和涂层的耐磨性如何)
程序的整体稳定性。