Verspaningswerk stuit vaak op problemen zoals trage voortgang, stijgende kosten en versleten gereedschap. Veel technici en werkplaatsmanagers proberen de zaken te versnellen, maar ze maken zich zorgen over het verlies van de kwaliteit van onderdelen. Misschien bent u de term "SFM" wel eens tegengekomen tijdens een vergadering of bij het doorbladeren van een machinehandboek. Je hebt er niet veel aandacht aan besteed. Misschien vraag je je zelfs af of het wel iets is wat je moet weten.
Hier is de waarheid: als je niet begrijpt wat SFM betekent, wordt het veel moeilijker om het maximale uit je machines te halen. Als u weet hoe het werkt, kunt u sneller snijden, uw gereedschap beschermen en de kosten onder controle houden. Hier volgt een duidelijke inleiding in SFM en hoe het verband houdt met de basisprincipes van verspanen.
Wat is SFM in de verspaning?
SFM betekent "Surface Feet per Minute". Het meet hoe snel de snijkant van het gereedschap over het materiaaloppervlak beweegt. Deze snelheid hangt af van hoe snel het gereedschap draait en hoe groot het is.
Bekijk het zo: als een snijgereedschap te langzaam draait, is de snede mogelijk niet zuiver. Als het te snel draait, kan het gereedschap oververhit raken of snel verslijten. SFM geeft een getal om te helpen de juiste snelheid te vinden.
Dit getal is handig bij het kiezen van snelheden voor frezen, draaien of boren. Het geldt voor zowel het gereedschap als het materiaal. Verschillende materialen hebben verschillende SFM nodig om goed te snijden en problemen te voorkomen.
Waarom SFM belangrijk is bij verspanen?
De juiste SFM houdt gereedschap langer scherp en zorgt voor een gladdere afwerking. Het helpt ook oververhitting, trillingen en onderdelen van slechte kwaliteit te voorkomen. Het gebruik van de verkeerde SFM kan tijd verspillen, onderdelen beschadigen en gereedschap snel verslijten.
Elke materiaal- en gereedschapcombinatie heeft een aanbevolen SFM-bereik. Het aanhouden van dit bereik helpt bij de consistentie. Het verlaagt ook de productiekosten en de kosten voor het vervangen van gereedschap.
Verspaners gebruiken SFM om het juiste spindeltoerental (RPM) in te stellen. Ze passen het aan op basis van de grootte van het gereedschap en het type materiaal. Dit maakt verspanen veiliger en betrouwbaarder.
De grondbeginselen van Surface Feet per Minute
SFM helpt machinisten te bepalen hoe snel een gereedschap over het materiaal moet bewegen. In dit hoofdstuk wordt uitgelegd wat het betekent en hoe het op de werkvloer wordt gebruikt.
SFM definiëren in praktische termen
SFM geeft aan hoe ver de snijkant van het gereedschap in een minuut over het oppervlak verplaatst. De eenheid is in voet per minuut. Het is gebaseerd op hoe snel het gereedschap draait en hoe groot het gereedschap is.
Als je bijvoorbeeld een gereedschap met een grote diameter gebruikt, dan zal dit meer oppervlakte bestrijken bij hetzelfde toerental dan een klein gereedschap. SFM helpt je om de beweging van het gereedschap af te stemmen op de taak en het materiaal.
Het is een manier om de snijsnelheid te regelen met echte getallen. Verspaners gebruiken SFM-grafieken of formules om de juiste snelheid te kiezen voor elk gereedschap en materiaal.
Hoe SFM gerelateerd is aan snijsnelheid？
Snijsnelheid is de snelheid waarmee het materiaal het snijgereedschap raakt. SFM is een manier om die snelheid te meten. Het richt zich op het oppervlaktecontactpunt, waar het gereedschap het onderdeel raakt.
Als de SFM te hoog is, kan het gereedschap slijten of defect raken. Als de SFM te laag is, kan de snede ruw of langzaam zijn. Een goede SFM betekent een betere spaanbeheersing, een betere oppervlaktefinish en een langere levensduur van het gereedschap.
Snijsnelheid is essentieel in zowel draaien en frezen. SFM maakt het eenvoudiger om snijsnelheden tussen machines en jobs te vergelijken.
Verschillen tussen SFM en RPM
SFM en toerental zijn met elkaar verbonden, maar ze zijn niet hetzelfde. SFM meet hoe snel het gereedschap langs het materiaaloppervlak beweegt. RPM is hoe snel het gereedschap draait in één minuut.
SFM hangt af van zowel het toerental als de diameter van het gereedschap. Een groter gereedschap heeft minder toeren nodig om dezelfde SFM te bereiken. Een kleiner gereedschap heeft meer toeren nodig om dezelfde snelheid te bereiken.
Dus als je van gereedschap wisselt, moet je het toerental aanpassen om dezelfde SFM te behouden. Daarom berekenen verspaners beide voordat ze aan een snede beginnen.
Hoe SFM berekenen?
Om SFM in echte banen te gebruiken, moet je weten hoe je het berekent. In dit deel wordt de formule uitgelegd, de invoer die je nodig hebt en hoe je ervoor zorgt dat je cijfers kloppen.
Formule voor SFM
De standaardformule voor SFM is:
SFM = (π × gereedschapsdiameter × toerental) ÷ 12
Dit geeft de oppervlaktesnelheid in voeten per minuut. Je gebruikt π (ongeveer 3,1416) omdat je te maken hebt met de cirkelvormige beweging van het gereedschap.
Met deze formule kun je bepalen hoe snel de snijkant aan het buitenoppervlak van het gereedschap beweegt.
Belangrijke variabelen: Diameter en toerental
Er zijn twee belangrijke variabelen in de SFM-formule: gereedschapsdiameter en spindelsnelheid (toerental).
- Diameter is de grootte van het gereedschap aan de snijkant, meestal in inches.
- RPM is hoeveel keer het gereedschap draait in één minuut.
Beide waarden werken samen. Een grotere diameter betekent meer oppervlakte per draai. Een hoger toerental verhoogt het aantal rotaties per minuut. Als je een van beide waarden verandert, heeft dat invloed op de SFM.
Meeteenheden
SFM wordt gemeten in voet per minuut.
Om de formule te laten werken:
- De diameter van het gereedschap moet in inch zijn
- RPM is altijd omwentelingen per minuut
- Deel door 12 om inches te veranderen in voeten (aangezien er 12 inches in een voet zitten)
Zorg ervoor dat alle eenheden kloppen voordat je gaat rekenen. Als je inches en millimeters door elkaar gebruikt, zal het resultaat verkeerd zijn. Controleer je invoer altijd dubbel.
Hoe SFM naar RPM converteren?
Soms weet je de gewenste SFM, maar moet je het juiste toerental voor je machine vinden. Dit hoofdstuk laat zien hoe je de SFM-formule omkeert en het juiste spiltoerental krijgt.
Gebruik deze formule om SFM om te zetten naar RPM:
Toerental = (SFM × 12) ÷ (π × gereedschapsdiameter)
Dit geeft het spiltoerental in omwentelingen per minuut.
Je hebt twee dingen nodig:
- De SFM-doelwaarde voor het materiaal dat je gaat snijden
- De diameter van je gereedschap in inches
Deze formule helpt je om de machine juist in te stellen. Het voorkomt dat je de verkeerde snelheid gebruikt, waardoor gereedschap kan slijten of het onderdeel kan beschadigen.
Stel dat de aanbevolen SFM 300 is en je gereedschap een diameter van 1 inch heeft. Dan is:
TPM = (300 × 12) ÷ (3,1416 × 1)
RPM ≈ 1146
Je moet je spindel dus instellen op ongeveer 1146 tpm. Gebruik een rekenmachine of SFM-tabel om tijd te besparen als je dit vaak doet.
SFM op werkstukmateriaal
Verschillende materialen hebben verschillende snijsnelheden nodig. Deze sectie toont veelvoorkomende SFM-waarden voor populaire materialen en hoe hardheid de getallen beïnvloedt.
Ideale SFM voor aluminium, staal, titanium en kunststoffen
Elk materiaal heeft een aanbevolen SFM-bereik. Deze waarden helpen de snijsnelheid, standtijd en afwerking in balans te brengen.
- Aluminium: 300 tot 1.000 SFM
Aluminium is zacht en snijdt gemakkelijk. Je kunt hoge snelheden gebruiken zonder het gereedschap te beschadigen.
- Zacht staal: 100 tot 300 SFM
Staal is stijver dan aluminium. Het heeft langzamere snelheden nodig om warmteontwikkeling en gereedschapsslijtage te voorkomen.
- Roestvrij staal: 50 tot 200 SFM
Roestvast staal is robuust en hardt snel uit. Een lagere SFM zorgt voor minder stress en een langere levensduur van het gereedschap.
- Titanium: 30 tot 70 SFM
Titanium is sterk maar lastig te snijden. Het heeft lage snelheden nodig om de hitte onder controle te houden en gereedschapbreuk te voorkomen.
- Kunststoffen: 500 tot 1500 SFM
Kunststoffen variëren sterk. Zachtere kunststoffen kunnen hoge snelheden aan, maar harde of gevulde kunststoffen hebben langzamere snelheden nodig om smelten of afbrokkelen te voorkomen.
Dit zijn algemene waarden. Controleer altijd de gereedschaps- en materiaalspecificaties voor nauwkeurigere getallen.
SFM aanpassen op basis van materiaalhardheid
Hardere materialen hebben een langzamere SFM nodig. Zachtere materialen kunnen een hogere SFM gebruiken. Deze regel helpt schade aan het gereedschap en warmteontwikkeling te voorkomen.
Zo kan het snijden van gehard staal met een hoge SFM het gereedschap snel bot maken. Zacht aluminium snijden met een lage SFM kan een slechte afwerking en lange cyclustijden veroorzaken.
Gereedschapscoating en materiaaltype zijn ook van belang. Met hardmetalen gereedschap is een hogere SFM mogelijk. Gereedschap van snelstaal kan een lagere SFM nodig hebben voor hetzelfde materiaal.
Pas de SFM aan op basis van:
- Materiaalhardheid
- Materiaal gereedschap
- Machinevermogen
Begin met de lage kant van het bereik en verhoog dit als de snede zuiver is en het gereedschap koel blijft.
SFM vs. voedingssnelheid
SFM en voedingssnelheid werken samen tijdens het snijden. In dit hoofdstuk wordt uitgelegd hoe ze samenwerken en hoe ze uitgebalanceerd kunnen worden voor betere bewerkingsresultaten.
De relatie tussen snelheid en aanvoer begrijpen
SFM bepaalt de snelheid waarmee het gereedschap over het materiaal beweegt. De aanvoersnelheid is de snelheid waarmee het gereedschap zich in het materiaal verplaatst.
Als de SFM te hoog is maar de voeding te laag, kan het gereedschap schuren in plaats van snijden. Als de voeding te hoog is en de SFM te laag, kan het gereedschap spanen of overbelast raken.
Beide moeten overeenkomen om zuivere sneden en een goede spaanafvoer te krijgen. Een verkeerde afstemming kan leiden tot slijtage van het gereedschap, een slechte oppervlakteafwerking of stress op de machine.
SFM uitbalanceren met aanvoer per tand of omwenteling
De voedingssnelheid wordt vaak weergegeven als:
- Aanzet per tand (FPT) voor frezen
- Aanvoer per omwenteling (IPR) voor het draaien
Om de volledige voedingssnelheid te berekenen:
Aanzet = toerental × aantal tanden × schroefdraad
Om te draaien:
Aanzet = toerental × IPR
Zodra je SFM kent en dit gebruikt om het toerental te berekenen, kun je de voeding berekenen. Het doel is om de voeding af te stemmen op de SFM zodat het gereedschap snijdt en niet wrijft of overbelast.
Een hogere SFM betekent meestal een hogere voedingssnelheid. Maar de voeding moet binnen de grenzen van het gereedschap en de machine blijven.
Wanneer geef je voorrang aan het een boven het ander?
Als de oppervlakteafwerking kritisch is, begin dan met het instellen van de SFM. Een lagere voeding met de juiste SFM geeft een gladder oppervlak.
Als de productiesnelheid belangrijker is, concentreer je dan op de voedingssnelheid. Gebruik de hoogste voeding die je gereedschap en werkstuk aankunnen en pas de SFM daaraan aan.
Controleer voortdurend de slijtage van het gereedschap en de vorm van de spanen. Als de spanen te fijn of poederig zijn, kan de voeding te laag zijn. Als de spanen dik zijn en het gereedschap verspaand, kan de voeding te hoog zijn.
Effecten van SFM op verspaningsprestaties
SFM heeft een directe invloed op de prestaties van uw gereedschap, onderdelen en machines. In dit hoofdstuk wordt bekeken hoe het de standtijd, oppervlakteafwerking, warmte en spanenbeheersing verandert.
Invloed op levensduur gereedschap
SFM heeft een aanzienlijk effect op hoe lang je gereedschap meegaat. Als de SFM te hoog is, wordt de gereedschapskant te heet en slijt deze sneller. Als de SFM te laag is, kan het gereedschap schuren in plaats van snijden, wat ook slijtage veroorzaakt.
Door binnen het juiste SFM-bereik te blijven, kunnen gereedschappen zuiver snijden. Het vermindert de kans op afbrokkelen of breken. Het voorkomt ook de noodzaak om voortdurend van gereedschap te wisselen, wat zowel tijd als geld bespaart.
Gebruik je gecoat gereedschap? Deze maken vaak een hogere SFM mogelijk, maar alleen als de spaanafvoer en koeling onder controle zijn.
Invloed op oppervlakteafwerking
De juiste SFM helpt om gladde oppervlakken te creëren. Als de SFM te hoog is, kan de snede ruw worden door trillingen of doorbuiging van het gereedschap. Als de SFM te laag is, kan het gereedschap sporen of ongelijkmatige randen achterlaten.
Een stabiele SFM houdt het gereedschap op de juiste manier vast. Hij snijdt in plaats van te slepen. Dit maakt de afwerking zuiverder en consistenter, vooral bij werk met fijne vormen.
In de meeste gevallen geeft een hogere SFM met een lagere voeding betere oppervlakteresultaten, maar je moet nog steeds binnen veilige grenzen blijven.
Rol in warmteontwikkeling en chipcontrole
Een hogere SFM verhoogt de warmte aan de snijkant. Hitte maakt het gereedschap en het materiaal zachter, wat kan leiden tot gereedschapbreuk of slechte sneden. Je kunt dit verminderen door koelmiddelen te gebruiken of betere gereedschapscoatings te kiezen.
SFM verandert ook hoe spaanders breken en vloeien. Bij de juiste SFM zijn de spanen klein en krullen ze netjes weg. Bij de verkeerde SFM kunnen spanen blijven plakken, verstopt raken of lange slierten vormen die het onderdeel beschadigen.
SFM en machinebeperkingen
Zelfs als de wiskunde er goed uitziet, kan het zijn dat je machine de getallen niet kan uitvoeren. In dit gedeelte wordt uitgelegd hoe machinegrenzen van invloed zijn op SFM-keuzes en wat je moet doen als theorie en realiteit niet overeenkomen.
Maximum toerental en asvermogen beperkingen
Elke machine heeft een maximum toerental en spindelvermogen. Als je berekende toerental voor de gewenste SFM te hoog is, haalt je machine dat misschien niet.
Klein gereedschap heeft bijvoorbeeld hoge toerentallen nodig om de juiste SFM te bereiken. Maar sommige machines draaien maximaal 6.000 of 8.000 tpm. Dit kan je dwingen om onder de ideale SFM te draaien.
Spindelkracht is ook belangrijk. Een hoge SFM op grote gereedschappen of harde materialen kan meer koppel nodig hebben dan je machine kan geven. Te snel draaien zonder voldoende vermogen kan de spindel blokkeren of de motor beschadigen.
Wanneer SFM verlagen voor veiligheid?
Het verlagen van de SFM kan gereedschapsslijtage, hitte en trillingen verminderen. Het is een verstandige keuze wanneer:
- Je hoort geratel of ziet gereedschapssporen
- Het materiaal is ingewikkeld of inconsistent
- Het gereedschap is lang of dun en kan doorbuigen
- De opstelling is instabiel of de klemming van het onderdeel is zwak
Veiligheid komt op de eerste plaats. Als je niet zeker bent, begin dan met een lagere SFM en verhoog geleidelijk. Houd de spanen kort, de randen schoon en het gereedschap koel.
Mogelijkheden van bewerkingsmachines versus theoretische berekeningen
De formules voor SFM en toerental geven ideale getallen. Maar machines hebben hun grenzen: maximale toerentallen, vermogensverlies bij hoge snelheden en stijfheidsproblemen.
Theoretische getallen helpen bij het plannen, maar het echte snijden moet overeenkomen met de sterke punten van de machine. Test altijd kleine zaagsneden, luister naar de machine en controleer de spaanvorm en gereedschapsslijtage.
Ook is het mogelijk dat oudere machines bij hoge snelheden geen strakke toleranties kunnen aanhouden. In die gevallen kan een iets lagere SFM stabielere, herhaalbare resultaten opleveren.
SFM in CNC-bewerking
Bij CNC-werk is SFM meer dan alleen een getal: het wordt onderdeel van het programma. In dit gedeelte wordt uitgelegd hoe SFM in G-code past en hoe software je kan helpen om het correct in te stellen.
SFM programmeren in G-Code
CNC machines lezen SFM niet rechtstreeks af. Ze gebruiken toerental, dat wordt berekend uit SFM met behulp van de gereedschapsdiameter. De meeste programmeurs rekenen de SFM om naar toerental voordat ze de code schrijven.
Je voert het spiltoerental in met G97 (constant toerental) of G96 (constante oppervlaktesnelheid) in je G-code.
- G96 stelt de machine in op een vaste SFM. Het toerental wordt automatisch aangepast op basis van de gereedschapspositie en -diameter.
- G97 stelt een vast toerental in. Dit verandert niet tijdens het zagen, zelfs niet als de diameter verandert.
Voorbeeld:
G96 S250 M03 (Set 250 SFM, spindel aan)
Dit is handig voor draaiwerk waarbij de diameter verandert. De machine past het toerental aan om de oppervlaktesnelheid constant te houden.
Voor frezen gebruiken de meeste mensen G97, berekenen handmatig het toerental en sluiten dit aan op het programma.
Softwaretools voor SFM-optimalisatie
Veel CAM-systemen en calculators helpen bij het instellen van de juiste SFM. Je voert gereedschapgrootte, materiaal en machinespecificaties in. De software stelt snelheden en voedingen voor op basis van standaard snijgegevens.
Populaire tools zijn onder andere:
- Apps voor gereedschapsfabrikanten (bijv. Kennametal, Sandvik)
- CAM-software zoals Fusion 360, Mastercam of SolidCAM
- Online SFM calculators
Deze hulpmiddelen helpen giswerk te voorkomen. Ze verbeteren de nauwkeurigheid en verminderen trial-and-error op de werkvloer. Sommige werken zelfs de aanvoer in real-time bij op basis van gereedschapsslijtage of productgeometrie.
Conclusie
SFM, of Surface Feet per Minute, is een belangrijk onderdeel van verspanen. Het vertelt je hoe snel het snijgereedschap over het materiaaloppervlak beweegt. SFM helpt de snijsnelheid, standtijd, oppervlakteafwerking en warmte in balans te brengen. De juiste SFM hangt af van de gereedschapgrootte, het materiaaltype en de machinelimieten. De SFM wordt gebruikt om het toerental en de voedingssnelheid te berekenen en speelt een belangrijke rol bij CNC-programmering en spaanbeheersing.
Hulp nodig bij het kiezen van de juiste snijsnelheden voor uw volgende bewerkingsproject? Neem contact op met ons team-We zijn er om uw productdoelen te ondersteunen met snelle, betrouwbare productieoplossingen.
Hey, ik ben Kevin Lee
De afgelopen 10 jaar heb ik me verdiept in verschillende vormen van plaatbewerking en ik deel hier de coole inzichten die ik heb opgedaan in verschillende werkplaatsen.
Neem contact op
Kevin Lee
Ik heb meer dan tien jaar professionele ervaring in plaatbewerking, gespecialiseerd in lasersnijden, buigen, lassen en oppervlaktebehandelingstechnieken. Als technisch directeur bij Shengen zet ik me in om complexe productie-uitdagingen op te lossen en innovatie en kwaliteit in elk project te stimuleren.
