SFM이란? 가공 시 분당 표면 피트에 대한 완벽한 가이드

SFM은 CNC 가공에서 분당 표면 피트를 의미하며 절삭 공구가 공작물에서 얼마나 빨리 움직이는지를 측정합니다. 분당 피트로 표시됩니다. SFM은 공구 또는 공작물 직경과 스핀들 속도(RPM)를 결합한 값입니다. 직경이 크거나 RPM이 높을수록 SFM이 높아집니다.

기공사는 분당 표면 피트를 사용하여 소재에 가장 적합한 절삭 속도를 결정합니다. 재료마다 최적의 성능을 위한 권장 SFM 값이 있습니다. 예를 들어 303 어닐링 스테인리스강은 고속 공구를 사용할 때 SFM이 120입니다.

CNC 가공에서 SFM이 중요한 이유는?

가공에서 SFM은 매우 중요한 요소입니다. 이는 절삭 공구가 재료 표면을 가로질러 얼마나 빨리 움직이는지를 알려줍니다. 이 속도를 올바르게 확보하면 품질, 공구 수명 및 효율성을 보장하는 데 도움이 됩니다. 다음은 SFM이 중요한 주요 이유입니다:

1. 공구 수명

SFM이 너무 높으면 공구가 빠르게 과열되어 빠르게 무뎌지거나 심지어 갈라지고 파손될 수 있습니다. 반대로 SFM이 너무 낮으면 공구가 재료를 효과적으로 절단하지 못하고 재료에 마찰되어 과도한 마모가 발생할 수 있습니다.

분당 올바른 표면 피트를 선택하면 절삭 공구의 수명이 길어집니다. 따라서 새 공구에 드는 비용과 공구 교체 시간을 절약할 수 있습니다. 따라서 좋은 SFM은 공구 상태를 개선하고 비용을 절감하는 것을 의미합니다.

2. 표면 마감

SFM은 소재의 최종 표면이 얼마나 매끄러운지를 제어합니다. 절단 속도가 정확하면 더 깔끔하게 절단할 수 있습니다. 그러나 너무 빠르거나 느리면 표면이 거칠어지거나 타거나 물결 모양이 됩니다.

항공우주나 의료 부품과 같은 산업에서는 미세한 표면이 매우 중요합니다. 표면 마감이 좋지 않으면 부품이 품질 표준을 충족하지 못합니다. SFM을 올바르게 사용하면 재작업과 낭비를 방지할 수 있습니다.

3. 절단 효율성

가공에 적합한 SFM을 사용하면 재료를 더 짧은 시간에 제거할 수 있습니다. 즉, 공구나 소재에 손상을 주지 않으면서 공정을 더 빠르게 진행할 수 있습니다.

이는 특히 생산 프로젝트에서 유용합니다. SFM이 최적화되면 더 많은 부품을 더 짧은 시간에 더 많이 만들 수 있으므로 생산성이 향상되고 부품당 비용이 절감됩니다.

4. 재질에 따른 변경 사항

재료에 따라 필요한 절단 속도가 다릅니다. 예를 들어, 알루미늄은 부드럽기 때문에 높은 SFM으로 절단할 수 있지만 강철은 단단하기 때문에 더 느린 SFM이 필요합니다. 재료에 잘못된 SFM을 사용하면 공구와 공작물 모두 손상될 수 있습니다.

5. 다른 설정과 함께 작동

SFM은 RPM(분당 회전 수)과 공구 또는 공작물의 크기와 관련이 있습니다. 다른 것을 고려하지 않고 하나만 설정할 수는 없습니다.

절삭 공구의 직경이 커지면 일정한 SFM을 유지하려면 그에 따라 RPM을 줄여야 합니다. 그렇지 않으면 공구가 너무 빨리 회전하여 과열됩니다. SFM이 전체 설정에 어떻게 적용되는지 이해하면 실수를 방지하고 기계를 원활하게 작동시키는 데 도움이 됩니다.

SFM과 RPM의 차이점

RPM(분당 회전 수)은 서로 다른 용도로 사용되므로 SFM의 의미와 특징의 차이를 이해하는 것이 중요합니다. 차이점은 다음과 같습니다:

측정 단위

SFM(분당 표면 피트)은 분당 피트 단위로 측정됩니다. 공구의 모서리가 재료 표면을 가로질러 이동하는 속도입니다. RPM(분당 회전 수)은 분당 회전 수로 측정됩니다. 공구가 1분에 몇 번 회전하는지를 나타냅니다.

이는 서로 다른 종류의 속도입니다. SFM은 공구 모서리의 실제 절삭 속도이고, RPM은 회전 속도입니다.

공구 직경과의 관계

공구 크기는 SFM 및 RPM과 관련하여 중요합니다. 공구가 크면 회전할 때마다 모서리가 더 멀리 이동합니다. 따라서 동일한 RPM에서 SFM이 더 높습니다.

공구가 작을수록 모서리가 덜 움직이므로 동일한 RPM에서 SFM이 낮아집니다. 따라서 공구 직경이 변경되면 적절한 SFM을 얻기 위해 RPM을 조정해야 합니다.

머신 설정

RPM은 기계가 사용하는 속도입니다. 제어 시스템에서 이 값을 입력합니다.

SFM은 기계 설정이 아닙니다. 공구 크기와 소재에 따라 적절한 RPM을 계산하는 데 사용됩니다. 기공사 또는 CAM 소프트웨어는 작업에 적합한 SFM을 파악한 다음 이를 기계의 RPM 값으로 변환합니다.

가공 품질에 미치는 영향

올바른 SFM을 사용하는 것은 좋은 절삭을 위해 중요합니다. 과열, 공구 마모 또는 표면 조도 저하를 방지하는 데 도움이 됩니다. SFM이 재료에 비해 너무 높거나 낮으면 부품이 손상되거나 공구가 파손될 수 있습니다.

RPM만으로는 좋은 결과를 보장할 수 없습니다. 올바른 SFM에 따라 올바른 RPM을 선택해야 합니다. RPM이 공구 크기 및 재료와 일치하지 않으면 절삭 불량 또는 공구 수명 단축을 초래할 수 있습니다.

SFM을 RPM으로 변환하는 방법?

CNC 기계로 작업할 때 절단 속도를 SFM(분당 표면 피트)으로 표시하는 경우가 많습니다. 하지만 기계는 RPM(분당 회전 수)을 입력해야 합니다. 따라서 SFM을 RPM으로 변환해야 하는데, 간단한 공식을 따르면 어렵지 않습니다.

기본 공식: SFM을 RPM으로 변경하려면 다음 공식을 사용하면 됩니다:

RPM = (SFM × 3.82) ÷ 공구 직경(인치)

숫자의 의미:

3.82는 분당 피트 수를 분당 회전 수로 변환하는 데 도움이 되는 상수입니다.

SFM 공식 및 계산

SFM은 재료와 공구에 적합한 절삭 조건을 설정하는 데 필수적인 요소입니다. SFM 컴파일러를 사용하는 것 외에도 아래 공식을 사용하여 정확하게 계산할 수 있습니다:

SFM 계산하기

SFM을 계산하려면 두 가지가 필요합니다:

• 공구 또는 부품의 분당 회전 수(RPM)
• 공구 또는 부품의 직경(인치)

공식은 다음과 같습니다.: SFM = (RPM × 공구 직경) ÷ 3.82

자세한 내용은 다음과 같습니다:

• RPM에 공구 직경(인치)을 곱합니다.
• 그런 다음 결과를 3.82(인치와 분을 분당 표면 피트 단위로 변환하는 데 사용되는 상수)로 나눕니다.

밀링 및 터닝을 위한 SFM 계산 예시

다음은 밀링과 터닝의 두 가지 주요 예입니다.

예 1: 밀링

도구 직경: 1인치
스핀들 속도: 1000 RPM

공식을 사용합니다: sfm = (1000 × 1) ÷ 3.82 = 261.78 sfm

따라서 절단 속도는 분당 약 262 표면 피트입니다.

예 2: 회전

부품 지름: 2인치
스핀들 속도: 800 RPM

동일한 공식을 사용합니다: SFM = (800 × 2) ÷ 3.82 = 418.32 SFM

따라서 이 경우 SFM은 약 418입니다.

이 예는 공구 또는 공작물의 크기와 RPM에 따라 SFM이 어떻게 변화하는지 보여줍니다. 직경의 작은 변화도 큰 차이를 만들 수 있습니다.

SFM 계산기 및 차트 사용

매번 계산을 하고 싶지 않다면 SFM 계산기나 차트를 사용할 수 있습니다. 온라인, 머시닝 앱 또는 공구 카탈로그에서 사용할 수 있습니다. 공구 크기를 입력하기만 하면 SFM을 RPM으로 변환하여 바로 답을 알려줍니다. 차트도 훌륭하며, 다양한 재료(알루미늄, 강철, 티타늄 등)에 대한 권장 SFM 값도 있습니다. 차트에서 재료를 찾아 SFM을 확인한 다음 도구의 RPM을 계산하면 됩니다.

계산기와 차트를 사용하면 시간을 절약하고 오류를 줄이며 보다 안전하고 효율적으로 작업할 수 있습니다. 다음은 도움을 받을 수 있는 SFM 계산기의 몇 가지 예입니다:

• 기계공용 계산기
• 온라인 SFM 계산기
• CNC 기계 소프트웨어

SFM의 단위 및 표준

다양한 기계로 작업하거나 금속 절삭 작업을 할 때 SFM(분당 표면 피트)은 절삭 속도를 측정하는 방법입니다. SFM 컴파일러와 같은 도구를 사용하면 기계의 절삭날이 재료 위에서 얼마나 빨리 움직이는지 알 수 있습니다. 하지만 사용 중인 시스템에 따라 SFM은 다른 단위로 측정됩니다. 이러한 단위를 알면 차트를 읽고, 계산기를 사용하고, 지침을 따라 정확하게 파악하는 데 도움이 됩니다. 가공 시 절삭 깊이.

SFM의 영국식(FPM)과 미터법(M/Min) 비교

기계 가공에는 두 가지 주요 단위 시스템이 있습니다. 미국식 시스템(주로 미국에서 사용됨)은 SFM을 분당 피트(FPM) 단위로 측정합니다. 즉, 1피트 길이의 재료를 CNC 절삭 공구 는 매분마다 터치합니다.

미터법(유럽, 아시아 및 기타 여러 지역에서 사용)은 동일한 개념을 분당 미터(m/min)로 측정합니다. 단위만 다를 뿐 개념은 동일합니다.

따라서 SFM을 분당 피트 단위로 알고 있다면 0.3048을 곱하여 분당 미터를 구할 수 있습니다. 또는 m/min이 있고 분당 피트로 변환하려는 경우 3.281을 곱하면 됩니다. 두 단위 모두 표면 절단 속도를 측정합니다. 잘못된 설정을 피하려면 어떤 단위를 사용하고 있는지 아는 것이 중요합니다.

피트당 3048미터라는 변환 계수를 기억해 두어야 합니다. 두 단위를 모두 알고 있으면 더욱 다재다능한 기계공이 될 수 있습니다.

재료별 산업 표준 SFM 범위

재료마다 필요한 절단 속도가 다릅니다. 어떤 재료는 부드러워서 빠르게 절단할 수 있고, 어떤 재료는 단단해서 공구 손상을 방지하기 위해 천천히 절단해야 합니다. 산업 차트에는 각 재료에 대한 권장 SFM 범위가 표시되어 있는 경우가 많습니다. 다음은 임페리얼로 표시된 몇 가지 일반적인 예입니다:

• 알루미늄: 300 - 1000 SFM(부드러워서 빠르게 절단할 수 있습니다.)
• 연강: 100 - 300 SFM(알루미늄보다 강하기 때문에 느리게 절단해야 합니다.)
• 스테인리스 스틸: 50 - 200 SFM(더 단단하고 질기므로 공구 보호를 위해 더 천천히 절단해야 합니다.)
• 티타늄: 30 - 70 SFM (절단이 매우 어렵고, 느린 속도로 열과 마모를 줄이는 데 도움이 됩니다.)
• 플라스틱: 500 - 1500 SFM (쉽게 절단되지만 열이 너무 높으면 녹을 수 있으므로 속도를 관리해야 합니다.)

이 수치가 모든 상황에서 정확한 것은 아닙니다. 공구 유형, 코팅, 절삭유, 기계 강도 등에 따라 달라질 수 있습니다. 하지만 좋은 출발점입니다.

SFM 설정에 영향을 미치는 요인

올바른 SFM을 선택하는 것은 마감, 공구 수명 및 작업 완료 속도에 영향을 미치기 때문에 중요합니다. SFM 설정에 영향을 미치는 주요 요소는 다음과 같습니다:

1. 재료

재료마다 다른 속도가 필요합니다. 알루미늄과 같이 부드러운 소재는 가공하기 쉽기 때문에 더 높은 SFM으로 절단할 수 있습니다. 스테인리스 스틸이나 티타늄처럼 단단한 소재는 공구가 타거나 공작물이 과열되는 것을 방지하기 위해 더 느린 속도가 필요합니다.

2. 도구

공구 자체가 중요합니다. 카바이드로 만든 공구는 고속강(HSS)으로 만든 공구보다 더 빠른 속도를 처리할 수 있습니다. 카바이드 공구는 더 단단하고 더 오래 날카롭게 유지되므로 너무 빨리 마모되지 않고 더 빠르게 절단할 수 있습니다.

3. 공구 직경

공구 직경에 따라 공구가 회전하는 속도가 달라집니다. 스핀들 속도(RPM)가 동일하게 유지되더라도 공구가 클수록 바깥쪽 가장자리에서 더 빨리 회전합니다. 그렇기 때문에 SFM을 설정할 때 공구 직경을 고려해야 합니다. 공구가 클수록 올바른 SFM 범위를 유지하려면 더 낮은 RPM이 필요합니다.

4. 냉각수 및 윤활유

절삭유 또는 절삭유를 사용하면 열과 마찰을 줄일 수 있습니다. 절삭유를 사용하면 공구나 소재를 태우지 않고 더 높은 SFM으로 기계를 작동할 수 있습니다. 절삭유가 없으면 온도를 안전하게 유지하기 위해 절삭 속도를 줄여야 할 수 있습니다.

5. 기계

다른 CNC 기계의 유형 기계마다 한계가 있습니다. 어떤 기계는 높은 스핀들 속도에 도달할 수 없고, 어떤 기계는 단단한 재료를 고속으로 절단하기에 충분히 견고하지 않을 수 있습니다. 기계의 출력과 안정성은 SFM을 안전하게 설정할 수 있는 높이에 영향을 미칩니다.

CNC 프로그래밍의 SFM

CNC 프로그래밍에서 SFM 값은 다음에서 스핀들 속도 설정을 정의하는 데 필수적입니다. G-코드. 프로그래머는 재료와 공구 유형에 적합한 SFM을 선택한 다음 공구 직경을 사용하여 이를 RPM으로 변환해야 합니다. 정확한 RPM이 계산되면 기계가 최적의 속도로 작동하도록 공구 경로에 프로그래밍됩니다.

CAM 소프트웨어는 SFM을 어떻게 처리하나요?

CAM 소프트웨어는 CNC 기계의 공구 경로를 생성할 뿐만 아니라 분당 표면 피트(SFM)와 같은 절삭 파라미터를 최적화하는 데도 중요한 역할을 합니다. 대부분의 CAM 시스템에서는 사용자가 공작물 재질과 절삭 공구 유형을 입력할 수 있습니다. 이 입력에 따라 소프트웨어는 재료별 데이터베이스를 바탕으로 이상적인 절삭 속도를 추천합니다.

CAM 소프트웨어는 SFM을 정확하게 계산하고 공구 직경에 따라 적절한 RPM으로 변환하여 스핀들 속도가 너무 느리거나(비효율적인 절삭 및 표면 품질 저하로 이어짐) 너무 빠르지 않도록(조기 공구 고장 또는 부품의 열 손상을 초래함) 보장합니다.

또한 수동 SFM 계산은 종종 작업자마다 다르며 특히 복잡한 형상이나 공차가 큰 부품에서 오류가 발생할 수 있습니다. 가공에 CAM을 사용하면 이러한 변동성을 제거하여 사이클 시간, 공구 수명 및 제품 품질을 개선할 수 있습니다.

G 코드의 SFM

G 코드는 CNC 기계가 이해하는 언어입니다. 얼마나 빨리 회전할지, 어디로 이동할지, 얼마나 깊게 절단할지 등 기계가 해야 할 일을 알려줍니다.

SFM 자체는 G코드에 표시되지 않지만 올바른 스핀들 속도(RPM)를 계산하는 데 사용되며, 이는 코드에 표시됩니다(일반적으로 S1500과 같이 "S" 뒤에 숫자가 붙음). 따라서 G 코드에 스핀들 회전수가 표시되면 해당 값은 공구 크기에 따라 SFM을 RPM으로 변환한 결과입니다.