Qué es SFM en el mecanizado: Definición, cálculo y usos
Si trabaja con máquinas que cortan metal u otros materiales, necesita saber qué es SFM en mecanizado. Es un número importante para conseguir el corte justo.
Esta guía le permitirá saber qué significa SFM en el mecanizado. Aprenderá a calcularlo, por qué es importante y cómo utilizarlo en distintos trabajos de mecanizado.
¿Qué es SFM en el mecanizado?
"SFM" significa pies de superficie por minuto. Se trata de una medida muy importante. Indica la velocidad a la que el filo de una herramienta de corte se desplaza por la superficie sobre la que se está trabajando. Le ayuda a saber cuál es la mejor velocidad para cortar distintos materiales con distintas herramientas.
La importancia de SFM en el mecanizado
Estas son las principales razones por las que SFM es importante en el mecanizado:
- Si la velocidad es demasiado alta, se genera demasiado calor y la herramienta se desgasta más rápidamente. Si eliges la velocidad adecuada, la herramienta se mantendrá en buen estado durante más tiempo y no tendrás que cambiarla tan a menudo.
- Utilizar el SFM adecuado le ayuda a eliminar material rápidamente y a trabajar con mayor eficacia. Controla la forma en que la herramienta toca la pieza de trabajo, lo que ayuda a formar virutas correctamente y agiliza el trabajo. La velocidad adecuada significa que se realiza más trabajo con mayor precisión.
- Si la velocidad es demasiado baja, la herramienta roza y deja una superficie rugosa. Si es demasiado alta, el calor puede dañar la pieza. La velocidad correcta le proporciona un acabado suave y limpio con menos vibraciones de la herramienta.
- Un SFM demasiado rápido genera demasiado calor, lo que provoca que el material cambie de forma. Un SFM demasiado lento provoca la acumulación de calor. Utilizar la velocidad adecuada con una buena refrigeración mantiene la temperatura equilibrada y evita el sobrecalentamiento.
Fórmula y cálculo del SFM
Puede calcular el SFM utilizando la velocidad de giro y el tamaño de la herramienta.
Piezas clave que necesitas:
Velocidad del cabezal (RPM): Velocidad de giro de la herramienta (revoluciones por minuto).
Diámetro de la fresa (D): La anchura de su herramienta de corte, medida en pulgadas.
La fórmula es:
SFM = (RPM x 𝜋 x D) / 12
RPM: Velocidad del cabezal
D: Diámetro de la fresa en pulgadas
𝜋: Alrededor de 3.14159
12: Convierte pulgadas a pies
Si giras más rápido (más RPM) o utilizas una herramienta más grande, el SFM aumenta. Pero debes elegir la velocidad adecuada para el material y la herramienta para evitar problemas como demasiado calor o la rotura de la herramienta.
Convertir SFM en milímetros por minuto (MM/min)
MM/min = SFM x 0,3048
Convertir RPM a SFM
Para fresar:
SFM = RPM ((Diámetro de la herramienta x 𝜋) / 12)
Para girar:
SFM = RPM ((Diámetro de la pieza x 𝜋) / 12)
Errores comunes que hay que evitar
Compruebe siempre sus cálculos y utilice fuentes fiables para los valores de SFM y RPM. Estos son los errores más comunes que debes evitar:
- Mezclar unidades al convertir
- Utilización de datos de herramientas antiguos o incorrectos
- Ignorar el SFM adecuado para su material específico
Uso de calculadoras y gráficos de SFM
No tiene que hacer cuentas cada vez que mecanice algo. Puede utilizar calculadoras o tablas SFM para facilitar las cosas. Estas herramientas se encuentran en Internet, en aplicaciones de mecanizado o incluso en catálogos de herramientas.
Introduzca el tamaño de su herramienta y la calculadora convertirá SFM a RPM. Te da la respuesta rápidamente sin necesidad de adivinar. Los gráficos también son útiles. Enumeran los valores de SFM recomendados
Para diferentes materiales como aluminioacero o titanio. Sólo tiene que buscar su material, encontrar el SFM y, a continuación, calcular las RPM adecuadas para su herramienta.
El uso de estas herramientas le ahorra tiempo, le ayuda a evitar errores y hace que su trabajo sea más seguro y preciso.
Estas son algunas de las herramientas útiles que puede utilizar:
- Calculadora de maquinista
- Calculadoras SFM en línea
- Software para máquinas CNC
Unidades y normas para SFM
El SFM puede medirse en diferentes unidades dependiendo del sistema que utilice. Conocer estas unidades le ayudará a leer gráficos, utilizar calculadoras y seguir correctamente las instrucciones de mecanizado.
Imperial (FPM) vs Métrico (m/min) en SFM
Hay dos sistemas de unidades principales:
Sistema imperial: Utilizado sobre todo en EE.UU., el SFM se mide en pies por minuto (FPM). Esto significa cuántos pies se mueve su herramienta de corte sobre el material cada minuto.
Sistema métrico: Utilizado en Europa, Asia y muchos otros lugares, mide la velocidad en metros por minuto (m/min). Es la misma idea pero utiliza metros en lugar de pies.
Para convertir entre ellos:
- Multiplique los pies por minuto por 0,3048 para obtener los metros por minuto.
- Multiplique los metros por minuto por 3,281 para obtener los pies por minuto.
Velocidades SFM estándar del sector para distintos materiales
Diferentes materiales necesitan diferentes velocidades de corte. Algunos materiales son blandos y pueden cortarse rápidamente. Otros son duros y deben cortarse más despacio para proteger la herramienta. A continuación se indican algunos rangos generales de velocidad en pies por minuto (FPM) que son un buen punto de partida, pero que pueden cambiar en función del tipo de herramienta, los recubrimientos, la refrigeración y la potencia de la máquina:
Aluminio: 300-1000 (suave, corta rápido)
Acero dulce: 100-300 (más fuerte, corta más lento)
Acero inoxidable: 50-200 (duro y resistente, corta más despacio)
Titanio: 30-70 (muy duro, cortar lentamente para reducir el calor)
Plásticos: 500-1500 (corta fácilmente, pero el calor puede derretirlos, así que controle la velocidad)
Factores que afectan a los ajustes de SFM
Las herramientas CNC que elija tienen un gran efecto en la forma de calcular y utilizar el SFM durante el mecanizado. Cada herramienta funciona de forma diferente, por lo que la mejor SFM variará en función de la que utilice.
Material de la herramienta de corte
Acero de alta velocidad (HSS): Si utiliza Herramientas HSSson resistentes y flexibles, pero hay que correrlas a una SFM más baja para evitar que se desgasten demasiado rápido.
Herramientas de carburo: Éstas pueden soportar más calor y un corte más rápido, por lo que puede utilizar mayor SFM y acelerar su trabajo.
Herramientas de cerámica y cemento: Están diseñadas para el corte a alta velocidad, especialmente en materiales duros. Pueden funcionar a una SFM mucho mayor que las herramientas HSS o de metal duro.
Geometría de la herramienta
Diámetro de la herramienta: Si utiliza una herramienta de mayor diámetro, tendrá que reducir las RPM para obtener la misma SFM que con una herramienta más pequeña. Esto afecta a la velocidad de corte y a la eficacia del proceso.
Diseño de flauta: La forma y el número de canales de la herramienta modifican el corte. Un mayor número de canales suele significar que se puede utilizar un SFM más alto, pero puede que sea necesario cambiar la velocidad de avance para adaptarse.
Recubrimientos para herramientas
Herramientas recubiertas (como TiN o TiAIN): Estos recubrimientos reducen la fricción y ayudan a la herramienta a resistir el calor. Si su herramienta está recubierta, normalmente podrá utilizarla a una SFM más alta que si no lo estuviera.
Usos de "SFM" en procesos de mecanizado
He aquí cómo funciona SFM en diferentes procesos de mecanizado:
SFM en fresado
Cuando fresa piezas, como grandes ejes, utilizar el SFM adecuado le permite eliminar material más rápidamente. Un SFM más alto significa que puede terminar la pieza más rápido, lo que le ayuda a hacer más en menos tiempo.
SFM en Turning
Si la velocidad es demasiado alta durante el torneado, la herramienta puede calentarse demasiado y estropear la superficie. Si es demasiado baja, la superficie queda áspera. Por lo tanto, es necesario ajustar la SFM correcta para que la herramienta funcione bien y obtener un acabado liso.
SFM en perforación y sondeo
Al taladrar en materiales duros como el acero, la SFM correcta evita que la broca se desgaste demasiado rápido. En piezas como los bloques de motor, donde el tamaño del orificio debe ser exacto, el uso de la velocidad correcta ayuda a taladrar orificios suaves y precisos.
SFM en el rectificado
Si está rectificando, la SFM correcta ayuda a que la muela dure más. Por ejemplo, al rectificar ejes de acero, la velocidad correcta mantiene la muela afilada y reduce el desgaste, por lo que funciona mejor durante más tiempo.
¿Es lo mismo SFM que RPM?
No, SFM y RPM no son lo mismo. SFM (pies de superficie por minuto) indica la velocidad a la que el filo de corte se desplaza por la superficie del material. Las RPM (revoluciones por minuto) indican la velocidad a la que gira la herramienta o el husillo.
¿Cuál es la relación entre SFM y RPM?
SFM y RPM trabajan juntos, y el tamaño de su herramienta de corte afecta a la conexión entre ellas. Por lo tanto, si haces girar la herramienta más deprisa (más revoluciones por minuto) o utilizas una herramienta más grande (mayor diámetro), el SFM aumenta.
Conclusión
El SFM es algo importante que hay que hacer bien en función del material, la herramienta y la máquina. Cuando se hace bien, todo funciona mejor: la herramienta dura más, las piezas tienen un aspecto más limpio y el trabajo se hace más rápido.
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