Qu'est-ce que l'AFD dans l'usinage ? Définition, calcul et utilisation
Si vous travaillez avec des machines qui coupent du métal ou d'autres matériaux, vous devez savoir ce qu'est le SFM dans l'usinage. Il s'agit d'un chiffre important pour obtenir une coupe parfaite.
Ce guide vous permettra de savoir ce que signifie l'AFD dans le domaine de l'usinage. Vous apprendrez comment le calculer, pourquoi il est important et comment l'utiliser dans différents travaux d'usinage.
Qu'est-ce que l'AFD dans l'usinage ?
"SFM" signifie surface feet per minute (pieds de surface par minute). Il s'agit d'une mesure très importante. Elle indique la vitesse à laquelle l'arête d'un outil de coupe se déplace sur la surface que vous travaillez. Elle vous aide à déterminer la meilleure vitesse à utiliser pour couper différents matériaux avec différents outils.
L'importance de l'AFD dans l'usinage
Telles sont les principales raisons de l'importance de l'AFD dans l'usinage :
- Une vitesse trop élevée crée trop de chaleur et use l'outil plus rapidement. Si vous choisissez la bonne vitesse, votre outil restera en bon état plus longtemps et ne devra pas être remplacé aussi souvent.
- L'utilisation du bon SFM vous permet d'enlever de la matière rapidement et de travailler plus efficacement. Il contrôle la manière dont l'outil touche la pièce, ce qui permet de former correctement les copeaux et d'accélérer le travail. La bonne vitesse signifie que vous effectuez plus de travail avec une meilleure précision.
- Si la vitesse est trop faible, l'outil frotte et produit une surface rugueuse. Si elle est trop élevée, la chaleur peut endommager la pièce. Une vitesse correcte permet d'obtenir une finition lisse et propre, avec moins de vibrations de l'outil.
- Un SFM trop rapide crée trop de chaleur, ce qui entraîne un changement de forme du matériau. Un SFM trop lent provoque une accumulation de chaleur. L'utilisation de la bonne vitesse et d'un bon refroidissement permet d'équilibrer la température et d'éviter la surchauffe.
Formule et calcul de l'AFD
Vous pouvez calculer le SFM en utilisant la vitesse de rotation et la taille de l'outil.
Les pièces maîtresses dont vous avez besoin :
Vitesse de la broche (RPM) : Vitesse de rotation de l'outil (nombre de tours par minute).
Diamètre de la fraise (D) : La largeur de votre outil de coupe, mesurée en pouces.
La formule est la suivante :
SFM = (RPM x 𝜋 x D) / 12
RPM : Vitesse de rotation de la broche
D : Diamètre de la fraise en pouces
𝜋 : Environ 3.14159
12: Convertit les pouces en pieds
Si l'on tourne plus vite (vitesse de rotation plus élevée) ou si l'on utilise un outil plus gros, le SFM augmente. Mais vous devez choisir la bonne vitesse pour votre matériau et votre outil afin d'éviter des problèmes tels qu'une trop grande chaleur ou la rupture de l'outil.
Conversion de SFM en millimètres par minute (MM/min)
MM/min = SFM x 0,3048
Convertir RPM en SFM
Pour le fraisage :
SFM = RPM ((Diamètre de l'outil x 𝜋) / 12)
Pour le tournage :
SFM = RPM ((Diamètre de la pièce x 𝜋) / 12)
Les erreurs courantes à éviter
Vérifiez toujours vos calculs et utilisez des sources fiables pour les valeurs de SFM et de RPM. Voici les erreurs les plus courantes à éviter :
- Mélange d'unités lors de la conversion
- Utilisation de données d'outils anciennes ou incorrectes
- Ignorer le bon SFM pour votre matériau spécifique
Utilisation des calculateurs et des graphiques de l'AFD
Vous n'avez pas besoin de faire des calculs à chaque fois que vous usinez quelque chose. Vous pouvez utiliser des calculateurs ou des tableaux d'AFD pour vous faciliter la tâche. Ces outils sont disponibles en ligne, dans les applications d'usinage ou même dans les catalogues d'outils.
Entrez simplement la taille de votre outil et la calculatrice convertira le SFM en RPM pour vous. Vous obtenez ainsi rapidement la réponse sans avoir à deviner. Les tableaux sont également utiles. Ils indiquent les valeurs de SFM recommandées
Pour différents matériaux tels que aluminiumacier ou titane. Il vous suffit de rechercher votre matériau, de trouver le SFM, puis de calculer la vitesse de rotation appropriée pour votre outil.
L'utilisation de ces outils vous permet de gagner du temps, d'éviter les erreurs et de rendre votre travail plus sûr et plus précis.
Voici quelques-uns des outils utiles que vous pouvez utiliser :
- Calculatrice du machiniste
- Calculateurs de GDF en ligne
- Logiciel pour machines à commande numérique
Unités et normes pour l'AFD
L'AFD peut être mesuré dans différentes unités en fonction du système utilisé. La connaissance de ces unités vous aide à lire les tableaux, à utiliser les calculatrices et à suivre correctement les instructions pour l'usinage.
Comparaison entre le système impérial (FPM) et le système métrique (m/min) dans l'AFD
Il existe deux principaux systèmes d'unités que vous verrez :
Système impérial : Utilisé principalement aux États-Unis, le SFM est mesuré en pieds par minute (FPM). Il s'agit du nombre de pieds que l'outil de coupe parcourt sur le matériau chaque minute.
Système métrique : Utilisé en Europe, en Asie et dans de nombreux autres pays, il mesure la vitesse en mètres par minute (m/min). Il s'agit de la même idée, mais elle utilise des mètres au lieu de pieds.
Pour passer de l'un à l'autre :
- Multipliez les pieds par minute par 0,3048 pour obtenir les mètres par minute.
- Multipliez les mètres par minute par 3,281 pour obtenir les pieds par minute.
Vitesses SFM standard de l'industrie pour différents matériaux
Les vitesses de coupe varient selon les matériaux. Certains matériaux sont tendres et peuvent être coupés rapidement. D'autres sont durs et doivent être coupés plus lentement pour protéger l'outil. Voici quelques gammes de vitesses générales en pieds par minute (FPM) qui constituent un bon point de départ, mais qui peuvent changer en fonction du type d'outil, des revêtements, du refroidissement et de la puissance de la machine :
Aluminium : 300-1000 (doux, coupe rapidement)
Acier doux : 100-300 (plus fort, coupe plus lentement)
Acier inoxydable : 50-200 (dur et résistant, coupe plus lentement)
Titane : 30-70 (très dur, couper lentement pour réduire la chaleur)
Plastiques : 500-1500 (se coupe facilement, mais la chaleur peut les faire fondre, il faut donc contrôler la vitesse)
Facteurs affectant les paramètres de l'AFD
Les outils CNC que vous choisissez ont un effet important sur la façon dont vous calculez et utilisez le SFM lors de l'usinage. Les outils ne fonctionnent pas tous de la même manière, de sorte que le meilleur SFM varie en fonction de l'outil utilisé.
Matériau de l'outil de coupe
Acier rapide (HSS) : Si vous utilisez Outils HSSIls sont résistants et flexibles, mais il faut les courir à un SFM inférieur pour éviter de les user trop vite.
Outils en carbure : Ils peuvent supporter une chaleur plus importante et une coupe plus rapide, ce qui vous permet d'utiliser un SFM plus élevé et d'accélérer votre travail.
Outils pour la céramique et le ciment : Ils sont conçus pour la coupe à grande vitesse, en particulier sur des matériaux durs. Vous pouvez les utiliser à des SFM beaucoup plus élevés que les outils en acier rapide ou en carbure.
Géométrie de l'outil
Diamètre de l'outil : Si vous utilisez un outil de plus grand diamètre, vous devrez réduire la vitesse de rotation pour obtenir le même SFM qu'avec un outil plus petit. Cela affecte la vitesse de coupe et l'efficacité du processus.
Conception de la flûte : La forme et le nombre de goujures de votre outil modifient la façon dont il coupe. Un plus grand nombre de goujures signifie généralement que vous pouvez utiliser un SFM plus élevé, mais vous devrez peut-être modifier votre vitesse d'avance pour l'adapter.
Revêtements d'outils
Outils revêtus (comme TiN ou TiAIN) : Ces revêtements réduisent la friction et aident l'outil à résister à la chaleur. Si votre outil est revêtu, vous pouvez généralement le faire fonctionner à un SFM plus élevé que s'il ne l'était pas.
Utilisation de l'"AFD" dans les processus d'usinage
Voici comment fonctionne l'AFD dans différents processus d'usinage :
SFM en fraisage
Lorsque vous fraisez des pièces, comme de grands arbres, l'utilisation du bon SFM vous permet d'enlever de la matière plus rapidement. Un SFM plus élevé signifie que vous pouvez finir la pièce plus rapidement, ce qui vous permet d'en faire plus en moins de temps.
SFM en tournage
Si la vitesse est trop élevée pendant le tournage, l'outil peut devenir trop chaud et abîmer la surface. Si elle est trop basse, la surface devient rugueuse. Vous devez donc régler le bon SFM pour assurer le bon fonctionnement de votre outil et obtenir une finition lisse.
SFM dans le domaine du forage et de l'alésage
Lorsque vous percez des matériaux durs comme l'acier, le bon SFM empêche le foret de s'user trop rapidement. Dans des pièces telles que les blocs moteurs, où la taille du trou doit être exacte, l'utilisation de la bonne vitesse permet de percer des trous lisses et précis.
L'AFD dans le broyage
Si vous meulez, le bon SFM permet à la meule de durer plus longtemps. Par exemple, lors du meulage d'arbres en acier, la bonne vitesse maintient la meule affûtée et réduit l'usure, de sorte qu'elle fonctionne mieux et plus longtemps.
L'AFD est-elle la même chose que le RPM ?
Non, l'AFD et RPM ne sont pas les mêmes. SFM (Surface Feet per Minute) indique la vitesse à laquelle l'arête de coupe se déplace sur la surface du matériau. Le nombre de tours par minute (RPM) indique la vitesse de rotation de l'outil ou de la broche.
Quelle est la relation entre l'AFD et le RPM ?
SFM et RPM fonctionnent ensemble, et la taille de votre outil de coupe affecte la connexion entre eux. Ainsi, si vous faites tourner l'outil plus rapidement (vitesse de rotation plus élevée) ou si vous utilisez un outil plus grand (diamètre plus important), le SFM augmente.
Conclusion
L'AFD est un élément important qu'il convient de maîtriser en fonction du matériau, de l'outil et de la machine. Lorsque vous le faites correctement, tout fonctionne mieux : votre outil dure plus longtemps, vos pièces ont l'air plus propres et votre travail est plus rapide.
Au DEKNous savons comment associer la bonne vitesse de coupe (SFM) à l'outil et au matériau appropriés. Cela nous permet de vous offrir des finitions de surface lisses, une grande précision et des délais d'exécution rapides. Nous utilisons nos compétences en matière d'usinage CNC pour vous offrir des résultats de qualité qui correspondent à vos besoins et à votre budget. Contactez-nous dès aujourd'hui pour obtenir un devis gratuit.
