Dalam pemesinan horizontal, salah satu faktor penting yang berdampak signifikan pada proses pemesinan adalah kekerasan benda kerja. Sebagai pemasok permesinan horizontal yang berpengalaman, saya telah menghadapi berbagai tantangan dan mempelajari wawasan berharga tentang cara menyesuaikan parameter pemesinan berdasarkan kekerasan benda kerja. Dalam postingan blog ini, saya akan membagikan beberapa strategi dan pertimbangan praktis untuk membantu Anda mencapai hasil optimal dalam operasi pemesinan horizontal.
Memahami Kekerasan Benda Kerja
Sebelum mempelajari penyesuaian parameter, penting untuk memahami konsep kekerasan benda kerja. Kekerasan mengacu pada ketahanan material terhadap deformasi, lekukan, atau goresan. Bahan yang berbeda memiliki tingkat kekerasan yang berbeda-beda, mulai dari logam lunak seperti aluminium hingga bahan yang sangat keras seperti baja atau keramik yang dikeraskan. Kekerasan benda kerja biasanya diukur menggunakan uji standar seperti uji kekerasan Rockwell, Brinell, atau Vickers.
Kekerasan benda kerja secara langsung mempengaruhi beberapa aspek proses pemesinan, termasuk gaya pemotongan, keausan pahat, penyelesaian permukaan, dan keakuratan dimensi. Oleh karena itu, penting untuk memilih parameter pemesinan yang tepat berdasarkan kekerasan material yang sedang dikerjakan.
Menyesuaikan Kecepatan Pemotongan
Kecepatan potong adalah salah satu parameter pemesinan paling penting yang perlu disesuaikan dengan kekerasan benda kerja. Secara umum, seiring dengan meningkatnya kekerasan benda kerja, kecepatan potong harus dikurangi. Hal ini karena material yang lebih keras memerlukan lebih banyak energi untuk memotong, dan kecepatan pemotongan yang lebih tinggi dapat menyebabkan keausan pahat yang berlebihan, peningkatan gaya pemotongan, dan penyelesaian permukaan yang buruk.
Untuk material lunak seperti aluminium atau kuningan, kecepatan potong yang lebih tinggi dapat digunakan untuk mencapai tingkat penghilangan material yang efisien. Namun, untuk material yang lebih keras seperti baja tahan karat atau baja yang diperkeras, kecepatan potong yang lebih rendah diperlukan untuk mencegah kerusakan pahat dan memastikan umur pahat lebih lama. Sebagai aturan praktis, ketika mengerjakan material dengan kekerasan hingga 200 HB (kekerasan Brinell), kecepatan potong 100 - 200 m/menit dapat digunakan. Untuk material dengan kekerasan antara 200 - 400 HB, kecepatan potong harus dikurangi menjadi 50 - 100 m/menit. Dan untuk material dengan kekerasan di atas 400 HB, kecepatan potong serendah 20 - 50 m/menit mungkin diperlukan.
Penting untuk diperhatikan bahwa kecepatan potong juga bergantung pada faktor lain seperti jenis alat pemotong, geometri ujung tombak, dan cairan pendingin yang digunakan. Oleh karena itu, disarankan untuk berkonsultasi dengan rekomendasi produsen alat atau melakukan uji pemotongan untuk menentukan kecepatan pemotongan optimal untuk material benda kerja tertentu.
Memodifikasi Kecepatan Umpan
Laju pengumpanan adalah parameter penting lainnya yang perlu disesuaikan berdasarkan kekerasan benda kerja. Laju pemakanan mengacu pada jarak gerak maju pahat ke dalam benda kerja per putaran atau per gigi. Mirip dengan kecepatan potong, laju pengumpanan harus dikurangi seiring dengan meningkatnya kekerasan benda kerja.
Pada material yang lebih lunak, laju pengumpanan yang lebih tinggi dapat digunakan untuk meningkatkan laju penghilangan material. Namun, pada material yang lebih keras, laju pengumpanan yang lebih rendah diperlukan untuk mengurangi gaya pemotongan dan mencegah kerusakan pahat. Pedoman umumnya adalah menggunakan laju pengumpanan 0,1 - 0,3 mm/rev untuk material lunak, 0,05 - 0,15 mm/rev untuk material keras sedang, dan 0,01 - 0,05 mm/rev untuk material keras.
Penting juga untuk mempertimbangkan beban chip, yaitu jumlah material yang dihilangkan oleh setiap ujung tombak per putaran. Pemuatan chip yang tepat sangat penting untuk memastikan pembentukan dan evakuasi chip yang efisien. Jika beban chip terlalu tinggi, hal ini dapat menyebabkan penyumbatan chip, peningkatan gaya pemotongan, dan penyelesaian permukaan yang buruk. Di sisi lain, jika beban chip terlalu rendah, hal ini dapat mengakibatkan keausan alat yang berlebihan dan penurunan produktivitas.
Memilih Alat Pemotong yang Tepat
Pemilihan alat pemotong sangat penting saat mengerjakan benda kerja dengan kekerasan berbeda. Untuk material yang lebih lunak, dapat digunakan alat pemotong baja berkecepatan tinggi (HSS) atau karbida. Alat-alat ini menawarkan kinerja pemotongan yang baik dan relatif hemat biaya. Namun, untuk material yang lebih keras, mungkin diperlukan material alat pemotong yang lebih canggih seperti keramik atau kubik boron nitrida (CBN).
Sisipan Bor Keramikdikenal karena kekerasannya yang tinggi, ketahanan aus, dan stabilitas termal. Mereka sangat cocok untuk pemesinan material keras seperti baja yang diperkeras, besi tuang, dan paduan berbahan dasar nikel. Sisipan keramik dapat menahan suhu pemotongan yang tinggi dan menawarkan penyelesaian permukaan yang sangat baik serta akurasi dimensi.
Sisipan Penggilingan Talangdirancang untuk membuat talang pada tepi benda kerja. Mereka hadir dalam berbagai geometri dan lapisan untuk menyesuaikan dengan aplikasi pemesinan yang berbeda. Saat mengerjakan material keras, penting untuk memilih sisipan milling chamfer dengan ujung tajam dan lapisan tahan aus untuk memastikan masa pakai alat yang lama dan chamfer berkualitas tinggi.
Boring Bar Untuk Baja Atau Logam Beratdigunakan untuk mengebor lubang pada baja dan logam berat lainnya. Mereka tersedia dalam berbagai diameter, panjang, dan bahan untuk memenuhi persyaratan spesifik proses pemesinan. Saat mengerjakan material keras, penting untuk memilih batang bor dengan kekakuan torsi tinggi dan desain peredam getaran untuk mencegah obrolan dan memastikan pengeboran lubang yang akurat.
Mempertimbangkan Kedalaman Pemotongan
Kedalaman potong adalah ketebalan material yang dihilangkan dalam satu kali lintasan alat pemotong. Itu juga perlu disesuaikan dengan kekerasan benda kerja. Secara umum, untuk material yang lebih lunak, kedalaman pemotongan yang lebih besar dapat digunakan untuk meningkatkan laju penghilangan material. Namun, untuk material yang lebih keras, disarankan menggunakan kedalaman pemotongan yang lebih kecil untuk mengurangi gaya pemotongan dan mencegah kerusakan pahat.
Kedalaman potong tipikal untuk bahan lunak dapat berkisar antara 1 - 5 mm, sedangkan untuk bahan keras mungkin dibatasi hingga 0,1 - 1 mm. Penting untuk diperhatikan bahwa kedalaman pemotongan juga bergantung pada geometri alat pemotong, kekuatan mesin, dan kekakuan pengaturannya. Oleh karena itu, faktor-faktor ini perlu dipertimbangkan dengan cermat saat menentukan kedalaman potong yang sesuai untuk operasi pemesinan tertentu.
Menggunakan Pendingin
Cairan pendingin berperan penting dalam pemesinan horizontal, terutama saat pemesinan material keras. Cairan pendingin membantu mengurangi suhu pemotongan, melumasi alat pemotong, dan membuang serpihan. Hal ini secara signifikan dapat meningkatkan masa pakai pahat, penyelesaian permukaan, dan akurasi dimensi benda kerja yang dikerjakan.
Saat mengerjakan material keras, sistem pendingin bertekanan tinggi sering kali direkomendasikan untuk memastikan evakuasi dan pendinginan chip yang efektif. Pendingin harus dipilih berdasarkan bahan benda kerja, alat pemotong, dan operasi pemesinan. Misalnya, cairan pendingin berbahan dasar air biasanya digunakan untuk aplikasi pemesinan umum, sedangkan cairan pendingin berbahan dasar minyak lebih disukai untuk pemesinan material yang sulit dipotong.
Melakukan Tes Pemotongan
Terlepas dari pedoman umum yang diberikan di atas, parameter pemesinan optimal untuk material benda kerja tertentu dapat bervariasi tergantung pada berbagai faktor. Oleh karena itu, sangat disarankan untuk melakukan uji pemotongan untuk menentukan kombinasi terbaik antara kecepatan potong, laju pemakanan, kedalaman potong, dan parameter lainnya.
Selama pengujian pemotongan, penting untuk memantau gaya pemotongan, keausan pahat, penyelesaian permukaan, dan keakuratan dimensi benda kerja yang dikerjakan. Dengan menganalisis hasil pengujian, Anda dapat melakukan penyesuaian pada parameter pemesinan untuk mencapai kinerja pemesinan yang diinginkan.
Kesimpulan
Menyesuaikan parameter pemesinan berdasarkan kekerasan benda kerja sangat penting untuk mencapai hasil optimal dalam pemesinan horizontal. Dengan mempertimbangkan secara cermat berbagai faktor seperti kecepatan potong, laju pengumpanan, pemilihan pahat pemotong, kedalaman potong, dan penggunaan cairan pendingin, Anda dapat meningkatkan masa pakai pahat, penyelesaian permukaan, dan keakuratan dimensi benda kerja yang dikerjakan.
Sebagai pemasok permesinan horizontal, kami berkomitmen untuk menyediakan alat pemotong berkualitas tinggi dan saran ahli mengenai optimalisasi parameter permesinan kepada pelanggan kami. Jika Anda memiliki pertanyaan atau memerlukan bantuan dalam memilih parameter pemesinan yang tepat untuk aplikasi spesifik Anda, jangan ragu untuk menghubungi kami. Kami berharap dapat bekerja sama dengan Anda untuk mencapai tujuan pemesinan Anda.
Referensi
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2009). Teknik dan Teknologi Manufaktur. Balai Pearson Prentice.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Pemotongan Logam. Butterworth-Heinemann.
- Boothroyd, G., Dewhurst, P., & Knight, WA (2011). Desain Produk untuk Manufaktur dan Perakitan. Pers CRC.