Tingkat Umpan dan Kecepatan Pemotongan:Apa Perbedaan dalam Pemesinan CNC?

Pemesinan CNC (Computerized Numerical Control) adalah proses manufaktur subtraktif, yang menggunakan kode terprogram untuk mengontrol pergerakan sumbu pahat. Kode yang diprogram mencakup semua parameter pemotongan yang diperlukan seperti gerakan pahat pemotong, kecepatan spindel, pengumpanan, RPM, dll.

Sangat penting untuk mempertimbangkan parameter ini saat merancang produk untuk operasi pemesinan CNC. Optimalisasi berbagai bagian dari proses pemesinan CNC akan dijamin oleh parameter ini. Umur pahat dan konsumsi daya akan dioptimalkan dengan kecepatan potong. Waktu pemesinan dan kekasaran permukaan produk jadi akan diatur oleh laju pengumpanan.

Oleh karena itu, para insinyur dan masinis harus mengetahui tentang kecepatan potong dan laju umpan serta perbedaan di antara keduanya dan bagaimana cara menurunkan kecepatan potong dan laju umpan. Teruslah membaca.

Apa itu Tingkat Umpan?

Selama satu putaran spindel, jarak yang ditempuh oleh pahat potong dikenal sebagai laju pengumpanan. Ini juga dapat disebut sebagai kecepatan pengikatan pahat dan untuk operasi penggilingan, biasanya diukur dalam inci/menit atau milimeter/menit.

Untuk operasi membosankan dan memutar, dapat diukur dalam inci/revolusi atau milimeter/revolusi. Variasi dalam laju umpan akan tergantung pada bahan kosong (Baja, Kayu, Aluminium, Baja Tahan Karat, dll.), Bahan pahat (Alat pemotong HSS, Keramik, Cermet, dll.), dan faktor pemotongan lainnya, seperti permukaan selesai dan karakteristik mesin CNC.

Estetika produk permesinan akan bergantung pada laju pengumpanan dan karenanya optimalisasi laju pengumpanan sangat penting dalam proses pemesinan CNC.

Pemilihan Tingkat Umpan Optimal

Setiap aspek proses pemesinan CNC secara langsung berkaitan dengan laju umpan mulai dari keselamatan hingga produktivitas, umur pahat, dan kualitas produk. Saat memilih tingkat umpan, faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan.

Produktivitas

Untuk tingkat produktivitas yang lebih tinggi, tingkat umpan dapat ditingkatkan dengan kehilangan kualitas permukaan. Dalam kasus lain, dengan mempertahankan laju umpan yang stabil, kecepatan potong dapat ditingkatkan.

Penyelesaian permukaan

Permukaan akhir yang lebih baik dapat dicapai dengan laju umpan yang lebih rendah. Tingkat umpan kasar dapat dipertimbangkan untuk pemotongan kasar. Misalnya, laju umpan dapat dianggap sebagai 0,01-0,05mm/putaran untuk operasi penyelesaian dan 0,1-0,3mm/putaran untuk operasi putaran kasar.

Batas tingkat umpan

Peralatan mesin yang tersedia memiliki batang umpan-per-umpan, dalam batas minimum dan maksimum. Untuk mesin perkakas ini, melampaui batas tidak diperbolehkan, tetapi, hanya beberapa opsi laju pemakanan dalam kisaran yang dapat diterapkan untuk perkakas mesin bubut konvensional.

Geometri pahat pemotong

Permukaan akhir produk dapat dipengaruhi oleh geometri pahat, selain dari laju pengumpanan. Nilai yang lebih tinggi untuk geometri pahat dapat dipilih, jika geometri memungkinkan.

Kemampuan alat mesin

Gaya potong yang tinggi dan getaran yang tinggi dapat terjadi karena laju umpan yang lebih tinggi. Laju umpan harus dipilih, tergantung pada penyerapan dan transmisi gaya tinggi dan getaran alat mesin.

Apa itu Kecepatan Pemotongan?

Kecepatan relatif antara pahat potong dan permukaan benda kerja umumnya dikenal sebagai kecepatan permukaan atau kecepatan potong. Ini juga dapat didefinisikan sebagai, jarak linier meter per menit atau kaki per menit saat material pahat bergerak melewati permukaan benda kerja untuk proses pemotongan.

Parameter utama permesinan CNC, seperti konsumsi daya, suhu pemotongan dan umur pahat, dll. akan ditentukan oleh kecepatan potong. Nilai kecepatan potong akan bervariasi sesuai dengan bahan yang berbeda seperti baja karbon tinggi, baja karbon rendah, aluminium, dan plastik. beberapa alat atau proses seperti alat ulir dan alat knurling akan dioperasikan pada kecepatan potong yang lebih rendah dari yang disebutkan.

Pemilihan Kecepatan Pemotongan Optimal

Untuk mendapatkan hasil terbaik dari proses pemesinan CNC, kecepatan potong yang optimal harus dipastikan. Kecepatan potong optimal untuk proses pemesinan CNC tertentu dapat diprediksi dengan menggunakan faktor-faktor berikut.

Kekerasan benda kerja

Ketahanan suatu material terhadap deformasi yang disebabkan oleh abrasi, lekukan dan goresan umumnya disebut kekerasan. Selama proses pemesinan, kehati-hatian tertentu harus dipertahankan untuk benda kerja yang lebih keras, karena benda tersebut dapat dengan mudah menurunkan kinerja pahat. Selama pemesinan material yang lebih keras, kecepatan potong yang lebih lambat harus diterapkan. misalnya, kecepatan potong yang lebih rendah diperlukan untuk titanium dibandingkan baja.

Kekuatan alat pemotong

Untuk operasi pemesinan, kekuatan pahat terdepan memainkan peran penting dalam kecepatan pemotongan yang diizinkan. Misalnya, selama pemesinan, untuk kecepatan potong yang lebih tinggi, pahat potong yang terbuat dari bahan berkekuatan tinggi seperti berlian dan karbon boron nitrida dapat digunakan. Di sisi lain, untuk kecepatan potong yang lebih rendah, alat pemotong yang terbuat dari baja kecepatan tinggi dapat digunakan.

Masa pakai alat

Dengan kecepatan potong yang lebih tinggi, bahan pahat yang lebih lunak akan cepat aus, yang akan menyebabkan umur pahat lebih pendek. Faktor penting lainnya untuk menentukan kecepatan potong adalah berapa lama insinyur atau masinis ingin mengerjakan alat itu. Terutama, ini akan mencakup parameter seperti biaya alat dan jumlah suku cadang yang diproduksi. Jika parameter ini berada dalam batas yang diizinkan, maka kecepatan potong yang tinggi dapat digunakan.

Mengapa Kecepatan dan Umpan Penting dalam Pemesinan?

Kecepatan dan umpan penting dalam pemesinan karena menentukan laju pelepasan material dan jumlah material yang dihilangkan.

Kecepatan dan umpan dapat memengaruhi masa pakai alat secara signifikan.

Perbedaan antara laju pemakanan dan kecepatan potong dapat ditentukan oleh faktor penting yang disebut suhu pemotongan karena suhu pemotongan yang lebih tinggi dapat menghambat parameter seperti umur pahat dan kekasaran permukaan.

Efek buruk dari kecepatan dan umpan tidak terlihat pada bahan yang lebih lembut (aluminium atau resin), karena ada banyak ruang untuk kesalahan. Namun, efek buruk dari kecepatan dan umpan terlihat pada material yang lebih keras (titanium atau Inconel) karena rentang kesalahannya terbatas.

Alat pemotong akan segera rusak jika ada sedikit perbedaan antara kecepatan dan kecepatan pengumpanan.

Kecepatan dan umpan adalah wajib untuk mencapai kekasaran permukaan yang lebih baik. Jika mesin bekerja dengan kecepatan pahat dan kecepatan spindel yang tinggi, tanda obrolan akan muncul di permukaan material.

Perbedaan Antara Kecepatan Umpan dan Kecepatan Pemotongan

Meskipun laju pengumpanan dan kecepatan potong akan memengaruhi kinerja mesin secara keseluruhan, keduanya sebenarnya mengacu pada dua hal yang berbeda. Untuk mendapatkan hasil terbaik dari mesin CNC Anda, penting untuk memahami perbedaan antara keduanya.

1. Perbedaan utama antara laju pemakanan dan kecepatan potong adalah bahwa laju pemakanan adalah kecepatan saat pahat bergerak melalui benda kerja, sedangkan kecepatan potong adalah kecepatan saat ujung potong pahat bergerak.

Dengan kata lain, laju pengumpanan adalah ukuran seberapa cepat pahat bergerak melalui material sementara kecepatan potong adalah ukuran seberapa cepat pahat benar-benar memotong.

2. Kecepatan potong menghasilkan generatrix dan umumnya diukur dalam m/min atau ft./min, dilambangkan dengan Vc. Laju umpan memberikan directrix dan umumnya diukur dalam mm/rev atau mm/min, dilambangkan dengan s atau f.

3. Selama pemesinan, kecepatan potong akan mempengaruhi gaya potong dan konsumsi daya. Tapi tingkat umpan tidak mempengaruhi.

4. Kecepatan potong tidak berperan dalam penyimpangan arah chip dari ortogonal. Namun, hampir di setiap kasus, laju umpan akan memengaruhi aliran arah chip yang sebenarnya.

5. Suhu pemotongan, keausan pahat, dan masa pakai pahat tidak terlalu terpengaruh oleh laju pengumpanan. Namun kecepatan potong akan sangat terpengaruh.

6. Kerang atau tanda pakan yang dihasilkan pada permukaan mesin tidak memiliki keterlibatan langsung dari kecepatan potong. Namun, tanda scallop pada permukaan produk jadi akan memiliki keterlibatan langsung dengan laju pengumpanan dan ini akan secara langsung mewakili kekasaran permukaan.

Bagan kecepatan potong dan laju pengumpanan berikut memberikan pemahaman visual yang lebih baik tentang perbedaannya.

Parameter	Kecepatan Pemotongan	Rasio Umpan
Generatrix dan Direktrix	Directrix dihasilkan oleh kecepatan potong	Generatrix dihasilkan oleh laju umpan
Satuan Gerak dan S pendek B bentuk	Diukur dalam meter per menit (m/mnt) atau kaki per menit (ft/min) dan dilambangkan dengan Vc	Diukur dalam meter per putaran (mpr) atau inci per putaran dan dilambangkan dengan s atau f
Keripik D arah	Tidak berpengaruh pada penyimpangan dari arah chip ortogonal	Mempengaruhi arah aliran chip yang sebenarnya
Memotong B Konsumsi Daya dan Daya	Mempengaruhi gaya potong dan konsumsi daya	Tidak mempengaruhi gaya potong dan konsumsi daya
Kekasaran Permukaan dan Tanda Kerang	Tidak terkait langsung dengan scalloping atau tanda yang dihasilkan pada permukaan mesin	Berhubungan langsung dengan tanda bergigi pada permukaan akhir
Suhu Pemotongan, Umur Alat, dan Keausan Alat	Sangat terpengaruh	Kurang terpengaruh

Bagaimana Cara Menentukan Kecepatan Umpan dan Kecepatan Pemotongan?

Bagan di atas mengungkapkan semua parameter yang diperlukan yang terlibat untuk menentukan kecepatan potong dan laju umpan. Untuk menentukan kecepatan potong dan umpan, kecepatan spindel adalah persyaratan dasar. Umpan akhir dapat diperoleh dengan mengikuti dua metode, pertama, dengan menentukan umpan per gigi, dan kedua, dengan menggunakan umpan per gigi ini, umpan alat dapat ditentukan.

Pertimbangan penting lainnya

Batas Kecepatan Spindle

Kaki permukaan per menit (SFM) berdasarkan bahan dan diameter pemotong akan diperlukan untuk menentukan kecepatan pemotong dalam RPM. Terkadang, dengan hitungan menit perkakas dan/atau kecepatan material tertentu, hasil perhitungan kecepatan menjadi tidak layak.

Dalam kasus seperti itu, masinis harus menjalankan pahat dengan kecepatan maksimum mesin yang nyaman dan beban chip yang diperlukan untuk diameter dipertahankan. Dengan ini, pada kecepatan tertinggi alat berat, parameter optimal dapat dicapai.

Jalur Non-Linear

Umumnya, laju umpan diasumsikan sebagai gerakan linier yaitu, jarak linier yang dipindahkan. Namun demikian, ada beberapa kasus di mana laju umpan akan dipertimbangkan dalam jalur interpolasi busur atau lingkaran (diameter luar atau diameter dalam). Saat kedalaman potong meningkat, ada peningkatan sudut keterlibatan pada pahat yang mengarah ke jalur non-linier. Keterlibatan alat ini lebih tinggi untuk sudut internal dibandingkan dengan sudut eksternal.

Interaksi Kecepatan Pemotongan dan Laju Umpan

Selama pemesinan, pahat pemotong memampatkan permukaan benda kerja dan menghilangkan lapisan tipis material dalam bentuk chip. Kecepatan relatif antara benda kerja dan pemotong diinginkan untuk mentransmisikan gaya tekan yang diperlukan. Kecepatan relatif utama dihasilkan oleh kecepatan potong, yang membantu dalam membayangkan pemindahan material.

Untuk membayangkan material yang dihilangkan dari permukaan benda kerja total, gerakan sinkron lain yang dikenal sebagai gerakan umpan harus diberikan ke pemotong atau benda kerja (berbeda untuk operasi penggilingan yang berbeda) di sepanjang arah yang diinginkan. Tindakan simultan dari laju pengumpanan dan kecepatan pemotongan bersama dengan gerakan pengumpanan ini akan memenuhi persyaratan dasar pemesinan.

Kesimpulan

Kecepatan dan umpan diperlukan untuk mengoptimalkan berbagai bagian parameter pemesinan CNC seperti umur pahat, konsumsi daya, waktu, dan kekasaran. Membuat interaksi kecepatan potong dan laju umpan sangat bermanfaat bagi produksi suku cadang mesin CNC. Jadi, untuk menentukan kecepatan dan umpan, para insinyur dan teknisi harus memahaminya sepenuhnya.

Di WayKen, teknisi dan teknisi kami yang berpengalaman tersedia untuk memenuhi kebutuhan permesinan yang berbeda untuk memastikan bahwa suku cadang dan produk yang Anda butuhkan diproduksi. Jika Anda khawatir tentang kecepatan potong dan laju umpan di suku cadang mesin CNC Anda, hubungi kami hari ini. Anda akan selalu mendapatkan suku cadang dengan mesin terbaik yang Anda harapkan.

FAQ

Apakah kecepatan potong dan kecepatan umpan sama?

Tidak, kecepatan potong dan laju umpan tidak sama. Kecepatan potong adalah kecepatan di mana alat pemotong bergerak melalui bahan yang dipotong. Laju umpan adalah kecepatan material yang sedang dipotong bergerak melewati alat pemotong.

Apa yang dimaksud dengan SFM dalam pemesinan?

SFM, juga disebut kecepatan permukaan, adalah singkatan dari Surface Feet per Minute dan merupakan ukuran umum kecepatan potong dalam pemesinan. Ini mewakili jumlah kaki yang dapat dilalui pahat melintasi benda kerja dalam satu menit. Semakin tinggi SFM, semakin cepat kecepatan potongnya.

Mengapa para insinyur dan masinis harus mempertimbangkan kecepatan potong dan kecepatan pengumpanan selama pemesinan CNC?

Para insinyur dan masinis harus mempertimbangkan kecepatan potong dan laju umpan selama pemesinan CNC karena secara langsung mempengaruhi kualitas produk jadi. Jika kecepatan potong terlalu lambat, maka material tidak akan terpotong dengan rapi dan berisiko menimbulkan gerinda atau ketidaksempurnaan lainnya.