Perbedaan Antara Rake Angle dan Clearance Angle of Cutting Tool

Pemesinan konvensional atau operasi pemotongan logam dilakukan untuk secara bertahap menghilangkan lapisan material berlebih dari benda kerja untuk memberikan bentuk, dimensi, dan penyelesaian yang diinginkan. Pemindahan material diwujudkan dengan bantuan alat kecil yang disebut cutter atau alat potong. Selama pemesinan, pemotong serta benda kerja dipasang secara kaku pada perkakas mesin dengan bantuan berbagai pengaturan. Kecepatan relatif antara pemotong dan benda kerja juga diperlukan untuk memotong material secara terus menerus dan hal yang sama diberikan melalui kecepatan potong, umpan dan kedalaman potong. Pemotong sebenarnya memampatkan lapisan tipis bahan dan secara bertahap menghilangkannya dalam bentuk keripik. Geometri yang tepat termasuk ujung tombak yang tajam dan material yang kompatibel juga sangat diperlukan untuk pemindahan material tanpa gangguan dan efisien.

Geometri pemotong menunjukkan kemiringan atau orientasi berbagai permukaan titik pahat. Alat potong terdiri dari tiga permukaan titik pahat—permukaan garu, permukaan sayap utama, dan permukaan sayap bantu. Berbagai sudut digunakan untuk menunjukkan kemiringan permukaan tersebut dalam arah yang berbeda. Ada juga beberapa standar nasional dan internasional yang secara jelas mendefinisikan berbagai fitur pemotong termasuk berbagai sudut. Informasi tersebut dikumpulkan dengan cara tertentu untuk disajikan dalam bentuk tanda tangan alat. Beberapa bidang juga digunakan untuk membantu pengukuran yang jelas dari sudut-sudut ini. Secara umum, kemiringan permukaan rake ditunjukkan oleh sudut rake; sedangkan kemiringan permukaan sayap ditunjukkan oleh sudut clearance.

Menurut definisi, sudut penggaruk adalah sudut orientasi permukaan rake pemotong dari bidang referensi dan diukur pada bidang lain. Ini mungkin memiliki nilai positif, negatif atau bahkan nol; namun, biasanya bervariasi antara +15° hingga -15°. Ini adalah salah satu sudut penting yang menentukan kekuatan ujung pahat, gaya potong, konsumsi daya, deformasi geser, dan juga kemampuan mesin. Sebaliknya, sudut bebas adalah sudut kemiringan permukaan sisi pemotong dari vektor kecepatan dan diukur pada bidang lain. Itu harus memiliki nilai positif dan biasanya berkisar antara +3° hingga +15°. Berbagai perbedaan antara sudut penggaruk dan sudut jarak bebas dari alat pemotong diberikan di bawah ini dalam bentuk tabel.

Tabel:Perbedaan antara sudut rake dan sudut jarak bebas

Tujuan dasar: Sudut garu menampilkan kemiringan permukaan garu alat pemotong dari bidang referensi. Karena permukaan rake adalah permukaan aliran chip, maka sudut rake juga menunjukkan arah aliran chip. Di sisi lain, sudut bebas menunjukkan kemiringan permukaan sayap pahat dari vektor kecepatan potong. Sudut ini tidak memiliki pengaruh langsung pada aliran chip. Namun, kedua sudut dapat diukur pada bidang (arah) yang berbeda untuk mendapatkan gambaran yang jelas tentang kemiringan permukaan yang sesuai.

Nilai sudut ini: Pemotong mungkin memiliki sudut rake positif, negatif atau nol, masing-masing memiliki signifikansi dan keunggulan khusus pada kinerja pemesinan. Misalnya, penggaruk positif menawarkan ujung tombak yang tajam dan dengan demikian geser akan terjadi dengan mulus yang membutuhkan upaya minimal. Sebagai alternatif, penggaruk negatif menawarkan ujung pahat yang lebih kuat dan dengan demikian pahat dapat menahan gaya potong yang lebih tinggi. Namun, sudut celah pemotong tidak boleh negatif atau bahkan nol karena, dalam skenario seperti itu, permukaan sisi pahat akan bergesekan dengan permukaan akhir produk. Biasanya sudut rake bervariasi antara +15° hingga -15° dan sudut jarak bebas bervariasi antara +3° hingga +15°.

Peran pada deviasi chip, kualitas dan akurasi produk: Sudut rake secara langsung mempengaruhi arah aliran chip dan deformasi geser chip. Sebuah rake negatif akan meningkatkan deformasi geser dan dengan demikian ketebalan chip akan meningkat. Koefisien reduksi chip, disingkat CRC, juga akan lebih tinggi dengan rake negatif. Namun, peran tersebut tidak signifikan terhadap kualitas dan akurasi dimensi komponen mesin. Sudut clearance memainkan peran penting dalam faktor-faktor tersebut. Sudut jarak bebas yang lebih rendah dapat sangat menghambat kualitas permukaan karena gesekan ekstrim antara permukaan akhir pekerjaan dan permukaan sisi pemotong.

Mekanika pemesinan dan peran sudut penggaruk: Sudut penggaruk secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi sejumlah besar faktor termasuk regangan geser, gaya potong, torsi atau dorong pemesinan, konsumsi daya, jenis dan warna serpihan, dll. Sebenarnya ini adalah salah satu parameter penting di seluruh mekanika pemesinan. Sudut clearance memainkan peran yang tidak signifikan dalam analisis tersebut.

Built up edge (BUE) dan efeknya: Sementara pemesinan bahan ulet dengan kontak pahat chip yang lebih lama, embrio kerja atau material chip dapat menempel pada ujung pahat di lokasi yang paling menguntungkan dan selanjutnya tumbuh hingga menjadi lebih besar dan membawa serpihan yang mengalir. Kehadiran material yang tidak diinginkan pada ujung pahat mengubah sudut rake menjadi sangat negatif. Akibatnya deformasi geser dan gaya potong dapat meningkat, yang biasanya tidak diinginkan. Namun, sudut jarak bebas tetap tidak berubah oleh BUE.

Perbandingan ilmiah antara rake angle dan clearance angle disajikan dalam artikel ini. Penulis juga menyarankan Anda untuk membaca referensi berikut untuk pemahaman topik yang lebih baik.

• Permesinan dan Peralatan Mesin oleh A. B. Chattopadhyay (1 ^st edisi, Wiley).
• Apa itu Rake Angle di Alat Pemotong? Nama, Efek, Fungsi &Nilai oleh minaprem.com.
• Sumber gambar:www.minaprem.com.