Perbedaan Antara Jari-jari Tepi dan Jari-jari Hidung Alat Pemotong
Pemesinan atau pemotongan logam adalah salah satu proses manufaktur subtraktif di mana kelebihan bahan secara bertahap dihilangkan dalam bentuk serpihan dari blanko yang telah dibentuk sebelumnya menggunakan alat pemotong untuk memberikan bentuk, ukuran, dan permukaan akhir yang diinginkan. Untuk terus-menerus menghilangkan (memotong) lapisan material, pemotong bermata tajam sangat diperlukan. Selama pemesinan, gerakan relatif disediakan antara benda kerja dan pahat dalam arah tertentu berdasarkan geometri fitur yang diinginkan dan operasi yang dipilih. Jadi pemotong memampatkan lapisan tipis bahan pada ujungnya dan kemudian memotongnya. Karena seluruh aksi geser material diwujudkan oleh pemotong ini, maka geometri, orientasi, dan materialnya adalah tiga faktor penting yang memengaruhi kinerja pemesinan secara keseluruhan.
Apa yang termasuk dalam geometri pemotong?
Geometri pahat berhubungan dengan berbagai fitur geometri pahat potong yang secara langsung memengaruhi kemampuan dan kinerja pemesinan. Ada bentuk dasar pemotong untuk setiap operasi pemesinan; namun, banyak fitur geometris dapat bervariasi dalam batas tertentu untuk memberikan hasil optimal dalam kondisi tertentu yang mempertahankan bentuk dasar tidak berubah. Fitur tersebut juga ditampilkan secara standar dalam berbagai sistem penunjukan alat (misalnya, ASA, ORS, NRS, MRS, dll.).
Rake surface dan flank surface adalah dua permukaan penting dari setiap cutter dan kemiringannya masing-masing ditunjukkan dengan bantuan sudut rake dan clearance angle. Pemotong tertentu juga dapat memiliki lebih dari satu permukaan sayap dan karenanya disebut sebagai permukaan sayap primer dan tambahan dan sudut yang sesuai sebagai sudut jarak bebas primer dan tambahan. Pemotong tertentu mungkin memiliki sudut yang bervariasi berdasarkan arah (atau bidang) yang diukur dan hal yang sama juga tercermin dalam tanda tangan pahat (misalnya, penggaruk samping dan penggaruk belakang—keduanya menunjukkan kemiringan permukaan penggaruk tetapi dalam arah yang berbeda).
Selain sudut penggaruk dan jarak bebas, tanda tangan pahat juga dapat menampilkan informasi lain seperti radius hidung. Namun, geometri pahat dapat mencakup informasi relevan lainnya selain dari yang ditemukan dalam tanda tangan pahat. Jari-jari tepi adalah salah satu contoh penting.
Konsep tepi dan hidung pemotong
Secara fisik tepi terjadi ketika dua permukaan padat berpotongan dan hidung terjadi ketika tiga atau lebih permukaan padat berpotongan bersama. Dalam pemotong juga, tepi muncul di mana permukaan rake dan permukaan sayap berpotongan dan hal yang sama disebut sebagai tepi potong. Jika pemotong berisi dua permukaan sayap, dua tepi potong akan dihasilkan—mata potong utama (persimpangan antara permukaan rake dan permukaan sayap utama) dan mata potong bantu (persimpangan antara permukaan rake dan permukaan sayap bantu). Pemotong dapat berisi satu atau lebih tepi potong dan karenanya pemotong dapat diklasifikasikan sebagai alat pemotong titik tunggal dan multititik.
Ketika tiga permukaan titik pahat (penggaruk, sayap utama dan sayap bantu) berpotongan bersama, hidung pemotong muncul. Selama pemesinan, hidung ini tetap bersentuhan fisik dengan benda kerja dan mengalami tekanan dan gesekan yang ekstrem.
Apa itu radius tepi?
Tidak ada tepi yang benar-benar tajam. Meskipun sangat tajam, tidak dapat diukur secara akurat karena setiap alat ukur memiliki kemampuan yang terbatas. Faktanya, ketajaman tidak bisa diukur secara langsung. Ini adalah kebulatan tepi yang diukur dan ketajaman berbanding terbalik dengan kebulatan. Semakin tinggi kebulatan atau radius tepi, semakin tidak tajam. Jadi kebulatan adalah pengukuran kuantitatif jari-jari tepi; sedangkan ketajaman adalah pengukuran kualitatif berdasarkan nilai kebulatan.
Nilai radius tepi: Meskipun batas minimum teoritis untuk kebulatan adalah jari-jari atom dari bahan yang bersangkutan, secara praktis tepi seperti itu akan memiliki kekuatan yang sangat rendah dan dengan demikian tidak memiliki aplikasi. Hal ini menunjukkan bahwa mata potong yang sangat tajam (radius sangat rendah) akan memiliki kekuatan yang rendah dan dengan demikian akan cepat patah selama pemesinan. Dengan demikian, kebulatan yang sesuai disediakan di setiap tepi pemotong agar tidak cepat rusak atau tumpul. Nilai radius tepi biasanya bervariasi antara 0,5 – 10µm untuk perkakas mikro dan presisi dan 10 – 500µm untuk perkakas konvensional.
Efek radius tepi pada pemesinan makro: Dalam pemesinan skala makro konvensional seperti pembubutan, penggilingan, pengeboran, dll., parameter ini memiliki pengaruh yang tidak signifikan terhadap kinerja pemesinan keseluruhan karena ketebalan chip yang belum dipotong jauh lebih besar daripada radius tepi. Biasanya ketebalan chip yang belum dipotong adalah 0,2 – 2mm, sedangkan radius tepi 0,5 – 10µm; itu berarti 500 – 1000 kali lebih besar. Karena ini adalah parameter sepele dalam pemesinan konvensional, sehingga tidak dimasukkan ke dalam tanda tangan pahat dari pemotong yang sesuai.
Efek radius tepi pada pemesinan mikro: Namun, ketika pemesinan dilakukan dalam skala mikro atau nano maka radius tepi menjadi salah satu parameter utama yang mempengaruhi kemampuan pemotongan dan kualitas permukaan mesin. Dalam kasus seperti itu, radius tepi menjadi sebanding dengan ketebalan chip yang belum dipotong. Misalnya, dalam pemotong penggilingan mikro (micro end mill), radius tepi biasanya 2 – 5µm, sedangkan laju umpan (setara dengan ketebalan chip yang belum dipotong di penggilingan akhir) hanya 0,5 – 10µm/flute. Demikian pula, dalam radius tepi pembubutan berlian (pemesinan presisi) adalah salah satu parameter yang signifikan. Berbagai investigasi telah mengungkapkan bahwa kedalaman minimum pemotongan harus berada dalam 10 – 50% (berdasarkan parameter lain) dari radius tepi untuk menghilangkan material secara efisien di setiap lintasan.
Apa itu radius hidung?
Pada pahat potong, hidung merupakan hasil perpotongan antara permukaan rake, permukaan sayap utama dan permukaan sayap bantu. Seperti biasa itu tidak bisa sangat tajam dan satu kebulatan yang sesuai disediakan di ujung pahat. Jari-jari hidung yang membulat ini, jika diukur pada bidang referensi, memberikan nilai radius hidung. Ini adalah salah satu parameter penting untuk pemesinan konvensional juga karena nilainya mendekati ketebalan chip yang belum dipotong.
Nilai radius hidung: Biasanya radius hidung pemotong konvensional bervariasi antara 0,8 – 2mm; sedangkan ketebalan chip yang belum dipotong bisa 0,2 – 2mm. Untuk pemotong mikro, radius hidung jauh lebih kecil, biasanya beberapa puluh mikron.
Perbandingan ilmiah antara radius tepi dan radius hidung disajikan dalam artikel ini. Sebagai kesimpulan dapat dikatakan bahwa jari-jari yang disediakan pada ujung tombak pada dasarnya adalah jari-jari tepi dan jari-jari yang disediakan pada ujung pahat disebut sebagai radius hidung. Dalam pemesinan skala makro konvensional, radius tepi memiliki pengaruh yang tidak signifikan tetapi dalam pemesinan skala mikro atau presisi itu adalah salah satu parameter dominasi. Namun, radius hidung selalu memengaruhi kinerja pemesinan.
