Apa itu Tool Life? Cara Mengoptimalkan Perkakas dengan Data Mesin

Biaya perkakas yang dikombinasikan dengan membuang bagian-bagian yang rusak menjadikan memperpanjang umur pahat menjadi tujuan penting bagi perusahaan pemotongan logam. Pemesinan tradisional mengandalkan pengaturan yang ditentukan secara eksperimental untuk menentukan masa pakai alat mesin. Operator dapat mencatat jumlah suku cadang hingga alat gagal atau mulai berkembang dari suku cadang tertentu. Rata-rata jumlah bagian ini dapat digunakan untuk menetapkan ambang batas umur alat. Atau, mereka dapat menggunakan jumlah suku cadang yang disediakan OEM alat mesin untuk menetapkan irama pergantian alat.

Solusi ini tidak akurat, yang mengarah ke salah satu dari dua hal:

• Alat kurang dimanfaatkan, artinya alat diganti sebelum mencapai akhir masa pakainya
• Alat digunakan secara berlebihan, mengakibatkan bagian yang tidak terpakai dan waktu henti

Pemantauan alat memungkinkan produsen untuk memantau dan mengoptimalkan masa pakai alat mereka untuk memastikan mereka bisa mendapatkan ROI terbesar dari alat mereka tanpa harus menanggung konsekuensi kegagalan alat yang fatal.

Apa itu Umur Alat?

Umur alat mengacu pada masa manfaat alat mesin. Ini dapat dinyatakan dalam jumlah bagian yang baik yang mampu dikerjakan oleh alat tertentu. Setelah alat aus hingga bagian-bagian yang dibuat tidak sesuai spesifikasi, masa pakai alat tersebut akan berakhir secara efektif dan alat tersebut harus diganti.

Keausan pahat, kegagalan pahat, dan masa pakai pahat adalah kenyataan dari pemesinan cnc. Semua alat mengalami keausan alat dan pada akhirnya akan gagal jika terus bekerja. Namun, dalam mengelola masa pakai alat secara efektif, produsen dapat mendorong penggunaan peralatan mesin mereka yang paling efisien.

Satu-satunya cara yang mungkin untuk meningkatkan masa pakai alat mesin sekaligus mencegah komponen bekas dan kegagalan adalah dengan mengumpulkan data alat mesin dan menggunakannya untuk menentukan kapan penggantian alat harus dilakukan.

Semua alat memiliki kurva masa pakai yang dapat diprediksi – periode waktu yang diharapkan alat untuk bertahan dan menghasilkan suku cadang dengan standar kualitas yang diinginkan. Namun, umur pahat bisa sulit ditentukan secara akurat, terutama jika dilakukan secara manual, karena berbagai macam faktor yang mempengaruhi masa pakai pahat. Misalnya, bahan yang sedang dikerjakan, jenis pemotongan, kecepatan dan kecepatan pengumpanan, dll.

Sumber

7 Cara Meningkatkan Umur Alat

Meskipun tidak ada alat yang bertahan selamanya, ada banyak faktor yang memengaruhi masa pakai alat. Berikut adalah beberapa metode untuk mengurangi keausan alat:

1. Gunakan Kecepatan dan Umpan yang Sesuai

Saat pahat berputar, mengebor, atau memotong pada kecepatan potong yang ditetapkan, pahat juga melintasi sepanjang benda kerja. Menggunakan pengaturan kecepatan dan umpan yang tepat akan meningkatkan masa pakai alat secara signifikan. Meskipun waktu pemotongan aktual selalu menjadi pertimbangan, pengaturan yang tepat untuk kecepatan dan pengumpanan dapat memperpanjang masa pakai alat.

2. Oleskan Cairan Pemotongan

Proses pemotongan menghasilkan banyak panas karena kontak logam-ke-logam. Jenis cairan pemotongan yang tepat dan jumlah aplikasi cairan yang tepat akan memperpanjang umur pahat.

3. Jangan Memotong Ulang Keripik

Keripik adalah cara untuk mengeluarkan material logam dari benda kerja setelah dipotong. Mereka juga membawa kelebihan panas yang dihasilkan selama pemotongan. Namun pengaturan harus benar untuk mencegah pemotongan ulang chip yang mengakibatkan peningkatan keausan sisi, keausan kawah, dan penyebab keausan pahat lainnya.

4. Gunakan Alat yang Tepat

Kompleksitas benda kerja, kekasaran permukaan, akurasi pemesinan yang diperlukan, persyaratan toleransi untuk bagian yang sudah jadi, dan pertimbangan lainnya sangat penting. Misalnya, beberapa benda kerja mungkin cukup kuat untuk membutuhkan pahat baja berkecepatan tinggi. Mengetahui parameter ini akan membantu memilih alat yang tepat untuk kombinasi faktor.

5. Mendistribusikan Keausan pada Yang Tercanggih

Program dan rencana pemotongan harus dirancang untuk memanfaatkan sebanyak mungkin keunggulan. Fokus terus menerus pada satu bagian pahat dapat meningkatkan keausan pahat.

6. Kontrol Kehabisan

Usia peralatan dapat mempengaruhi runout dalam permesinan. Mesin modern mungkin memiliki pemegang alat otomatis. Dudukan pahat ini memastikan penempatan dan pengamanan pahat yang tepat. Untuk alat berat yang lebih tua, runout berasal dari ketidaksejajaran atau pengamanan bagian tengah poros pahat relatif terhadap garis tengah sumbu tengah dan dapat mengakibatkan bagian yang terkelupas dan masa pakai pahat yang lebih rendah.

7. Kontrol Defleksi

Saat pembentukan panas dan pemotongan sedang berlangsung, gaya pemotongan yang luar biasa terjadi karena karakteristik material mempengaruhi pahat dan benda kerja. Keripik yang terbentuk sebagai logam dikeluarkan dan keluar dari benda kerja terdorong ke belakang saat menumpuk. Jika variabel tidak benar, ini dapat membengkokkan atau membelokkan alat.

Faktor yang Mempengaruhi Umur Alat

Menggunakan perhitungan kurva umur alat seperti Persamaan Umur Alat Taylor, faktor yang berbeda dapat diplot untuk memproyeksikan kurva umur alat yang berbeda untuk alat tergantung pada kombinasi variabel yang berlaku. Ini termasuk:

Tingkat Pemotongan

Lebih cepat tidak selalu lebih baik. Kekerasan benda kerja, material pahat yang berbeda, kerumitan pemotongan, dan faktor lainnya berarti tingkat optimal untuk setiap kombinasi faktor.

Rasio Umpan dan Kedalaman Pemotongan

Seperti kecepatan potong, laju umpan dan kedalaman potong juga dapat dioptimalkan. Dan titik optimal itu akan ditentukan oleh agresivitas potongan yang dibutuhkan.

Kekerasan Benda Kerja

Alat yang digunakan untuk memotong bahan yang sangat keras akan lebih cepat aus daripada yang digunakan untuk memotong logam yang lebih lunak. Kekerasan benda kerja yang berbeda dapat memicu jenis keausan pahat yang berbeda. Tepi yang terbentuk dapat terjadi pada logam lunak seperti aluminium. Logam seperti titanium dapat menyebabkan kegagalan fatal pada alat yang salah.

Bahan Alat

Seperti kekerasan benda kerja, material pahat harus memiliki karakteristik kinerja yang memenuhi atau melampaui potongan potong. Beberapa alat dapat dikeraskan secara khusus untuk bekerja dengan material baja yang dikeraskan seumur hidup atau logam eksotis seperti titanium. Tetapi mereka juga harus dirancang untuk bekerja dengan logam yang memiliki permukaan akhir yang buruk.

Jenis Pemotongan

Beberapa alat pemotong memberikan abrasi ringan untuk menghasilkan permukaan akhir. Yang lain lebih agresif. Seperti kecepatan potong dan kecepatan makan, jenis pemotongan harus dipertimbangkan dalam merencanakan kurva masa pakai pahat dan mengurangi keausan.

Menggunakan MachineMetrics untuk Memperpanjang dan Mengoptimalkan Umur Alat

MachineMetrics Tool Monitoring menangkap data alat berat langsung dari kontrol alat berat, memberikan data real-time yang akurat tentang kinerja dan kesehatan alat berat. Data dapat dikumpulkan untuk memantau alat mesin dan mengembangkan ambang batas ketika kegagalan alat sudah dekat.

Menggunakan ambang batas untuk menentukan kapan alat mencapai akhir masa pakainya sehingga dapat diubah.

Selanjutnya, data ini dapat digunakan untuk mengembangkan algoritme untuk memprediksi dan mencegah kegagalan alat mesin yang fatal. Daripada mengumpulkan jumlah suku cadang secara manual atau menggunakan rekomendasi umur alat dari OEM, pengguna dapat memanfaatkan data alat mesin yang akurat untuk menetapkan parameter umur alat yang lebih efektif.

Analisis alat mesin dapat dimanfaatkan untuk mengoptimalkan proses di sekitar alat berat, memungkinkan komunikasi dan otomatisasi yang mendukung maksimalisasi masa pakai alat. Misalnya, operator dapat diberi tahu tentang kegagalan alat yang akan segera terjadi untuk secara proaktif mengganti alat mesin.

Ini memastikan beberapa manfaat utama:

• Kegagalan alat yang fatal dapat dihindari
• Pengurangan waktu henti akibat kegagalan alat atau kegagalan alat yang berlebihan
• Masa pakai alat dimaksimalkan untuk memastikan ROI terbaik dari investasi alat Anda
• Produk berkualitas lebih tinggi dengan hasil first pass yang lebih besar

Studi Kasus:Bagaimana Pemesinan BC Memprediksi dan Mencegah Kegagalan Alat

“Sebelumnya, kami sering kehilangan sepertiga dari nilai suku cadang kami, belum lagi menghabiskan setidaknya satu jam untuk memilah-milah suku cadang untuk mengidentifikasi memo. Sejak menggunakan teknologi kerusakan alat prediktif MachineMetrics, pemborosan tersebut telah dihilangkan.”

- Mike Driskell, Insinyur Manufaktur, Pemesinan BC

BC Machining, produsen suku cadang logam fabrikasi, memproduksi skrap dalam jumlah besar sehingga mereka terpaksa menjalankan mesin mereka pada kapasitas 200% hanya untuk mencapai tujuan produksi mereka. Tanpa wawasan tentang kapan perkakas aus atau akan rusak, BC Machining mengakumulasikan biaya yang signifikan dari memproduksi skrap dan mengganti perkakas yang rusak.

Untuk mencegah produksi sisa dan memaksimalkan masa pakai alat, mereka bermitra dengan MachineMetrics. Baca studi kasus kami untuk mempelajari bagaimana BC Machining secara virtual menghilangkan sisa dari keausan pahat, mengurangi waktu penggantian secara signifikan, dan menghemat $72k per mesin per tahun.

Baca studi kasus selengkapnya.