Cara Mengurangi Defleksi Alat Dalam Pemesinan CNC
Defleksi pahat adalah salah satu tantangan umum dalam pemesinan CNC. Ini akan menyebabkan mesin berceloteh, menghancurkan permukaan akhir bagian yang diproses, dan menghancurkan akurasi dimensi. Umumnya, pahat ditempatkan dengan kuat di chuck, tetapi selama operasi, gaya reaksi material sering kali melebihi gaya operasi pahat, yang dapat mendorong atau membelokkan pahat ke arah yang tidak terduga.
Untuk menghasilkan suku cadang dengan presisi, presisi, dan permukaan akhir berkualitas tinggi, penting untuk meminimalkan deformasi pahat. Ketika gaya potong melebihi kekakuan pahat, terjadi defleksi pahat, yang menyebabkan pahat bengkok. Selama operasi, pahat mungkin tidak terasa bengkok, tetapi harus dibuktikan dalam pengujian akhir. Bagian yang dibuat dengan alat defleksi dapat berubah bentuk, melebihi toleransi, rentan terhadap perubahan, atau menunjukkan permukaan akhir yang “retak”.
Oleh karena itu, jika terjadi defleksi pahat, dapat menyebabkan beberapa kesalahan pada proses pemesinan CNC. Inilah sebabnya mengapa perlu dipahami sepenuhnya apa itu tool skew, apa penyebabnya, dan strategi untuk menguranginya. Artikel ini membahas semua faktor ini untuk meminimalkan kemiringan alat.
Apa itu defleksi pahat?
Deformasi pahat hanyalah namanya. Ini adalah penyimpangan alat dari keselarasan yang dimaksudkan. Alat pemotong permesinan CNC terpasang erat di chuck. Ini berarti bahwa salah satu ujung pahat tetap berada di dalam pencekam, sedangkan ujung pahat lainnya bebas atau kantilever. Karena dalam operasi pemesinan CNC, pahat selalu memberikan gaya pada benda kerja, sehingga material benda kerja juga memberikan tahanan. Alat CNC dipengaruhi oleh kekuatan operasi yang berbeda bersama dengan resistensi. Oleh karena itu, jika kekakuan pahat tidak dapat menahan gaya eksternal, pahat akan menyimpang dari keselarasan yang ditetapkan.
Defleksi pahat pasti akan menyebabkan kesalahan berikut pada pemesinan CNC.
Kegagalan bencana alat atau artefak
Kehabisan siklus hidup alat
Kesalahan ukuran
Permukaan kasar atau potensi kerusakan permukaan
Strategi untuk mencegah atau mengurangi defleksi pahat
Meskipun tool skew tidak dapat dihindari 100%, namun tetap dapat dikurangi dengan menggunakan beberapa strategi dan strategi. Teknisi CNC dapat menggunakan strategi yang telah terbukti berikut untuk mengurangi defleksi pahat selama bekerja.
Minimalkan panjang ekstensi:
Jarak antara titik kopling pahat CNC dan ujung operasi pahat disebut panjang ekstensi. Karena pahat dipasang sebagai balok kantilever, pahat selalu mengalami tegangan lentur dan gaya vertikal dan horizontal eksternal. Menurut teori tegangan balok kantilever, semakin pendek panjang overhang, semakin kecil pengaruh tegangan lentur. Berdasarkan konsep itu sendiri, minimalisasi panjang overhang pahat membantu mengurangi defleksi pahat. Faktor-faktor ini harus diimbangi dengan detail geometri bagian dan persyaratan pemrosesan.
Tingkatkan kekuatan inti alat:
Kekuatan inti pahat tergantung pada panjang dan jangkauan serulingnya. Perbedaan antara panjang alur dan ekstensi menentukan kekakuan inti. Oleh karena itu, untuk operasi pemesinan CNC dengan radial seragam, pahat alur panjang memiliki kinerja yang baik. Jika diameter inti dipertahankan lebih tebal, lebih banyak dinding material akan disediakan untuk menyerap tegangan geser, sehingga kekuatan dan kekakuan inti pada akhirnya akan meningkat.
Meningkatkan kekakuan pahat:
Dalam kategori kekakuan pahat, ada beberapa efek, termasuk kondisi pahat, material pahat, dan ukuran pahat dan jumlah bentuk bilah, diameter inti dan diameter dudukan pahat. Jika pahat sudah aus dan tumpul, efisiensi pemotongan akan berkurang, dan diperlukan lebih banyak tenaga untuk mencapai pemotongan dan penyelesaian yang sama seperti pahat tajam. Oleh karena itu, defleksi alat lebih banyak terjadi. Alat berkualitas tinggi yang terbuat dari bahan yang lebih kuat dapat mengurangi defleksi alat. Akhirnya, alat dengan diameter lebih besar, dan lebih khusus lagi diameter inti yang lebih besar, lebih sulit. Oleh karena itu, alat terbesar yang diizinkan oleh geometri bagian harus digunakan.
Tidak selalu mungkin untuk menggunakan alat yang lebih besar atau lebih pendek. Operasi tertentu mungkin memerlukan alat dengan jarak jauh atau alur panjang. Dalam kasus ini, alat harus sesuai dengan operasi. Untuk pemesinan dalam yang membutuhkan permukaan pemotongan terkecil, perkakas jarak jauh dengan diameter lebih besar dan gagang yang lebih keras lebih cocok. Di sisi lain, pengoperasian dinding mulus membutuhkan alat slot panjang.
Singkatnya, mengoptimalkan pemilihan pahat dan geometri pengaturan untuk meminimalkan panjang yang tidak didukung dan memaksimalkan kekakuan pahat dapat mengurangi defleksi pahat, sehingga meningkatkan kualitas bagian dan mengurangi biaya pahat.
Ini adalah strategi untuk mengurangi defleksi pahat selama pemesinan CNC. Namun, mesin CNC berkualitas tinggi, perkakas berkualitas tinggi, dan operator berpengalaman pada akhirnya dapat membantu mengurangi defleksi pahat.
