Feed Rate vs. Kecepatan Pemotongan: Parameter Kunci Pemesinan CNC Dijelaskan

Pemesinan CNC adalah proses manufaktur pengurangan material yang melibatkan pengelupasan chip material hingga produk akhir terbentuk. Oleh karena itu, pemesin perlu mengetahui sejumlah besar material yang akan dicabut mesin dalam satu putaran dan kecepatan gerak mesin CNC. Di sinilah perbedaan antara feed rate dan kecepatan pemotongan menjadi penting.

Saat merancang bagian untuk pemesinan CNC, mempertimbangkan parameter ini sangat penting. Ini karena parameter ini memastikan optimasi berbagai bagian dalam proses pemesinan CNC. Sementara kecepatan pemotongan lebih penting dalam mengoptimalkan faktor seperti umur alat dan konsumsi daya, feed rate sangat penting dalam menentukan waktu pemesinan dan kekasaran permukaan area yang selesai. Artikel ini akan membandingkan feed rate vs. kecepatan pemotongan dan menjelaskan cara menurunkan masing-masingnya.

Apa itu Kecepatan Pemotongan?

Kecepatan pemotongan umumnya didefinisikan sebagai kecepatan relatif antara permukaan workpiece dan alat pemotong. Beberapa ahli juga mendefinisikannya sebagai seberapa cepat workpiece bergerak melewati tepis pemotong alat. Pemesin mengukurnya dalam meter per menit (m/min) atau kaki per menit (ft/min). Kecepatan pemotongan adalah faktor yang cukup penting dalam penetapan parameter lain pemesinan CNC, seperti suhu pemotongan, konsumsi daya, umur alat, dll. Pengaruhnya terhadap parameter ini merupakan perbedaan signifikan antara feed rate dan kecepatan pemotongan.

Diperlukan untuk memastikan bahwa kecepatan pemotongan optimum sehingga proses pemesinan CNC akan menghasilkan bagian terbaik. Namun, mungkin untuk memprediksi kecepatan pemotongan optimum untuk proses pemesinan CNC tertentu dengan mempertimbangkan faktor-faktor lain. Contoh faktor-faktor tersebut meliputi:

Kekakuan Workpiece

Salah satu faktor paling penting yang menentukan kecepatan pemotongan adalah kekakuan material yang dipotong. Semakin keras material, semakin lambat kecepatan pemotongan, dan sebaliknya. Misalnya, pemesinan material seperti steel akan memerlukan kecepatan pemotongan yang lebih rendah dibandingkan aluminium.

Material Alat Pemotong

Ada berbagai alat borong yang digunakan untuk berbagai pemesinan CNC. Setiap alat ini juga terbuat dari material yang berbeda, sehingga memiliki properti kekakuan yang berbeda. Material alat pemotong akan memiliki dampak signifikan terhadap kecepatan pemotongan yang digunakan dalam proses pemesinan. Jika material pemotong memiliki kekuatan tinggi, pemesin dapat menggunakan kecepatan pemotongan tinggi dengan sedikit kerugian. Namun, material alat pemotong yang lebih lunak cenderung aus lebih cepat dengan kecepatan pemotongan yang lebih tinggi. Ini akan mengakibatkan umur alat yang lebih pendek.

Umur Alat yang Diharapkan

Seberapa lama pemesin ingin alatnya bertahan adalah faktor lain yang penting dalam menentukan kecepatan pemotongan. Ini akan mencakup pertimbangan variabel seperti seberapa besar biaya alat dan biaya alat dibandingkan dengan jumlah bagian yang dihasilkan. Jika variabel seperti ini menguntungkan, maka kecepatan tinggi mungkin dapat digunakan.

Apa itu Feed Rate?

Feed rate adalah jarak yang ditempuh alat pemotong selama satu putaran spindle. Ini juga didefinisikan sebagai kecepatan di mana cutter diteruskan terhadap workpiece. Diukur dalam inch per putaran atau milimeter per putaran (ipr atau mpr) untuk proses turning dan boring. Namun, pemesin menggunakan inches per menit atau milimeter per menit (ipm atau mpm) untuk proses milling. Dalam menghitung feed rate, pemesin mempertimbangkan jumlah flutes (atau gigi) yang dimiliki alat pemotong dan menghitung feed rate untuk setiap gigi.

Feed rate juga mempengaruhi faktor-faktor yang sama yang dipengaruhi oleh kecepatan pemotongan. Perbedaannya hanya pada tingkat pengaruhnya yang lebih ringan. Namun, feed rate penting dalam penampilan estetika akhir bagian yang dipesan (yaitu, finishing permukaan bagian yang dipesan). Oleh karena itu, optimasinya juga cukup penting dalam proses pemesinan CNC. Untuk menentukan nilai optimumnya, pemesin mempertimbangkan faktor-faktor seperti di bawah ini:

Lebar Potong

Setiap lebar potong yang kurang dari setengah diameter menyebabkan chip thinning. Chip thinning adalah cacat manufaktur di chipload (jumlah material yang dipotong oleh alat dalam satu putaran) berkurang. Chip thinning dapat menyebabkan lead time yang lebih lama; oleh karena itu penting untuk menghindarinya. Selain itu, meningkatkan feed rate akan membantu mengurangi efek chip thinning, sehingga meningkatkan produktivitas dan umur alat.

Faktor-faktor lain yang mungkin mempengaruhi feed rate meliputi:

• Tipe alat.
• Daya yang tersedia di spindle mesin.
• Kekuatan workpiece.
• Threads per inch (TPI) untuk taps, die heads, dan alat threading, dll.

Apa Perbedaan Antara Feed Rate dan Kecepatan Pemotongan?

Karena definisi yang hampir sama untuk kedua parameter ini, mungkin untuk membingungkannya satu sama lain. Beberapa pemesin juga akan menyebut parameter ini sebagai perbedaan antara speeds and feeds. Ada beberapa faktor praktis yang menjadi perbedaan antara feed rate dan kecepatan pemotongan. Contoh faktor-faktor tersebut meliputi:

Suhu Pemotongan dan Umur Alat

Suhu pemotongan adalah faktor krusial yang membuktikan perbedaan antara feed rate dan kecepatan pemotongan. Ini karena suhu pemotongan yang lebih tinggi dapat mengganggu parameter seperti umur alat bagian dan finishing permukaan. Tingkat pengaruh kedua parameter terhadap suhu pemotongan dan umur alat membedakan keduanya satu sama lain. Feed rate memiliki efek yang lebih rendah terhadap suhu pemotongan dan umur alat dibandingkan kecepatan pemotongan. Oleh karena itu, perbedaan antara feed rate dan kecepatan pemotongan adalah tingkat pengaruhnya terhadap suhu pemotongan dan umur alat.

Kekasaran Permukaan dan Tanda Scallop

Tanda scallop juga dikenal sebagai tanda feed. Tanda-tanda ini selalu menyertai prototipe dan bagian pemesinan CNC, dan merupakan penyebab utama kekasaran permukaan. Feed rate memiliki pengaruh langsung terhadap tanda scallop yang ada pada bagian apa pun. Oleh karena itu, semakin tinggi feed rate, semakin tinggi tingkat tanda scallop dan kekasaran permukaan. Namun, kecepatan pemotongan tidak mempengaruhi tanda scallop; oleh karena itu tidak mempengaruhi finishing permukaan.

Directrix dan Generatrix

Dalam geometri, generatrix adalah titik atau permukaan yang menghasilkan bentuk baru saat dipindahkan sepanjang bagian tertentu. Jalur yang ditempuh generatrix adalah directrix. Dalam pemesinan, tujuan dasar adalah menciptakan permukaan geometri dengan finishing yang estetis dan akurasi yang lebih tinggi. Oleh karena itu, kedua parameter ini diperlukan dalam proses pemesinan. Perbedaan antara speeds and feeds adalah bahwa kecepatan pemotongan menyediakan generatrix sementara gerak feed menyediakan directrix. 

Faktor lain yang membedakan antara feed rate dan kecepatan pemotongan meliputi:

• Satuan pengukuran.
• Dampak pada gaya pemotongan dan konsumsi daya.
• Gerak yang menghasilkan kecepatan pemotongan dan feed rate berbeda (gerak pemotongan dan gerak feed, masing-masing).

Cara Menentukan Kecepatan Pemotongan dan Feed Rate

Gambar ini menunjukkan semua parameter yang terlibat dalam penetapan kecepatan pemotongan dan feed rate. Anda akan memperhatikan bahwa kecepatan spindle adalah dasar untuk menentukan baik kecepatan pemotongan maupun feed rate. Selain itu, feed rate melibatkan dua rumus sebelum sampai pada jawaban akhir. Pertama, Anda harus menentukan feed per tooth. Nilai tersebut kemudian digunakan untuk menentukan feed rate alat pemotong.

Kesimpulan

Menentukan feed rate dan kecepatan pemotongan yang optimum mungkin menjadi faktor yang meningkatkan proses pemesinan CNC Anda untuk mendapatkan bagian yang dipesan dengan baik. Namun, tidak perlu Anda khawatir tentang masalah produksi apa pun saat Anda outsource ke RapidDirect. Dengan pemesin dan programmer mesin CNC yang berpengalaman, Anda akan selalu mendapatkan bagian yang dipesan terbaik setiap kali bekerja dengan kami. Jadi, hubungi RapidDirect hari ini untuk semua kebutuhan pemesinan CNC Anda.