Menguasai Penggilingan Benang:Teknik Penguliran CNC Ahli &Praktik Terbaik

Apa itu Penggilingan Benang?

Kita akan mulai dengan pengenalan teknis tentang thread milling. Ini adalah jenis operasi penggilingan yang membuat ulir internal atau eksternal menjadi benda kerja menggunakan pemotong penggilingan ulir. Dalam penggilingan ulir, pahat berputar (sebagai proses penggilingan) dan mengikuti jalur pahat heliks.

Penggilingan benang CNC adalah proses presisi tinggi karena alat pemotong bergerak berkoordinasi dengan sumbu mesin, memanfaatkan teknik interpolasi canggih. Penguliran CNC menawarkan banyak kontrol dan keserbagunaan kepada pengguna, selain menjadi alternatif yang lebih aman dibandingkan operasi penguliran lainnya.

Parameter Utama dalam Penggilingan Benang

Threading adalah proses penggilingan yang kompleks dengan beberapa parameter inti. Parameter tersebut berhubungan dengan proses pemotongan dan juga gerak sinkron antara pahat dan benda kerja.

Bagian berikut menjelaskan parameter penting thread milling.

Pitch Utas

Thread pitch bisa dibilang merupakan parameter yang paling menentukan untuk operasi threading. Setiap desain thread memiliki thread tertentu, yang menentukan seberapa jauh jarak thread yang berdekatan.

Alat pemotong harus bergerak maju sesuai dengan definisi jarak ulir untuk memotong jarak ulir yang benar. Hal ini biasanya berdampak pada jalur pahat dan perencanaan gerakan heliks dalam fase proses pemrograman CAM.

Kecepatan Spindel

Kecepatan spindel menentukan seberapa cepat pahat berputar sepanjang porosnya. Satuan umum untuk kecepatan spindel adalah Revolutions per Minute (RPM). Ahli mesin memilih kecepatan spindel berdasarkan material benda kerja, diameter pahat, dan pertimbangan umur pahat.

Umumnya, kecepatan yang lebih tinggi lebih disukai untuk threading CNC guna memaksimalkan produktivitas dan kualitas permukaan. Namun, kecepatan yang terlalu tinggi juga menghasilkan panas dan akibatnya ketidakakuratan dimensi.

Memotong Pakan

Umpan pemotongan, diukur dalam satuan mm/putaran, mm/menit, atau mm/gigi, menentukan bagaimana pemotong penggilingan ulir bergerak di sepanjang jalur pahatnya. Laju umpan pemotongan yang lebih tinggi menghasilkan hasil yang lebih cepat namun menurunkan penyelesaian permukaan dan akurasi, yang merupakan pertimbangan utama di sebagian besar komponen berulir. Aturan ini serupa dengan proses penggilingan apa pun seperti slotting.

Benang dengan kekasaran tinggi atau hasil akhir yang buruk berisiko macet, memerlukan tenaga berlebihan, dan merusak komponen.

Umumnya, feed dalam kisaran 0,05-0,15 mm/gigi adalah standar industri yang diterima.

Kedalaman Pemotongan

Kedalaman pemotongan mengontrol seberapa dalam pahat memotong permukaan benda kerja. Kedalaman pemotongan yang lebih kecil cocok untuk logam yang sulit dipotong, namun memerlukan lebih banyak lintasan untuk mencapai kedalaman ulir yang tepat.

Sebaliknya, insinyur manufaktur lebih memilih pemotongan sekali jalan untuk benang kecil dan bahan yang mudah dipotong. Dalam hal ini, kedalaman potong radial setara dengan kedalaman ulir.

Penggilingan Benang vs. Operasi Penguliran Lainnya

Penggilingan ulir bukan satu-satunya jenis operasi ulir. Ahli mesin mempunyai berbagai teknik threading untuk memotong benang. Namun, setiap proses memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

Mari kita lihat sekilas perbandingan threading CNC dibandingkan metode threading konvensional.

Penggilingan Benang vs. Penyadapan

Tapping adalah metode memasang benang dimana pemotong (keran) dimasukkan ke dalam lubang/di atas poros seperti mata bor, memotong benang di sepanjang jalan.

Perbedaan utama antara kedua metode ini adalah thread milling dapat memotong benang pada berbagai diameter dan pitch, sedangkan tap milling cutter terbatas pada diameter dan pitch tertentu. Keran juga terkenal dengan evakuasi chip yang buruk dan kerusakan yang kadang terjadi.

Namun, penyadapan tetap menjadi pilihan populer di lingkungan bengkel mesin karena kecepatannya yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah, yang menawarkan tawaran bagus karena akurasi dimensinya yang lebih rendah.

Penggilingan Benang vs. Pembubutan Benang

Perbedaan utama di sini sederhana saja. Pembubutan benang dilakukan pada mesin bubut, sedangkan penggilingan benang menggunakan mesin milling.

Pembubutan ulir lebih cocok untuk bagian silinder dengan diameter besar dan persyaratan konsentrisitas. Sebaliknya, thread milling lebih serbaguna dalam hal jalur pahat dan menangani geometri yang kompleks.

Penggilingan Benang vs. Penggulungan Benang

Penggulungan benang merupakan proses pembentukan yang tidak melibatkan pemotongan bahan seperti penggilingan.
Penggulungan benang melibatkan penempatan benda kerja di antara cetakan tempa dengan desain benang yang dipotong pada permukaannya. Mereka membentuk benang pada permukaan benda kerja dengan menerapkan suhu dan tekanan. Biasanya, ini menghasilkan benang yang lebih kuat dan halus karena proses penempaan dingin.

Namun, penggulungan benang memerlukan peralatan khusus dan mahal serta tidak serbaguna seperti penggilingan benang dalam hal geometri dan kontrol benang.

Jenis Pemotong Penggilingan Benang

Penggilingan benang adalah proses serbaguna dengan sejumlah pemotong penggilingan yang dapat digunakan oleh insinyur dan teknisi produksi. Bagian berikut membahas jenis utama alat penguliran CNC.

Seruling Lurus

Pemotong penggilingan benang seruling lurus memiliki tepi tajam yang sejajar dengan sumbu pahat. Konfigurasi ini menjadikannya kaku dan sempurna untuk digunakan dengan bahan lembut dan operasi threading kecepatan rendah. Umumnya, kekakuannya membuatnya tahan terhadap defleksi dan kerusakan.

Namun, karena tidak adanya sudut heliks, evakuasi chip saat menggunakan pemotong seruling lurus dapat menjadi tantangan. Oleh karena itu, penggunaannya terbatas pada benang dangkal.

Seruling Heliks

Pemotong seruling heliks, seperti namanya, memiliki sudut heliks pada tepi pemotongan, sehingga memberikan ciri khas bentuknya yang tampak spiral. Sudut heliks membantu manajemen beban dan evakuasi chip, sehingga cocok untuk material yang sulit dipotong.

Pemotong penggilingan benang seruling heliks lebih cocok untuk parameter pemotongan agresif, mendukung kecepatan tinggi dan pengumpanan tanpa masalah seperti getaran dan obrolan.

Profil Tunggal

Pemotong profil tunggal, juga pemotong satu titik, hanya memiliki satu baris gigi di ujung panjangnya. Fitur desain ini menjadikannya sangat serbaguna, karena masinis kemudian mendapatkan kontrol terpisah atas setiap thread.

Pemotong penggilingan ulir ini lebih disukai untuk pekerjaan pembuatan ulir khusus seperti ulir dengan pitch variabel.

Namun, kelemahannya adalah memerlukan jumlah lintasan yang banyak untuk menyelesaikan benang karena hanya memiliki satu ujung tombak. Oleh karena itu, benang ini bukan pilihan populer untuk desain benang standar.

Tapak Internal/Eksternal

Ulir bisa bersifat internal, seperti pada ulir di dalam lubang, atau eksternal, seperti pada baut atau tiang. Terdapat pemotong penggilingan benang khusus untuk kedua jenis benang ini.

Misalnya, dalam operasi penguliran CNC internal, tidak banyak ruang yang ditempati pahat karena berada di dalam lubang; oleh karena itu, pemotong ulir internal memiliki desain tipe batang yang membosankan dengan ujung tajam kecil yang menonjol.

Pemotong penggilingan ulir eksternal lebih mirip dengan pemotong endmill dengan seruling biasa, geometri pahat, dan ulir.

Kelebihan dan Keterbatasan Penggilingan Benang

Penggilingan benang bukan satu-satunya operasi pemesinan untuk memotong benang menjadi benda kerja. Dengan tersedianya pilihan alternatif, teknisi memiliki kemewahan dalam memilih proses threading terbaik untuk aplikasi mereka.

Kelebihan Penggilingan Benang

• Fleksibilitas :Penggilingan benang CNC cukup serbaguna. Pemotong penggilingan ulir tunggal dapat memotong berbagai jenis ulir, ukuran ulir, dan pitch.
• Kontrol yang lebih baik :Penggilingan ulir memberikan kontrol yang lebih baik kepada masinis untuk menangani masalah seperti pembuatan ulir lubang buta, material yang sulit dipotong, dan kerusakan alat.
• Kualitas :Penguliran CNC umumnya menghasilkan benang yang halus dan bebas duri dibandingkan dengan teknik penguliran lainnya. Hal ini terutama disebabkan oleh kontrol tingkat CNC yang presisi dan kualitas pemotong penggilingan benang.
• Evakuasi chip yang lebih baik :Program evakuasi chip yang optimal dan akurasi gerakan yang tinggi menghasilkan pembuangan chip yang lebih efisien dan aman dalam pengoperasian threading CNC.

Kekurangan Penggilingan Benang

• Ketergantungan CNC :Penggilingan benang tidak dapat dilakukan dengan mudah pada mesin penggilingan manual dengan tingkat akurasi yang tinggi. Oleh karena itu, untuk aplikasi presisi, operator harus mengandalkan mesin CNC untuk memproduksi benang.
• Biaya alat :Pemotong penggilingan benang memiliki fitur geometris khusus, sehingga lebih mahal dibandingkan pemotong penggilingan biasa.
• Persyaratan kecepatan tinggi :Penguliran CNC halus memerlukan mesin berkecepatan tinggi, yang tidak selalu tersedia di setiap bengkel mesin.

Praktik Terbaik untuk Penggilingan Benang CNC

Para ahli di bidang pemesinan mengikuti sejumlah praktik terbaik saat merencanakan operasi penggilingan benang CNC. Poin-poin berikut merangkum pedoman ini:

• Interpolasi heliks :Jalur alat heliks adalah metode yang digunakan untuk memprogram operasi penggilingan benang CNC. Sebaiknya gunakan kode standar seperti G32/G33 untuk operasi threading.
• Lubang awal yang dilubangi/dibor sebelumnya :Para ahli merekomendasikan penggunaan talang atau lubang yang sudah dibor sebelum memulai penggilingan benang. Fitur-fitur ini memandu pemotong ulir ke posisi yang benar, mengurangi beban pemotongan, dan memungkinkan masuknya potongan dengan mulus.
• Memanjat penggilingan :Penggilingan pendakian lebih disukai untuk penguliran CNC karena menghasilkan permukaan yang halus. Pada milling konvensional, pemotong bergesekan dengan permukaan ulir dan umur pahat lebih rendah karena panas dan gesekan.
• Pemotongan multi-lintasan :Memesin seluruh benang dalam satu kali lintasan (satu kedalaman pemotongan) dapat menghasilkan permukaan akhir yang kasar dan gaya pemotongan yang tinggi. Beberapa lintasan radial dapat meningkatkan kualitas benang secara drastis.
• Diameter pemotong kecil :Diameter pemotong berdampak pada jalur pahat. Pemotong kecil membutuhkan jalur pemotongan berdiameter lebih besar, sehingga bagian tengahnya melintasi sangat dekat dengan permukaan ulir. Hal ini mengurangi kemungkinan kesalahan formulir di profil thread.
• Optimalkan jalur alat :Fitur jalur alat seperti teknik masuk/keluar dan interpolasi dapat dioptimalkan dalam perangkat lunak CAM, sehingga menghasilkan lebih sedikit getaran, kegagalan pemotong, dan masalah kualitas.
• Strategi pendingin :Aplikasi cairan pendingin mempengaruhi kualitas permukaan mesin. Bahan tertentu, seperti baja tahan karat, digunakan untuk pelumasan yang efektif pada zona pemotongan, namun dalam beberapa kasus, pemesinan kering lebih disukai untuk menghindari kejutan termal pada antarmuka pemotongan.

Aplikasi Umum Penggilingan Benang

Penggilingan benang CNC adalah proses universal di toko mesin mana pun. Karena sebagian besar komponen mekanis merupakan bagian dari rakitan yang lebih besar, fitur berulir adalah hal yang umum.

Berikut adalah daftar beberapa aplikasi industri umum dari penggilingan benang:

• Blok Mesin Otomotif :Baut adalah pilihan utama untuk merakit blok mesin yang berbeda. Selain itu, sebagian besar sensor, seperti sensor suhu, juga dilengkapi thread untuk pemasangan.
• Medis :Sekrup tulang dan implan gigi biasanya menggunakan bagian penggilingan benang presisi untuk menghasilkan pengikatan yang kaku dan nyaman.
• Penutup:Penutup multi-komponen dilengkapi ulir berulir halus untuk mengakomodasi sekrup pengencang. Misalnya saja kotak enclosure elektronik dan bodi smartphone.
• Braket dan Penutup Dirgantara :Panel, penutup avionik, dan braket di industri dirgantara sering kali digabungkan melalui komponen berulir yang diproduksi dengan operasi penggilingan benang CNC presisi super.

WayKen memberikan layanan penggilingan CNC presisi tinggi untuk logam dan plastik, mendukung pembuatan prototipe dan produksi volume rendah. Dilengkapi dengan pusat permesinan 3 hingga 5 sumbu yang canggih, tim ini menangani geometri kompleks, detail halus, dan toleransi ketat dengan akurasi yang konsisten. Mulai dari komponen dirgantara dan otomotif hingga perangkat medis dan perangkat elektronik, operasi penggilingan CNC dioptimalkan untuk efisiensi, kualitas permukaan, dan keandalan, memastikan suku cadang memenuhi persyaratan tuntutan berbagai industri.

Sebagai penutup pembahasan tentang thread milling, threading CNC merupakan salah satu teknik pemesinan inti untuk menghasilkan benang mekanis. Benang ini menawarkan beberapa keunggulan, seperti kekakuan tinggi, akurasi dimensi, dan keserbagunaan terkait berbagai jenis benang.