Penggilingan Samping:Jenis, Parameter, dan Aplikasi Utama

Apa itu Penggilingan Samping?

Mari kita mulai dengan jawaban teknis atas pertanyaan yang ada. Penggilingan samping pada dasarnya adalah proses pemesinan, khususnya penggilingan, di mana tepi samping pemotong penggilingan menghilangkan material dari benda kerja. Hal ini menghasilkan permukaan vertikal atau bersudut pada sisi benda kerja.

Hal ini berbeda dengan penggilingan muka, yang mana tepi pemotongan muka melakukan pemotongan dan tepi samping tidak menyatu.

Penggilingan samping banyak digunakan dalam pemesinan CNC untuk menghasilkan fitur 3D seperti bahu, slot, tangga, saku, dan geometri kompleks lainnya dengan presisi tinggi.

Mekanika dan kinerja penggilingan samping, seperti halnya operasi pemesinan lainnya, ditentukan oleh beberapa parameter pemesinan. Sebagai operasi penggilingan standar, parameter pemotongan untuk penggilingan samping cukup mudah.

1. Kecepatan Pemotongan

Kecepatan potong (m/mnt atau ft/mnt) berkaitan dengan seberapa cepat ujung potong bergerak melintasi permukaan benda kerja. Pilihan kecepatan potong bergantung pada faktor-faktor seperti material benda kerja, material pemotong, geometri pemotong seperti sudut heliks, dan persyaratan kualitas seperti hasil akhir dan permukaan akhir.

2. Kecepatan Umpan

Kecepatan pengumpanan (mm/rev) menentukan seberapa cepat pahat melintasi benda kerja. Hal ini berbeda dengan kecepatan potong, yang merupakan kecepatan lokal pada antarmuka antara ujung tombak dan material, sedangkan umpan adalah cara keseluruhan pahat bergerak secara keseluruhan. Umpan yang lebih tinggi berarti produktivitas yang lebih tinggi, tetapi kualitas permukaan dan stabilitas termal yang rendah.

3. Kedalaman Pemotongan Aksial

Kedalaman potong aksial (mm) adalah seberapa dalam pahat masuk ke dalam benda kerja dalam arah aksialnya. Kedalaman pemotongan yang lebih tinggi akan meningkatkan laju penghilangan material dan juga gaya pemotongan. Biasanya, kekuatan pahat membatasi kedalaman pemotongan aksial, karena pemotongan yang lebih dalam dapat menyebabkan defleksi pahat dan bahkan kerusakan.

4. Kedalaman Pemotongan Radial

Kedalaman potong radial (mm) berhubungan dengan seberapa besar diameter pahat menembus permukaan benda kerja yang belum dipotong. Seperti halnya kedalaman pemotongan aksial, kedalaman pemotongan radial yang lebih dalam meningkatkan gaya, suhu, dan produktivitas. Nilainya bisa berkisar mulai dari 5-10% diameter cutter pada pemotongan akhir dinding samping hingga 100% pada operasi slot milling.

5. Melangkah

Stepover lebih merupakan parameter perencanaan jalur pahat dibandingkan parameter pemesinan langsung. Ini adalah ukuran seberapa banyak pahat bergerak ke dalam benda kerja setelah setiap lintasan pemotongan. Stepover yang lebih kecil memakan waktu tetapi menghasilkan permukaan akhir yang lebih halus.

Formula Penggilingan Sisi Utama

Penggilingan samping adalah proses yang sangat sistematis dengan persamaan pengaturan mendasar yang membantu para insinyur dan teknisi dalam pengambilan keputusan di lantai pabrik.
Beberapa rumus penggilingan samping tercantum di bawah.

Kecepatan Spindel

Penting untuk menentukan RPM spindel yang benar sesuai dengan pedoman kecepatan potong.

• n =Kecepatan spindel (RPM)
• Vc =Kecepatan potong (m/mnt)
• D =Diameter pemotong (mm)

Tingkat Pakan

Laju pengumpanan merupakan masukan yang diperlukan untuk program penggilingan CNC. Jadi, perhitungannya sesuai dengan geometri pemotong dan jumlah umpan yang diinginkan per gigi.

• fz =Pakan per gigi (mm/gigi)
• n =Kecepatan spindel (RPM)
• z =jumlah seruling pada pemotong

Tingkat Penghapusan Material

Produsen sangat memperhatikan tingkat pembuangan material, yang merupakan indikasi langsung dari hasil produksi lini produksi mereka. Menghitung MRR dan mengoptimalkannya untuk mendapatkan hasil maksimal adalah soal untung dan rugi bagi perusahaan manufaktur.

• MRR =Laju pembuangan material (mm3/mnt)
• Ap =Kedalaman potong aksial (mm)
• Ae =Kedalaman potong radial (mm)
• F =Kecepatan umpan (mm/mnt)

Penggilingan Samping vs. Teknik Penggilingan Lainnya

Penggilingan samping membedakan dirinya dari teknik penggilingan CNC lainnya dalam berbagai cara. Mari kita membuat perbandingan singkat antara side milling dengan beberapa proses milling umum untuk menyoroti perbedaan ini.

 Pengikatan PemotongPenyelesaian PermukaanAplikasiPenggilingan SampingHanya tepi samping pemotong dengan pengikatan radial parsial. Hasil akhir yang baik (lebih baik dengan penggilingan panjat)Dinding, tangga, dan bahu vertikalPenggilingan MukaHanya tepi bawah pemotong. Hasil akhir luar biasa.Muka/bidang datarSlotKedua sisi dan tepi bawah pemotong dengan pengikatan radial penuh.Memerlukan optimalisasi dan perencanaan yang cermatSlot lebar penuh, slot alur pasakPenggilingan AkhirKedua sisi dan tepi bawah pemotong dengan keterlibatan radial parsial. Bervariasi, bergantung pada rencana proses dan jalur pahat Kontur tujuan umum

Jenis Operasi Penggilingan Samping

Penggilingan samping adalah proses pemesinan serbaguna. Masinis menggunakannya dalam beberapa konfigurasi untuk berbagai fitur. Bagian berikut akan membahas jenis operasi penggilingan samping ini.

Penggilingan Biasa

Penggilingan polos, juga biasa disebut penggilingan pelat, adalah bentuk penggilingan samping yang paling dasar. Ia menggunakan pemotong penggilingan samping untuk mengerjakan permukaan sisi yang rata. Umumnya, ini menggunakan jalur pahat lurus, dan keluarannya berupa permukaan datar besar sepanjang arah vertikal atau permukaan bersudut.

Penggilingan Sisi Sudut

Penggilingan samping sudut menghasilkan permukaan yang rata, tetapi dengan pahat dipasang pada sudut selain 90° dari permukaan benda kerja referensi. Ini cukup berguna dalam menghasilkan fitur sudut seperti chamfer, bevel, atau panduan sudut.

Dalam banyak kasus, hal ini memerlukan pemotong sudut khusus dengan sudut yang diinginkan sudah terpasang dalam desain pahat.

Penggilingan Sisi dan Muka

Penggilingan sisi-dan-muka adalah jenis proses penggilingan hibrid di mana sisi samping dan pinggiran pemotong secara bersamaan memotong permukaan vertikal dan horizontal benda kerja. Cukup efisien untuk memotong slot/alur karena memiliki fitur lantai dan dinding.

Penggilingan Kontur

Penggilingan kontur mirip dengan penggilingan biasa, tetapi sepanjang jalur pahat yang rumit dan melengkung. Teknik penggilingan samping ini berguna dalam pemesinan bagian dengan kontur tidak beraturan pada permukaan vertikalnya, seperti rongga cetakan.

Penggilingan Straddle

Penggilingan sisi straddle menggunakan dua pemotong yang dipasang di kedua sisi benda kerja. Konfigurasi ini memproses dua permukaan vertikal secara bersamaan, menghasilkan paralelisme, simetri, dan penghematan waktu yang baik.

Persyaratan &Penyiapan Penggilingan Samping

Operasi penggilingan samping pada umumnya, meskipun bersifat dasar, memerlukan pengaturan peralatan mesin tertentu untuk pelaksanaan yang benar. Ahli mesin umumnya menggunakan titik-titik daftar periksa seperti di bawah ini sebelum melakukan penggilingan bagian dengan CNC.

• Jenis Mesin :Mesin CNC hadir dalam berbagai jenis dan ukuran. Misalnya, pusat penggilingan vertikal biasanya menawarkan kemampuan manuver yang lebih tinggi namun tidak sekaku pusat permesinan horizontal. Bahan yang sulit dipotong memerlukan kecepatan dan daya spindel yang tinggi, yang tidak tersedia di setiap pusat peralatan mesin.
• Perkakas :Pengaturan alat pemotong dan dudukan alat sangat penting dalam penggilingan samping yang presisi. Bahan pahat pemotong (HSS, karbida), geometri (panjang, diameter, sudut heliks, jumlah seruling), dan konfigurasi pemasangan (overhang pahat, shrink fit, atau collet) merupakan faktor utama yang berkontribusi terhadap kekakuan ujung pahat dan kemampuan memotong.
• Memperbaiki :Workholding penting untuk menahan bagian tersebut dengan kuat. Hal ini mungkin memerlukan pengaturan khusus dan pengendalian ketidakselarasan bagian sebelum pemesinan. Komponen yang dipasang dengan buruk rentan terhadap defleksi dan getaran yang tidak diinginkan.

Kelebihan dan Keterbatasan Penggilingan Sisi CNC

Penggilingan samping CNC adalah operasi pemesinan universal. Namun, ini tidak selalu menjadi pilihan pertama untuk menghasilkan geometri prismatik vertikal. Ini memiliki pro dan kontra.
Pemahaman mengenai hal ini diperlukan untuk mempertimbangkan manfaatnya terhadap operasi pemesinan alternatif.

Keuntungan

Penggilingan samping CNC lebih disukai karena alasan berikut:

• Presisi tinggi :Ini adalah pengoperasian yang mudah dengan gangguan eksternal yang minimal. Ini ideal untuk mengerjakan fitur geometris sederhana seperti slot, tangga, dan bahu secara akurat.
• Fleksibilitas proses :Penggilingan samping cukup universal. Ini berlaku untuk komponen tugas berat dengan dinding/slot vertikal dan komponen kecil dengan fitur dinding tipis yang halus.
• Fleksibilitas material :Dengan teknologi pemotong milling samping yang canggih, milling samping dapat menangani material yang sulit dipotong seperti paduan Titanium dan Nikel dengan kecepatan dan kedalaman yang agresif.
• Kualitas permukaan bagus :Parameter pemotongan yang optimal, penggilingan panjat, dan kontrol tingkat CNC yang halus memungkinkan penyelesaian dinding yang sangat presisi dan halus untuk aplikasi yang presisi.

Keterbatasan

Faktor-faktor berikut membatasi kinerja penggilingan samping CNC:

• Defleksi alat :Pemotongan yang lebih dalam meningkatkan gaya pemotongan pada pahat, yang karena geometrinya yang ramping, rentan terhadap tekukan selama pemotongan. Hal ini menurunkan akurasi dimensi dan bentuk serta umur pahat.
• Getaran obrolan :Telah diketahui bahwa fleksibilitas dinamis menyebabkan getaran dan obrolan yang tidak diinginkan selama pemesinan. Getaran ini lebih mungkin terjadi pada operasi penggilingan samping karena keterlibatan pahat dan kedalaman pemotongan yang tinggi.
• Jalur alat yang kompleks :Jalur pahat penggilingan samping seringkali lebih memakan waktu dan sulit untuk direncanakan dan dilaksanakan. Perangkat lunak CAM membutuhkan waktu lebih lama untuk memproses perubahan fitur sepanjang kedalaman suatu bagian, yang seringkali lebih bervariasi dibandingkan fitur wajahnya.

Pertimbangan Utama dalam Penggilingan Samping

Kualitas operasi penggilingan samping CNC bergantung pada beberapa faktor. Insinyur dan teknisi perlu melihat rencana proses mereka dari berbagai sudut dan memastikan tidak ada hal-hal aneh yang menurunkan kualitas.

1. Pemilihan Parameter

Pemilihan parameter pemotongan adalah faktor pertama dan terpenting dalam proses pemesinan CNC. Memilih kombinasi optimal antara kecepatan pemotongan, pemakanan, dan kedalaman pemotongan penting untuk kualitas komponen, MRR, dan manajemen masa pakai alat.

Dalam lingkungan produksi, biasanya menggunakan teori, perangkat lunak, dan pengalaman teknis yang canggih untuk mengambil keputusan ini.

2. Pemilihan Bahan

Ahli mesin mempunyai beragam bahan dan pelapis pemotong sisi milling untuk dipilih. Umumnya, baja berkecepatan tinggi (HSS) cocok untuk material yang mudah dipotong, sedangkan karbida lebih disukai untuk material yang sulit dipotong seperti baja dan paduan titanium.

3. Pemilihan Pemotong

Pemotong penggilingan samping memiliki banyak spesifikasi. Selain geometri umum seperti panjang, diameter, dan seruling, geometri mutakhir juga sangat penting. Ini mencakup properti seperti sudut heliks, sudut rake, tepi sayap, pemutus chip, dan radius tepi.

Spesifikasi ini berdampak pada mekanisme pemotongan pada antarmuka pemotong-benda kerja, menentukan besaran dan arah gaya pemotongan, serpihan, dan evakuasi panas, serta kebutuhan daya spindel.

4. Strategi Pendingin/Pelumasan

Pendingin/pelumas meningkatkan sifat permukaan pemotong dan benda kerja, mengurangi gesekan dan timbulnya panas. Mereka juga mendinginkan antarmuka pemotongan dan membawa chip.

5. Strategi Jalur Alat

Strategi jalur pahat menentukan bagaimana pahat bergerak melintasi benda kerja selama pengoperasian. Pemrogram CAM mengendalikannya dengan teknik seperti penggilingan pendakian/konvensional, beberapa lintasan, teknik jalur pahat (heliks, zigzag, trochoidal, dll.), dan parameter pemotongan.

Praktik Terbaik untuk Penggilingan Samping

Para ahli berbagi tips berikut untuk kinerja side milling yang optimal:

• Memanjat penggilingan :Penggilingan pendakian menghasilkan penyelesaian permukaan yang lebih baik dan mengurangi keausan pahat dibandingkan dengan penggilingan konvensional.
• Minimalkan kelebihan alat :Overhang pahat yang lebih kecil menjaga rakitan pahat tetap kaku, membantu menghindari masalah defleksi dan getaran.
• Geometri alat: Memilih diameter pemotong, jumlah seruling, dan sudut heliks yang tepat sangat penting dalam memaksimalkan produktivitas, kualitas permukaan, dan masa pakai alat.
• Jalur masuk/keluar yang mulus :Pakar CAM merekomendasikan penggunaan keluar/masuk secara bertahap untuk menghasilkan pemotongan yang lebih halus dan masa pakai alat yang lebih lama.
• Gunakan umpan finishing yang ringan :Mungkin Anda tergoda untuk menghilangkan material dengan cepat, namun penyelesaian akhir yang ringan dan lambat adalah kunci untuk memenuhi persyaratan kualitas yang diinginkan, terutama dalam aplikasi seperti pemesinan dinding tipis.

Dengan keahlian bertahun-tahun dalam layanan penggilingan CNC, WayKen menawarkan solusi penggilingan samping canggih untuk menciptakan slot, langkah, bahu, dan kontur kompleks yang presisi. Kemampuan 3-sumbu dan 5-sumbu kami, dikombinasikan dengan strategi perkakas yang dioptimalkan dan pemasangan profesional, memastikan akurasi tinggi, hasil akhir yang halus, dan efisiensi di seluruh komponen logam dan plastik. Dari prototipe cepat hingga produksi bervolume rendah, kami memberikan hasil yang hemat biaya dan andal yang memenuhi persyaratan teknik dan manufaktur yang ketat.

Penggilingan samping merupakan operasi pemesinan mendasar dengan beberapa jenis, parameter, dan pertimbangan. Operasinya memiliki beragam aplikasi industri di berbagai bidang seperti otomotif, pertahanan, penerbangan, dan fabrikasi.