Menggunakan Pembubutan Keras Untuk Mengurangi Waktu Gerinda
Untuk aplikasi tertentu, pembubutan keras dapat memberikan toleransi dan penyelesaian permukaan yang membuat penggilingan tidak diperlukan. Untuk pekerjaan dengan toleransi yang sangat ketat, pembubutan keras juga dapat berfungsi sebagai operasi pra-penyelesaian yang efektif. Pemesinan bagian yang mengeras hingga beberapa ribu inci dari bentuk bersih akan mempercepat penggilingan dengan meminimalkan jumlah material yang harus dibuang.
Itulah tepatnya mengapa fasilitas manufaktur Haas Automation di Oxnard, California, sekarang memutar poros spindel bubut dengan keras sebelum menyelesaikan penggilingan. Perusahaan memutar keras berbagai komponen mesin lainnya ke ukuran akhir dan spesifikasi permukaan akhir, tetapi ini adalah pertama kalinya perusahaan menggunakan pembubutan keras sebagai operasi pra-penyelesaian. Hal ini tidak hanya membuat penggilingan ID dan OD lebih cepat, tetapi juga menghilangkan situasi penggilingan yang terputus akibat distorsi permukaan poros setelah perlakuan panas.
Dilema Distorsi
Langkah perusahaan untuk mengintegrasikan hard turning ke dalam proses manufaktur poros spindel didorong oleh masalah distorsi permukaan. Distorsi yang tidak dapat diprediksi membuat sulit untuk secara akurat menemukan diameter poros dalam dan luar, yang berarti operasi penggilingan harus diatur untuk skenario terburuk (OD terbesar, ID terkecil) untuk merobohkan titik tinggi material terlebih dahulu. Hal ini tidak hanya meningkatkan jumlah lintasan yang diperlukan, tetapi juga menciptakan kondisi penggilingan yang terputus, yang berdampak buruk pada umur roda.
Haas menyediakan salah satu mesin bubut CNC SL-40L dengan sisipan kubik boron nitrida (CBN) untuk memutar poros spindel Rc pertengahan 50-an sebelum penggilingan. Mesin mengambil satu lintasan masing-masing untuk diameter dalam dan luar dengan kedalaman pemotongan hingga 0,015 inci. "Proses pembubutan keras kami dapat memberikan toleransi diameter ±0,0003 inci, tetapi persyaratan untuk operasi pra-penyelesaian pada poros spindel tidak seketat itu," kata Don Teller, manajer perkakas Haas. Pemotongan membuat diameter poros menjadi antara 0,003 hingga 0,005 inci dari ukuran akhir, yang mengurangi waktu penggilingan hingga 50 persen dan memperpanjang umur roda.
Perusahaan tidak menggunakan cairan pendingin saat mengerjakan poros spindel. Itu karena kedalaman potong (DOC) yang relatif dalam menciptakan chip yang cukup besar untuk mengeluarkan sebagian besar panas yang dihasilkan oleh pemotongan, yang merupakan tujuan dalam pembubutan keras. Namun, saat memutar suku cadang dengan toleransi kritis pada DOC yang sangat kecil, perusahaan membanjiri zona pemotongan dengan cairan pendingin. "Dalam kasus di mana kedalaman pemotongan sangat kecil, chip tidak memiliki massa untuk membawa panas seperti chip yang lebih besar," kata Mr Teller. "Karena panas tambahan diarahkan ke bagian, kami menggunakan cairan pendingin volume tinggi untuk menjaga stabilitas termal dan menahan toleransi."
Keripik halus seperti itu juga memiliki kecenderungan untuk "menjadi baja" di sekitar ujung pahat, sehingga membanjiri zona pemotongan memungkinkan cukup pendingin untuk melewati keripik dan mencapai ujung pahat. "Saat OD berputar dengan keras, akan sangat membantu untuk mengalirkan cairan pendingin dari arah yang berlawanan, jika memungkinkan, jika terjadi pembungkusan chip," kata Mr. Teller. "Pendingin tekanan tinggi adalah alternatif lain, tetapi Anda harus tepat mengarahkan cairan pendingin ke ujung alat."
