Jenis dan Klasifikasi Proses Pemesinan | Ilmu Manufaktur

Artikel ini menjelaskan jenis-jenis proses pemesinan. Jenisnya adalah:- 1. Membentuk dan Perencanaan 2. Pembubutan dan Pengeboran 3. Pengeboran dan 4. Penggilingan. Hal ini diperlukan untuk memiliki beberapa eksposur ke operasi pemesinan yang sebenarnya dan analisisnya. Dalam artikel ini, kita tidak akan membahas detail teknologi ekstrem dan semua jenis operasi yang mungkin, tetapi kita hanya akan membahas operasi pemesinan yang paling dasar dan umum.

Jenis Proses Pemesinan #1. Pembentukan dan Perencanaan:

Sifat dasar dari proses pemindahan material adalah sama dalam kedua kasus. Perbedaan utama antara keduanya adalah, dalam pembentukan, gerakan utama (pemotongan) diberikan ke pahat dan umpan diberikan ke benda kerja, sedangkan, dalam perencanaan, itu hanya sebaliknya.

Operasi pemotongan bersifat intermiten dan berlangsung selama langkah maju. Selama pengembalian pahat (atau pekerjaan, tergantung kasusnya), gerakan umpan diberikan ketika tidak ada tindakan pemotongan. Gambar 4.34 menunjukkan beberapa detail dari zona pemotongan.

Dalam operasi pemotongan yang sebenarnya, parameter utama adalah langkah per satuan waktu (N), panjang langkah (S), rasio pengembalian cepat (R) (perpindahan / langkah), kedalaman potong ( d), dan sudut pahat. Untuk mengubah parameter ini menjadi parameter pemesinan dasar, cukup dengan memeriksa Gambar 4.34 yang menunjukkan tampilan penampang.

Harus diingat bahwa, secara umum, kondisi pemesinan ortogonal tidak terpenuhi tetapi kita akan memperlakukan proses dengan mengasumsikan bahwa mekanisme pemesinan ortogonal dapat diterapkan. Sejauh konsumsi daya yang bersangkutan, hasilnya tidak terlalu akurat. Ketebalan yang belum dipotong dan lebar yang dipotong diberikan oleh hubungan –

Di mana adalah sudut tepi tajam utama. Sudut penggaruk ditemukan (juga disebut penggaruk normal) dari tampilan penampang (Gbr. 4.34). Gambar 4.35 menunjukkan komponen pemotongan dan gaya dorong.

Komponen pemotongan F_C tindakan melawan v dan F_T bekerja tegak lurus terhadap permukaan transien. S_T dapat dipecah lagi menjadi dua komponen, yaitu, F_f (komponen umpan) dan F_n (komponen normal pada permukaan mesin), sebagai –

Laju penghilangan logam diberikan oleh LdƒN, di mana L adalah panjang pekerjaan dan N adalah jumlah langkah pemotongan per satuan waktu. Waktu pemotongan juga dapat diketahui jika lebar (B) pekerjaan, total kedalaman dimana permukaan pekerjaan harus diturunkan (H), kedalaman potong (d), feed (ƒ), dan langkah pemotongan per satuan waktu (N) diberikan. Total waktu –

Jenis Proses Pemesinan # 2. Berbalik dan Membosankan:

Membalik adalah salah satu operasi yang paling umum. Permukaan revolusi umumnya dihasilkan oleh operasi ini meskipun permukaan datar dihasilkan oleh putaran wajah. Semua operasi pembubutan dilakukan di mesin bubut. Jenis utama dari operasi pembubutan adalah – (i) pembubutan permukaan silinder dan loncatan, (ii) pembubutan permukaan lancip dan lengkung, (iii) pembubutan ulir ulir, dan (iv) pembubutan muka dan pemisahan. Ketika permukaan internal dikerjakan, operasi ini umumnya dikenal sebagai membosankan.

Operasi membosankan juga dapat dilakukan untuk menghasilkan berbagai jenis permukaan internal revolusi. Kita akan membahas di sini mekanisme operasi pembubutan sederhana. Ini kemudian dapat diperluas ke berbagai operasi khusus lainnya kapan pun diperlukan. Gambar 4.37a menunjukkan operasi pembubutan sederhana. Alat yang digunakan untuk operasi semacam itu biasanya disebut sebagai alat titik tunggal.

Geometri rinci dari operasi ini diilustrasikan pada Gambar 4.37b. Gambar 4.38 menunjukkan pandangan dan sudut yang berbeda dari alat pembubutan titik tunggal. Parameter dalam operasi pemesinan dasar yang sesuai dapat ditemukan sebagai –

Di mana adalah sudut tepi tajam samping. Sudut rake normal dapat ditemukan ketika sudut pahat ditentukan. Secara umum, kondisi ortogonalitas tidak terpenuhi, tetapi untuk menjaga diskusi dalam ruang lingkup teks ini, kita akan mengasumsikan pemesinan ortogonal. Kecepatan potong diberikan sebagai –

Di mana N adalah jumlah putaran pekerjaan per satuan waktu dan D adalah diameter pekerjaan. Karena kedalaman potong d sangat kecil dibandingkan dengan D, kecepatan potong dapat diasumsikan konstan sepanjang lebar potong dan sama dengan nilai yang diberikan oleh persamaan (4.41). Untuk memenuhi kondisi pemesinan ortogonal, mata potong harus tegak lurus terhadap vektor kecepatan, dan dapat dengan mudah ditunjukkan bahwa kondisi yang harus dipenuhi oleh sudut pahat adalah –

Ketik # 3. Pengeboran:

Operasi pembuatan lubang yang paling umum adalah pengeboran dan biasanya dilakukan dengan bantuan bor putar. Tidak seperti pembentukan dan pembubutan, ini melibatkan dua ujung tombak utama. Gambar 4.41 menunjukkan operasi pemboran.

Jika kemajuan total bor per putaran (laju umpan) adalah maka bagian dari setiap ujung tombak adalah /2 karena setiap bibir mendapatkan lapisan yang belum dipotong yang permukaan atasnya memiliki telah diselesaikan oleh bibir lainnya 180° ke depan (selama rotasi 180°, perpindahan vertikal bor adalah /2). Ketebalan yang belum dipotong t₁ dan lebar potongan w diberikan sebagai –

r adalah jari-jari titik pada tepi potong di mana penggaruk normal sedang dievaluasi, D diameter nominal bor, sudut setengah titik (Gbr. 4.41b), dan sudut heliks (Gbr. 4.42).

Tabel 4.12 memberikan nilai khas dari sudut dan parameter bor.

Perlu dicatat bahwa dalam operasi pengeboran, variasi kecepatan potong dan parameter lain di sepanjang ujung tombak cukup besar dan seluruh fenomenanya sangat kompleks. Namun, semua perhitungan kami didasarkan pada titik tengah setiap ujung tombak. Efek dari semua gaya yang bekerja pada bor (Gbr. 4.43) dapat diwakili oleh torsi penahan M dan gaya dorong F. Aksi di tepi pahat sebenarnya bukan aksi pemotongan; melainkan salah satu mendorong ke dalam materi seperti baji. Tetapi efek tepi pahat pada torsi dapat diabaikan karena pada sumbu rotasi.

Kontribusi tepi pahat terhadap pengembangan gaya dorong cukup besar. Total gaya dorong F dapat dinyatakan sebagai –

Jenis Proses Pemesinan # 4. Penggilingan:

Penggilingan mungkin merupakan operasi pemesinan yang paling serbaguna dan sebagian besar bentuk dapat dihasilkan oleh operasi ini. Hal ini terutama lebih diperlukan untuk pemesinan bagian-bagian tanpa simetri rotasi. Tidak seperti alat pembubutan, pembentukan, dan pengeboran, alat penggilingan memiliki sejumlah besar ujung tombak. Poros tempat pemotong dipasang umumnya dikenal sebagai punjung.

Operasi penggilingan dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok besar, yaitu – (i) penggilingan horizontal, dan (ii) penggilingan vertikal. Dalam operasi penggilingan horizontal, sumbu pemotong horizontal. Gambar 4.44 menunjukkan beberapa operasi penggilingan horizontal yang umum. Penggilingan horizontal dapat, sekali lagi, dibagi menjadi dua kelompok tergantung pada arah relatif dari pemotongan dan gerakan umpan. Bila susunannya seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.45a, maka operasi tersebut disebut penggilingan.

Bila pemotongan dan gerakan umpan berada dalam arah yang sama (Gbr. 4.45b), operasi ini disebut penggilingan ke bawah. Karena pada penggilingan bawah ada kecenderungan pekerjaan terseret ke dalam pemotong, penggilingan ke atas lebih aman dan biasa dilakukan. Namun, penggilingan bawah menghasilkan permukaan akhir yang lebih baik dan umur pahat yang lebih lama. Ketika ujung tombak berbentuk heliks, operasi pemotongan lebih halus dan hasil akhir yang lebih baik diperoleh. Ini karena keterlibatan bertahap dari ujung tombak.

Sumbu pemotong vertikal dan tegak lurus (umumnya) ke permukaan kerja dalam penggilingan vertikal. Skema pembentukan chip selama penggilingan pelat polos menggunakan pemotong lurus dijelaskan pada Gambar 4.47a. Pemotong memiliki diameter D dan kedalaman potong yang disediakan adalah d. Ketika penggilingan dilakukan dengan pemotong bermata lurus, operasinya ortogonal dan kinematika pembentukan chip seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.47b.

Karena semua ujung tombak mengambil bagian dalam pemesinan, studi tentang proses difasilitasi dengan mempertimbangkan tindakan hanya satu gigi. Jika adalah kecepatan umpan meja dalam mm/menit, umpan efektif per gigi dalam mm adalah /(NZ), di mana N adalah rpm pemotong dan Z adalah jumlah gigi dalam pemotong.

Laju pemindahan material per satuan lebar pekerjaan diberikan oleh d. Terlihat jelas dari Gambar 4.47b bahwa ketebalan bahan yang belum dipotong di depan mata potong meningkat secara bertahap, mencapai maksimum di dekat permukaan, dan sekali lagi turun ke nol dengan cepat. Jika kecepatan umpan kecil dibandingkan dengan kecepatan keliling pemotong, maka –

Jadi, komponen gaya potong F_C dan F_T (ditunjukkan pada Gambar 4.48) tidak hanya berubah arah tetapi juga besarnya saat mata potong bergerak di sepanjang permukaan potong.

Jelas bahwa saat memotong dengan pemotong lurus, tidak ada komponen gaya potong di sepanjang sumbu pemotong. Ketebalan rata-rata yang belum dipotong dapat diambil sebagai setengah dari nilai maksimum. Jadi –

Nilai rata-rata F_C dan F_T kira-kira dapat ditemukan dengan menggunakan nilai ketebalan yang belum dipotong ini. Sejak F_T bekerja dalam arah radial, tidak menghasilkan torsi apapun dan torsi punjung hanya disebabkan oleh komponen F_C . Jadi, torsi M akibat satu gigi pemotong adalah F_C (d/2) dan bervariasi kira-kira sebagai F_c . Gambar 4.49 menunjukkan variasi torsi arbor (M) dengan rotasi arbor untuk aksi hanya satu gigi.

Sekarang, untuk mendapatkan torsi keseluruhan (M̅), momen akibat semua gigi harus ditumpangkan dengan benar. Hal ini menyebabkan tiga kemungkinan yang berbeda, yaitu- (i) <2π / Z, (ii) =2π / Z, dan (iii)> 2π / Z. Gambar 4.50a menunjukkan tiga kemungkinan yang berbeda; torsi punjung yang sesuai dengan masing-masing ditunjukkan pada Gambar. 4.50b. Terlihat dari Gambar 4.50 bahwa dengan pemotong bermata lurus gaya dan torsi punjung memiliki variasi yang tajam yang dapat menyebabkan masalah getaran.

Bila pemotong heliks digunakan, kontak antara ujung tombak dan benda kerja dimulai dan diakhiri secara bertahap. Di sini, torsi punjung karena satu gigi dan torsi keseluruhan adalah dari jenis yang ditunjukkan pada Gambar. 4.51a dan 4.51b, masing-masing. Daya pemesinan dapat dihitung dengan mengambil produk dari kecepatan punjung dan rata-rata torsi punjung keseluruhan. Gaya dorong rata-rata dapat dianggap bekerja di sepanjang garis radial tengah dari busur kontak pemotong-kerja.