Turning dalam Pemesinan: Definisi, Jenis, dan Operasi Utama
Apa Itu Turning?
Turning adalah proses pemesinan di mana alat potong, biasanya tool bit non-rotary, menggambar toolpath heliks dengan bergerak lebih atau kurang linear sementara workpiece berputar.
Biasanya istilah “turning” digunakan untuk pembentukan permukaan eksternal oleh tindakan pemotongan ini, sedangkan tindakan pemotongan yang sama, ketika diterapkan ke permukaan internal, disebut “boring“.
Oleh karena itu, frasa “turning and boring” mengkategorikan keluarga proses yang lebih besar yang dikenal sebagai lathing. Pemotongan muka pada workpiece, baik dengan alat turning atau boring, disebut “facing”, dan mungkin digabungkan ke salah satu kategori sebagai subset.
Turning dapat dilakukan secara manual, dengan lathe konvensional yang sering memerlukan supervisi operator berkelanjutan, atau dengan lathe otomatis yang tidak. Hari ini jenis otomasi yang paling umum adalah computer numerical control, yang lebih dikenal sebagai CNC.
Saat turning, workpiece (misalnya, kayu, logam, plastik, atau batu) diputar dan alat potong dipindahkan dalam 1, 2 atau 3 sumsa gerakan untuk menciptakan diameter dan kedalaman yang presisi. Turning dapat dilakukan baik di luar silinder atau di dalam (juga dikenal sebagai drilling) untuk menghasilkan komponen tabung dengan berbagai geometri.
Meskipun sangat jarang saat ini, lathe awal bahkan dapat digunakan untuk membuat bentuk geometri kompleks, bahkan padatan Platonic; meskipun sejak hadirnya CNC, sudah jarang digunakan kontrol toolpath non-komputer untuk tujuan ini.
Proses turning biasanya dilakukan pada lathe, yang dianggap sebagai salah satu alat mesin tertua dan dapat berjenis-jenis, seperti straight turning, taper turning, profiling, atau external grooving.
Dengan proses turning ini, bentuk materi yang berbeda seperti workpiece lurus, konis, lengkung, atau bergerindil dapat dihasilkan. Saat turning, pemotongan single-point sederhana biasanya digunakan. Setiap grup materi workpiece memiliki serangkaian sudut alat optimal yang telah dikembangkan selama bertahun-tahun.
Potongan sisa logam dari operasi turning dikenal sebagai chips (Amerika Utara), atau swarf (Britania). Di beberapa area, mereka mungkin dikenal sebagai turnings.
Proses Turning
Turning adalah bentuk pemesinan, proses pengapusan materi, yang digunakan untuk menciptakan bagian rotasi dengan memotong materi yang tidak diinginkan. Proses turning memerlukan mesin turning atau lathe, workpiece, fixture, dan alat potong.
Workpiece adalah potong materi yang telah dibentuk sebelumnya yang diikat pada fixture, yang sendiri terpasang pada mesin turning, dan diizinkan untuk berputar dengan kecepatan tinggi. Cutter biasanya adalah alat potong single-point yang juga diikat di mesin, meskipun beberapa operasi menggunakan alat multi-point.
Alat potong memasuki workpiece yang berputar dan memotong materi dalam bentuk chip kecil untuk menciptakan bentuk yang diinginkan.
Turning digunakan untuk menghasilkan bagian rotasi, biasanya simetris sumsa, yang memiliki banyak fitur, seperti lubang, groove, benang, taper, diameter langkah yang berbeda, dan bahkan permukaan kontur. Bagian yang dibuat sepenuhnya melalui turning sering mencakup komponen yang digunakan dalam jumlah terbatas, mungkin untuk prototipe, seperti shaft dan fastener yang dirancang khusus.
Turning juga sering digunakan sebagai proses sekunder untuk menambahkan atau menyempurnakan fitur pada bagian yang dibuat menggunakan proses yang berbeda. Karena toleransi tinggi dan finishing permukaan yang ditawarkan turning, ini ideal untuk menambahkan fitur rotasi presisi pada bagian yang bentuk dasarnya telah terbentuk.
Operasi Turning
Turning adalah operasi lathe yang paling umum. Selama proses turning, alat potong menghapus materi dari diameter luar workpiece yang berputar. Tujuan utama turning adalah untuk mengurangi diameter workpiece ke dimensi yang diinginkan. Ada dua jenis operasi turning, kasar dan finishing.
Berbagai operasi dapat dilakukan pada workpiece selama siklus proses untuk mendapatkan bentuk bagian yang diinginkan. Operasi ini dapat diklasifikasikan sebagai eksternal atau internal.
Operasi eksternal mengubah diameter luar bagian, sementara operasi internal mengubah diameter dalam. Operasi berikut masing-masing didefinisikan oleh jenis cutter yang digunakan dan jalur cutter ini mengambil untuk menghapus materi dari workpiece.
Operasi Turning Spesifik (Eksternal)
Turning. Alat turning single-point bergerak secara aksial, di sepanjang sisi workpiece, menghapus materi untuk membentuk berbagai fitur, termasuk langkah, taper, chamfer, dan kontur. Fitur ini biasanya diproses pada radial depth of cut yang kecil dan beberapa lewat dilakukan hingga diameter akhir tercapai.
Tapered turning. Tapered turning menghasilkan bentuk silinder yang diameternya secara bertahap mengecil dari satu ujung ke ujung lainnya.
Hard Turning. Hard turning adalah jenis turning yang dilakukan pada bahan dengan kekerasan Rockwell C lebih dari 45. Ini biasanya dilakukan setelah workpiece di-heat treatment. Proses ini dimaksudkan untuk menggantikan atau membatasi operasi grinding tradisional. Hard turning, ketika diterapkan untuk tujuan pengapusan stok, bersaing dengan baik dengan grinding kasar. Namun, ketika diterapkan untuk finishing di mana bentuk dan dimensi krusial, grinding lebih unggul.
Facing. Alat turning single-point bergerak secara radial, di sepanjang ujung workpiece, menghapus lapisan tipis materi untuk memberikan permukaan datar yang halus. Kedalaman muka, biasanya sangat kecil, dapat diproses dalam satu lewat atau dapat tercapai dengan memroses pada axial depth of cut yang lebih kecil dan membuat beberapa lewat.
Parting. Mirip dengan grooving, alat cut-off single-point bergerak secara radial, ke dalam sisi workpiece, dan melanjutkan hingga diameter tengah atau dalam workpiece tercapai, sehingga memotong atau memotong bagian dari workpiece.
Grooving. Alat turning single-point bergerak secara radial, ke dalam sisi workpiece, memotong groove dengan lebar yang sama dengan alat potong. Beberapa potongan dapat dilakukan untuk membentuk groove yang lebih besar dari lebar alat dan alat bentuk khusus dapat digunakan untuk membuat groove dengan geometri yang bervariasi.
Operasi Non-Spesifik (Internal)
Boring. Alat boring memasuki workpiece secara aksial dan memotong di sepanjang permukaan internal untuk membentuk berbagai fitur, seperti langkah, taper, chamfer, dan kontur. Alat boring adalah alat potong single-point yang dapat diatur untuk memotong diameter yang diinginkan dengan menggunakan boring head yang dapat disesuaikan. Boring biasanya dilakukan setelah membuat lubang untuk memperbesar diameter atau mendapatkan dimensi yang lebih presisi.
Drilling. Digunakan untuk menghapus materi dari dalam workpiece. Proses ini menggunakan standard drill bits yang dipegang diam di tail stock atau tool turret lathe. Proses ini dapat dilakukan dengan mesin bor yang tersedia secara terpisah.
Knurling. Pemotongan pola serrated pada permukaan bagian untuk digunakan sebagai pegangan tangan atau sebagai peningkatan visual menggunakan alat knurling khusus.
Reaming. Operasi pengukuran yang menghapus sejumlah kecil logam dari lubang yang sudah dibor. Ini dilakukan untuk membuat lubang internal dengan diameter yang sangat akurat. Misalnya, lubang 6mm dibuat dengan bor 5.98 mm dan kemudian di-ream ke dimensi yang akurat.
Threading. Alat threading single-point, biasanya dengan hidung runcing 60 derajat, bergerak secara aksial, di sepanjang sisi workpiece, memotong benang di permukaan luar. Benang dapat dipotong hingga panjang dan pitch yang ditentukan dan mungkin memerlukan beberapa lewat untuk terbentuk.
Polygonal turning. Di mana bentuk non-lingkaran diproses tanpa mengganggu rotasi bahan baku.
Parameter Pemotongan
Saat turning, kecepatan dan gerakan alat potong ditentukan oleh beberapa parameter. Parameter ini dipilih untuk setiap operasi berdasarkan materi workpiece, materi alat, ukuran alat, dan lainnya.
Cutting feed – Jarak yang ditempuh alat potong atau workpiece selama satu revolusi spindel, diukur dalam inci per revolusi (IPR). Dalam beberapa operasi alat memasuki workpiece dan dalam yang lain workpiece memasuki alat. Untuk alat multi-point, cutting feed juga sama dengan feed per gigi, diukur dalam inci per gigi (IPT), dikalikan dengan jumlah gigi pada alat potong.
Cutting speed – Kecepatan permukaan workpiece relatif terhadap tepi alat potong selama pemotongan, diukur dalam surface feet per minute (SFM).
Spindle speed – Kecepatan rotasi spindel dan workpiece dalam revolusi per menit (RPM). Spindle speed sama dengan cutting speed dibagi dengan keliling workpiece di mana pemotongan dilakukan. Untuk mempertahankan cutting speed konstan, spindle speed harus bervariasi berdasarkan diameter pemotongan. Jika spindle speed konstan, cutting speed akan bervariasi.
Feed rate – Kecepatan gerakan alat potong relatif terhadap workpiece saat alat membuat pemotongan. Feed rate diukur dalam inci per menit (IPM) dan merupakan hasil kali dari cutting feed (IPR) dan spindle speed (RPM).
Axial depth of cut – Kedalaman alat di sepanjang sumsa workpiece saat membuat pemotongan, seperti dalam operasi facing. Axial depth of cut yang besar akan memerlukan feed rate yang rendah, jika tidak akan menghasilkan beban tinggi pada alat dan mengurangi umur alat. Oleh karena itu, fitur biasanya diproses dalam beberapa lewat saat alat bergerak ke axial depth of cut yang ditentukan untuk setiap lewat.
Radial depth of cut – Kedalaman alat di sepanjang radius workpiece saat membuat pemotongan, seperti dalam operasi turning atau boring. Radial depth of cut yang besar akan memerlukan feed rate yang rendah, jika tidak akan menghasilkan beban tinggi pada alat dan mengurangi umur alat. Oleh karena itu, fitur sering diproses dalam beberapa langkah saat alat bergerak di atas radial depth of cut.
Tooling
Berbagai sudut, bentuk, dan ukuran alat potong single-point secara langsung terkait dengan permukaan yang dihasilkan dari workpiece selama operasi pemesinan. Ada berbagai jenis sudut seperti rake angle, side rake angle, cutting edge angle, relief angle, nose radius yang ada dan dapat berbeda dalam hubungan dengan workpiece.
Ada juga banyak bentuk alat potong single-point seperti V-shaped dan square. Biasanya digunakan tool holder khusus untuk menahan alat potong di tempatnya selama operasi.
FAQs.
Apa Itu Turning?
Turning adalah proses pemesinan di mana alat potong, biasanya tool bit non-rotary, menggambar toolpath heliks dengan bergerak lebih atau kurang linear sementara workpiece berputar.
Apa Proses Turning?
Turning adalah bentuk pemesinan, proses pengapusan materi, yang digunakan untuk menciptakan bagian rotasi dengan memotong materi yang tidak diinginkan. Proses turning memerlukan mesin turning atau lathe, workpiece, fixture, dan alat potong.
