Broaching adalah proses pemesinan di mana pahat yang tajam, mengeras, dan bergigi menghilangkan material dari benda kerja dengan cara yang konsisten, kontinu, dan akurat. Proses broaching menggunakan pahat dengan gigi terangkat dengan ukuran berbeda yang secara presisi memotong sejumlah material tertentu setiap melewati benda kerja.
Dalam broaching, pahat multi-potong bergerak saat benda kerja tetap statis, atau benda kerja bergerak saat pahat statis. Dalam beberapa kasus, mungkin ada rotasi relatif antara pahat dan benda kerja. Proses broaching dapat dilakukan secara internal melalui bagian tengah benda kerja atau eksternal di seluruh permukaan benda kerja.
Broaching adalah proses pemesinan yang menggunakan alat bergigi, yang disebut bros, untuk menghilangkan material. Ada dua jenis utama broaching:linier dan putar. Dalam broaching linier, yang merupakan proses yang lebih umum, broach dijalankan secara linier terhadap permukaan benda kerja untuk mempengaruhi pemotongan.
Bros linier digunakan dalam mesin broaching, yang terkadang juga disingkat menjadi bros. Dalam broaching putar, bros diputar dan ditekan ke dalam benda kerja untuk memotong bentuk sumbu simetris.
Pembicaraan putar digunakan dalam mesin bubut atau mesin ulir. Dalam kedua proses tersebut, pemotongan dilakukan dalam satu gerakan, yang membuatnya sangat efisien.
Broaching digunakan ketika pemesinan presisi diperlukan, terutama untuk bentuk aneh. Permukaan yang biasanya dikerjakan dengan mesin meliputi lubang melingkar dan tidak melingkar, spline, alur pasak, dan permukaan datar.
Benda kerja yang umum termasuk coran berukuran kecil hingga sedang, tempa, suku cadang mesin ulir, dan stempel. Meskipun broaches bisa mahal, broaching biasanya lebih disukai daripada proses lain saat digunakan untuk produksi dalam jumlah besar.
Bros berbentuk mirip gergaji, kecuali ketinggian gigi bertambah seiring dengan panjang alat. Selain itu, bros berisi tiga bagian berbeda:satu untuk roughing, satu lagi untuk semi-finishing, dan yang terakhir untuk finishing.
Broaching adalah proses pemesinan yang tidak biasa karena memiliki umpan yang terpasang di dalam pahat. Profil permukaan mesin selalu kebalikan dari profil pembicaraan. Rise per tooth (RPT), juga dikenal sebagai step atau feed per tooth, menentukan jumlah material yang dibuang dan ukuran chip.
Alur dapat dipindahkan relatif terhadap benda kerja atau sebaliknya. Karena semua fitur dibangun ke dalam topik pembicaraan, tidak diperlukan gerakan rumit atau tenaga terampil untuk menggunakannya. Pembicaraan secara efektif merupakan kumpulan alat pemotong titik tunggal yang disusun secara berurutan, memotong satu demi satu; potongannya analog dengan beberapa lintasan pembentuk.
Apa itu Proses Broaching?
Proses broaching bervariasi tergantung pada apakah broaching permukaan atau internal yang digunakan. Surface broaching adalah operasi yang paling mudah karena satu permukaan bekerja di permukaan yang lain.
Misalnya, alat broaching tetap diam, dan benda kerja bergerak melawannya, atau benda kerja diam, dan bros digerakkan melawannya.
Broaching internal tidak begitu sederhana. Untuk penggunaan broaching internal, benda kerja harus diamankan pada tempatnya dengan work holder, yang juga berfungsi sebagai dudukan untuk mesin broaching. Kemudian, dengan menggunakan elevator pada mesin, pembicaraan diturunkan ke benda kerja.
Kemudian, penarik mesin memegang pilot bros, dan kemudian ketika lift melepaskan follower, penarik menarik bros seluruhnya melalui potongan. Akhirnya, benda kerja dilepas, dan pembicaraan kembali terhubung dengan elevator.
Apa Kegunaan Broaching?
Ada banyak sekali kegunaan bros. Faktanya, Anda mungkin pernah melihat jenis broaching di perkakas tangan, peralatan, pipa ledeng, desain otomotif, peralatan pertanian, dan berbagai aplikasi militer dan industri lainnya.
Namun, penggunaan utama dari broaching adalah dalam produksi bagian volume tinggi yang membutuhkan pemotongan yang akurat, berulang, dan kompleks. Meskipun proses broaching dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, bahan terbaik untuk digunakan adalah yang memiliki tingkat kekerasan antara 26 dan 28 Rockwell C.
Namun, banyak perusahaan produksi telah melihat kesuksesan dengan menggunakan material hingga tingkat kekerasan 32 Rockwell C.
Bagaimana Cara Merawat Bros Anda?
Saat Anda menerima bros baru, kemungkinan bagus untuk setidaknya 8.000 pemotongan. Namun, jika topik pembicaraan dirawat dan diasah secara teratur, Anda dapat meningkatkan perkiraan awal tersebut menjadi hampir 60.000 potongan atau lebih.
Bros adalah bagian yang mahal, dengan biaya sekitar $2.000 atau lebih, dan meskipun perkiraan pemotongan 8.000 mungkin baik-baik saja untuk operasi yang lebih kecil, tidak setiap perusahaan mampu mengganti alat ini sesering mungkin.
Oleh karena itu, setelah memotong 3.000 bagian, mungkin ada baiknya mengirimkan bros Anda untuk diasah dan direkondisi untuk memperpanjang kegunaan bros dan mengurangi biaya produksi secara keseluruhan. Jika Anda telah memperhatikan bahwa ada peningkatan kekuatan yang diperlukan untuk memotong bagian Anda, maka pembicaraan Anda mungkin perlu diasah.
Jenis Mesin Broaching
Berikut adalah beberapa jenis mesin broaching yang perlu dipertimbangkan:
Pembicaraan horizontal
Pembicaraan vertikal
Pembicaraan internal
Pembicaraan eksternal
Broaching berputar
Pembicaraan linier
1. Mesin Broaching Horisontal
Mesin broaching horizontal menggunakan metode tipe tarik untuk broaching benda kerja dan digunakan untuk broaching interior dan eksterior. Sebuah mesin horizontal memiliki tempat tidur, pilot memulai pembicaraan, dan mekanisme penggerak.
Bros utama pada mesin horizontal adalah alur pasak, splines, slot, lubang bundar, dan bentuk interior. Meskipun mesin horizontal memakan ruang lantai, mesin ini sempurna untuk bros panjang dan benda kerja berat.
2. Mesin Broaching Vertikal
Mesin broaching vertikal mendorong atau menarik alat broaching, dengan broaching dorong menjadi jenis yang paling umum. Desain dan konfigurasi mesin vertikal memungkinkan mereka melakukan beberapa operasi karena mudah untuk memindahkan benda kerja dari satu mesin ke mesin lainnya.
Tiga jenis mesin vertikal adalah push down, pull up, dan pull down. Desain pull-up adalah yang paling populer. Mesin broaching vertikal dapat ditenagai oleh hidraulik atau penggerak elektro-mekanis; hidrolik adalah yang paling populer dan hemat biaya.
3. Mesin Broaching Permukaan
Mesin broaching permukaan menghilangkan material akses dari permukaan benda kerja. Alat pemotong melewati benda kerja untuk menghasilkan permukaan yang rata atau berkontur. Fitur unik dari mesin penggerek permukaan adalah pahat pemotong dipasang pada ram yang dipaksa melewati benda kerja.
Ram dapat bergerak secara horizontal atau vertikal tergantung pada desain mesin. Dimungkinkan untuk mesin broaching permukaan memiliki dua ram; ini digambarkan sebagai broaching dupleks.
4. Mesin Broaching Berkelanjutan
Dalam broaching terus menerus, benda kerja terus bergerak sementara broach ditahan stasioner. Gerakannya bisa lurus, horizontal, atau melingkar.
Dengan broaching kontinu horizontal, benda kerja dimuat pada perlengkapan yang dipasang pada rantai. Broaching terus menerus digunakan untuk memotong bagian yang sama pada saat yang sama.
5. Mesin Broaching Putar
Rotary broaching tidak seperti bentuk broaching lainnya dan dikenal sebagai wobble broaching. Ini adalah metode presisi untuk menghasilkan bentuk poligonal internal secara internal atau eksternal. Dalam broaching putar, pahat ditempatkan pada sudut 1o terhadap garis tengah benda kerja; ini menyebabkan topik pembicaraan terpotong dengan efek pahat atau bergerigi.
Rotary broaching dapat diselesaikan dengan mesin bubut atau mill menggunakan mesin spindel horizontal atau vertikal dimana spindel dibiarkan berputar bebas. Bentuk yang dapat dibuat dengan menggunakan rotary broaching antara lain hexagon, squares, gerigi, keyways, involute, spline, spur gear, angka, dan huruf.
6. Hidupkan Mesin Broaching
Mesin broaching belokan digunakan untuk pemotongan melingkar, linier, dan spiral di mana permukaan membutuhkan hasil akhir yang tinggi. Alat ini memiliki beberapa sisipan untuk mengeluarkan material dengan memutar poros engkol di antara pusat. Komponen mesin turn broaching mampu finishing atau roughing. Jenis mesin menentukan alat.
Sisipan kasar dan segmennya bergantung pada persyaratan tingkat penghilangan stok. Segmen akhir memiliki kartrid yang dapat disesuaikan, yang ideal untuk menghasilkan toleransi yang ketat.
7. Pembukaan CNC
Mesin Computer Numerical Control (CNC) dapat digunakan untuk proses broaching karena perkembangan teknologi belakangan ini. Bagian dapat disinggung menggunakan proses putar atau linier dalam satu langkah. Perusahaan broaching telah merancang alat, badan alat, dan pemegang yang dapat disertakan dalam proses CNC.
Broaching CNC memiliki alat broaching insert yang dapat diindeks dan pemegang alat. Pemegang alat khusus memungkinkan untuk memiliki beberapa sisipan khusus. Bros CNC termasuk putar atau goyangan, pukulan, alur pasak, splines, poligon, dan gerigi untuk beberapa nama.
Keuntungan Broaching
Tingkat produksi yang sangat tinggi lebih tinggi dari penggilingan, perencanaan, pemboran dll.
Akurasi bentuk dan dimensi tinggi serta permukaan akhir produk.
Pengerasan dan penyelesaian akhir dalam satu pukulan dengan pemotong yang sama.
Hanya membutuhkan satu gerakan pemotongan, sehingga desain, konstruksi, pengoperasian, dan kontrol menjadi lebih sederhana.
Sangat cocok dan ekonomis untuk produksi massal.
Keahlian tidak diperlukan.
Wajah akhir yang luar biasa.
Waktu siklus pendek dengan akurasi tinggi.
Diperlukan sedikit keterampilan untuk melakukan operasi broaching.
Broach dapat digunakan untuk finishing permukaan internal atau eksternal.
Toleransi +-0,0075 mm dan permukaan akhir sekitar 0,8 mikron dapat diperoleh dalam proses ini.
Cairan pemotong dapat segera diaplikasikan di tempat yang paling efektif karena bahan bros cenderung menarik cairan ke dalam potongan.
Kerugian Broaching
Hanya melalui lubang dan permukaan yang dapat dikerjakan.
Hanya dapat digunakan untuk pemotongan ringan.
Kecepatan potong tidak boleh tinggi.
Cacat atau kerusakan di bagian pembuka sangat memengaruhi kualitas produk.
Desain, pembuatan, dan restorasi bros sulit dan mahal.
Pembicaraan terpisah harus dilakukan dan digunakan setiap kali ukuran, bentuk, dan geometri pekerjaan berubah.
Ekonomis hanya jika volume produksi besar.
Benda kerja yang sangat besar tidak dapat dibuka.
Biaya alat tinggi.
Broach tidak dapat digunakan untuk menghapus stok dalam jumlah besar.
Bagian yang akan dibroaching harus mampu menahan kekakuan dan harus mampu menahan gaya yang timbul selama pemotongan.
