Berpisah dengan Pemesinan Sumbu Y

Salah satu megatren manufaktur dalam beberapa dekade terakhir adalah menyederhanakan dan meminimalkan jumlah pengaturan pemesinan yang diperlukan untuk memproduksi komponen tertentu. Pasar membutuhkan waktu tenggang yang lebih pendek dan persediaan yang berkurang, dan ini menciptakan insentif yang jelas bagi OEM dan mungkin terlebih lagi bagi pemasok mereka untuk mencari cara untuk merampingkan produksi komponen sebanyak mungkin.

Profitabilitas bagian tertentu bahkan mungkin bergantung pada kemampuan menggabungkan beberapa pengaturan dalam satu mesin.

Salah satu aspek dari tren penyiapan tunggal adalah menambahkan “perkakas langsung”, atau alat putar, ke pusat belokan. Untuk mencapai hal ini, mesin turn-mill sumbu Y diperkenalkan pada akhir 1990-an. Jenis alat hidup sederhana pertama di pusat pembubutan memiliki batasan yang signifikan. Karena pemotong berputar di sebagian besar desain mesin hanya ditambahkan ke menara, mereka hanya bisa digerakkan dalam dua sumbu gerak yang sama dengan alat pemutar, dengan kata lain pada sumbu X dan Z. Untuk meningkatkan jangkauan, satu set cara tambahan ditambahkan untuk memindahkan alat aktif melintasi permukaan spindel. Hal ini dicapai dengan memasang alat aktif pada sisi revolver atau pada permukaannya, dengan memasang cara sumbu Y pada alas miring, atau dengan menggunakan kepala penggilingan independen. Baik pembuat alat mesin maupun produsen segera menyadari manfaat dari pendekatan ini. Sekarang, sekitar dua dekade kemudian, sumbu Y telah menjadi fitur standar di hampir semua mesin multi-tugas dan opsional di banyak pusat belok baru.

Menambahkan sumbu Y ke pusat belok memberikan sudut 90 derajat di antara tiga sumbu linier, seperti halnya pusat pemesinan 3-sumbu.

Tantangan dalam operasi perpisahan

Perpisahan adalah tahap penting dalam setiap proses pembubutan di mana diperlukan. Dibutuhkan hanya sebagian kecil dari total waktu pemotongan tetapi biasanya operasi terakhir sebelum bagian selesai. Kerusakan alat pemisah dapat dengan mudah mengakibatkan waktu henti mesin dan masalah kualitas, dan dalam skenario terburuk, benda kerja mungkin harus dibuang dan semua nilai tambah selama tahap kerja sebelumnya hilang. Biaya bahan adalah faktor utama lainnya. Khususnya saat mengerjakan bahan yang mahal, seperti paduan super tahan panas (HRSA), ada dorongan kuat untuk menggunakan sisipan yang paling sempit.

Faktor-faktor ini menghasilkan dua persyaratan yang berlawanan secara diametral untuk pahat perpisahan:Mereka harus sesempit dan setipis mungkin untuk meminimalkan hilangnya material dan untuk mengoptimalkan jangkauan pahat untuk diameter kerja maksimal. Namun alat yang ramping dengan mudah mengalami stabilitas yang buruk dan akibatnya dari getaran dan kebisingan. Penyelesaian permukaan dan toleransi dimensi yang dirusak oleh obrolan umumnya merupakan risiko yang tidak dapat diterima dalam operasi perpisahan. Sementara sumbu Y secara substansial memperluas kemungkinan untuk menggunakan alat putar di mesin multi-tugas dan pusat belok, sekarang kemampuan ini telah mengilhami inovasi besar dalam salah satu misi asli jenis alat mesin ini:perpisahan sumbu Y.

Alat dan metode parting-off baru ini menawarkan peningkatan produktivitas dan keamanan proses yang signifikan dalam kemungkinan operasi parting apa pun. Inovasi dari Sandvik Coromant, perpisahan sumbu Y, didasarkan pada prinsip yang sangat sederhana. Sementara perkakas perpisahan konvensional sejajar dengan sumbu X dari perkakas mesin, perkakas sumbu Y hanya diputar 90° berlawanan arah jarum jam untuk disejajarkan dengan sumbu Y. Dalam konfigurasi pahat pemisah konvensional, bilah dan penahan pemotong yang relatif panjang dan ramping diumpankan pada sudut 90° ke dalam benda kerja yang berputar dan gaya potong terbesar dihasilkan oleh kecepatan potong, dan sisanya oleh gerakan pengumpanan.

Manfaat pemisahan sumbu Y

Dengan memutar kursi ujung 90 derajat dan memanfaatkan sumbu Y, pahat dapat memotong jalannya ke benda kerja pada dasarnya dengan ujung depannya, yang hampir menyelaraskan vektor gaya potong yang dihasilkan dengan sumbu memanjang bilah. Distribusi gaya yang lebih menguntungkan menghilangkan tegangan kritis yang khas pada blade konvensional dan meningkatkan kekakuan lentur pada kedalaman pemotongan maksimum (CDX) 60 mm (2,36 inci) lebih dari enam kali . Atau, sebaliknya, kerentanan terhadap deformasi plastis dan ketidakstabilan serendah seperenam dalam desain sumbu Y dibandingkan dengan deformasi yang khas pada bilah perpisahan konvensional. Lebih dari peningkatan 500% dalam kekakuan blade memungkinkan laju umpan yang jauh lebih tinggi dan overhang yang lebih lama tanpa kehilangan stabilitas, yang akibatnya meningkatkan produktivitas pahat dalam ukuran yang sama. Rekomendasi umum untuk parting off bar adalah meminimalkan overhang (OH) atau, pada OH yang panjang, menggunakan geometri pemotongan yang ringan atau untuk mengurangi feed. Nilai ambang batas umum untuk umpan yang dikurangi adalah OH yang melebihi 1,5 kali tinggi bilah. Dengan tooling sumbu Y, overhang yang lebih panjang dapat dicapai tanpa mengurangi feed rate, geometri pemotongan, atau dimensi tool yang kurang optimal.

Berkat peningkatan kekakuan dan akibatnya mengurangi tekukan, perkakas sumbu Y dapat menghilangkan kebutuhan akan setelan pusat terlebih dan mencegah kerugian terkait seperti kerusakan sisipan dini saat mendorong melalui tengah dan keausan sayap yang cepat. Manfaat lainnya termasuk tingkat kebisingan yang lebih rendah, permukaan akhir yang lebih baik, dan proses yang lebih andal, serta kemampuan untuk memisahkan diameter yang lebih besar dari yang mungkin saat ini.

Aspek khusus mesin dari pemisahan sumbu Y

Pusat belok: Umumnya digunakan untuk produksi massal dari batangan, biasanya berdiameter 65 mm (2,56 inci). Dalam jenis pemesinan ini, manfaat terbesar dari pemisahan sumbu Y adalah peningkatan produktivitas dan kualitas permukaan. Peluang untuk optimasi kualitas juga bisa menarik, karena perpisahan biasanya merupakan tahap terakhir untuk sebuah komponen. Peluang tambahan adalah untuk meningkatkan ekonomi pemesinan dengan mengurangi lebar perpisahan.

Mesin multi-tugas: Bilah pemisah sumbu Y terutama menawarkan peningkatan aksesibilitas dan kemampuan untuk diameter yang lebih besar. Pra-tes mengonfirmasi peningkatan 50% di bagian atas saat memotong batang berdiameter 120 mm konvensional pada kapasitas umpan maksimum dari sisipan. Peningkatan produktivitas 300% dicapai tanpa komplikasi keamanan proses. Dalam kasus uji pelanggan, pemisahan sumbu Y berhasil menggantikan gergaji pita untuk batang Inconel berdiameter 180 mm, menghasilkan peningkatan produktivitas yang signifikan berkat waktu pemesinan yang jauh lebih singkat.

Mesin ranjang miring: Biasanya, sumbu X menciptakan kemiringan "menanjak" ke arah bagian depan mesin, dengan spindel pada satu atau kedua ujung sisi alas miring, dan perjalanan sumbu X biasanya jauh lebih lama daripada perjalanan sumbu Y. Keterbatasan ruang kerja yang dihasilkan harus dipertimbangkan ketika mempertimbangkan kegunaan pemisahan sumbu Y untuk komponen tertentu. Dalam mesin multi-tugas, yang pada dasarnya dapat dicirikan sebagai pusat permesinan dengan opsi putaran, rakitan alat tipikal, seperti Coromant Capto® C6 atau adaptor blade HSK63T, seringkali relatif panjang untuk memungkinkan jangkauan yang cukup antara chuck utama dan sub-chuck. Karena itu, penyetelan total lemah pada arah X dibandingkan dengan beban sumbu Y, di mana gaya potong diarahkan ke rakitan pahat dan ke dalam poros mesin. Rakitan alat sumbu Y yang umum, biasanya didasarkan pada adaptor VDI atau adaptor blade baut untuk unit penjepit yang disesuaikan dengan mesin (MACU), panjang dan ramping untuk menjangkau antara chuck utama dan sub dan memungkinkan perpisahan dekat dengan cuk.

Memulai

Investasi dalam perpisahan sumbu Y adalah pertama dan terutama perubahan dalam pendekatan operasi perpisahan dan cara kerja terkait. Ini menawarkan cara untuk lebih memanfaatkan kemampuan mesin yang sudah dilengkapi dengan sumbu Y. Atau, ini adalah opsi yang secara substansial dapat meningkatkan produktivitas operasi perpisahan di mesin baru atau pengaturan proses yang dimodifikasi. Pemisahan sumbu Y bahkan dapat menawarkan peluang untuk mengurangi inventaris pahat karena blade khusus tidak terlalu diperlukan karena blade sumbu Y yang baru cocok dengan adaptor standar dan menggunakan sisipan QD CoroCut® standar .

Sebagai pertimbangan praktis, perlu diperhatikan bahwa ujung tombak berada 7 mm (0,276 inci) di atas posisi Y =0 saat dipasang pada adaptor blade standar. Operator harus memastikan bahwa tonjolan ini diimbangi dalam program CNC.

Tonton Di Balik Layar Y-Axis dan Demo Y-Axis.