8 Prinsip Penggilingan Tanpa Pusat

Di dunia permesinan, alat pembubutan seperti mesin bubut dan gilingan adalah bintang yang mencolok. Faktanya, mereka adalah permesinan bagi kebanyakan orang. Namun, kemampuan untuk melakukan penggerindaan tanpa pusat yang presisi selain permesinan adalah keuntungan yang pasti.

Bagaimana cara kerja penggilingan tanpa pusat?

Penggilingan tanpa pusat adalah salah satu dari beberapa proses pemesinan yang menggunakan pemotongan abrasif untuk menghilangkan material dari suatu bagian (benda kerja). Prosesnya melibatkan bagian yang ditopang pada bilah sandaran benda kerja yang berada di antara dua silinder yang berputar:

• Sebuah roda pengatur , yang mengontrol kecepatan rotasi dan laju pengumpanan bagian (untuk penggerindaan dalam umpan ) atau perjalanan linier (untuk penggerindaan melalui umpan )
• Sebuah roda gerinda abrasif yang lebih besar

Keindahan penggilingan tanpa pusat adalah benda kerja ditahan di tempatnya oleh tekanan roda yang berputar. Tidak diperlukan pemasangan, sehingga pengaturannya sederhana dan waktu penyelesaiannya cepat. Dan karena benda kerja ditopang dengan kokoh, tidak ada defleksi selama operasi penggilingan.

Namun terlepas dari ini dan keuntungan lainnya, penggilingan tanpa pusat memiliki lebih sedikit praktisi daripada pemesinan. Dan meskipun penggiling tanpa pusat telah ada selama hampir satu abad, banyak orang berjuang dengan dasar-dasar proses dan cara kerjanya.

Apa lagi yang berguna untuk diketahui tentang proses yang agak misterius ini? Mari kita lihat 8 prinsip dasar penggilingan tanpa pusat — hal-hal yang berguna (dan kami harap, menarik) untuk diketahui tentang proses yang matang namun masih agak asing ini.

1. Penggerindaan tanpa pusat mengambil tempat yang dihentikan oleh pemesinan.

Kelemahan dari penggilingan tanpa pusat adalah, tidak seperti pemesinan, Anda tidak dapat memiliki banyak sumbu yang beroperasi pada benda kerja. Namun, ada banyak bagian di mana proses tanpa pusat mengatasi keterbatasan pemesinan dalam hal dimensi, material, dan permukaan akhir.

Itu sebabnya kami ingin mengatakan bahwa di mana permesinan berakhir, proses penggilingan tanpa pusat dimulai. Misalnya, jika Anda memiliki bagian yang tidak bundar dari mesin bubut dan diameter bagian terlalu kecil atau bagian tengahnya tidak mungkin dipasang, Anda dapat mencapai kebulatan melalui teknik penggilingan tanpa pusat .

Selain itu, tidak ada gaya dorong aksial pada benda kerja selama proses tanpa pusat. Itu berarti dapat digunakan untuk menggiling potongan panjang bahan rapuh dan bagian yang mungkin terdistorsi.

2. Proses penggilingan tanpa pusat tampak sederhana namun tepat.

Karena sebagian besar fungsinya bergantung pada beberapa prinsip dasar fisika, penggiling tanpa pusat tidak memiliki banyak bagian yang bergerak. Itu membuat penggilingan tanpa pusat menjadi proses yang relatif sederhana yang ideal untuk menyelesaikan diameter luar bagian logam silinder kecil yang membutuhkan toleransi yang ketat .

Penggerindaan tanpa pusat hampir terus menerus karena, dibandingkan dengan penggerindaan antar pusat, waktu pemuatannya kecil. Jadi, panjang panjang bisa digiling terus menerus. Bahkan sejumlah besar bagian kecil dapat secara otomatis digiling melalui berbagai attachment pengumpan.

Selain itu, penggiling tanpa pusat dapat bekerja secara konsisten pada kecepatan tinggi. Hal ini menjadikan proses tersebut sebagai pilihan yang tepat untuk aplikasi volume tinggi di ruang angkasa, otomotif, militer, medis, dan industri lainnya.

3. Metode penggilingan berbeda dalam cara suku cadang dimasukkan melalui mesin.

Perbedaan utama antara dua metode penggilingan tanpa pusat yang paling umum digunakan adalah bagaimana benda kerja diumpankan melalui mesin .

Penggilingan melalui umpan biasanya digunakan untuk bagian dengan kebulatan yang konsisten di sepanjang bagian. Dalam metode ini, benda kerja bergerak di sepanjang sisa bilah di antara kedua roda.

Didorong oleh sedikit sudut yang diterapkan pada roda pengatur relatif terhadap roda gerinda, metode through-feed pada dasarnya “memeras” benda kerja melintasi roda gerinda dan keluar dari sisi lainnya.

Penggilingan dalam umpan — juga disebut gerinda terjun — digunakan untuk menggiling bagian silinder dengan takik atau bentuk kompleks, seperti poros roda gigi. Di sini, bilah sandaran benda kerja perlu dilengkapi perkakas agar sesuai dengan bentuk bagian, dan roda gerinda dan pengatur harus didandani agar sesuai dengan potongan profil yang diinginkan bagian.

Dengan metode in-feed, roda pengatur memutar bagian dengan satu kecepatan sambil mendorongnya ke arah roda gerinda, yang berputar dengan kecepatan lebih cepat. Semakin besar perbedaan kecepatan, semakin cepat tingkat penghapusan.

4. Pilihan roda gerinda sangat penting.

Faktor kunci lain dalam penggilingan tanpa pusat adalah pilihan roda gerinda. Itu harus cocok untuk logam dari mana bagian dibuat dan permukaan akhir yang ingin Anda capai.

Selain tersedia dalam berbagai diameter dan lebar/ketebalan, roda gerinda tanpa pusat datang dalam berbagai jenis butir dan ukuran grit, sering kali menggunakan bahan superabrasif seperti berlian polikristalin dan boron nitrida kubik.

Bahan roda superabrasif dan silikon karbida merupakan keuntungan saat Anda menggiling logam yang sangat keras tanpa pusat, karena beberapa alasan:

• Roda tahan lama dan menjaga ketajamannya lebih lama.
• Mereka memiliki konduktivitas termal yang tinggi, mempertahankan bentuknya pada suhu kontak tinggi dan kecepatan rotasi tinggi.
• Lebih sedikit waktu yang dibutuhkan untuk siklus berpakaian.
• Masa pakai roda jauh lebih lama daripada roda yang terbuat dari bahan seperti abrasive aluminium oksida.

5. Sudut memengaruhi keberhasilan penggilingan tanpa pusat.

Sudut di mana roda gerinda tanpa pusat menyentuh bagian sangat penting untuk mencapai kebulatan dan toleransi yang tepat.

Umumnya, pusat roda pengatur dan gerinda diatur pada ketinggian yang sama pada mesin, dan bagian tengah benda kerja terletak lebih tinggi. Namun, jika benda kerja disetel terlalu tinggi, benda itu mungkin akan berceloteh. Jika benda kerja disetel terlalu rendah, benda itu mungkin tidak bulat.

Tujuannya adalah untuk menjaga agar bagian (1) tetap bersentuhan dengan roda pengatur dan (2) berputar pada kecepatan yang lebih lambat, sedangkan roda gerinda abrasif yang lebih cepat dan lebih besar menerapkan gaya yang menciptakan kebulatan presisi bagian tersebut. Menggunakan sudut roda yang benar membantu memastikan bahwa seluruh permukaan roda gerinda digunakan.

Jika sudut roda pengatur terlalu lancip, dapat menyebabkan benda kerja masuk terlalu jauh ke dalam zona penggilingan. Hal ini dapat mengakibatkan keausan yang tidak merata, lonjong, dan umur roda yang berkurang. Jika roda pengatur terlalu dekat sejajar dengan roda gerinda, dapat menyebabkan suku cadang terhenti di antara roda — atau, skenario terburuk, menyebabkan benda kerja/roda tabrakan.

Sudut bilah sandaran benda kerja juga penting. Misalnya, saat menggiling dengan roda superabrasif selebar 4” (101,6 mm), bilah sisa umumnya akan bekerja dengan baik pada 30º.

Tetapi dengan lebar roda 6” (152,4 mm) atau 8” (203,2 mm), sudut yang sama dapat menghasilkan terlalu banyak tekanan ke arah roda gerinda dan menyebabkan gesekan. Dalam hal ini, mengubah sudut menjadi 20º atau 25º akan mengurangi tekanan dan menghilangkan obrolan pada bagian tersebut.

6. Menjaga semuanya tetap dingin adalah wajib dalam penggilingan tanpa pusat.

Pendingin digunakan dalam penggilingan tanpa pusat untuk tidak hanya menjaga roda gerinda tetap dingin, tetapi juga menghilangkan panas dari zona tempat benda kerja menyentuh roda gerinda.

Penggerindaan tanpa pusat memerlukan penggunaan pendingin bertekanan yang benar untuk mengatasi penghalang udara yang tercipta antara roda gerinda dan benda kerja selama proses penggerindaan. Ini memungkinkan cairan pendingin mengalir di ruang di antara keduanya.

Langkah pendingin dalam penggilingan tanpa pusat sangat penting untuk mencegah panas kembali ke benda kerja atau roda gerinda. Jika tidak, akan sulit untuk mempertahankan toleransi terhadap kebulatan dan kelurusan, dan kerusakan termal bahkan dapat menyebabkan roda gerinda melepuh dan retak.

7. Anda dapat mengajarkan proses "lama" trik baru.

Meskipun penggilingan tanpa pusat telah ada sejak lama, alat berat saat ini dilengkapi dengan fitur baru yang meningkatkan kinerja.

Untuk meningkatkan efisiensi dan produktivitas proses, kontrol CNC yang dapat diprogram membuatnya lebih mudah untuk mengatur dan mengubah peralatan dari satu pekerjaan ke pekerjaan berikutnya. Teknologi baru lainnya memungkinkan untuk:

• Menghasilkan bentuk, dimensi, dan toleransi tanah yang sebelumnya tidak mungkin
• Kurangi waktu penyiapan
• Mempercepat bongkar muat untuk mempersingkat waktu siklus

Misalnya, mesin gerinda tanpa pusat generasi terbaru lepaskan roda pengatur dan ganti dengan penyangga kawat stasioner yang memiliki opsi mode busing. Opsi ini memungkinkan bentuk tanah yang rumit dan fitur dimensi yang eksotis dengan kinerja yang mirip dengan busing pemandu pada mesin bubut otomatis gaya Swiss.

Selain itu, kemajuan dalam kontrol perangkat lunak, motor penggerak langsung, dan pemuatan/pembongkaran benda kerja secara robotik memungkinkan konsep sederhana penggilingan tanpa pusat untuk membuat bagian kompleks yang sebelumnya tidak terpikirkan.

8. Pengalaman adalah bagian dari keahlian penggilingan tanpa pusat.

Proses tanpa pusat biasanya tidak diajarkan. Sebaliknya, ini adalah keterampilan yang sering diperoleh dari bertahun-tahun bekerja di bagian industri yang memasok layanan penggilingan tanpa pusat kepada pelanggan.

Jadi, untuk mendapatkan hasil terbaik, Anda membutuhkan mitra yang:

• Menganggap penggilingan tanpa pusat cukup penting untuk mengembangkan keahlian terlepas dari permintaan khusus
• Telah terus berkembang bersama industri ini alih-alih mengandalkan mesin asli dari beberapa dekade yang lalu

Misalnya, sejak awal Metal Cutting telah meningkatkan kemampuan pemotongan kami dengan penggilingan tanpa pusat untuk produksi bagian segel kaca-ke-logam. Lebih dari 50 tahun kemudian, kami masih melakukan penggilingan tanpa pusat hampir setiap hari dan kami terus mengikuti tren industri dan permintaan pelanggan dengan menggunakan peralatan generasi terbaru.

Mengapa mempertimbangkan untuk menggunakan penggilingan tanpa pusat?

Di tangan yang tepat, penggilingan tanpa pusat mampu menghasilkan “permukaan yang dikerjakan dengan mesin” yang tidak dapat ditandingi oleh proses seperti pembubutan — baik sebagai nilai Ra dan juga pada logam tertentu yang hampir tidak mungkin untuk digiling dengan alat pemotong.

Bahkan jika pembubutan dimungkinkan, itu tidak akan pernah menghasilkan pemindahan material yang tepat dan hasil akhir permukaan yang dapat dicapai oleh roda gerinda.

Hampir 100 tahun setelah dimulainya, penggilingan tanpa pusat masih belum biasa seperti metode fabrikasi logam lainnya. Namun, kualitas unik dari permukaan tanah (vs. putaran) yang dikombinasikan dengan inovasi dan variasi yang tersedia dengan penggilingan tanpa pusat memungkinkannya menghasilkan bagian logam yang tak tergantikan untuk aplikasinya.

Bagaimana Anda memilih proses penggilingan yang presisi? Pelajari lebih lanjut di sini.