Menguasai Penggerindaan Tanpa Pusat: 8 Prinsip Utama untuk Pemesinan Presisi

Di dunia pemesinan, alat memutar seperti mesin bor dan mesin frais adalah bintang yang memukau. Faktanya, mereka adalah pemesinan bagi sebagian besar orang. Namun, kemampuan untuk melakukan penggerindaan presisi tanpa pusat selain pemesinan adalah keuntungan yang pasti.

Bagaimana penggerindaan tanpa pusat bekerja?

Penggerindaan tanpa pusat adalah salah satu beberapa proses pemesinan yang menggunakan pemotongan abrasif untuk menghapus materi dari bagian (workpiece). Proses melibatkan bagian yang didukung pada palang pemegang workpiece yang terletak di antara dua silinder berputar:

• Seorang roda pengatur, yang mengatur kecepatan putaran dan laju feed bagian (untuk penggerindaan in-feed) atau perjalanan linier (untuk penggerindaan through-feed)
• Sebuah roda penggerinda abrasif yang lebih besar

Keindahan penggerindaan tanpa pusat adalah workpiece dijaga tempat oleh tekanan dari roda berputar. Tidak diperlukan fixturing, sehingga pengaturan sederhana dan waktu turnaround cepat. Dan karena workpiece didukung secara kaku, tidak ada defleksi selama operasi penggerindaan.

Tetapi meskipun keuntungan ini dan lainnya, penggerindaan tanpa pusat memiliki lebih sedikit praktisi daripada pemesinan. Dan meskipun mesin penggerinda tanpa pusat telah ada selama hampir satu abad, banyak orang kesulitan dengan dasar-dasar proses dan cara kerjanya.

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

1. Penggerindaan tanpa pusat melanjutkan di mana pemesinan berhenti.

Salah satu kerugian penggerindaan tanpa pusat adalah, berbeda dengan pemesinan, Anda tidak dapat memiliki sebanyak beberapa sumbu yang bekerja pada workpiece. Namun, ada banyak bagian di mana proses tanpa pusat mengatasi keterbatasan pemesinan dalam hal dimensi, bahan, dan finishing permukaan.

Itulah sebabnya kami suka mengatakan bahwa di mana pemesinan berakhir, proses penggerindaan tanpa pusat dimulai. Misalnya, jika Anda memiliki bagian yang tidak bundar dari mesin memutar dan diameter bagian terlalu kecil atau pusatnya tidak dapat dipasang, Anda dapat mencapai kebundaran melalui teknik penggerindaan tanpa pusat.

Selain itu, tidak ada tekanan aksial pada workpiece selama proses tanpa pusat. Itu berarti dapat digunakan untuk menggerinda potongan panjang bahan rapuh dan bagian yang mungkin terdistorsi.

2. Proses penggerindaan tanpa pusat tampak sederhana namun presisi.

Karena mereka berutang banyak fungsionalitas pada beberapa prinsip dasar fisika, mesin penggerinda tanpa pusat tidak memiliki banyak bagian bergerak. Itu membuat penggerindaan tanpa pusat menjadi proses yang relatif sederhana yang ideal untuk finishing diameter luar bagian loga silinder kecil yang memerlukan toleransi ketat.

Penggerindaan tanpa pusat hampir kontinu karena, dibandingkan dengan penggerindaan antara pusat, waktu pemuatan kecil. Jadi, panjang panjang dapat diintai secara kontinu. Bahkan kuantitas besar bagian kecil dapat diintai secara otomatis melalui berbagai pemasang pemakan.

Selain itu, mesin penggerinda tanpa pusat dapat bekerja dengan konsisten pada kecepatan tinggi. Itu membuat proses menjadi pilihan yang bagus untuk aplikasi volume tinggi di penerbangan, otomotif, militer, medis, dan industri lainnya.

3. Metode penggerindaan berbeda dalam cara bagian diumpan melalui mesin.

Perbedaan utama antara dua metode yang paling sering digunakan dari penggerindaan tanpa pusat adalah dalam bagaimana workpiece diumpan melalui mesin.

Penggerindaan through-feed biasanya digunakan untuk bagian dengan kebundaran yang konsisten sepanjang bagian. Dalam metode ini, workpiece berjalan di sepanjang palang istirahat di antara dua roda.

Dipacu oleh sudut kecil yang diterapkan pada roda pengatur relatif terhadap roda penggerinda, metode through-feed dasarnya “menekan” workpiece melintasi roda penggerinda dan keluar di sisi lain.

Penggerindaan in-feed — juga disebut penggerindaan plunge — digunakan untuk menggerinda bagian silinder dengan notch atau bentuk kompleks, seperti poros gigi. Di sini, palang istirahat workpiece perlu di-tool untuk mencocokkan bentuk bagian, dan roda penggerinda dan pengatur harus di-dress untuk mencocokkan profil potongan yang diinginkan bagian.

Dengan metode in-feed, roda pengatur memutar bagian pada satu kecepatan sambil mendorongnya menuju roda penggerinda, yang berputar pada kecepatan lebih cepat. Semakin besar perbedaan kecepatan, semakin cepat laju pengosongan.

4. Pilihan roda penggerinda sangat penting.

Faktor kunci lain dalam penggerindaan tanpa pusat adalah pilihan roda penggerinda. Ia harus cocok baik dengan logam dari mana bagian dibuat dan finishing permukaan yang ingin Anda capai.

Selain tersedia dalam berbagai diameter dan lebar/tebal, roda penggerinda tanpa pusat tersedia dalam berbagai jenis butir dan ukuran grit, sering menggunakan bahan superabrasif seperti diamond policristal dan boron nitride kubik.

Bahan roda superabrasif dan karbida silikon adalah keuntungan saat Anda melakukan penggerindaan tanpa pusat pada logam yang sangat keras, untuk beberapa alasan:

• Roda tahan lama dan mempertahankan kekarannya lebih lama.
• Mempunyai konduktivitas termal tinggi, mempertahankan bentuknya pada suhu kontak tinggi dan kecepatan putaran tinggi.
• Waktu lebih sedikit diperlukan untuk siklus dressing.
• Umur roda jauh lebih lama daripada roda yang terbuat dari bahan seperti abrasif aluminium oksida.

5. Sudut mempengaruhi keberhasilan dalam penggerindaan tanpa pusat.

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

Secara umum, pusat roda pengatur dan penggerinda disetel pada ketinggian yang sama pada mesin, dan pusat workpiece terletak lebih tinggi. Namun, jika workpiece disetel terlalu tinggi, ia mungkin menunjukkan getaran. Jika workpiece disetel terlalu rendah, ia mungkin tidak bundar.

Tujuannya adalah untuk menjaga bagian (1) dalam kontak dengan roda pengatur dan (2) berputar pada kecepatan lebih lambat, sementara roda penggerinda abrasif yang lebih besar dan lebih cepat memberikan gaya yang menciptakan kebundaran yang presisi bagian. Menggunakan sudut roda yang benar membantu memastikan seluruh permukaan roda penggerinda digunakan.

Jika sudut roda pengatur terlalu akut, dapat menyebabkan workpiece pergi terlalu jauh ke zona penggerindaan. Ini dapat menghasilkan aus yang tidak merata, penyempitan, dan umur roda yang berkurang. Jika roda pengatur terlalu dekat dengan sejajar dengan roda penggerinda, dapat menyebabkan bagian terjebak di antara roda — atau, dalam skenario terburuk, menyebabkan tabrakan workpiece/roda.

Sudut palang istirahat workpiece juga sangat penting. Misalnya, saat menggerinda dengan roda superabrasif lebar 4 inci (101,6 mm), palang istirahat umumnya akan bekerja baik pada 30º.

Tetapi dengan lebar roda 6 inci (152,4 mm) atau 8 inci (203,2 mm), sudut yang sama mungkin menghasilkan terlalu banyak tekanan menuju roda penggerinda dan menyebabkan getaran. Dalam kasus ini, mengubah sudut menjadi 20º atau 25º akan mengurangi tekanan dan menghilangkan getaran pada bagian.

6. Menjaga hal-hal tetap dingin adalah wajib dalam penggerindaan tanpa pusat.

Pendingin digunakan dalam penggerindaan tanpa pusat untuk tidak hanya menjaga roda penggerinda tetap dingin, tetapi juga menghapus panas dari zona di mana workpiece menyentuh roda penggerinda.

Penggerindaan tanpa pusat memerlukan penggunaan pendingin dengan tekanan yang tepat untuk mengatasi rintasan udara yang tercipta di antara roda penggerinda dan workpiece selama proses penggerindaan. Ini memungkinkan pendingin mengalir di ruang di antara keduanya.

Langkah pendingin dalam penggerindaan tanpa pusat sangat penting untuk mencegah panas kembali ke workpiece atau roda penggerinda. Tanpa itu, dapat sulit untuk mempertahankan toleransi kebundaran dan lurus, dan kerusakan termal bahkan dapat menyebabkan roda penggerinda melempuh dan retak.

7. Anda dapat mengajari proses “lama” trik baru.

Meskipun penggerindaan tanpa pusat telah ada sejak lama, mesin saat ini dilengkapi dengan fitur baru yang meningkatkan performa.

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

• Menghasilkan bentuk, dimensi, dan toleransi tanah yang sebelumnya mustahil
• Mengurangi waktu pengaturan
• Mempercepat pemuatan dan pemuatanDown untuk menyederhanakan waktu siklus

Misalnya, generasi terbaru mesin penggerinda tanpa pusat menghapus roda pengatur dan menggantinya dengan dukungan kawat stasioner yang memiliki opsi mode bush. Opsi ini memungkinkan bentuk tanah yang rumit dan fitur dimensi eksotis dengan melakukan serupa dengan bush panduan pada mesin bor otomatis gaya Swiss.

Selain itu, kemajuan dalam kontrol perangkat lunak, motor drive langsung, dan pemuatan/muatanDown robotis workpiece memungkinkan konsep sederhana penggerindaan tanpa pusat untuk membuat bagian kompleks yang sebelumnya tidak terpikirkan.

8. Pengalaman adalah bagian dari keterampilan penggerindaan tanpa pusat.

Proses tanpa pusat biasanya tidak diajarkan. Daripada itu, ini adalah keterampilan yang sering diperoleh dari bertahun-tahun bekerja di bagian industri yang menyediakan layanan penggerindaan tanpa pusat kepada pelanggan.

Jadi, untuk mendapatkan hasil terbaik, Anda akan ingin mitra yang:

• Menganggap penggerindaan tanpa pusat cukup penting untuk mengembangkan keahlian meskipun permintaan niche-nya
• Terus berkembang bersama industri alih-alih mengandalkan mesin asli dari beberapa dekade yang lalu

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

Mengapa mempertimbangkan penggunaan penggerindaan tanpa pusat?

Di tangan yang tepat, penggerindaan tanpa pusat mampu menghasilkan “permukaan mesin” yang proses seperti memutar tidak dapat menandingi — baik sebagai nilai Ra maupun pada beberapa logam yang hampir mustahil diputar dengan alat pemotong.

Bahkan di mana memutar memungkinkan, ia tidak akan pernah menghasilkan pengosongan materi yang presisi dan finishing permukaan yang dihasilkan yang dapat dicapai oleh roda penggerinda.

Hampir 100 tahun setelah muncinya, penggerindaan tanpa pusat masih tidak seumum metode pembuatan logam lainnya. Namun, kualitas unik finishing tanah (vs. diputar) digabungkan dengan inovasi dan variasi yang tersedia dengan penggerindaan tanpa pusat memungkinkan untuk menghasilkan bagian logam yang tidak dapat digantikan untuk aplikasi mereka.

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