Dalam manufaktur presisi, permesinan CNC (Computer Numerical Control) memainkan peran penting. Namun, pengikisan pahat tetap menjadi tantangan yang terus-menerus bagi banyak operator CNC. Masalah ini tidak hanya menyebabkan benda kerja yang dibuang tetapi juga dapat menyebabkan potensi kerusakan pada perkakas mesin, yang mengakibatkan kerugian ekonomi yang signifikan. Artikel ini berfokus pada sisipan CNMG, mengeksplorasi bagaimana pemilihan yang tepat dapat secara efektif mencegah pengikisan sekaligus meningkatkan efisiensi permesinan.
Titik Lemah Permesinan CNC: Tantangan Pengikisan Pahat
Selama operasi CNC, sisipan bersentuhan langsung dengan benda kerja untuk melakukan operasi pemotongan, dengan kinerjanya yang secara langsung memengaruhi kualitas, efisiensi, dan biaya permesinan. Pengikisan pahat dapat terjadi karena berbagai faktor:
-
Material sisipan di bawah standar:
Kekerasan, ketangguhan, dan ketahanan aus dari material sisipan menentukan umur pakainya. Material yang lebih rendah tidak dapat menahan suhu tinggi, tekanan, dan dampak selama operasi pemotongan.
-
Pemilihan sisipan yang tidak tepat:
Jenis sisipan yang berbeda cocok untuk material dan kondisi permesinan yang berbeda. Pemilihan yang tidak tepat mencegah kinerja yang optimal.
-
Parameter pemotongan yang tidak tepat:
Kecepatan potong, laju umpan, dan kedalaman pemotongan secara signifikan memengaruhi tegangan pahat. Pengaturan yang salah dapat membebani sisipan.
-
Pendinginan/pelumasan yang tidak memadai:
Pemotongan menghasilkan panas yang besar. Pendinginan yang tidak memadai meningkatkan suhu sisipan, mengurangi kekerasan dan kekuatan.
-
Ketidaktepatan perkakas mesin:
Presisi mesin secara langsung memengaruhi jalur pemotongan. Akurasi yang buruk menyebabkan getaran selama operasi.
-
Kesalahan operator:
Keterampilan teknis dan kebiasaan operasional memengaruhi umur pahat. Penanganan yang tidak tepat dapat menyebabkan kegagalan prematur.
Konsekuensi dari pengikisan pahat sangat parah:
-
Penolakan benda kerja:
Pahat yang terkelupas menciptakan cacat permukaan yang memerlukan pembuangan material.
-
Kerusakan mesin:
Pengikisan dapat merusak dudukan pahat, spindel, atau komponen lainnya.
-
Penundaan produksi:
Penggantian pahat dan penyesuaian parameter menyebabkan waktu henti.
-
Bahaya keselamatan:
Fragmen yang beterbangan dapat melukai operator.
Sisipan CNMG: Pisau Swiss Army untuk Permesinan CNC
Sisipan CNMG banyak digunakan dalam operasi pembubutan CNC, dengan penunjukan alfanumeriknya yang menunjukkan karakteristik tertentu:
-
C:
Bentuk berlian 80°
-
N:
Sudut celah 0°
-
M:
Kelas toleransi
-
G:
Sisipan dengan lubang dan celah
Keunggulan utama meliputi:
-
Keserbagunaan:
Cocok untuk berbagai material termasuk baja, baja tahan karat, besi cor, aluminium, dan paduan tembaga.
-
Penerapan yang luas:
Efektif untuk operasi pengasaran, semi-finishing, dan finishing.
-
Efektivitas biaya:
Memberikan nilai yang sangat baik melalui umur pahat yang diperpanjang.
-
Penggantian yang mudah:
Dimensi dan antarmuka yang terstandarisasi menyederhanakan perubahan.
Mengoptimalkan Kinerja Sisipan CNMG
Untuk memaksimalkan efektivitas sisipan CNMG dan mencegah pengikisan, pertimbangkan rekomendasi teknis berikut:
1. Pedoman Pemilihan Material
-
Permesinan baja:
Pilih kelas karbida berdasarkan kekerasan material. Kandungan kobalt yang lebih tinggi cocok untuk baja keras; kelas yang lebih tangguh menangani baja berkekuatan tinggi.
-
Baja tahan karat:
Pilih kelas karbida yang stabil secara kimia, tangguh dengan lapisan PVD atau opsi keramik.
-
Besi cor:
Pilih karbida tahan aus dengan lapisan CVD.
-
Aluminium:
Pilih sisipan karbida atau berlian tanpa lapisan dengan tepi potong yang tajam.
-
Paduan tembaga:
Gunakan karbida tahan korosi dengan lapisan TiAlN.
2. Pemilihan Geometri Sisipan
-
CNMG120404:
Finishing/semi-finishing dengan tepi tajam untuk hasil akhir permukaan yang unggul.
-
CNMG120408:
Pengasaran/semi-finishing dengan tepi yang kuat untuk pemotongan yang lebih berat.
-
CNMG120412:
Pengasaran berat dengan kekuatan tepi maksimum.
3. Pemilihan Chipbreaker
-
Tipe-F:
Finishing dengan kontrol chip yang sangat baik.
-
Tipe-M:
Semi-finishing dengan kinerja yang seimbang.
-
Tipe-R:
Pengasaran dengan evakuasi chip yang efisien.
4. Optimasi Parameter Pemotongan
-
Kecepatan potong:
Kecepatan yang berlebihan menyebabkan panas berlebih; kecepatan yang tidak mencukupi mengurangi produktivitas. Cocokkan dengan material dan kondisi.
-
Laju umpan:
Umpan yang berlebihan membebani sisipan; umpan yang tidak mencukupi menurunkan efisiensi.
-
Kedalaman pemotongan:
Kedalaman yang berlebihan memberi tekanan pada pahat; kedalaman yang tidak mencukupi membuang kapasitas.
5. Praktik Terbaik Pendinginan/Pelumasan
Pendinginan yang efektif mengurangi suhu dan gesekan sekaligus memperpanjang umur pahat. Pilih cairan yang sesuai dengan aliran/tekanan yang memadai.
6. Protokol Pemeliharaan
Periksa secara teratur sisipan untuk keausan, pengikisan, atau retakan. Ganti pahat yang rusak segera untuk mencegah masalah lebih lanjut.
7. Pemasangan yang Tepat
Pasang sisipan dengan benar menggunakan metode penjepitan dan nilai torsi yang ditentukan untuk mencegah getaran atau kelonggaran.
8. Pertimbangan Keselamatan
Kenakan alat pelindung diri selama penggantian pahat dan patuhi semua protokol keselamatan mesin.
Contoh Aplikasi Sisipan CNMG
Manufaktur Komponen Otomotif
Seorang produsen yang memproduksi blok mesin besi cor berkekuatan tinggi mencapai umur pahat 30% lebih lama dan produktivitas 20% lebih tinggi setelah menerapkan sisipan CNMG yang dioptimalkan, secara signifikan mengurangi biaya produksi.
Produksi Perangkat Medis
Seorang produsen instrumen bedah yang membutuhkan hasil akhir permukaan yang luar biasa mencapai kualitas permukaan Ra0,2μm menggunakan sisipan CNMG khusus, memenuhi persyaratan medis yang ketat.
Komponen Dirgantara
Seorang produsen suku cadang dirgantara yang memproses komponen aluminium mencapai akurasi dimensi ±0,01mm dan hasil akhir seperti cermin menggunakan sisipan CNMG presisi, memenuhi standar penerbangan.
Melalui pemilihan dan penerapan sisipan CNMG yang tepat, produsen dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi permesinan sekaligus mengurangi biaya perkakas dan meningkatkan kualitas produk. Inovasi berkelanjutan dalam teknologi sisipan menjanjikan kemajuan lebih lanjut dalam kemampuan permesinan CNC.