Parameter dan perhitungan kecepatan pisau frais metrik / parameter and calculation speed metric of milling cutter

Cutting Speed and Feed in Milling Operation

Cutting speed dalam proses pengefraisan adalah kemampuan pisau frais memotong benda kerja dengan kecepatan yang dihitung dari perkalian panjang keliling dari diameter pisau frais dengan jumlah putaran dalam satu menit.

Faktor yang mempengaruhi Cutting Speed :

1.    Kekerasan (hardness)

Keras                               Lunak

CS lambat                        CS Cepat

2.    Keuletan (ductility)

Ulet                                  Getas

CS lambat                        CS Cepat

3.    Tegangan tarik (tensile strength)

Teg. Tarik Tinggi             Teg. Tarik rendah

CS lambat                        CS Cepat

Untuk menentukan cutting speed tidak bisa hanya berdasarkan salah satu faktor saja dan tidak ada rumusan yang pasti dalam menentukan cutting speed karena setiap material mempunyai karakteristik yang berbeda. Dalam penentuan cutting speed kebanyakan dilakukan secara empiris saja. Factor yang paling mendekati dalam penentuan cutting speed paling mudah dilihat dari tegangan tarik suatu material atau dengan melihat dua atau seluruh factor diatas. Misalnya material yang lunak, ulet dan teg. tarik tinggi mempunyai cutting speed yang lebih tinggi dari pada material yang lebih keras tetapi getas dan teg tariknya rendah.

 

Berikut adalah tabel cutting speed dari beberapa jenis material untuk alat potong HSS

Perhitungan

Dari cutting speed maka putaran mesin dapat diperoleh dari :

Ket :

n = putaran spindle                          (putaran/menit)

D = Diameter pisau frais                   (milimeter)

CS = Cutting Speed                          (meter/menit)

Catatan :

Untuk pisau frais dari carbide Cutting Speed = 2 x CS Cutter HSS

Untuk Twist Drill, NC drill dsb Cutting Speed = 0.5 x CS Cutter HSS

Untuk Countersink, Reamer dsb Cutting Speed = 0.25 x CS Cutter HSS

Untuk Boring head disesuaikan dengan material alat potong.

Feeding dalam proses pengefraisan adalah jarak penyayatan dalam satu menit yang di hitung dari besarnya sayatan pergigi (sz atau fz) dikalikan dengan jumlah mata potong dan dikalikan putaran pisau frais dalam satu menit.

Dirumuskan :

Ket :

s = feeding                            (mm/menit)

sz = sayatan per gigi             (mm/gigi)

z = jumlah gigi

n = putaran pisau frais          (putaran/menit)

Tabel sayatan pergigi dalam milimeter

Note : Harga tersebut diatas adalah maksimum 

Contoh Soal.

Diketahui material dari bahan Stainless Steel 304 akan dipotong dengan pisau frais jari (end mill) HSS dengan diameter 20 mm dan jumlah gigi potong (mata potong) = 4 buah. berapakah putaran mesin dan feeding yang seharusnya dipakai?

Diketahui :

CS = 18 m/menit (diambil dari tabel kecepatan potong untuk material stainless steel 304)

sz  = 0,05 mm/gigi (diambil dari tabel sayatan per gigi)

D  = 20 mm

Jawab:

n = 1000 . CS /  π . D

n = 1000 . 18 / π . 20

n = 286,4 rpm

jadi putaran mesin yang didapatkan adalah 286,4 rpm, karena pada mesin terdapat 250 dan 300 rpm yang dipakai adalah 250 rpm (diambil pendekatan kebawah). 

s = sz . z . n

s = 0,05 . 4 . 286,7

s = 57,29 mm/menit

jadi kecepatan penyayatan (feeding) adalah 57,29 mm/menit, artinya dalam satu menit pisau frais bergerak sepanjang 57,29 mm pada benda kerja. pada mesin terdapat 56 dan 63 mm/menit maka yang dipakai adalah 56 mm/menit