Aksesoris pencekam alat potong frais / milling cutting tool arbors

1. Collet arbor.
alat pencekam ini adalah standar yang umum digunakan pada mesin frais digunakan untuk memasang cutter yang mempunyai gagang silindris lurus. collet yang umum digunakan pada mesin konvensional adalah colet tipe ER. ukuran diameter yang dapat dicekam oleh collet ini sesuai dengan ukuran diameter collet yang tersedia. rang ukuran bisa sampai diameter gagang 25 mm

Gambar Collet arbor tipe ER

Pemasangan Cutter pada arbor

2. Quick Change arbor / Side Lock Arbor.
Alat cekam ini mempunyai cara kerja mengunci dari sisi samping gagang cutter, sama seperti collet arbor alat ini hanya untuk memasang cutter bergagang silindris lurussaja, adapun arbor ini hanya bisa digunakan untuk satu ukuran saja.

Side lock arbor

3. Stub Arbor
Stub arbor digunakan untuk memasang cutter tidak bergagang tetapi mempunyai lubang, biasanya shell end mill, adapun ukuran standart lubang mulai diameter 17, 22, 27, 32 mm. pada bagian diameter tersebut terdapat alur pasang yang berfungsi mengunci gerakan cutter ketika penyayatan dan sebagai penerus daya putaran dari spindle mesin

Gambar stub arbor dan pemasangannya

4. drill chuck arbor

alat ini khusus digunakan untuk memasang mata bor / twist drill pada mesin frais. perlu diketahui alat ini tidak boleh untuk pemasangan cutter, karena drill chuck hanya mampu menahan beban aksial saja dan tidak bisa menahan beban lengkung

Milling Metric Cutting speed calculation

Cutting Speed ​​and Feed in Milling Operation

Cutting speed in milling process is the ability of the milling cutter cutting workpiece with a speed that is calculated by multiplying the circumference of the milling cutter diameter with the number of length in a minute.

Factors affecting Cutting Speed:

1 Hardness (hardness)

Soft material    vs    Hard Material
High CS          vs    Low CS


2. ductility (ductility)

ductile material vs  Brittle material

High CS          vs    Low CS


3. tensile stress (tensile strength)
High tensile      vs  low TensileLow CS          vs    High CS


To determine the cutting speed can not just based on one factor, and there is no definite formula to determine the cutting speed for each material has different characteristics. In determining the cutting speed are mostly done empirically. Factor in determining the closest cutting speed most easily seen from the tensile stress a material or by looking at two or all of the above factors. For example, the material is soft, brittle and low tensile has a higher cutting speed than the material more brittle and hard but its high Tensile.



Below is a table cutting speed of several types of material for HSS cutting tools

Based cutting speed shown, equation for calculating spindle speed of milling machine

 
Note:

n = spindle revolution (rev / min)
D = Diameter of the milling cutter (mm)
CS = Cutting Speed ​​(m / min)

Note:

For milling of carbide cutter Cutting Speed ​​= 2 x CS HSS Cutter 
For Twist Drill, NC Drill etc. Cutting Speed ​​= 0.5 x CS HSS Cutter 
For Countersink, Reamer etc. Cutting Speed ​​= 0:25 x CS HSS Cutter 
Boring head according by the cutting tool material.

Feeding in the milling process is the distance in one minute feeding in the count of the amount of feed per tooth (SZ or fz) multiplied by the number of teeth and the  milling cutter revolution in a minute.

equation by :
 
Note:

s = feeding (mm / min)
sz = feed per tooth (mm / tooth)
z = number of teeth
n = revolution of spindle (rev / min)

Table feed per tooth in millimeters
Note: that value are the maximum

Example Problem.

Known material of Stainless Steel 304 will be cut with a HSS End Mill Cutter with a diameter of 20 mm and the number of teeth = 4 pieces. calculate the spindle revolution and feeding!

note:

CS = 18 m / minute (taken from the table cutting speed for the material stainless steel 304)

sz = 0.05 mm / tooth (taken from table feed per tooth)

D = 20 mm

Answer:

n = 1000. CS / π. D

n = 1000. 18 / π. 20

n = 286.4 rpm

so the spindle revolution is 286.4 rpm, because the machine revolution table are 250 and 300 rpm were used was 250 rpm (the approach taken down).

s = sz. z. n

s = 0.05. 4. 286.7

s = 57.29 mm / min

so the feeding is 57.29 mm / min, meaning the milling cutter moves along the workpiece is 57.29 mm in one minute. the machines feed table are 56 and 63 mm / min, then used was 56 mm / min

macam-macam proses mesin frais / milling machine cutting process

mesin frais umumnya digunakan untuk memproses benda benda balok. namun dalam hal lain dapat digunakan untuk memproses bentuk silindris. berikut ini adalah proses dasar dalam pengefraisan :

1. Memfrais rata / face milling
adalah proses untuk mengurangi permukaan sebuah benda kerja untuk mendapatkan ukuran ketebalan tertentu.

pada mesin frais horisontal umumnya digunakan pisau frais mantel / slab mill

sedangkan pada mesin frais vertikal untuk memfrais permukaan yang lebar digunakan face mill, walaupun terkadang menggunakan end mill (pisau ujung / pisau jari) dan shell end mill (pisau keong)

2. Memfrais Bertingkat / shoulder milling
adalah proses pengefraisan suatu bidang berundak menyerupai tangga dengan ukuran tertentu

3. Memfrais Bidang miring / inclination milling
adalh proses untuk membuat bidang dengan kemiringan tertentu, ada beberapa proses yang dapat dilakukan , yang pertama dengan memiringkan spindel yang kedua dengan cara memiringkan benda kerja secara langsung atau dengan bantuan jig/fixture/dudukan miring atau dengan memiringkan ragum yang dapat disetel kemiringannya

4. Proses pelubangan dan pengetapan / drilling and tapping
karena mesin milling berbentuk menyerupai mesin bor koordinat sehingga untuk pengeboran dan pengetapan dapat dilakukan langsung di mesin milling sehingga akan mendapatkan hasil yang presisi. alat bantu untuk penyetelan / setting jarak lubang dapat dengan bantuan dowel pin atau centerfix

5. Proses memfrais bentuk / contour milling
proses ini ada beberama macam diantaranya :
a. Memfrais radius
ada bebrapa macam pembentukan radius yaitu berbentuk cekungan di tengah dan cekungan di siku dalam atau disebut radius dalam dan bentuk radius di siku luar benda kerja. pembuatan profil radius dapat dilakukan dengan menggunakan pisau khusus radius dengan ukuran tertentu. untuk radius luar dengan ukuran luar yang besar hanya bisa dilakuan dengan bantuan meja putar / rotary table

b. Memfrais profil roda roda gigi / gear cutting
unutk bentuk profil roda gigi menggunakan pisau khusus roda gigi atau sering disebut pisau frais modul.
selain dengan pisau frais modul pembuatan roda gigi biasanya dengan bantuan kepala pembagi / dividing head

c. memfrais alur ekor burung / dove tail cutting
pada pengefraisan alur ekor burung dapat dilakukan dengan pisau frais ekor burung, alur ekor burung sanyat banyak digunakan pada komponen-komponen pemesinan.

d. memfrais alur T / Tee Slot cutting
alur T banyak dipakai pada komponen komponen pemesinan, pembuatan alur ini dapat dilakukan dengan pisau frais alur T.

Jenis-jenis roda gigi / Gears Type

1.Roda gigi lurus (Spur Gear)

•Teeth are parallel to the axis of the gear

•Advantages

–Cost is cheapest

–Ease of manufacture

–Availability in standart parts

•Disadvantages

–Only works with mating gear

–Axis of each gear must be parallel

2.Roda gigi miring (Helical Gear)

•Teeth are at an angle to the gear axis (usually 10° to 45°) – called helix angle

•Advantages

–Smooth and quite due to gradual tooth engagements

–More tooth surface engagement allows for greater power transmission for given gear size.

–Parallel to perpendicular shaft arrangement

•Mating gear axis can be parallel or crossed

•Can withstand the largest capacity at 30,000 hp

 

•Disadvantage

–More expensive

–Resulting axial thrust component

3.Roda gigi payung/kerucut (Bevel Gear)

•Teeth at helix angle

•Very Strong

•Used in rear end applications

•Gear axis at 90°, based on rolling cones

•Advantages

–Right angle drives

•Disadvantages

–Get axial loading which complicates bearings and housings

4.Roda gigi cacing (Worm Gear)

•Gears that are 90° to each other

•Advantages

–Quiet / smooth drive

–Can transmit torque at right angles

–No back driving

–Good for positioning systems

•Disadvantage

–Most inefficient due to excessive friction (sliding)

–Needs maintenance

–Slower speed applications

 Gear Manufacturing :

  

Module system of gear

The module is the ratio of the pitch diameter to the number of teeth. The unit of the module

is milli-metres.Below is a diagram showing the relative size of teeth machined in a rack with

module ranging from module values of 0,5 mm to 6 mm

CATATAN :

1.Module distandarisasi (ada tabel standar module)

2.Dua roda gigi yang bekerjasama harus mempunyai modul yang sama

3.Jumlah gigi (z) harus merupakan bilangan bulat

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