Dalam melakukan proses pemesinan CNC turning atau bubut, waktu yang dibutuhkan untuk membuat suatu produk/komponen harus sesingkat mungkin agar dapat mencapai kapasitas produksi yang tinggi. Untuk mencapai waktu minimal, parameter pemotongan harus diatur pada kondisi maksimum agar menghasilkan kecepatan penghasilan geram yang tinggi.
Akan tetapi disisi lain kekasaran permukaan suatu produk/komponen menjadi lebih kasar.Parameter pemesinan dalam proses turning, meliputi, kecepatan potong, gerak makan, dan kedalaman pemotongan. Dalam aplikasinya ketiga parameter tersebut saling bergantung satu terhadap yang lain dalam mempengaruhi kecepatan penghasilan geram dan kekasaran permukaan.
Pengertian Parameter Pemotongan
Parameter pemotongan pada proses CNC bubut adalah sejumlah informasi berupa dasar-dasar perhitungan, rumus, dan tabel-tabel yang mendasari teknologi proses pemotongan/penyayatan pada mesin bubut. Parameter pemotongan pada proses pembubutan meliputi hal hal berikut.
- Kecepatan potong (Cutting speed-Cs)
- Kecepatan putaran mesin (Rotasi Permenit-Rpm)
- Kecepatan pemakanan (Feed-F)
- Waktu proses pemesinannya.
Kecepatan potong (Cutting speed-Cs)
Hal yang dimaksud dengan kecepatan potong (Cs) adalah kemampuan suatu alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang tiap satuan waktu (meter/menit atau feet/menit). Ilustrasi kecepatan potong pada proses pembubutan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Ilustrasi kecepatan mesin bubut cnc
Untuk mengetahui kecepatan potong pada mesin dengan gerak memutar seperti mesin bubut, kecepatan potong (Cs) dapat diperoleh dari, keliling lingkaran pada benda kerja (π.d) dikalikan dengan putaran mesin (n). Atau dapat dituliskan sebagai berikut.
Cs = π.d.n meter/menit
Keterangan:
- d: diameter benda kerja (mm)
- n: putaran mesin/benda kerja (putaran/menit atau Rpm)
- π: nilai konstanta = 3,14
Kecepatan potong untuk berbagai macam bahan teknik yang umum dikerjakan pada proses pemesinan, sudah teliti/diselidiki para ahli dan sudah dipatenkan pada tabel kecepatan potong. Sehingga pada saat akan menggunakan tinggal menyesuaikan antara jenis bahan yang akan dibubut dan jenis alat potong yang digunakan. Sedangkan untuk bahan-bahan khusus/spesial, tabel Csnya dikeluarkan oleh pabrik pembuat bahan tersebut.
Tabel Kecepatan Potong
|
Bahan |
Pahat Bubut HSS |
Pahat Bubut Karbida |
||
|
m/men |
Ft/min |
M/men |
Ft/min |
|
|
Baja lunak (Mild Steel) |
18-21 |
60-70 |
30-250 |
100-800 |
|
Besi Tuang (Cast Iron) |
14-17 |
45-55 |
45-150 |
150-500 |
|
Perunggu |
21-24 |
70-80 |
90-200 |
300-700 |
|
Tembaga |
45-90 |
150-300 |
150-450 |
500-1500 |
|
Kuningan |
30-120 |
100-400 |
120-300 |
400-1000 |
|
Aluminium |
90 -150 |
300-500 |
90-180 |
b.-600 |
Pada tabel kecepatan potong (Cs) selalu disertakan jenis bahan alat potong yang akan digunakan. Pada umumnya, bahan alat potong dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu HSS (High Speed Steel) dan karbida (carbide). Pada tabel di atas menunjukkan bahwa dengan alat potong yang bahannya karbida, kecepatan potongnya lebih besar jika dibandingkan dengan alat potong HSS. Hal ini terjadi karena karbida memiliki tingkat kekerasan dan titik leleh bahan yang lebih tinggi daripada HSS. Sehingga kemampuan memotong bahan menjadi lebih tinggi.
Kecepatan Putaran Mesin Bubut CNC
Kecepatan Putaran Mesin Bubut (Revolution Per Menit atau sering disingkat dengan Rpm) yang dimaksud kecepatan putaran mesin bubut adalah, kemampuan kecepatan putar mesin bubut untuk melakukan pemotongan atau penyayatan dalam satuan putaran/menit. Maka dari itu, untuk mencari besarnya putaran mesin sangat dipengaruhi oleh seberapa besar kecepatan potong dan keliling benda kerjanya.
Jika kita lihat di atas, nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah ditetapkan secara baku, maka komponen yang dapat diatur dalam proses penyayatan adalah putaran mesin/benda kerjanya. Kecepatan putaran mesin sangat penting untuk ditentukan sebelum proses pengerjaan. Karena hal ini sangat erat kaitannya dengan keberlangsungan umur pahat (keausan pahat), kualitas permukaan hasil pekerjaan, dan waktu pemesinan.
Dengan demikian rumus dasar untuk menghitung putaran mesin bubut adalah sebagai berikut.
Keterangan:
- n : Kecepatan putaran mesin (Rpm)
- D : diameter benda kerja (mm)
- Cs : kecepatan potong (meter/menit)
- π : nilai konstanta = 3,14
Kecepatan Pemakanan (Feed-F)
Kecepatan pemakanan/ingsutan ditentukan dengan mempertimbangkan beberapa factor di antaranya sebagai berikut.
- Kekerasan bahan
- Kedalaman penyayatan
- Sudut-sudut sayat alat potong
- Bahan alat potong
- Ketajaman alat potong
- Kesiapan mesin yang akan digunakan. Kesiapan mesin ini dapat diartikan,
seberapa besar kemampuan mesin dalam mendukung tercapainya kecepatan pemakanan yang optimal.
Di samping ada beberapa pertimbangan tersebut, kecepatan pemakanan pada umumnya ditentukan berdasarkan kualitas dan jenis pemakanan yang diinginkan. Pekerjaan tersebut menuntut kualitas permukaan yang kasar (pekerjaan roughing/pengasaran) atau pekerjaan tersebut menuntut kualitas yang halus (proses finishing/penyelesaian). Proses pengasaran (roughing) ditentukan pada kecepatan pemakanan tinggi karena tidak memerlukan hasil pemukaan yang halus (waktu pembubutan lebih cepat), dan pada proses penyelesaiannya/finising digunakan kecepatan pemakanan rendah dengan tujuan mendapatkan kualitas hasil penyayatan yang lebih baik sehingga hasilnya halus (waktu pembubutan lebih cepat).
Besarnya suatu kecepatan pemakanan (F) pada mesin bubut ditentukan oleh seberapa besar bergesernya pahat bubut (f) dalam satuan mm/putaran dikalikan seberapa besar putaran mesinnya (n) dalam satuan putaran. Maka rumus untuk mencari kecepatan pemakanan (F) adalah sebagai berikut.
F = f x n (mm/menit)
Keterangan:
- f = besar pemakanan atau bergesernya pahat (mm/putaran),
- n= putaran mesin (putaran/menit).
