Panduan Praktis Face Mills — Pemilihan, Penggunaan, dan Perawatan

1. Apa itu face mill dan kapan menggunakannya

Face mill adalah pemotong multi-sisipan yang dirancang terutama untuk menghasilkan permukaan datar ("wajah") pada benda kerja. Tidak seperti end mill yang memotong dengan bagian ujung dan samping, face mill memotong terutama dengan sisipan yang dapat diindeks dan dapat diganti yang disusun mengelilingi badan berdiameter besar. Gunakan face mill saat Anda memerlukan tingkat penghilangan material yang tinggi, penyelesaian permukaan yang lebih baik pada area yang luas, dan penyelesaian kasar atau penyelesaian ringan yang efisien pada permukaan datar.

2. Jenis face mill dan insert yang dapat diindeks secara umum

2.1 Face mill berbadan padat vs. modular

Face mill berbadan padat lebih sederhana, lebih ringan, dan seringkali berbiaya lebih rendah untuk diameter kecil. Face mill modular memungkinkan Anda mengganti bodi pemotong atau penahan sisipan, mengakomodasi diameter yang lebih besar, jumlah sisipan yang bervariasi, dan opsi shim atau cairan pendingin yang berbeda. Pilih sistem modular untuk fleksibilitas dalam lingkungan produksi.

2.2 Geometri dan nilai sisipan yang populer

• Sisipan seadanya (radius besar, penggaruk positif) — untuk pemotongan berat dan evakuasi serpihan yang lebih baik.
• Sisipan penyelesaian (radius kecil, penggaruk negatif atau netral) — untuk penyelesaian permukaan tinggi dan kontrol dimensi.
• Nilai karbida berlapis (TiCN, Al2O3) — kegunaan umum, masa pakai perkakas yang lama pada baja dan baja tahan karat.
• Sisipan CBN atau keramik — untuk baja yang diperkeras atau penggilingan permukaan berkecepatan tinggi yang kering.

3. Cara memilih face mill: daftar periksa langkah demi langkah

• Tentukan diameter yang diperlukan: diameter yang lebih besar meningkatkan umpan per putaran (FPR) dan mengurangi waktu siklus namun memerlukan lebih banyak tenaga dan kekakuan spindel.
• Cocokkan ukuran dan tingkat sisipan dengan material: pilih tingkat yang lebih keras untuk pemotongan terputus dan tingkat yang dilapisi untuk bahan abrasif.
• Periksa batas mesin: pastikan RPM spindel, horsepower, dan lancip pemegang alat dapat mendukung face mill yang dipilih pada kecepatan pemotongan dan pengumpanan target.
• Pertimbangkan evakuasi cairan pendingin dan chip: cairan pendingin internal melalui badan pemotong meningkatkan masa pakai sisipan dan penyelesaian permukaan, terutama pada baja tahan karat dan titanium.
• Evaluasi keseimbangan dan pengaturan: face mill berdiameter tinggi harus seimbang dan dijalankan dengan penjepitan yang tepat untuk meminimalkan getaran.

4. Parameter pemotongan dan contoh perhitungan yang direkomendasikan

Parameter face milling biasanya dinyatakan sebagai kecepatan potong (Vc, m/min atau SFM), kecepatan spindel (RPM), umpan per gigi (fz), dan kedalaman potong (ap dan ae). Gunakan kecepatan potong yang direkomendasikan pabrikan untuk grade dan material insert, lalu hitung RPM dan feed seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

4.1 Perhitungan dasar

Untuk menghitung kecepatan spindel dari kecepatan potong:

RPM = (1000 × Vc) / (π × D) — dengan Vc dalam m/mnt dan D adalah diameter pahat dalam mm.

Untuk menghitung laju umpan:

Umpan (mm/mnt) = RPM × jumlah gigi efektif × fz (mm/gigi). Gigi yang efektif mungkin lebih kecil dari total sisipan ketika terjadi pengikatan masuk/keluar atau sebagian.

4.2 Contoh: face mill 80 mm pada baja 1045

• Asumsikan Vc = 200 m/mnt untuk sisipan karbida berlapis yang dipilih.
• RPM = (1000 × 200) / (π × 80) ≈ 795 RPM.
• Jika menggunakan 6 sisipan dan fz = 0,12 mm/gigi, Umpan = 795 × 6 × 0,12 ≈ 572 mm/mnt.
• Kedalaman potong (ap) untuk roughing mungkin 2–4 mm dan pengikatan radial (ae) 50–100% tergantung pada kekakuan pemotong dan mesin.

5. Strategi pemesinan dan tip perlengkapan

Face milling yang efisien memerlukan perhatian pada penjepitan, arah pendekatan, dan step-over. Pilihlah penggilingan panjat untuk hasil akhir permukaan yang lebih baik dan masa pakai insert yang lebih lama jika mesin dan pengontrol Anda memungkinkan. Gunakan perlengkapan yang stabil dan minimalkan overhang kantilever. Saat mengerjakan bagian yang tipis atau fleksibel, kurangi keterlibatan radial dan gunakan beberapa lintasan cahaya untuk menghindari obrolan dan pegas kembali.

5.1 Melangkah dan mengoper

• Pengerjaan seadanya: ae lebih besar (60–100% diameter pemotong) dan ap lebih dalam dengan fz konservatif untuk memaksimalkan pelepasan.
• Semi-finishing: kurangi ae dan ap, naikkan fz sedikit untuk persiapan finish pass.
• Penyelesaian: ae dan ap kecil, fz halus dan RPM lebih tinggi jika penyelesaian permukaan sangat penting.

6. Pemeliharaan, inspeksi dan pemecahan masalah

6.1 Pemeriksaan harian

• Periksa sisipan terhadap adanya potongan tepi, tepi bawaan (BUE), atau retak termal dan gantilah sebelum keausan parah menyebabkan penyelesaian permukaan yang buruk.
• Verifikasi runout pemotong dengan indikator dial; runout melebihi batas pabrikan insert dapat menyebabkan keausan atau kerusakan yang cepat.
• Bersihkan saluran cairan pendingin dan pastikan tekanan dan aliran cairan pendingin memadai untuk jenis sisipan yang dipilih.

6.2 Masalah umum dan solusinya

• Getaran/celoteh — mengurangi overhang, menurunkan pengumpanan per gigi, meningkatkan kecepatan spindel, atau beralih ke perkakas yang lebih kaku.
• Hasil akhir yang buruk — periksa kualitas tepi sisipan, gunakan penggilingan panjat, tingkatkan RPM, atau tambahkan penyelesaian akhir yang ringan dengan ap yang lebih rendah.
• Masa pakai insert yang pendek — memastikan kualitas material yang benar, memverifikasi cairan pendingin, mengurangi kecepatan pemotongan jika terjadi keausan pada suhu tinggi.

7. Tabel referensi cepat: parameter awal yang disarankan