Jumlah gigi
Ada satu parameter penting lagi pada mesin giling ujung, yang juga dapat dikatakan terutama tercermin pada tampilan muka ujung, yaitu jumlah gigi mesin giling ujung.
Ada beberapa kombinasi jumlah total gigi dan jumlah gigi yang melintasi bagian tengah end mill, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-14 dari kiri ke kanan: single tooth mill, 2 tooth mill - 2 tooth undercenter, 2 tooth mill - 1 tooth undercenter, 3 tooth mill - 1 tooth undercenter, 4 tooth mill - 2 tooth overcenter, dan multi-tooth mill - 0 tooth undercenter. Jumlah gigi pemotong milling cutter terkait dengan efisiensi milling, dan kekakuan milling cutter terkait dengan diameter inti milling cutter. Gambar 3-15 adalah diagram sederhana dari hubungan antara jumlah gigi cogging milling cutter dan kekakuan dan kapasitas chip milling cutter.
Pemotong penggilingan 2-gigi (slot) dicirikan oleh ruang penghilangan serpihan yang besar dan kekakuan yang tidak memadai, yang cocok untuk material serpihan panjang.
Pemotong penggilingan 3-gigi (slot) dicirikan oleh ruang chip yang besar, kekakuan yang baik, efisiensi pemotongan yang tinggi, dan fleksibilitas yang baik.
Pemotong frais 4-gigi (slot) memiliki karakteristik sedikit kekurangan ruang penghilangan serpihan, tetapi pemotong frais memiliki kekakuan yang baik, yang cocok untuk penyelesaian yang efisien dan kualitas permukaan benda kerja yang baik.
Pemotong frais gigi 6- (slot) memiliki karakteristik ruang penghilangan serpihan yang sangat kecil, tetapi pemotong frais memiliki kekakuan yang sangat baik, pemotong frais ini sangat cocok untuk finishing, pemesinan yang efisien, pemesinan dengan kekerasan tinggi, dan kualitas permukaan pemesinan sangat baik.
Tentu saja, dimungkinkan untuk menambah ruang chip dengan jumlah gigi yang sama, tetapi ini akan mengakibatkan penurunan kekakuan. Geometri ini (lihat Gambar 3-16) cocok untuk pemesinan material non-ferrous dengan kekuatan rendah, seperti aluminium dan tembaga. Di satu sisi, karena kekuatan logam jenis ini rendah, gaya pemotongan alat kecil, dan gaya yang dibutuhkan oleh alat juga kecil, dan kekuatan yang lebih rendah masih kompeten untuk tugas penggilingan seperti itu; Di sisi lain, jenis material ini memiliki panas pemotongan rendah karena gaya pemotongannya rendah.
Akan tetapi, justru karena gaya pemotongan dan panas pemotongan dari jenis material ini rendah, dan jumlah pemotongan dapat ditingkatkan setelah kapasitas menahan serpihan ditingkatkan, tetapi jumlah pemotongan yang ditingkatkan meningkatkan gaya pemotongan, sehingga kekakuan alat perlu ditingkatkan, sehingga penggilingan ujung dengan diameter inti ganda seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-17 perlu digunakan. Pemotong penggilingan yang ditunjukkan di sini adalah Jabro-Solid dari Seco Tools berwarna, sedangkan Proto·max TM tG dari Walter Tools ditampilkan dalam warna abu-abu. Desain diameter inti ganda memberikan keseimbangan antara kapasitas menahan serpihan dan kekakuan alat.
Gambar 3-18 adalah diagram skema dasar alur pemotong frais yang dimodifikasi secara khusus. Dalam kasus ini, kekakuan pemotong frais yang dimodifikasi jauh lebih tinggi daripada kekakuan dasar alur standar normal, dan deformasi serpihan selama pelepasan meningkat, dan serpihan menjadi lebih kencang.
Terdapat struktur yang berbeda untuk jumlah gigi yang sama, yaitu gigi yang tidak sama. Gambar 3-19 adalah diagram skematik dari dua jenis pemotong frais yang tidak sama. Gigi pemotong yang tidak sama dapat menghasilkan frekuensi pemotongan bergantian selama pemotongan, yang tidak mudah beresonansi dengan perkakas mesin dan menekan getaran perkakas selama penggilingan.
Selain jumlah gigi, kapasitas chip pemotong frais juga terkait dengan parameter geometris gigi keliling, dan gigi keliling pemotong frais dibahas di bawah ini.
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
Gigi melingkar
Gigi pemotong pada lingkaran luar end mill disebut gigi melingkar. Gigi melingkar merupakan bagian utama end mill yang digunakan dalam sidewall milling.
◆ Sudut heliks
Parameter pertama gigi keliling yang akan dibahas adalah sudut heliks, yaitu sudut antara garis singgung ujung pemotongan heliks pemotong frais dan sumbu pemotong frais, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-20.
Dalam teori pemotongan, sudut heliks juga merupakan sudut rake aksial pada lingkaran luar alat (silakan lihat Gambar 1-33 untuk sudut rake aksial dan teks terkait).
Efek utama dari sudut heliks yang berbeda dari penggilingan ujung pada kinerja pemotongan ditunjukkan pada Gambar 3-21. Seperti yang dapat Anda lihat dari gambar, penggilingan ujung seruling lurus (sudut heliks 8-0 derajat) di sisi kanan memiliki gaya pemotongan aksial nol karena sudut rake aksial nol, dan semua gaya pemotongan berada dalam arah radial dengan kekakuan paling lemah, sehingga rentan terhadap getaran. Di sisi lain, pemotong seruling spiral kiri dan tengah dibagi menjadi arah aksial karena sebagian gaya pemotongan (arah aksial adalah arah dengan kekakuan terbaik dari pemotong frais), dan beban radial berkurang, dan getaran tidak mudah terjadi.
Di sisi lain, aliran serpihan pemotong frais alur lurus bersifat melintang, yang mudah terganggu oleh area pemotongan benda kerja dan membentuk potongan sekunder, dan kinerja pembuangan serpihan buruk. Serpihan pemotong alur spiral dibuang dari zona pemotongan tegak lurus ke tepi pemotongan, dan kinerja pembuangan serpihan sangat ditingkatkan.
Gambar 3-22 menunjukkan efek jumlah gigi pemotong dan sudut heliks pada komponen aksial dari total panjang pemotongan. Untuk tugas pemotongan pemotong frais berdiameter 10 mm dengan lebar pemotongan (juga dikenal sebagai "kedalaman pemotongan radial") 10 mm dan kedalaman pemotongan (juga dikenal sebagai "kedalaman pemotongan aksial") 15 mm, proyeksi aksial dari total panjang tepi kontak pemotong frais dengan 2 slot dan sudut heliks 30 derajat adalah sekitar 17 mm; Saat menggunakan pemotong heliks 30 derajat 3-alur, proyeksi aksial dari total panjang tepi kontak meningkat menjadi sekitar 25 mm. Ketika pemotong frais sudut heliks 4-alur 30 derajat digunakan, proyeksi aksial dari total panjang tepi kontak ditingkatkan menjadi sekitar 30 mm, dan akhirnya ketika pemotong frais sudut heliks 6-alur 60 derajat digunakan, proyeksi aksial dari total panjang tepi kontak dapat ditingkatkan menjadi sekitar 47 mm. Data ini menunjukkan bahwa dengan peningkatan jumlah gigi pemotong frais, jumlah tepi pemotongan yang bersentuhan dengan benda kerja juga meningkat, proyeksi aksial dari total panjang tepi kontak meningkat, dan efek peningkatan sudut heliks serupa. Dengan peningkatan proyeksi aksial dari total panjang tepi kontak, beban per satuan panjang gigi berkurang, dan efisiensi pemotongan dapat ditingkatkan dengan asumsi bahwa beban gigi tetap sama.
Gambar 3-23 memperlihatkan empat kombinasi arah pemotongan dan arah putaran alur spiral yang berbeda. Yang umum adalah arah pemotongan gigi heliks kanan dan arah pemotongan kanan. Secara umum, arah pemotongan pemotong frais terutama ditentukan oleh arah putaran spindel mesin frais. Setelah arah pemotongan ditentukan, heliks menentukan arah gaya pemotongan aksial.
Gambar 3-24 menunjukkan pemotong frais JS840 dengan arah heliks ganda. Pemotong frais ini digunakan untuk mengerjakan tepi samping panel komposit serat karbon. Karena panel komposit serat karbon terbuat dari beberapa bahan yang berbeda, maka sulit untuk menghindari delaminasi dengan pemotong frais konvensional. Keunggulan pemotong frais JS840 adalah: gaya pemotongan pada arah yang berlawanan dibagi menjadi tekanan ke bawah dan gaya pusat: ruang serpihan besar, yang mendukung pembuangan serpihan: area kontak pemotongan kecil, yang menghasilkan lebih sedikit panas pemotongan dan gaya pemotongan: hanya gaya geser yang dihasilkan pada serat, dan tidak ada torsi di bagian tengah.
Gambar 3-25 menunjukkan mesin giling ujung antigetar tipe GSXVL dari Sumitomo Electric. Mesin giling ujung ini tidak hanya menggunakan gigi yang tidak sama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-19, tetapi juga meningkatkan perlindungan getaran saat mengerjakan bagian dengan sudut heliks yang tidak sama.
3-20
3-21
3-22
3.23
3-24
3-25
