C – TEKNOLOGI PERKAKASPEMOTONG1.   Umur pahat2.   Bahan pahat3.   Geometri pahat4.   Fluida permesinan
Teknologi PerkakasDua aspek penting:1. Material pahat2. Geometri pahat
Tiga model kegagalan pahat1.   Kegagalan Patah (Fracture failure)     ◦   Gaya potong menjadi berlebihan dan/atau         ...
Model yang lebih disukai: keausanbertahap       Gagal patah dan gagal suhu        keduanya adalah kegagalan prematur     ...
Keausan pahatDiagram keausan pahat, menunjukkan lokasi prinsipil dan jeniskeausan yang terjadi
Crater wear, (atas), danflank wear (kanan) padapahat cemented carbide,seperti terlihat pada sebuahtoolmakers
Keausan pahat vs. waktuKeausan pahat sebagai fungsi waktu pemotongan. Flank  wear (FW) dipakai sebagai ukuran keausan paha...
Efek kecepatan potongEfek kecepatan potong terhadap tool flank wear (FW) untuk tiga  kecepatan yang berbeda, menggunakn kr...
Umur Pahat vs. kecepatan potong  Plot Natural log-log kecepatan potong vs umur pahat
Persamaan Umur Pahat Taylor             Hubungan diberikan oleh F. W.     n        TaylorvT       C                       ...
Kriteria umur pahat padaproduksi  1.   Kegagalan komplit pada ujung pahat  2.   Inspeksi visual dari flank wear (atau     ...
Bahan Pahat   Mode kegagalan pahat mengindifikasi    sifat penting yang harus dimiliki bahan    pahat:    ◦ Toughness /ke...
Hot Hardness          Tipikal hubungan hot            hardness untuk bahan            pahat terpilih. Plain carbon        ...
Tipikal nilai n dan C Tool material        n      C (m/min)   C (ft/min) High speed steel:   Non-steel work    0.125     1...
High Speed Steel (HSS) Baja paduan tinggi mamapu   mempertahankan kekerasan pada   suhu tinggi lebih baik dari baja   karb...
Komposisi High Speed Steel   Tipikal isi paduan:    ◦   Tungsten dan/atau Molybdenum    ◦   Chromium d anVanadium    ◦   ...
Cemented CarbidesKelas bahan pahat keras berbasis pada  tungsten carbide (WC) menggunakan  teknik metalurgi serbuk dengan ...
Cemented Carbides – sifatumum compressive strength tinggi, namun  tensile strength rendah sd.  menengah Kekerasan tinggi...
Non-steel Cutting CarbideGrades Dipakai untuk logam nonfero besi  tuang kelabu Sifat ditentukan oleh ukuran butir  kandu...
Steel Cutting Carbide Grades   Digunakan untuk baja karbon    rendah, baja tahan karat dan    baja paduan lainnya   TiC ...
CermetsKombinasi dari TiC, TiN, dan titanium  carbonitride (TiCN), dengan nickel  dan/atau molybdenum sebagi binders. Beb...
Coated Carbides  Cemented carbide insert coated dengan    satu atau lebih lapisan tipis bahan    tahan aus, seperti TiC, T...
Coated Carbide Tool                  Photo micro                  penampang                  lintang                  pela...
CeramicsPada dasarnya Al2O3 butir halus ditekan  dan disinter pada suhu tinggi ke bentuk  sisipan “insert” tanpa binder A...
Synthetic Diamonds (IntanSintetis)  Sintered polycrystalline diamond    (SPD) – difabrikasi dengan    penyinteran kristal ...
Cubic Boron Nitride cubic boron nitride (cBN) adalah  bahan terkeras setelah intan Fabrikasi menjadi pahat sisipan sama ...
Geometri Pahat  Dua kategori:   Single point tools (pahat    matatunggal)      ◦ Untuk pembubutan, peluasan luabnag,     ...
Twist Drill Ujung twist drill mempunyai dua pemotong Sudut ujung pada twist drill konvensional adalah  118° Margins ada...
Twist Drills Fitur penting pada penggurdian adalah  veriasi kecepatan potong sepanjang  ujung pemotong. Kecepatan maksimu...
Twist Drill Operation -Problems   Chip removal    ◦ Flutes must provide sufficient clearance to allow      chips to be ex...
Cutting FluidsAny liquid or gas applied directly to machining operation to improve   cutting performance  Two main proble...
Cutting Fluid FunctionsCutting fluids can be classified  according to function: Coolants - designed to reduce effects  of...
Coolants Water used as base in coolant-type  cutting fluids Most effective at high cutting speeds  where heat generation...
Lubricants Usually oil-based fluids Most effective at lower cutting speeds Also reduce temperature in the  operation
Dry Machining No cutting fluid is used Avoids problems of cutting fluid  contamination, disposal, and filtration Proble...
Gear Cutting Gear cutting is the process of creating a gear. The most  common processes include hobbing, broaching, and  ...
Hobbing
Hobbing Process  The two shafts are rotated at a   proportional ratio, which determines   the number of teeth on the blan...
Hobbing Process                        Hobbing uses a hobbing machine with                         two non-parallel spind...
Hob       The hob is the cutter used to cut the        teeth into the workpiece.       It is cylindrical in shape with h...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Teknologi Perkakas Pemotong

1,828 views

Published on

Bahan Kuliah Proses Manufaktur

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,828
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
99
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • Physical vapor deposition (PVD) is a variety of vacuum deposition and is a general term used to describe any of a variety of methods to deposit thin films by the condensation of a vaporized form of the material onto various surfaces (e.g., onto semiconductorwafers). The coating method involves purely physical processes such as high temperature vacuum evaporation or plasma sputter bombardmentIn a typical CVD (Chemical vapor deposition) process, the wafer (substrate) is exposed to one or more volatileprecursors, which react and/or decompose on the substrate surface to produce the desired deposit
  • Sintered -> Formed into a mass by heat and pressure
  • Diamond succumbs to graphitization, which means that it will change its crystal structure to graphite crystal structure at 250C in the presence of a catalyst metal such as carbon steel
  • Drill is called Twist Drill because it cuts because of twisting action.The rake angle being controlled by the helix angle of the drillFor a drill to bore true and on location it is absolutely imperative that the margin and the point be ground concentric and be on centerThe land is the portion relieved from the margin. Without this relief there would be a great deal of friction created during the drilling processAs the lips are being formed in the sharpening process to the desired angle at the very tip the "chisel point," is formed.General purpose drills normally have the chisel point. The big disadvantage here is that this point does not penetrate well at the start and has a tendency to wobble. To eliminate this wobble a center drill (below) is used to start the hole or a drill bushing to guide the drill
  • Coolants possess low viscosity as compared to lubricants
  • 2. … Hobbing machine is a special type of milling machine.
  • 1. … Note that the previous example only holds true for a single threaded hob; if the hob has multiple threads then the speed ratio must be multiplied by the number of threads on the hob.
  • There are slight changes to the shape for generating purposes, such as extending the hob's tooth length to create a clearance in the gear's roots
  • Teknologi Perkakas Pemotong

    1. 1. C – TEKNOLOGI PERKAKASPEMOTONG1. Umur pahat2. Bahan pahat3. Geometri pahat4. Fluida permesinan
    2. 2. Teknologi PerkakasDua aspek penting:1. Material pahat2. Geometri pahat
    3. 3. Tiga model kegagalan pahat1. Kegagalan Patah (Fracture failure) ◦ Gaya potong menjadi berlebihan dan/atau dinamis, yang mengarah ke patah getas2. Kegagalan suhu (Temperature failure) ◦ Suhu pahat terlalu tinggi untuk bahan pahat3. Keausan Bertahap (Gradual wear) ◦ Keausan bertahap pada pahat
    4. 4. Model yang lebih disukai: keausanbertahap  Gagal patah dan gagal suhu keduanya adalah kegagalan prematur  Keausan bertahap lebih disukai karena ianya mengarah pada kemungkinan penggunaan pahat yang lebih lama.  Keausan bertahap terjadi pada dua lokasi pada pahat: ◦ Crater wear – terjadi pada permukaan atas (rake) ◦ Flank wear – terjadi pada flank (sisi samping
    5. 5. Keausan pahatDiagram keausan pahat, menunjukkan lokasi prinsipil dan jeniskeausan yang terjadi
    6. 6. Crater wear, (atas), danflank wear (kanan) padapahat cemented carbide,seperti terlihat pada sebuahtoolmakers
    7. 7. Keausan pahat vs. waktuKeausan pahat sebagai fungsi waktu pemotongan. Flank wear (FW) dipakai sebagai ukuran keausan pahat di sini. Crater wear memiliki kurva pertumbuhan curva yang.
    8. 8. Efek kecepatan potongEfek kecepatan potong terhadap tool flank wear (FW) untuk tiga kecepatan yang berbeda, menggunakn kriteria umur pahat 0.50 mm flank wear.
    9. 9. Umur Pahat vs. kecepatan potong Plot Natural log-log kecepatan potong vs umur pahat
    10. 10. Persamaan Umur Pahat Taylor Hubungan diberikan oleh F. W. n TaylorvT C Dengan v = kecepatan potong; T = umur pahat; n dan C adalah parameter yang bergantung pada pemakanan, kedalaman potong bahan BK, bahan pahat dan kriteria umur pahat yang digunakan  n adalah slope/kemiringan dari plot  C adalah intersep pada sumbu kecepatan pada umur pahat satu menit
    11. 11. Kriteria umur pahat padaproduksi 1. Kegagalan komplit pada ujung pahat 2. Inspeksi visual dari flank wear (atau crater wear) oleh operator 3. Fingernail test (uji kuku jari) melintang ujung pahat 4. Perubahan suara yang dipancarkan oleh operasi 5. Tatal berubah seperti pita, memanjang dan sulit dibuang 6. Degradasi permukaan akhir 7. Naiknya daya 8. Jumlah benda kerja 9. Waktu pemotongan kumulatif
    12. 12. Bahan Pahat Mode kegagalan pahat mengindifikasi sifat penting yang harus dimiliki bahan pahat: ◦ Toughness /ketangguhan - untuk menghindari kegalan patah ◦ Hot hardness - kemampuan untuk tetap keras pada sudu tinggi ◦ Wear resistance - kekerasan adalah sifat terpenting untuk menhan abrasi (pengikisan)
    13. 13. Hot Hardness Tipikal hubungan hot hardness untuk bahan pahat terpilih. Plain carbon steel menunjukkan kehilangan keras dengan cepat seiring kenaikan suhu. High speed steel menunjukkan performa yang lebih baik, sementara cemented carbides dan ceramics secara nyata lebih keras pada suhu tinggi.
    14. 14. Tipikal nilai n dan C Tool material n C (m/min) C (ft/min) High speed steel: Non-steel work 0.125 120 350 Steel work 0.125 70 200 Cemented carbide Non-steel work 0.25 900 2700 Steel work 0.25 500 1500 Ceramic Steel work 0.6 3000 10,000
    15. 15. High Speed Steel (HSS) Baja paduan tinggi mamapu mempertahankan kekerasan pada suhu tinggi lebih baik dari baja karbon tinggi dan baja paduan rendah steels  Salah satu bahan pahat yang terpenting  Sangat sesuia diterapkan untuk geometri pahat yang rumit, seperti drills, taps, milling cutters, dan broaches  Dua tipe dasar (AISI) 1. Tungsten-type, designated T- grades (jenjang T) 2. Molybdenum-type, designated M-grades
    16. 16. Komposisi High Speed Steel Tipikal isi paduan: ◦ Tungsten dan/atau Molybdenum ◦ Chromium d anVanadium ◦ Carbon, tentunya ◦ Cobalt pada jenjang tertentu Komposisi tipikal (Grade T1): ◦ 18% W, 4% Cr, 1% V, and 0.9% C
    17. 17. Cemented CarbidesKelas bahan pahat keras berbasis pada tungsten carbide (WC) menggunakan teknik metalurgi serbuk dengan cobalt (Co) sebagai binder Dua tipe dasar: 1. Non-steel cutting grades - hanya WC-Co 2. Steel cutting grades - TiC dan TaC ditambahkan ke WC-Co
    18. 18. Cemented Carbides – sifatumum compressive strength tinggi, namun tensile strength rendah sd. menengah Kekerasan tinggi (90 - 95 HRc) hot hardness bagus wear resistance bagus Konduktivitas thermal tinggi Modulus elastisitas tinggi 600 x 103 MPa Ketangguhan lebih rendah daripada high speed steel
    19. 19. Non-steel Cutting CarbideGrades Dipakai untuk logam nonfero besi tuang kelabu Sifat ditentukan oleh ukuran butir kandungan cobalt ◦ Jika ukuran butir meningkat, kekerasan dan hot hardness turun, tetapi ketangguhan naik ◦ Jikan kandungan cobalt meningkat, ketangguhan meningkat seiring kekerasan dan ketahanan aus.
    20. 20. Steel Cutting Carbide Grades  Digunakan untuk baja karbon rendah, baja tahan karat dan baja paduan lainnya  TiC dan/atau TaC disubstitusikan untuk bbrp WC  Kompoisisi meningkatkan ketahanan crater wear untuk memeotong baja ◦ Namun sebailknya memengaruhi ketahanan flank wear untuk memotong non baja
    21. 21. CermetsKombinasi dari TiC, TiN, dan titanium carbonitride (TiCN), dengan nickel dan/atau molybdenum sebagi binders. Bebapa kimia lebih rumit Aplikasi: penghalusan cepat dan semifinishing untuk baja, stainless steels, dan besi tuang ◦ speeds lebih tinggi dan feed lebih rendah dari pada steel-cutting carbide grades ◦ Permukaan akhir lebih bagus bisa dicapai, seringkali menghilangkan kebutugan untuk penggerindaan
    22. 22. Coated Carbides Cemented carbide insert coated dengan satu atau lebih lapisan tipis bahan tahan aus, seperti TiC, TiN, dan/atau Al2O3  Pelapisan diterapkan dengan chemical vapor deposition atau physical vapor deposition  Tebal pelapisan = 2.5 - 13 m (0.0001 to 0.0005 in)  Aplikasi: besi tuang dan baja untuk pembubutan dan pemfrisan  Paling baik diterpakan pada kecepatan tinggi ketika gaya dinamis dan gaya kejut thermal rendah
    23. 23. Coated Carbide Tool Photo micro penampang lintang pelapisan jamak pada cemented carbide tool
    24. 24. CeramicsPada dasarnya Al2O3 butir halus ditekan dan disinter pada suhu tinggi ke bentuk sisipan “insert” tanpa binder Aplikasi: pembubutan kecepatan tinggi untuk besi tuang dan baja Tidak direkomendaikan untuk pemotongan dengan interupsi tinggi (mis. Pemfrisan kasar) karena ktengguhannya rendah Al2O3 juga dipaki secara luas pada penggerindaan abrasif
    25. 25. Synthetic Diamonds (IntanSintetis) Sintered polycrystalline diamond (SPD) – difabrikasi dengan penyinteran kristal intan dengan butiran sangat bagus dibawah suhu dan tekanan tinggi ke bentuk yang diinginkan dengan sedikit atau tanpa binder  Biasanya digunakan sebagai pelapisan (tebal 0.5 mm) pada pahat sisipan WC-Co  Aplikasi: permesinan kecepatan tinggi pada fiberglass, graphite, dan kayu ◦ Tidak untuk memotong baja
    26. 26. Cubic Boron Nitride cubic boron nitride (cBN) adalah bahan terkeras setelah intan Fabrikasi menjadi pahat sisipan sama seperti SPD: pelapisan atas pahat sisipan WC-Co Aplikasi: baja permesinan dan paduan berbasis nickel Pahat SPD dan cBN keduanya mahal
    27. 27. Geometri Pahat Dua kategori:  Single point tools (pahat matatunggal) ◦ Untuk pembubutan, peluasan luabnag, penyekrapan dan pengetaman  Multiple cutting edge tools (pahat mata potong jamak) ◦ Digunakan untuk penggurdian, reaming, tapping, pemfrisan, broaching, dan penggergajian
    28. 28. Twist Drill Ujung twist drill mempunyai dua pemotong Sudut ujung pada twist drill konvensional adalah 118° Margins adalah ujung luar dari alur (flutes) dan selalu digerinda menyesuaikan diameter drill
    29. 29. Twist Drills Fitur penting pada penggurdian adalah veriasi kecepatan potong sepanjang ujung pemotong. Kecepatan maksimum pada selubung luar, yang membangkitakan permukaan silindris, dan mendekati nol pada pusat puataran drill ketika ujung pemotong diputar ke bentuk pahat Drills are slender, highly stressed tools, the flutes of which have to be carefully designed to permit chip flow while maintaining adequate strength.
    30. 30. Twist Drill Operation -Problems Chip removal ◦ Flutes must provide sufficient clearance to allow chips to be extracted from bottom of hole during the cutting operation Friction makes matters worse ◦ Rubbing between outside diameter of drill bit and newly formed hole ◦ Delivery of cutting fluid to drill point to reduce friction and heat is difficult because chips are flowing in opposite direction
    31. 31. Cutting FluidsAny liquid or gas applied directly to machining operation to improve cutting performance Two main problems addressed by cutting fluids: 1. Heat generation at shear and friction zones 2. Friction at tool-chip and tool-work interfaces Other functions and benefits: ◦ Wash away chips (e.g., grinding and milling) ◦ Reduce temperature of workpart for easier handling ◦ Improve dimensional stability of workpart
    32. 32. Cutting Fluid FunctionsCutting fluids can be classified according to function: Coolants - designed to reduce effects of heat in machining Lubricants - designed to reduce tool-chip and tool-work friction
    33. 33. Coolants Water used as base in coolant-type cutting fluids Most effective at high cutting speeds where heat generation and high temperatures are problems Most effective on tool materials that are most susceptible to temperature failures (e.g., HSS)
    34. 34. Lubricants Usually oil-based fluids Most effective at lower cutting speeds Also reduce temperature in the operation
    35. 35. Dry Machining No cutting fluid is used Avoids problems of cutting fluid contamination, disposal, and filtration Problems with dry machining: ◦ Overheating of tool ◦ Operating at lower cutting speeds and production rates to prolong tool life ◦ Absence of chip removal benefits of cutting fluids in grinding and milling
    36. 36. Gear Cutting Gear cutting is the process of creating a gear. The most common processes include hobbing, broaching, and machining; other processes include shaping, forging, extruding, casting, and powder metallurgy. Hobbing is a machining process for making gears, on a hobbing machine, The teeth or splines are progressively cut into the workpiece by a series of cuts made by a cutting tool called a hob. Compared to other gear forming processes it is relatively inexpensive but still quite accurate, thus it is used for a broad range of parts and quantities
    37. 37. Hobbing
    38. 38. Hobbing Process  The two shafts are rotated at a proportional ratio, which determines the number of teeth on the blank; for example, if the gear ratio is 40:1 the hob rotates 40 times to each turn of the blank  The hob is then fed up into workpiece until the correct tooth depth is obtained.  Finally the hob is fed into the workpiece parallel to the blanks axis of rotation
    39. 39. Hobbing Process  Hobbing uses a hobbing machine with two non-parallel spindles, one mountedVideo – Gear Hobbing with a blank workpiece and the other with the hob.  The angle between the hobs spindle and the workpieces spindle varies, depending on the type of product being produced.  If a spur gear is being produced, then the hob is angled equal to the helix angle of the hob; if a helical gear is being produced then the angle must be increased by the same amount as the helix angle of the helical gear
    40. 40. Hob  The hob is the cutter used to cut the teeth into the workpiece.  It is cylindrical in shape with helical cutting teeth. These teeth have grooves that run the length of the hob, which aid in cutting and chip removal.  The cross-sectional shape of the hob teeth are almost the same shape as teeth of a rack gear that would be used with the finished product

    ×