I. Apa itu Penggilingan Umpan Tinggi?
High-Feed Milling (disingkat HFM) adalah strategi milling canggih dalam pemesinan CNC modern. Fitur utamanya adalah "kedalaman pemotongan kecil dan laju umpan tinggi". Dibandingkan dengan metode milling tradisional, teknologi ini menggunakan kedalaman pemotongan aksial yang sangat kecil (biasanya berkisar antara 0,1 hingga 2,0 mm) dan laju umpan per gigi yang sangat tinggi (hingga 5-10 kali lipat dari milling tradisional), dikombinasikan dengan kecepatan spindel yang tinggi, untuk mencapai laju umpan yang luar biasa.
Sifat revolusioner dari konsep pemrosesan ini terletak pada transformasi arah gaya potong secara menyeluruh, yang mengubah gaya radial berbahaya yang dihasilkan dalam penggilingan tradisional menjadi gaya aksial yang menguntungkan, sehingga memungkinkan pemrosesan berkecepatan tinggi dan efisien. Kepala penggilingan umpan cepat merupakan alat khusus yang dirancang untuk menerapkan strategi ini dan telah menjadi alat pemrosesan yang sangat diperlukan dalam industri manufaktur cetakan modern, kedirgantaraan, dan otomotif, antara lain.
II. Prinsip KerjaPemotong Penggilingan Umpan Tinggi
Rahasia di balik pemotong frais umpan tinggi terletak pada desain sudut utamanya yang kecil dan unik. Tidak seperti pemotong frais tradisional dengan sudut utama 45° atau 90°, kepala pemotong frais umpan cepat biasanya mengadopsi sudut utama kecil, yaitu 10° hingga 30°. Perubahan geometri ini secara fundamental mengubah arah gaya potong.
Proses transformasi mekanis: Ketika bilah pisau bersentuhan dengan benda kerja, desain sudut rake utama yang kecil menyebabkan gaya potong terutama mengarah ke arah aksial (sepanjang sumbu badan pahat) alih-alih arah radial (tegak lurus terhadap sumbu) seperti pada penggilingan tradisional. Transformasi ini menghasilkan tiga efek utama:
1. Efek peredam getaran: Gaya aksial yang besar menarik cakram pemotong "ke arah" poros utama, menyebabkan sistem poros utama alat pemotong berada dalam kondisi tegang. Hal ini secara efektif meredam getaran dan flutter, memungkinkan pemotongan yang halus bahkan dalam kondisi overhang yang besar.
2. Efek perlindungan mesin: Gaya aksial ditanggung oleh bantalan dorong poros utama mesin. Daya dukungnya jauh lebih tinggi daripada bantalan radial, sehingga mengurangi kerusakan pada poros utama dan memperpanjang umur peralatan.
3. Efek peningkatan umpan: Menghilangkan keterbatasan getaran, memungkinkan alat untuk menangani laju umpan yang sangat tinggi per gigi. Kecepatan umpan dapat mencapai 3 hingga 5 kali lipat kecepatan penggilingan konvensional, dengan kecepatan maksimum mencapai lebih dari 20.000 mm/menit.
Desain mekanis yang cerdik ini memungkinkan kepala penggilingan umpan cepat mempertahankan laju penghilangan logam yang tinggi sekaligus mengurangi getaran pemotongan secara signifikan, yang menjadi dasar bagi pemrosesan permukaan berkualitas tinggi.
III. Keunggulan dan Karakteristik UtamaPemotong Penggilingan Umpan Tinggi
1. Pemrosesan efisiensi tinggi: Keunggulan utama pemotong frais umpan tinggi adalah laju penghilangan logam (MRR) yang luar biasa. Meskipun kedalaman pemotongan aksial relatif dangkal, kecepatan umpan yang sangat tinggi sepenuhnya mengimbangi kekurangan ini. Misalnya, ketika mesin frais gantry umum menggunakan kepala frais umpan cepat untuk memproses baja perkakas, kecepatan umpannya dapat mencapai 4.500-6.000 mm/menit, dan laju penghilangan logamnya 2-3 kali lebih tinggi daripada pemotong frais tradisional.
2. Kualitas permukaan yang sangat baik: Berkat proses pemotongan yang sangat halus, penggilingan umpan cepat dapat mencapai hasil akhir permukaan yang sangat baik, biasanya mencapai Ra0,8μm atau bahkan lebih tinggi. Dalam banyak kasus, permukaan yang diproses menggunakan kepala penggilingan umpan cepat dapat langsung digunakan, sehingga menghilangkan proses semi-finishing dan secara signifikan mempersingkat proses produksi.
3. Efek penghematan energi yang luar biasa: Penelitian menunjukkan bahwa konsumsi energi penggilingan pakan cepat 30% hingga 40% lebih rendah dibandingkan penggilingan tradisional. Gaya potong dimanfaatkan secara efisien untuk pemindahan material, alih-alih terbuang akibat getaran alat dan mesin, sehingga mencapai pemrosesan yang benar-benar ramah lingkungan.
4. Dapat memperpanjang masa pakai sistem perkakas secara signifikan: Proses pemotongan yang halus mengurangi dampak dan keausan pada perkakas, dan masa pakai perkakas dapat ditingkatkan lebih dari 50%. Karakteristik gaya radial yang rendah juga mengurangi beban pada spindel perkakas mesin, sehingga sangat cocok untuk mesin lama dengan kekakuan yang kurang memadai atau untuk skenario pemrosesan bentang besar.
5. Keunggulan pemrosesan komponen berdinding tipis: Gaya radial yang sangat kecil menjadikan pemotong frais umpan tinggi pilihan ideal untuk memproses komponen berdinding tipis dan mudah dideformasi (seperti komponen struktural pesawat luar angkasa, komponen cetakan bodi otomotif). Deformasi benda kerja berkurang 60%-70% dibandingkan dengan frais tradisional.
Referensi untuk parameter pemrosesan tipikal pemotong penggilingan umpan tinggi:
Bila menggunakan pemotong frais umpan tinggi dengan diameter 50 mm dan dilengkapi dengan 5 bilah untuk mengerjakan baja perkakas P20 (HRC30):
Kecepatan spindel: 1.200 rpm
Kecepatan umpan: 4.200 mm/menit
Kedalaman pemotongan aksial: 1,2 mm
Kedalaman pemotongan radial: 25mm (umpan samping)
Laju penghilangan logam: Hingga 126 cm³/menit
IV. Ringkasan
Pemotong frais umpan tinggi bukan sekadar alat; ia mewakili konsep pemrosesan yang canggih. Melalui desain mekanis yang cerdik, ia mengubah kekurangan gaya potong menjadi kelebihan, mencapai kombinasi sempurna antara pemrosesan kecepatan tinggi, efisiensi tinggi, dan presisi tinggi. Bagi perusahaan pemrosesan mekanis yang menghadapi tekanan untuk meningkatkan efisiensi dan memenuhi persyaratan pemrosesan berkualitas tinggi, penerapan teknologi kepala frais umpan cepat yang rasional tidak diragukan lagi merupakan pilihan strategis untuk meningkatkan daya saing.
Dengan perkembangan teknologi CNC, material perkakas, dan perangkat lunak CAM yang berkelanjutan, teknologi penggilingan umpan cepat akan terus berkembang, memberikan dukungan teknis yang kuat bagi transformasi cerdas dan peningkatan industri manufaktur. Segera gunakan kepala pemotong penggilingan umpan cepat ke dalam proses produksi Anda dan rasakan efek transformatif dari pemrosesan yang efisien!
Waktu posting: 03-Sep-2025
