Apa itu End Milling? Jenis, Kegunaan, & Pemilihan Alat

Penggilingan ujung adalah proses utama dalam Pemesinan CNC dan merupakan bagian inti dari setiap profesi Layanan penggilingan CNC. Alat ini memotong slot, kantong, undakan, dan bentuk 3D pada komponen logam atau plastik. Jika komponen Anda membutuhkan lebih dari sekadar permukaan datar, seperti slot atau permukaan melengkung, penggilingan ujung seringkali menjadi pilihan terbaik. Banyak alur pasak, kantong, atau fitur kompleks dibuat dengan cara ini.

Artikel ini membahas tiga pertanyaan besar:

• Apa itu end milling dan fitur apa saja yang dapat dibuatnya?
• Jenis-jenis end mill apa yang umum, dan untuk apa saja kegunaannya?
• Bagaimana Anda memilih penggilingan akhir yang tepat untuk pekerjaan Anda?

Apa itu End Milling?

Penggilingan ujung menggunakan alat putar yang disebut penggilingan ujung. Alat ini membuang material dengan cara menusuk lurus ke bawah dan memotong ke samping. Alat ini menghasilkan slot, kantong, bahu, dan bentuk 3D. Penggilingan muka berbeda, karena umumnya meratakan area yang luas. Penggilingan ujung dapat bergerak ke berbagai arah sehingga menghasilkan lebih banyak bentuk.

Pada mesin CNC, frais ujung terpasang pada spindel. Komponen dijepit ke meja. Program CNC menggerakkan pahat ke arah X, Y, dan Z. Dengan pahat yang tepat, frais ujung dapat memenuhi toleransi yang sangat ketat. Fitur-fiturnya dapat akurat hingga ±0,002 mm. Proses ini juga menghasilkan permukaan akhir yang baik. Proses ini digunakan di bidang-bidang seperti kedirgantaraan, otomotif, medis, dan elektronik.

Cara Kerja Proses End Milling

Penggilingan ujung mengikuti rencana yang telah ditetapkan. Rencana ini menggabungkan jalur yang diambil alat dengan pengaturan seperti kecepatan spindel, laju umpan, dan kedalaman pemotongan. Mesin menghilangkan material lapis demi lapis. Program ini memberi tahu penggiling ujung ke mana harus bergerak, seberapa cepat berputar, dan seberapa dalam pemotongan. Mesin akan mengerjakan sisanya.

Berikut adalah alur kerja normal:

1. Desain dan CAM: Buat model komponen dalam CAD. Kemudian, gunakan perangkat lunak CAM untuk membuat alur alat (slotting, contouring, dan lainnya).
2. Pemrograman: CAM menghasilkan kode-G. Kode-G mengatur kecepatan spindel, laju umpan, dan kedalaman pemotongan.
3. Pengaturan: Letakkan frais ujung pada dudukannya. Jepit bagian tersebut pada ragum. Atur koordinat kerja menggunakan probe atau dengan tangan.
4. Pemotongan: Spindel memutar end mill. CNC menggerakkan komponen atau alat di sepanjang lintasannya. Mata potong menciptakan serpihan yang keluar melalui alur.
5. Inspeksi: Periksa ukuran kunci dan permukaan akhir. Jika perlu, lakukan tahap akhir tambahan.

Gunakan cairan pendingin untuk menjaga panas tetap rendah dan mengurangi gesekan. Ini membuat perkakas lebih awet, terutama pada potongan yang dalam atau material keras. Membersihkan serpihan dari area pemotongan juga sama pentingnya. Jika serpihan menumpuk, dapat merusak perkakas dan merusak hasil kerja Anda.

Bagian-Bagian Penting dari End Mill dan Terminologi Dasar

Mesin frais ujung adalah pemotong putar yang dirancang untuk pemotongan plunging dan pemotongan samping. Bagian-bagiannya dirancang untuk membersihkan serpihan dan menjaga kekakuannya. Mengetahui setiap bagian akan membantu Anda memilih alat yang tepat.

Bagian utama:

• Betis: Bagian belakang yang panjang dan pas dengan dudukannya. Ukurannya memengaruhi kekakuan alat.
• Seruling: Alur spiral yang memotong dan membawa serpihan keluar.
• Tepi pemotong (bibir): Bagian tajam yang memotong material. Bagian ini berada di ujung dan di sepanjang sisi.
• Sudut heliks: Kemiringan suling dibandingkan dengan panjang alat. Hal ini memengaruhi kehalusan potongan dan kekuatan alat.
• Inti: Inti yang kokoh. Inti yang lebih tebal berarti alat yang lebih kaku, tetapi lebih sedikit ruang untuk serpihan.

Anda mungkin juga melihat istilah-istilah berikut:

• Kecepatan pemotongan: Seberapa cepat ujung pemotong bergerak melintasi bagian (diukur dalam m/menit atau sfm).
• Kecepatan umpan: Kecepatan alat bergerak melalui pekerjaan (dalam mm/menit atau inci/menit).
• Kedalaman pemotongan aksial (ap): Seberapa dalam alat tersebut memotong pada setiap lintasan ke bawah.
• Lebar radial pemotongan (ae): Lebar potongan saat alat bergerak ke samping.

Mencampur pengaturan ini dengan cara yang tepat akan menghasilkan penggilingan yang cepat, stabil, dan umur pakai alat yang lebih panjang.

Jenis-jenis Utama End Mill dan Kegunaannya yang Umum

Mata bor ujung tersedia dalam berbagai gaya. Masing-masing paling cocok untuk material, tugas, atau bentuk tertentu. Berikut adalah jenis yang paling umum digunakan.

Penggilingan Ujung Persegi

Mata giling ujung persegi memiliki ujung pemotong yang rata. Mata giling ini menghasilkan potongan dengan dasar rata dan sudut tajam 90°. Gunakan untuk membuat slot, penggilingan samping, kantong, dan facing. Mata giling ujung ini paling cocok untuk permukaan datar dan tepi lurus pada baja, aluminium, atau plastik. Mata giling ini kurang ideal untuk menghaluskan bentuk 3D. Sudut tajam dapat merusak material keras.

Penggilingan Ujung Bola

Ball end mill memiliki ujung yang membulat. Ball end mill menghasilkan lengkungan yang halus, bukan sudut yang tajam. Ball end mill merupakan pilihan terbaik untuk kontur 3D dan penyelesaian detail, seperti untuk cetakan atau bilah. Ball end mill kurang efisien untuk bentuk dengan dasar datar. Bagian tengah bola end mill berputar lambat, sehingga dapat menggesek, alih-alih memotong.

Penggilingan Ujung Radius Sudut

Mata frais ujung radius sudut tampak seperti mata frais persegi, tetapi dengan sudut membulat. Radius yang kecil membuat mata frais lebih kuat. Ini membantu mencegah keretakan dan membuat alat lebih awet. Gunakan mata frais ini jika Anda tidak membutuhkan sudut tajam yang sempurna, terutama untuk komponen struktural yang kuat atau untuk proses semi-finishing.

Penggilingan Ujung Kasar

Mata giling ujung kasar memiliki tepi bergerigi. Hasil potongannya memecah serpihan menjadi potongan-potongan kecil. Alat ini dirancang untuk menghilangkan banyak material dengan cepat, bukan untuk finishing. Mata giling ini cocok untuk pelat tebal dan balok logam besar. Hasil akhir yang kasar akan dihasilkan, jadi gunakan mata giling ujung biasa untuk menyelesaikan permukaan.

Penggilingan Ujung Khusus

Mata giling ujung khusus memiliki bentuk khusus untuk fitur-fitur khusus. Beberapa jenisnya adalah mata giling ujung tirus, mata giling ujung dovetail, atau mata giling ukir. Mata giling tirus membuat sisi-sisi bersudut pada rongga. Mata giling ujung dovetail memotong sambungan yang saling mengunci. Alat-alat ini merupakan pilihan yang tepat untuk komponen yang dibuat oleh perusahaan pembuatan prototipe cepat, seperti Yonglihao Machinery, terutama jika mesin frais standar tidak cocok untuk area tertentu. Gunakan mesin frais ini hanya jika fitur tertentu diperlukan.

Cara Memilih End Mill yang Tepat untuk Pekerjaan Anda

Memilih mesin frais ujung yang tepat berarti mencocokkan material, tahap pemesinan, dan geometri pahat agar pahat dapat memotong secara efisien dan tahan lama. Ikuti empat langkah berikut untuk memilih dengan baik.

1. Ketahui bahan benda kerja Anda

• Untuk aluminium: pilih 2–3 flute end mill dengan sudut heliks tinggi.
• Untuk baja: gunakan mesin penggiling ujung karbida 3–4 seruling.
• Untuk baja tahan karat: gunakan 4 atau lebih alur dan lapisan yang kuat dan anti-aus.

2. Tentukan tahap pemesinan

• Untuk pemotongan kasar: gunakan kedalaman pemotongan yang lebih besar dan penggilingan ujung yang kuat.
• Untuk penyelesaian: gunakan potongan yang lebih kecil, lebih banyak alur, dan fokus pada permukaan yang halus.

3. Pilih jumlah seruling untuk pembersihan serpihan dan kekuatan alat

• 2–3 seruling: pembersihan serpihan terbaik untuk aluminium dan plastik.
• 4+ seruling: lebih kaku, bagus untuk baja, penggilingan samping.

4. Periksa ukuran alat, jangkauan, dan lapisan

• Jaga agar bagian yang menjorok dari alat tetap pendek untuk menghindari alat bengkok dan bergetar.
• Untuk lubang atau rongga yang dalam, cobalah menggunakan lebih dari satu ukuran alat.
• Gunakan pelapis seperti TiN atau TiAlN untuk pekerjaan berat atau panas. Hindari beberapa pelapis untuk aluminium guna mencegah pengelasan chip.

Daftar periksa mini sebelum Anda memotong

• Diameter alat dan panjang seruling memungkinkan Anda menjangkau fitur tanpa menonjol terlalu jauh.
• Bahan dan lapisan alat disesuaikan dengan komponen Anda.
• Tahap pengasaran dan penyelesaian menggunakan peralatan yang tepat.
• Jumlah seruling mendukung pembersihan serpihan dan kekuatan.
• Pengaturannya cukup kaku untuk pemotongan yang telah Anda rencanakan.

Bacaan lebih lanjut: Bagaimana Memilih Alat Pemotong untuk Pemesinan CNC?

Keuntungan, Keterbatasan dan Kapan Menggunakan End Milling

Penggilingan ujung paling cocok jika Anda membutuhkan bentuk detail, fitur internal, atau bentuk 3D. Keuntungan terbesarnya adalah fleksibilitas. Satu mesin CNC dan beberapa mesin penggiling ujung dapat menghasilkan sebagian besar fitur.

Keuntungan:

• Membuat slot, kantong, anak tangga, dan bentuk 3D.
• Bekerja pada banyak bahan, lunak atau keras.
• Memberikan presisi tinggi dan hasil akhir yang halus.
• Bekerja baik dengan perangkat lunak CAM modern untuk merencanakan lintasan alat.

Keterbatasan:

• Tidak secepat penggilingan wajah untuk area datar yang besar.
• Mungkin berderak jika Anda meraih sesuatu yang dalam atau memiliki alat yang panjang.
• Panas dan keripik dapat menimbulkan masalah jika tidak dikontrol.

Dibandingkan dengan pemesinan lainnya:

• Penggilingan muka paling baik untuk permukaan datar yang besar, tetapi tidak dapat digunakan untuk slot atau fitur yang dalam.
• Pengeboran paling cepat untuk membuat lubang bundar, tetapi tidak bisa dilakukan penggilingan samping atau membuat bentuk. Penggilingan ujung diperlukan untuk fitur yang bukan sekadar lubang sederhana.

Pilih face milling jika Anda ingin meratakan area yang luas dengan cepat. Gunakan pengeboran untuk lubang polos. Gunakan end milling untuk hampir semua fitur detail komponen.

Kesimpulan

Penggilingan ujung adalah proses penting di balik sebagian besar detail fungsional pada komponen mesin, mulai dari alur pasak dan kantong hingga rongga 3D yang rumit. Untuk menggunakannya secara efektif, Anda terutama perlu memahami apa itu penggilingan ujung, perbedaan berbagai jenisnya, dan cara menyelaraskan pilihan alat dengan material dan tahap pemesinan.

Alur kerja praktisnya adalah:

• Tentukan apakah penggilingan ujung, penggilingan muka, atau pengeboran adalah operasi yang paling tepat untuk fitur tersebut.
• Pilih jenis penggilingan ujung dan jumlah seruling berdasarkan bahan dan apakah Anda akan mengerjakannya secara kasar atau menyelesaikannya.
• Sesuaikan overhang, penahan kerja dan parameter untuk memastikan kekakuan, aliran chip dan kontrol suhu, dan validasi dengan pemotongan uji pendek.

Dengan penggunaan berulang, keputusan ini menjadi intuisi proses dan membantu Anda merencanakan operasi penggilingan akhir yang stabil, dapat diprediksi, dan ekonomis.

Tanya Jawab Umum

Apa yang menentukan end mill mana yang harus saya gunakan?

Perhatikan material komponen Anda, fitur yang akan Anda buat, dan apakah Anda akan melakukan roughing atau finishing. Mesin frais ujung persegi cocok untuk alur pada baja. Mesin frais ujung bola paling cocok untuk bentuk dan cetakan melengkung. Jumlah flute, jangkauan, dan lapisan juga penting.

Bagaimana jumlah seruling mengubah cara kerja penggilingan ujung?

Lebih banyak seruling menghasilkan hasil akhir yang lebih baik dan alat yang lebih kuat. Lebih sedikit seruling lebih baik dalam menghilangkan serpihan. Gunakan 2 atau 3 seruling untuk aluminium atau plastik. Gunakan 4 atau lebih untuk baja.

Kapan menggunakan penggiling ujung radius sudut, bukan yang persegi?

Gunakan radius sudut jika Anda membutuhkan sudut yang lebih kuat dan tidak membutuhkan tepi yang tajam. Sudut bundar yang kecil mengurangi tekanan dan memperpanjang umur pahat, terutama pada baja yang lebih keras. Gambar yang menginginkan sudut yang benar-benar tajam membutuhkan end mill persegi.

Bagaimana perbandingan antara penggilingan ujung karbida dan HSS?

Mata bor karbida lebih keras dan tahan panas lebih baik daripada HSS. Ini berarti kecepatan potong yang lebih tinggi dan masa pakai alat yang lebih lama. Gunakan untuk baja atau pekerjaan berat. Mata bor HSS lebih kuat terhadap benturan dan lebih murah, sehingga cocok untuk material lunak atau pemotongan yang lebih lambat.

Apa kegunaan terbaik ball end mill, dan kapan sebaiknya dihindari?

Ball end mill cocok untuk permukaan 3D dan kurva halus, seperti pada cetakan. Namun, ball end mill kurang cocok untuk permukaan datar atau lubang tajam. Bagian tengahnya berputar lambat, sehingga tanpa pengaturan yang tepat, ball end mill dapat bergesekan dan tidak dapat memotong.