Cutting speed dan feed rate menentukan umur tools, kualitas permukaan, dan waktu pengerjaan. Nilai yang terlalu tinggi mempercepat keausan atau bisa membuat tools menjadi patah, sedangkan nilai yang terlalu rendah membuat tools menggesek material dan proses berjalan lambat sehingga proses menjadi tidak efisien. Dasar dari pengaturan yang tepat adalah cara menghitung cutting speed dan feed rate dengan rumus yang benar, lalu menyesuaikannya dengan kondisi mesin.
Cutting Speed dan Feed Rate
Cutting speed (Vc) adalah kecepatan potong pada tepi tools terhadap permukaan benda kerja. Satuannya meter per menit (m/menit). Nilai Vc ditentukan oleh material benda kerja dan material tools, bukan oleh mesin.
Cutting speed berbeda dengan spindle speed (n), yaitu putaran spindle dalam rpm. Mesin diatur dengan rpm, sehingga Vc harus diubah dulu menjadi rpm. Di sinilah rumus dibutuhkan.
Rumus Dasar Cara Menghitung Cutting Speed
| Perhitungan | Rumus |
|---|---|
| Cutting speed (m/menit) | Vc = (ฯ ร D ร n) / 1000 |
| Spindle speed (rpm) | n = (Vc ร 1000) / (ฯ ร D) |
| Feed rate milling (mm/min) | F = fz ร z ร n |
| Feed rate bubut (mm/min) | F = f ร n |
D: diameter pahat (milling, bor) atau diameter benda kerja (bubut), dalam mm
n: putaran spindle (rpm)
fz: feed per gigi (mm/gigi)
z: jumlah flute atau gigi pahat
f: feed per putaran (mm/putaran)
F: feed rate (mm/menit)
Contoh Hitungan 1: Milling dengan End Mill
Diameter end mill 10 mm, 4 flute, Vc 100 m/menit, fz 0,05 mm/gigi.
n = (100 ร 1000) / (ฯ ร 10) โ 3.183 rpm
Contoh Hitungan 2: Bubut (Turning)
Data:
Diameter benda kerja 50 mm, Vc 120 m/menit, feed 0,2 mm/putaran.
n = (120 ร 1000) / (ฯ ร 50) โ 764 rpm
Feed rate, dengan rumus berikut:
F = 0,2 ร 764 โ 153 mm/menit
Pada bubut, diameter benda kerja mengecil seiring pemakanan, sehingga rpm ideal ikut berubah. Mesin dengan fitur constant surface speed mengatur ini secara otomatis.
Contoh Hitungan 3: Pengeboran / Pembuatan Lubang
Mata bor HSS diameter 8 mm, Vc 25 m/menit.
Spindle speed: n = (25 ร 1000) / (ฯ ร 8) โ 995 rpm
Beberapa Faktor yang Mempengaruhi Pemilihan Parameter
Hasil hitungan hanya sebagus nilai Vc dan fz yang dimasukkan. Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan:
- Material benda kerja. Baja karbon, stainless, dan aluminium memiliki rentang Vc yang berbeda jauh.
- Material dan coating dari tools. Tools carbide umumnya bekerja pada Vc lebih tinggi dibanding HSS.
- Kekakuan mesin dan cekaman/clamping. Setup yang kurang rigid memerlukan parameter lebih rendah agar tidak bergetar.
- Penggunaan coolant. Pendinginan yang baik memungkinkan Vc lebih tinggi dan memperpanjang umur tools.
- Tujuan pemotongan. Roughing memakai feed lebih besar, finishing memakai feed lebih kecil demi permukaan halus.
Nilai Vc dan fz acuan sebaiknya diambil dari katalog produsen tools, karena rekomendasinya disusun untuk grade dan geometri tools tertentu.
Kesalahan Umum dalam Menentukan Parameter
- Memakai rpm yang sama untuk diameter berbeda. Diameter lebih besar memerlukan rpm lebih rendah untuk Vc yang sama.
- Tertukar satuan. Katalog dari produsen luar negeri sering memakai SFM (surface feet per minute). Konversinya: 1 SFM = 0,3048 m/menit.
- Feed terlalu kecil. Tools yang tidak memotong dengan ketebalan chip memadai akan menggesek dan lebih cepat aus.
- Tidak menyesuaikan jumlah flute. Feed rate milling bergantung langsung pada z. Mengganti 2 flute menjadi 4 flute tanpa mengubah F berarti mengubah beban per gigi.
Kalkulator Menghitung Cutting Speed dan Feed Rate
Kalkulator Cutting Speed dan Feed Rate
Masukkan jenis operasi, diameter, dan cutting speed untuk mendapatkan spindle speed (rpm) dan feed rate.
Hasil ini titik awal perhitungan. Sesuaikan dengan kekakuan mesin, coolant, dan kondisi tools, lalu ubah parameter secara bertahap saat pemotongan.
PT Indotech Trimitra Abadi Authorized Distributor Cutting Tools di Indonesia
Indotech Trimitra Abadi menyediakan berbagai pilihan cutting tools untuk memenuhi kebutuhan workshop dan industri manufaktur Anda.
PT Indotech Trimitra Abadi hadir untuk mendampingi kebutuhan tersebut mulai dari pemilihan produk, menghitung Cutting Speed dan Feed Rate, hingga rekomendasi aplikasi yang lebih optimal.
Jika Anda ingin mendiskusikan kebutuhan machining Anda, tim kami siap membantu memberikan solusi yang sesuai dengan kondisi produksi Anda saat ini. Kontak kami sekarang!
