Kecepatan potong konstan G96 dan G97/G50: mengapa putaran spindle berubah saat facing

Kecepatan potong adalah kecepatan permukaan, bukan putaran spindle

Katalog pahat biasanya memberikan kondisi yang disarankan sebagai kecepatan potong V (m/min): berapa meter permukaan benda kerja melewati mata potong setiap menit. Pada putaran spindle yang sama, permukaan bergerak cepat pada diameter besar dan lambat pada diameter kecil. Hubungannya dengan putaran spindle N adalah V = π × D × N ÷ 1000.

Saat membubut OD dengan diameter konstan, V tidak berubah meskipun putaran spindle tetap. Namun, pada pekerjaan dengan X yang terus mengecil seperti facing, V terus menurun. Permukaan facing yang kasar di dekat pusat dan warnanya berbeda dari bagian luar biasanya disebabkan oleh hal ini.

G96: kontrol terus menghitung ulang putaran spindle

G96 S200 adalah perintah untuk "mempertahankan kecepatan potong pada 200 m/min". Kontrol membaca posisi X pahat saat ini (diameter), menghitung N = 1000 × 200 ÷ (π × D) secara waktu nyata, lalu mengubah putaran spindle. Pada Ø60 nilainya sekitar 1,061 rpm dan pada Ø20 sekitar 3,183 rpm.

Diameter X di sini mengacu pada ujung pahat, sehingga perhitungan hanya akurat jika offset geometri pahat dan titik nol benda kerja akurat. Jika titik nol X bergeser dari pusat spindle yang sebenarnya, posisi yang dianggap program sebagai Ø10 mungkin sebenarnya Ø14, dan putaran spindle akan salah dengan selisih yang sama.

Mengapa batas maksimum putaran spindle G50 sangat penting

Seperti terlihat pada tabel, putaran spindle hasil perhitungan meningkat tanpa batas ketika diameter mendekati nol. Tanpa batas, spindle akan mencapai putaran maksimum mesin, sementara daya cengkeram cekam melemah pada putaran tinggi akibat gaya sentrifugal. Memutar benda kerja besar dengan kecepatan tinggi dan cengkeraman lemah berisiko melemparkan benda kerja keluar.

Karena itu, sebelum menggunakan G96, batas maksimum putaran spindle ditetapkan, misalnya dengan G50 S2500. Nilai ini dipilih bukan berdasarkan pahat, melainkan berdasarkan cekam, rahang, serta ukuran dan berat benda kerja. Jika batang panjang menonjol di belakang spindle, nilainya harus ditetapkan lebih rendah.

Contoh jalur

Saat facing dari X62. ke X-0.8, putaran spindle dimulai sekitar 1,027 rpm dan mencapai batas 2,500 rpm mulai sekitar Ø25. X-0.8, yang sedikit melewati pusat, mencegah tersisanya tonjolan kecil di pusat akibat radius ujung pahat. Gambar hanya menunjukkan jalur, tetapi perlu diingat bahwa putaran spindle berubah sepanjang bagian facing.

O3005
T0101
G21 G90 G18 G40 G99
G50 S2500
G96 S200 M03
G00 X62. Z0.2
G01 X-0.8 F0.12
G00 Z2.
X56.
G01 Z-30. F0.2
G00 X62. Z2.
G97 S800
G00 X100. Z100.
M30

Operasi yang memerlukan kembali ke G97

• Pemotongan ulir: pada ulir G76 atau G92, heliks harus dimulai pada posisi yang sama di setiap lintasan. Perubahan putaran spindle membuat ulir tidak sinkron, sehingga digunakan putaran tetap dengan G97 S_.
• Pengeboran senter, pengeboran, dan tapping: pahat berada di X0 (pusat), sehingga dengan G96 spindle akan segera mencapai putaran maksimum. Putaran spindle yang sesuai dengan kondisi pengeboran ditetapkan langsung menggunakan G97.
• Gerakan panjang ke posisi penggantian pahat: saat X bergerak ke nilai besar, G96 menurunkan putaran spindle lalu menaikkannya lagi saat kembali. Untuk menghindari percepatan dan perlambatan yang tidak perlu, biasanya mode dialihkan ke G97 sebelum penggantian pahat. G97 S800 pada contoh merupakan salah satu kasusnya.

Batasan perkiraan waktu permesinan alat ini

Saat pemakanan per putaran (G99) digunakan bersama G96, pemakanan per menit juga berubah mengikuti putaran spindle. Waktu pemesinan di CNC Path Analyzer adalah nilai referensi yang mencerminkan perubahan ini dalam kondisi yang didukung; waktu percepatan spindle sebenarnya tidak disertakan. Unit pemakanan dibahas lebih lanjut dalam unit pemakanan G98/G99.

Pertanyaan umum

Langkah berikutnya

Periksa jalur di CNC Path Analyzer