Presisi dan akurasi sangat penting dalam rekayasa, dan runout aksial adalah salah satu cara yang paling umum terjadinya kesalahan saat pemesinan.
Runout aksial adalah jumlah sumbu rotasi pahat pemotong yang terlepas dari bidang.
Hal ini dapat berdampak besar pada keakuratan produk jadi, yang dapat mengakibatkan pengerjaan ulang yang mahal, lebih banyak pemborosan, dan efisiensi yang lebih rendah.
Memahami runout aksial penting bagi mahasiswa teknik dan profesional yang ingin memastikan bahwa pemesinan bekerja dengan baik dan tetap presisi.
Dalam posting blog ini, saya akan berbicara tentang penyebab dan efek runout aksial, berbicara tentang cara mengukurnya, dan melihat cara terbaik untuk meminimalkan efeknya pada operasi pemesinan.
Jadi, apakah Anda seorang insinyur berpengalaman atau siswa yang ingin tahu, kencangkan sabuk pengaman dan bersiaplah untuk belajar tentang dunia runout aksial yang menakjubkan.
Pengantar Runout Aksial
Definisi formal:
Jumlah total sepanjang sumbu rotasi dimana rotasi alat pemotong menyimpang dari bidang.
Runout aksial adalah jenis runout yang menggambarkan seberapa jauh sumbu rotasi pahat pemotong dari bidang.
Itu terjadi ketika sumbu rotasi tidak sama dengan sumbu pusat spindel, dan perbedaannya diukur sepanjang sumbu rotasi.
Di sisi lain, runout radial terjadi ketika sumbu rotasi menjauh dari sumbu garis tengah spindel tetapi tetap sejajar dengannya.
Kedua jenis runout dapat menyebabkan masalah seperti getaran, kebisingan, dan hilangnya akurasi.
Runout Radial vs. Aksial
Sepanjang sumbu garis tengah, jumlah runout radial selalu sama, tetapi jumlah runout aksial berubah tergantung di mana ia diukur dalam kaitannya dengan alas.
Posisi permukaan ketika berputar dalam bidang vertikal dipengaruhi oleh runout aksialnya.
Runout radialnya, di sisi lain, menggambarkan seberapa bulat atau tidak berada di tengahnya.
Biasanya, tahapan dan meja putar dibuat dengan runout radial dan aksial.
Pengukuran Runout Aksial
Runout aksial adalah sudut antara dua sumbu yang tidak berada pada bidang yang sama.
Dalam hal ini, perbedaan antara bagian dan sumbu referensi bertambah saat Anda menjauh dari tempat pertemuannya.
Dial indicator dipasang pada spindel meja putar atau panggung untuk mengukur runout aksial.
Indikator kemudian dipindahkan sehingga menyentuh permukaan referensi, dan tabel diputar untuk mengetahui seberapa jauh jaraknya dari bidang referensi.
Tip: Nyalakan tombol keterangan jika Anda membutuhkannya. Pilih "terjemahan otomatis" di tombol pengaturan, jika Anda tidak terbiasa dengan bahasa Inggris. Anda mungkin perlu mengeklik bahasa video terlebih dahulu sebelum bahasa favorit Anda tersedia untuk diterjemahkan.
Penyebab dan Akibat Runout Aksial
Beberapa hal yang dapat menyebabkan axial runout adalah bantalan yang aus atau tidak sejajar, spindel atau benda kerja yang bengkok, perkakas yang ceroboh atau penjajaran perlengkapan, dan perkakas mesin yang mengembang saat memanas.
Jika runout aksial tidak diperhitungkan atau tidak diperbaiki selama pemesinan, hal itu dapat menyebabkan suku cadang menjadi kurang akurat, suku cadang ditolak, biaya naik, dan produktivitas turun.
Efek Runout Aksial
Runout aksial dapat memengaruhi operasi pemesinan dengan membuat beban chip tidak merata atau menyebabkan alat terlalu banyak berceloteh.
Ini dapat menyebabkan ujungnya bergerak, yang mengubah cara permukaan dibuat dan seberapa kasarnya.
Ini juga dapat menyebabkan perubahan topografi permukaan.
Misalnya, jika nilainya cukup tinggi, jarak antar tanda pahat dapat berubah, dan tanda pahat yang ditinggalkan oleh gigi ke-k dapat dihilangkan.
Selain itu, runout aksial berubah saat alat pemotong berada pada bidang vertikal, yang dapat menyebabkan beban chip tidak rata, masa pakai alat lebih pendek, dan lebih banyak getaran.
Hal ini, pada gilirannya, dapat menyebabkan permukaan benda kerja memiliki hasil akhir yang buruk, seperti kekasaran, gelombang, dan bekas obrolan.
Saat pemesinan sepanjang sumbu Z, runout aksial juga dapat mengubah kedalaman pemotongan dan menyebabkan kesalahan dimensi, seperti taper.
Ketika bagian-bagian halus atau presisi tinggi sedang dikerjakan, efek runout aksial pada permukaan akhir bisa sangat terlihat.
Kehabisan Radial
Di sisi lain, runout radial terjadi ketika sumbu rotasi menjauh dari sumbu garis tengah spindel tetapi tetap sejajar dengannya.
Kedua jenis runout dapat membuat alat atau peralatan menjadi kurang akurat, yang dapat membuatnya berputar dari sumbu idealnya.
Runout radial mempersulit untuk memusatkan bagian di atas meja, yang dapat menyebabkan kesalahan sudut yang terlalu besar untuk dapat diterima.
Runout radial dan aksial dapat menyebabkan alat pemotong menjadi aus terlalu cepat atau tidak merata, yang dapat menyebabkannya terlalu cepat rusak dan membuat proses menjadi kurang aman.
Pemutusan seperti itu dapat mempersulit rekondisi atau penggunaan cutting edge yang tersisa, yang akan meningkatkan biaya bahan habis pakai.
Runout memiliki efek besar pada seberapa akurat pemesinan dan berapa lama alat bertahan.
Pengukuran Runout Aksial
Ada berbagai cara untuk mengukur runout aksial yang bervariasi dalam seberapa akuratnya dan seberapa sulit penggunaannya.
Metode Pengujian Statis
Pengujian statis adalah cara umum untuk mengukur runout aksial karena lebih mudah dan lebih murah daripada pengujian dinamis.
Tes statis dilakukan saat spindel atau benda kerja diam.
Ada berbagai cara untuk melakukannya, yang dijelaskan dalam Sumbu Rotasi oleh American Society of Mechanical Engineers.
Indikator dial dengan dasar magnet standar adalah cara sederhana dan umum untuk mengukur keruntuhan kopling atau poros.
Untuk melakukan pengujian ini, basis magnet diletakkan pada permukaan datar di dekat kopling atau poros, dan dial indicator diletakkan pada kopling atau poros untuk mengukur runout.
Jika runout terlalu banyak, berarti diameter bagian dalam hub kopling aus atau poros bengkok.
Dalam beberapa kasus, ada baiknya juga untuk memeriksa keruntuhan aksial kopling dengan memasang indikator dial pada permukaan luar hub kopling.
Metode Pengujian Dinamis
Metode pengujian dinamis lebih sulit untuk dipahami, tetapi memberikan hasil yang sedikit lebih akurat karena memperhitungkan panas, getaran, dan gaya sentrifugal.
Pengujian dinamis dilakukan saat spindel atau benda kerja bergerak.
Itu juga dapat dilakukan dengan cara yang berbeda, seperti menggunakan metode berbasis waktu atau berbasis frekuensi.
Dalam metode berbasis waktu, tachometer digunakan untuk mengukur seberapa cepat spindel berputar dan akselerometer digunakan untuk mengukur seberapa banyak runout yang menyebabkan mesin bergetar.
Metode berbasis frekuensi mengukur frekuensi getaran yang disebabkan oleh runout dengan penganalisa frekuensi.
Peralatan dan Kalibrasi
Keakuratan pengukuran axial runout tergantung pada peralatan yang digunakan dan cara pengaturan serta kalibrasinya.
Apa pun metode yang digunakan, pengukuran yang akurat perlu diatur dan dikalibrasi dengan benar.
Penting untuk memastikan peralatan diatur dan dikalibrasi dengan benar sehingga dapat memberikan pembacaan yang akurat.
Kehabisan Poros
Sebagian besar waktu, runout poros aksial digunakan untuk memeriksa kondisi bantalan dorong.
Itu diukur di tengah poros (pada sumbu putar).
Runout wajah adalah istilah untuk pengukuran yang tidak berada di tengah.
Dalam hal ini, kerataan dan kuadrat menjadi bagian dari pengukuran, yang tidak dipedulikan oleh sebagian besar aplikasi.
Runout poros radial adalah cara untuk mengukur seberapa banyak poros bulat bergerak di sekitar pusatnya saat berputar.
Penyelarasan penggerak/poros, kekakuan bantalan, peningkatan runout karena keausan bantalan, dan keseimbangan adalah semua hal yang dapat menyebabkan hal ini.
Perbedaan antara Runout Aksial dan Radial
Kedua jenis runout tersebut merupakan penyimpangan dari sumbu rotasi yang dimaksudkan, namun arah penyimpangan dan pengaruhnya terhadap benda kerja berbeda untuk setiap jenis.
Runout Radial Dijelaskan
Runout radial adalah ketika sumbu rotasi tidak sejajar dengan garis tengah spindel tetapi masih menjauh darinya.
Runout radial adalah pengukuran yang sama di sepanjang sumbu mesin.
Ini menunjukkan bagaimana meja putar bergerak ketika berputar di bidang horizontal.
Kadang-kadang disebut eksentrisitas atau terjemahan lateral.
Runout Aksial Dijelaskan
Ketika sumbu rotasi pahat bergerak menjauh dari bidang sepanjang sumbu rotasinya, ini disebut runout aksial.
Karena deviasi tersebut, sumbu sekarang miring dan tidak lagi sejajar dengan sumbu utama.
Berapa banyak runout aksial yang ada akan bergantung pada di mana pada alasnya diukur.
Runout aksial dapat menyebabkan sejumlah masalah, seperti beban chip yang tidak rata, terlalu banyak obrolan alat, penyimpangan ujung, dan masalah dengan kekasaran permukaan dan pembangkitan.
Efek Runout Radial dan Aksial
Kedua jenis runout dapat membuat alat atau peralatan menjadi kurang akurat, yang dapat membuatnya berputar dari sumbu idealnya.
Runout radial mempersulit untuk memusatkan bagian di atas meja, yang menyebabkan kesalahan sudut dan penyelesaian permukaan yang buruk dalam bentuk kesalahan kebulatan.
Runout aksial berubah saat alat pemotong berada pada bidang vertikal, yang menyebabkan beban chip tidak rata, masa pakai alat lebih pendek, dan lebih banyak getaran.
Hal ini, pada gilirannya, dapat menyebabkan permukaan benda kerja memiliki hasil akhir yang buruk, seperti kekasaran, gelombang, dan bekas obrolan.
Saat pemesinan sepanjang sumbu Z, runout aksial juga dapat mengubah kedalaman pemotongan dan menyebabkan kesalahan dimensi, seperti taper.
Mengukur Runout Aksial dan Radial
Sebagian besar waktu, indikator dial dengan basis magnet standar digunakan untuk mengukur keruntuhan kopling atau poros.
Letakkan saja dasar magnet pada permukaan datar dekat dengan poros atau kopling.
Kemudian, pasang dial indicator pada kopling atau poros dan perhatikan bagaimana dial bergerak.
Jika runout terlalu banyak, berarti diameter bagian dalam hub kopling aus atau poros bengkok.
Dalam beberapa kasus, ada baiknya juga untuk memeriksa keruntuhan aksial kopling dengan memasang indikator dial pada permukaan luar hub kopling.
Runout aksial dapat diukur dalam beberapa cara.
Dial indicator, sensor laser, dan mesin pengukur koordinat adalah beberapa cara paling umum untuk melakukannya.
Pengukuran sederhana sering dilakukan dengan indikator dial, seperti yang menggunakan basis magnet.
Pengujian dilakukan dengan meletakkan magnetic base pada permukaan yang rata dan meletakkan dial indicator pada poros atau kopling untuk mengukur runout.
Sensor laser atau mesin pengukur koordinat dapat digunakan untuk melakukan pengukuran yang lebih tepat dan presisi.
Perangkat ini memungkinkan Anda melakukan pengukuran tanpa menyentuhnya, dan alat ini dapat mengukur runout di lebih dari satu sumbu secara bersamaan.
Meminimalkan dan Menghilangkan Runout Aksial
Untuk mengurangi atau menghilangkan runout aksial, penting untuk mengatur dan merawat mesin dengan benar.
Berikut adalah beberapa cara terbaik untuk mengurangi runout aksial:
- Pemegang alat presisi: Menggunakan pemegang alat presisi seperti dudukan alat shrink-fit atau press-fit dapat memberi Anda rotasi alat yang akurat dan tepat, yang dapat membantu mengurangi runout.
- Memilih mesin dan tool holder dengan runout minimal: Memilih mesin dan tool holder dengan runout minimal adalah kunci untuk menjaga runout total sistem seminimal mungkin.
- Tekanan seragam: Pastikan ada jumlah tekanan yang sama di sekitar shank untuk mengurangi runout.
- Memeriksa dan mengganti bantalan yang aus: Untuk mengurangi runout aksial, bantalan yang aus atau rusak harus diperiksa dan diganti secara teratur.
- Memantau dan mengontrol gaya potong: Menggunakan parameter pemotongan yang tepat, misalnya, dapat membantu mengontrol gaya potong dan mengurangi runout aksial.
Standar dan Spesifikasi Industri
Ada standar industri dan spesifikasi runout aksial yang digunakan untuk memastikan bahwa suku cadang memenuhi persyaratan akurasi dan presisi tertentu.
Organisasi seperti Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO) dan Institut Standar Nasional Amerika menetapkan aturan dan persyaratan ini (ANSI).
Runout melingkar adalah salah satu standar industri yang paling sering digunakan untuk runout aksial.
Runout melingkar adalah jenis toleransi geometris yang digunakan untuk mengukur seberapa banyak permukaan bergerak ke atas atau ke bawah saat berbelok dalam bidang horizontal.
Dalam runout melingkar, sumbu datum digunakan sebagai titik referensi untuk zona toleransi.
Ini membuat zona toleransi 2D di sekitar sumbu datum.
Untuk memenuhi info, semua titik di permukaan nyata harus berada di dalam zona toleransi ini.
Dengan menggabungkan dua sumbu pendek di ujung bagian, runout melingkar juga dapat digunakan untuk memeriksa fitur bagian tengah lainnya.
Ada aturan lain dalam dunia bisnis tentang axial runout, seperti:
- ISO 1101: Standar ini menjelaskan persyaratan umum untuk toleransi geometris benda kerja, termasuk penggunaan zona toleransi untuk mengontrol bentuk, orientasi, dan lokasi.
Standar ini, ANSI Y14.5, mengatakan bagaimana dimensi dan toleransi geometrik (GD&T) harus digunakan pada gambar teknik.
Standar ini, ASME B89.3.4, menyebutkan cara mengukur runout aksial dengan indikator dial atau probe perpindahan elektronik.
Standar dan spesifikasi industri ini memberi para insinyur, pabrikan, dan orang yang bertanggung jawab atas kontrol kualitas cara untuk berbicara satu sama lain dan memastikan bahwa suku cadang memenuhi persyaratan tertentu.
Dengan mengikuti standar dan panduan ini, produsen dapat memastikan suku cadang mereka akurat dan memenuhi kebutuhan pelanggan.
Kesimpulan
Kesimpulannya, runout aksial adalah hal penting yang harus dipikirkan oleh para insinyur dan masinis jika mereka ingin pekerjaan mereka tepat.
Itu selalu merupakan ancaman terhadap keakuratan dan efisiensi operasi pemesinan, tetapi dengan alat, teknik, dan pengetahuan yang tepat, hal itu dapat diatasi.
Dengan memahami penyebab dan efek runout aksial dan menggunakan praktik terbaik untuk mengurangi efeknya, para profesional teknik dapat mencapai tingkat akurasi yang tinggi, meningkatkan produktivitas, dan mengurangi pemborosan.
Namun axial runout juga merupakan pengingat akan keseimbangan halus yang perlu dijaga antara kerumitan pembuatan sesuatu dan keinginan untuk kesempurnaan.
Seiring kita terus memunculkan ide-ide baru dan mendorong batas dari apa yang mungkin, kita harus tetap rendah hati dalam menghadapi tantangan dan selalu berusaha untuk belajar lebih banyak tentang dunia di sekitar kita dan menjadi lebih baik.
Bagikan pada…
