Jenis-Jenis Arbor Mesin Frais / CNC Milling & Bubut

Apa itu Arbor?

Arbor adalah Alat berbentuk silinder yang dipasang pada spindle mesin Milling / mesin Bubut yang ikut berputar sebagai tempat dudukan dan pencekaman alat potong (Cutting Tools). Dalam perkembangan inovasi teknologi, varian dan jenis-jenis Arbor terus dikembangkan oleh produsen-produsen mesin dan Tooling system untuk meningkatkan efisiensi, efektifitas dan kualitas produksi yang dihasilkan.

Berikut ini adalah jenis-jenis Arbor yang di Release oleh produsen Cutting Tools YG-1 asal Korea :

1. Arbor Sleeve / Morse Taper Arbor

Morse Taper Arbor atau Sleeve Arbor adalah jenis Arbor yang banyak dijumpai pada mesin Milling konvensional, Mesin bubut dan Mesin Bor. Bagian dalam Arbor memiliki lubang yang berbentuk Tirus (Kerucut) tempat masuknya Alat Poting (Endmill atau Mata Bor) dengan Shank berbentuk Taper. Cutting Tools  dapat mengunci dengan sendirinya dengan Gaya gesek dan gaya Tekan tanpa alat bantuan tambahan. Ukuran Taper ini disimbolkan MT1, MT2, MT3, MT4

2. Arbor ER Collet Chuck

Adalah jenis Arbor yang menggunakan sistem ER Collet didalam Chuck untuk mencekam Alat Potong. ER Collet adalah selongsong Berbentuk Taper dengan bagian yang memiliki Celah sehingga memiliki Gaya Pegas. ER Collet ini berada dibagian dalam Arbor yang di tekan ke dalam menggunakan Nut hingga dapat mencekam Alat potong seperti Endmill, Twist Drill, Reamer dengan sempurna dan presisi.

Ukuran-ukuran Collet seperti ER8, ER11, ER16, ER20, ER25, ER32, ER40, ER50 yang disesuaikan dengan ukuran diameter Cutting Tools yang dipasang.

Kelebihan dan Keunggulan Jenis Arbor ER Collet Chuck :

1. Mudah dalam pengoperasian Karena design Collet Nut dengan ukuran yang kecil sehingga meminimalisir bersentuhan dengan benda kerja untuk proses Machining bagian yang agak dalam.
2. Lebih ekonomis, 1 Arbor bisa digunakan untuk mencekam beberapa varian ukuran Alat Potong dengan pergantian ER Colletnya saja.
3. Tingkat Kepresisian yang tinggi dengan Runout bisa mencapai dibawah 0.01mm sehingga meningkatkan kualitas pemotongan
4. Daya pencekaman yang merata, sehingga minim getaran dan vibrasi sehingga proses machining bisa stabil.

Kekurangan jenis Arbor ER Collet :

1. Collet ER yang sudah Aus akan menurunkan Tingkat kepresisian
2. Harus selalu bersih, kotoran atau debu kecil bisa mempengaruhi runout.
3. Kurang Cocok untuk proses Pemotongan berat (Heavy Cutting machining)

Aplikasi Proses Machining : Milling, Drilling, Reaming, Tapping, Countersink, Chamfering

3. Arbor SK Slim Chuck

Adalah jenis Arbor dengan design ramping (slim) pada bagian Chucknya sehingga memungkinkan digunakan untuk proses Milling ke area-area sudut yang sempit, posisi-posisi yang dalam, celah yang sempit dan bagian-bagian dinding dalam pada benda kerja.

Dalam pencekaman ke Cutting tools menggunakan Collet jenis SK yang ramping daripada jenis Collet ER.

4. Side Lock Arbor

Adalah jenis arbor yang menggunakan baut sebagai pengunci dari sisi samping. Biasa disebut juga End mill Holder karena umumnya digunakan untuk proses Milling. End mill yang memiliki tangkai atau Shank tipe Plain Shank dan Weldon Shank dimasukkan ke dalam Lubang arbor lalu dijepit oleh Screw atau Baut yang di putar pada sisi samping Arbor.

Kelebihan Arbor Tipe Side Lock :

1. Karena sistem penguncian secara mekanis langsung ke Alat Potong, sehingga Pencekaman menjadi sangat kuat dan tidak mudah Slip sehingga cocok digunakan untuk proses pemakanan Berat (Heavy Cutting/Roughing.
2. Tidak memerlukan Collet tambahan seperti tipe ER Collet Chuck Arbor.
3. Cocok untuk Endmill sampai ukuran yang Besar
4. Design yang sederhana dan minim perawatan. Bagian yang Aus adalah Screw atau Baut pengunci

Kekurangan Arbor Tipe Side Lock :

1. Tingkat kepresisian yang lebih rendah dari jenis ER Collet Chuck dengan Runout lebih besar 0.01 sampai dengan 0.03mm
2. Kurang Cocok untuk proses Milling dengan Tingkat kepresisian yang sangat tinggi.
3. Arbor hanya bisa digunakan untuk 1 ukuran diameter Shank endmill. Dibutuhkan banyak Arbor untuk Ukuran yang berbeda-beda.

5. Face Mill Arbor

Adalah jenis Arbor yang gunakan untuk Mencekam Alat potong dengan tipe Face Milling Cutter. Face Milling Cutter yaitu Cutting Tools pad mesin Milling yang digunakan untuk Pemotongan Permukaan / Face Milling. berbentuk Cakram dengan diameter besar dan biasanya terdiri dari Mata Pahat potong sejenis Insert. Face

Face milling Cutter yang memiliki lubang dimasukkan ke poros silinder Arbor ini lalu dikunci dengan Draw Bolt dan Washer pengunci. Terdapat Groove atau Slot Pasak (Keyway) sebagai penahan Cutter pada Abor agar tercekap dengan sempurna dan mencegah slit saat berputar.

Biasanya jenis Shell Mill Arbor ini digunakan untuk mencekam Cutter berukuran besar seperti Face Milling Cutter , Shell Milling Cutter, Slab Mill dan tipe Insert Milling Cutter.

6. Shell Mill Arbor

Adalah jenis Arbor yang gunakan untuk Mencekam Alat potong dengan tipe Shell Cutter. Shell Milling Cutter yaitu jenis Alat potong datar dan agak lebar yang digunakan untuk pemotongan Permukaan

Shell mill Cutter yang memiliki lubang dimasukkan ke poros silinder Arbor ini lalu dikunci dengan Draw Bolt dan Washer pengunci. Terdapat Groove atau Slot Pasak (Keyway) sebagai penahan Cutter pada Abor agar tercekap dengan sempurna dan mencegah slit saat berputar.

Biasanya jenis Shell Mill Arbor ini digunakan untuk mencekam Cutter berukuran besar seperti Face Milling Cutter , Shell Milling Cutter, Slab Mill dan tipe Insert Milling Cutter.

7. Power Milling Chuck Arbor.

Adalah jenis Arbor yang mekanisme pencekaman mirip dengan ER Collet Arbor. Collet yang digunakan bukan seperti Collet ER tapi jenis Collet khusus. Pada bagian dalam Arbor terdapat Pin atau Needle Bearing di sekelilingnya. Ketika proses penguncian Nut Chuck diputar, Pin atau Needle Bearing bergerak mendorong Collet kedalam hingga mengunci Cutting Tool sampai tercekam sempurna 360°. Arbor Power Milling Chuck ini mencekam cutting tools sangat kuat, kaku dan presisi dan cocok digunakan untuk Cutting Tools dengan Shank Bulat (Plain) tanpa bidang datar (Weldon). Cocok digunakan untuk End Mill, Drill , Reamer.

Kelebihan Power Milling Chuck Arbor :

1. Pencekaman merata sekeliling hingga 360°, sangat presisi dengan runout yang rendah bisa mencapai 0.003 mm sehingga cocok untuk proses Roughing dan Finishing pada material-material keras.
2. Cocok untuk proses High Speed machining dengan RPM yang tinggi.
3. Mampu mereduksi getaran dan vibrasi yang timbul, sehingga umur cutting tools bisa lebih awet dan tahan lama.
4. Torsi yang besar cocok digunakan untuk Roughing dan Finishing
5. Proses pemasangan tool yang simple cukup dengan mengencangkan Nut dengan Kunci tanpa memerlukan baut, keyway dan alat bantu tambahan
6. Bisa digunakan untuk berbagai diameter Cutting Tools dengan mengganti Collet.

Kekurangan :

1. Harga lebih mahal disbanding tipe ER Collet Chuck dan Side Lock Arbor
2. Lebih berat dan besar, membutuhkan spindle yang kuat
3. Harus dilakukan proses pelumasan rutin untuk menjaga Arbor ini lebih awet

8. Hydraulic Chuck Arbor

Adalah jenis Arbor yang memanfaatkan sistem mekanisme hidraulik pada Pencekaman  dan menjepit Alat Potong. Bagian dalam Arbor ini memiliki ruangan aliran yang diisi Fluida (Oli). Ketika Baut pada Arbor ini dikencangkan, akan mendorong cairan Oli tersebut lalu menekan Selongsong pada bagian dalam arbor sehingga terjadi Gaya Mekanis dan Menjepit Cutting Tool.

Hydraulic Chuck ini adalah jenis Arbor modern yang saat ini sangat banyak sekali digunakan karena memiliki kelebihan dan keunggulan, seperti :

• Tingkat kepresisian yang tinggi

Karena menggunakan Tekanan Hidraulik yang menghasilkan gaya mekanis yang merata ke seluruh permukaan Cutting tool dalam pencekamannya, menghasilkan Runout (penyimpangan) yang sangat kecil. Sehingga membuat Jenis Arbor ini memiliki Tingkat kepresisian yang tinggi dan sangat cocok untuk proses Finishing

• Meminimalisir Getaran.

Vibrasi yang dihasilkan dengan Arbor ini sangat kecil, sehingga meningkatkan kualitas permukaan pada benda kerja yang diproses.

• Cocok untuk proses Machining dengan kecepatan yang tinggi dengan Tingkat kestabilan yang sangat baik
• Proses Pemasangan lebih cepat dan mudah tidak memerlukan kunci atau torsi besar, cukup dengan mengencangkan baut pada Arbor tersebut.

Dibalik keunggulan dan kelebihannya, Arbor ini memiliki kekurangan yaitu kurang cocok digunakan untuk proses pemakanan berat (Heavy Cutting-Roughing) dan harga Arbor ini lebih mahal dari jenis Arbor konvensional lainnya.

Aplikasi Proses Machining : Milling, High-Speed Cutting, Fine Drilling, Reaming, Tapping & Thread Milling, Chamfering

9. Arbor Shrink Fit Holder

Adalah Jenis Tool Holder yang proses pencekaman Cutting Tools dengan metode pemanasan dan Pemuaian / Thermal Expansion. Lubang Arbor dibuat dengan ukuran yang lebih kecil dari diameter Cutting Tools lalu di panaskan hingga suhu tinggi sampai titik pemuaian. Proses pemuaian menjadikan ukuran Arbor lebih besar, lalu Cutting Tools dimasukkan ke dalamnya. sampai suhu Kembali normal. Setelah pendinginan Arbor Kembali menyusut ke ukuran awal, akhirnya Cutting tools terjepit sangat kuat dan presisi.

Kelebihan Arbor Shrink Fit Holder :

1. Dengan Runout yang minim sekali, sangat presisi cocok digunakan untuk proses Finishing, Profilling, detail machining.
2. Memiliki kekuatan jepit yang ekstrim dan tidak mudah slip, cocok digunakan untuk Cutting Tools yang berukuran kecil, Micro End mill, Micro Drill
3. Memiliki tingkat simetris dan silindrisitas yang sangat baik
4. Ketahanan terhahap Cutting Force yang tinggi.
5. Tingkat getaran dan vibrasi yang sangat rendah

Kekurangan :

1. Memerlukan proses pendinginan dan harus menunggu lama sampai Arbor dan Tools bisa digunakan
2. Perlu alat pemanas / Heater khusus jenis Induction.
3. Tidak flekibel. Proses pergantian Tools memakan waktu lebih lama.
4. Biaya investasi di awal mahal serperti Alat pemanas dan holdernya

Aplikasi Proses Machining : Rough Milling, Finish Milling, High-Speed Cutting, Drilling, Reaming, Countersink.