Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Equipment >> Mesin CNC

Apa itu Mesin CNC:Proses, Operasi &Manfaat


Pembuatan produk modern membutuhkan proses dan teknik yang memastikan presisi dan akurasi karena meningkatnya kompleksitas desain produk. Akibatnya, ada perkembangan pesat dan inovasi dalam teknik manufaktur, terutama pengenalan otomatisasi.

Karena otomatisasi, permesinan CNC adalah proses manufaktur umum yang dikenal karena presisi, akurasi, dan kemampuannya untuk desain produk yang kompleks. Artikel ini akan membahas dasar-dasar pemesinan CNC, proses, aplikasi, dan manfaatnya.

Apa Arti Kontrol Numerik Komputer (CNC)?

Kontrol numerik komputer (CNC) melibatkan pengendalian alat mesin menggunakan komputer mikro yang terpasang pada alat. Komputer mikro dapat melakukan ini dengan merespons bahasa pemrograman yang disebut G-code dan M-code, yang berisi instruksi tentang parameter pemesinan seperti laju umpan, kecepatan spindel, pahat pemotong, dan aliran cairan pendingin.

Komputer mikro kemudian menyampaikan instruksi ke peralatan mesin. Oleh karena itu, pemesinan CNC tidak memerlukan operasi manual, sehingga cocok untuk membuat komponen bebas kesalahan terlepas dari kerumitan desain produk.

Apa itu Mesin CNC?

Pemesinan CNC adalah proses manufaktur subtraktif yang melibatkan pelepasan bagian dari benda kerja menggunakan instruksi dari model CAD untuk membuat produk. Mesin CNC menghilangkan bagian benda kerja dengan operasi pemesinan seperti pembubutan, pengeboran, atau penggilingan, sesuai dengan kode (kode-g dan kode-m) yang diperoleh dari model CAD dan berisi instruksi tentang parameter pemesinan.

Proses pemesinan CNC kompatibel dengan banyak logam, plastik, kayu, dan material komposit. Bersamaan dengan proses manufaktur aditif dan formatif, seperti pencetakan 3D, dan pencetakan injeksi, ini membentuk proses pokok untuk pembuatan suku cadang. Namun, pemesinan CNC memiliki beberapa keunggulan dibandingkan metode ini, seperti toleransi yang tinggi. Mari terus membaca.

4 Langkah Utama untuk Proses Pemesinan CNC

Ada empat langkah dasar untuk pemesinan CNC, apa pun proses pemesinan CNC Anda. Di bawah ini adalah prosedur bertahap tentang cara mereka berfungsi secara umum:

Langkah 1:Siapkan Model CAD

Ini melibatkan pembuatan desain model 2D atau 3D dari produk. Ada banyak perangkat lunak yang cocok untuk proses tersebut, dengan yang populer adalah AutoCAD dan SolidWorks. Selain itu, dimungkinkan untuk mengonversi desain 2D ke desain 3D tergantung pada kebutuhan produk.

Meskipun beberapa desain produk mungkin sederhana, menyiapkan beberapa model CAD mungkin memerlukan pengetahuan tingkat lanjut, terutama desain produk yang rumit.

Model CAD harus dirancang dengan benar dan dengan mudah menunjukkan fitur kritis operator seperti toleransi, garis konstruksi, ulir, dan parameter lainnya untuk operasi pemesinan yang efektif.

Langkah 2:Konversi ke Format yang Kompatibel dengan CNC

Mesin CNC tidak akan memahami model CAD. Oleh karena itu, Anda harus mengubah model CAD ke format yang kompatibel dengan CNC sehingga mesin dapat menafsirkannya. Untuk langkah ini, Anda dapat menggunakan software CAM seperti AutoCAD, Fusion 360, atau layanan software online lainnya.

Perangkat lunak ini dapat mengonversi ke format yang kompatibel dengan CNC dan akan menginstruksikan mesin CNC tentang parameter. Seperti gerakan rotasi dan linier, urutan pemotongan, jalur pahat, benda kerja, kecepatan mesin, dll., yang terkait dengan operasi pemesinan.

Langkah 3:Eksekusi Setup

Ini melibatkan pemilihan jenis mesin CNC yang tepat dan mengonfigurasi operasi tertentu sebelum operasi pemesinan dimulai. Memilih mesin yang tepat tergantung pada benda kerja, kerumitan desain produk, dan biaya. Setelah itu, benda kerja dipasang pada mesin.

Langkah 4:Mesinkan Bagiannya

Operator akan memasang alat pemotong yang diperlukan dan memulai prosesnya. Prosesnya otomatis dan akan berjalan sampai dianggap selesai oleh program komputer. Selama dan setelah proses pemesinan, masinis akan melakukan beberapa tingkat pemeriksaan untuk memastikan kualitas.

Peran Penting Teknisi Mesin dalam Pemesinan CNC

Meskipun proses pemesinan CNC dilakukan secara otomatis, ada masinis CNC untuk memenuhi kesalahan yang diantisipasi dan tidak terduga. Di bawah ini adalah peran penting masinis CNC:

Jenis Mesin CNC

Setiap proses pemesinan CNC memiliki mesinnya sendiri. Misalnya, mesin untuk penggilingan CNC disebut mesin penggilingan CNC, dan mesin untuk pembubutan CNC disebut mesin bubut CNC. Namun, jenis mesin CNC lebih dari sumbu di mana mereka dapat bergerak dan berputar. Berikut adalah yang umum digunakan dalam pembuatan suku cadang:

Mesin CNC 2 Sumbu

Mesin CNC 2 sumbu dapat mengerjakan bagian hanya pada sumbu x dan z, yaitu secara vertikal dan horizontal. Oleh karena itu, mereka adalah mesin CNC paling sederhana yang digunakan dalam pembuatan suku cadang.

Mesin CNC 3-Sumbu

Mesin CNC 3-sumbu lebih maju dari mesin CNC 2-sumbu karena dapat bergerak dalam sumbu x, y, dan z. Mereka adalah mesin yang paling umum digunakan dalam mesin CNC. Namun, mungkin ada batasan dalam kemampuan untuk membuat suku cadang mesin dengan desain yang rumit. Ini karena kurangnya rotasi.

Mesin CNC 4 Sumbu

Mesin CNC 4-sumbu memiliki poros yang dapat berjalan di sepanjang tiga sumbu. Secara sederhana, mesin bisa naik dan turun, sisi ke sisi, bolak-balik, dan berputar di sepanjang sumbu X dan A. Semua ini terjadi tanpa benda kerja bergerak. Mereka adalah mesin CNC paling umum yang digunakan dalam pemesinan komponen kompleks karena kecepatan, presisi, dan akurasinya.

Mesin CNC 5-Sumbu

Mesin CNC 5-sumbu memiliki spindel dan alat pemotong yang dapat bergerak mirip dengan mesin 4-sumbu. Namun, tidak seperti mesin 4-sumbu, mereka dapat berputar di sepanjang dua dari tiga sumbu. Mereka dianggap sebagai mesin CNC multi-sumbu terlengkap karena kemampuannya untuk mendekati benda kerja dari segala arah tanpa memposisikan ulang secara manual selama pemesinan. Pemesinan CNC 5-sumbu memungkinkan operasi presisi dan komponen kompleks yang sempurna

3 Perangkat Lunak Pendukung Umum untuk Pemesinan CNC

Tergantung pada persyaratan proses pemesinan CNC, setiap pemesinan menggunakan satu atau beberapa perangkat lunak yang tercantum di bawah ini:

1. Perangkat Lunak CAD

Perangkat lunak CAD memungkinkan operator untuk menghasilkan model komponen fisik 2D dan 3D yang digunakan dalam desain dan manufaktur produk. Selain itu, mereka berfungsi dalam memberikan data desain kepada produsen. Contohnya termasuk AutoCAD (2D dan 3D), Inventor (3D), Blender, dan SketchUp.

2. Perangkat Lunak CAM

Perangkat lunak CAM cocok untuk membuat kode-G dari model CAD untuk mesin CNC kontrol tersebut. Akibatnya, mesin CNC memiliki otomatisasi. Contoh teratas termasuk Fusion 360, SolidWorks, dan AutoCAD.

3. Perangkat Lunak CAE

Perangkat lunak CAE memungkinkan perancang produk untuk meniru kinerja produk yang diinginkan. Akibatnya, mereka dapat meningkatkan desain produk dan membantu para insinyur memecahkan masalah terkait teknik. Contohnya termasuk analisis elemen hingga, dinamika multibenda, dan dinamika fluida komputasi.

Berbagai Jenis Operasi Pemesinan CNC

Pemesinan CNC terdiri dari beberapa teknik yang melibatkan penghilangan subtraktif dari bagian benda kerja untuk membuat produk yang diinginkan. Namun, gaya penghapusan tergantung pada prosesnya. Operasi permesinan CNC yang umum digunakan dalam pembuatan suku cadang meliputi:

Pengeboran CNC

Pengeboran CNC melibatkan penggunaan alat pemotong berputar untuk membuat lubang silinder di benda kerja stasioner. Ini adalah operasi pemesinan CNC penting yang digunakan dalam membuat produk yang memerlukan perakitan komponen.

Penggilingan CNC

Penggilingan CNC adalah operasi pemesinan paling umum yang melibatkan penggunaan alat pemotong yang dapat berputar dan bergerak sepanjang sumbu untuk menghilangkan material dari benda kerja. Kemudahan pemotongan tergantung pada kecanggihan mesin CNC.

Pemutaran CNC

Pembubutan CNC adalah operasi pemesinan yang melibatkan pemutaran produk sambil memasukkannya ke alat pemotong yang diproduksi untuk membuat bagian permesinan.

Operasi Pemesinan Lainnya

Bahan Kompatibel dengan Mesin CNC

Logam :tembaga, paduan baja tahan karat, titanium, kuningan, paduan aluminium, baja, magnesium, dll.

Plastik :asetal, MENGINTIP, polikarbonat, nilon, akrilik, PVC, polipropilen, dll.

Komposit :epoksi, fenolat, fiberglass, dan serat karbon.

Kayu :kayu keras dan kayu lapis.

Busa: busa kaku dan mengukir.

Mesin CNC kompatibel dengan banyak bahan. Namun, sebelum memilih bahan CNC, pertimbangkan hal berikut:

Apa Manfaat Pemesinan CNC?

Pemesinan CNC memiliki aplikasi luas dalam pembuatan bagian industri karena beberapa keunggulan. Berikut adalah beberapa manfaat proses dibandingkan operasi manufaktur lainnya.

Akurasi dan Presisi

Pemesinan CNC akurat, memungkinkan produsen produk membuat suku cadang sesuai dengan desain yang dimaksudkan. Selain itu, ia memiliki presisi dan toleransi yang tinggi; oleh karena itu, Anda dapat memproduksi kumpulan produk yang berbeda tanpa kehilangan akurasi. Selain itu, menjadi proses otomatis mengurangi kesalahan selama pemesinan.

Cepat dan Efisien

Anda bisa mendapatkan bagian mesin CNC dalam beberapa hari. Oleh karena itu, efisiensi produksi. Namun, kecepatan dan efisiensinya bergantung pada jenis mesin CNC dan kerumitan produk.

Efektifitas biaya

Mesin CNC memiliki biaya investasi awal yang tinggi. Namun, memiliki biaya operasional yang lebih rendah. Selain itu, tingkat output yang tinggi, sedikit atau tidak ada kesalahan manusia, dan biaya produksi yang rendah meningkatkan efektivitas biayanya. Selain itu, untuk sebagian besar operasi pemesinan, lebih sedikit pelatihan yang diperlukan, dan pelatihan paling banyak tersedia secara online.

Kemampuan Lebih Baik

Sebagian besar mesin CNC dapat membawa banyak alat untuk tujuan yang berbeda. Selain itu, mereka memiliki perangkat lunak canggih yang memungkinkan mereka mengerjakan berbagai produk dan benda kerja yang kompleks. Oleh karena itu, mereka telah meningkatkan kemampuan dan kompatibilitas dengan benda kerja dengan ukuran, bentuk, atau tekstur yang berbeda.

Berbagai Bahan yang Kompatibel

Operasi pemesinan kompatibel dengan bahan dasar yang besar. Contoh umum adalah logam, plastik, dan komposit.

Proses Manufaktur Alternatif untuk Pemesinan CNC

Pemesinan CNC adalah proses serbaguna yang diterima secara luas di sebagian dan manufaktur produk. Namun, terkadang itu mungkin bukan metode terbaik. Berikut adalah beberapa metode alternatif yang dapat Anda pertimbangkan:

Pencetakan 3D

Pencetakan 3D adalah proses manufaktur aditif yang melibatkan peleburan, penyimpanan, dan pemadatan material menggunakan instruksi dari CAD atau model 3D digital. Seperti mesin CNC, ini otomatis. Namun, tidak seperti mesin CNC, mesin ini lebih cocok untuk desain yang sederhana.

Cetakan Injeksi

Cetakan injeksi adalah proses pembuatan plastik yang melibatkan peleburan dan penyuntikan bahan ke dalam cetakan yang sudah disiapkan dan membiarkannya mengeras. Ini beroperasi menggunakan mekanisme yang sama seperti proses manufaktur lainnya, seperti blow moulding, overmolding, dan insert moulding. Ini adalah bagian penting dari fabrikasi massal produk.

Die Casting

Die casting mirip dengan cetakan injeksi. Namun, sangat cocok untuk logam seperti aluminium. Ini melibatkan peleburan logam dan menyuntikkannya ke dalam cetakan yang sudah disiapkan. Metode injeksi bisa rendah atau tinggi, tergantung pada kualitas produk.

Sejarah Singkat Pemesinan CNC

Sebelum era elektronik, desainer membuat bagian dengan tangan atau dengan mesin yang dioperasikan secara manual. Proses manufaktur yang digunakan pada tahap ini terbatas dalam akurasi, presisi, kesesuaian untuk produk yang kompleks, dan, yang paling penting, produksi massal produk. Akibatnya, ada penelitian dan pengembangan untuk memperkenalkan proses manufaktur baru.

Sekilas pertama ke kontrol numerik adalah ketika John T. Parsons, bekerja sama dengan MIT, mengembangkan mesin kontrol numerik di bagian manufaktur di Angkatan Udara AS pada tahun 1940-an. Mesin ini memungkinkan produsen untuk mengontrol satu set alat menggunakan instruksi dari kartu punch. Namun, mereka masih kekurangan seluruh otomatisasi. Akibatnya, mereka digunakan dengan operator yang ada.

Dengan penemuan komputer yang lebih cepat, mesin CNC mulai menggunakan kode digital alih-alih kartu punch untuk mengontrol peralatan mesin. Pemesinan CNC dapat menghasilkan suku cadang lebih cepat dan akurat daripada sistem pemesinan sebelumnya.

Kesimpulan

Pemesinan CNC adalah serangkaian proses yang diterima secara luas di sebagian dan pembuatan produk karena akurasi, presisi, dan toleransinya. Oleh karena itu, memudahkan desainer dan produsen produk untuk membuat produk dengan kompleksitas yang berbeda.

Apakah Anda mencari suku cadang mesin CNC berkualitas tinggi? Kemudian, dapatkan layanan di WayKen dan buat akses ke kualitas dengan harga yang kompetitif.

FAQ

Apa itu kode-M dan kode-G?

Di satu sisi, G-kode adalah seperangkat kode yang menginstruksikan mesin CNC tentang cara bergerak. Di sisi lain, M-code menjalankan operasi non-pemotongan mesin.

Apa tantangan utama dalam pemesinan CNC?

Kustomisasi tidak terlalu mudah dengan mesin CNC. Teknisi harus memodifikasi file CAD pada langkah awal untuk membuat sedikit penyesuaian pada produk jadi. Selain itu, peningkatan teknologi hanya memungkinkan operator yang terampil untuk menulis program.

Di industri apa permesinan CNC digunakan?

Mesin CNC memiliki aplikasi di banyak industri manufaktur. Industri umum yang mengadopsi proses manufaktur meliputi otomotif, kedirgantaraan, militer, pertahanan, kelautan, dan medis.

Apa terminologi dalam pemesinan CNC?

Terminologi umum dalam permesinan CNC meliputi:

-CAD:Perangkat Lunak Berbantuan Komputer
-CAM:Manufaktur Berbantuan Komputer
-CAE:Teknik Berbantuan Komputer
-DNC:Kontrol Numerik Terdistribusi
-G-code:Kode Geometris
-M-code:Kode Mesin Lain-Lain

Apa tren di industri permesinan CNC?

Tren dalam industri permesinan CNC mencakup otomatisasi penuh prosedur, menambahkan lebih banyak sumbu ke mesin CNC, dan mengembangkan lebih banyak fitur untuk penyesuaian yang mudah.



Mesin CNC

  1. Manfaat Mesin CNC Kuningan Dibahas
  2. Permesinan CNC Vs. Pencetakan 3D – Apa yang Anda Pilih?
  3. Apa yang Membuat Pemesinan CNC 5 Sumbu Sangat Menguntungkan?
  4. Industri Apa yang Menggunakan Mesin CNC?
  5. Proses dan teknik pemesinan
  6. Jenis Proses Pemesinan Bubut CNC
  7. Apa itu Mesin CNC 5 Sumbu?
  8. Perincian Berbagai Proses Pemesinan CNC Presisi
  9. Bagian Diproduksi Dengan Proses Pemesinan CNC Presisi
  10. Jenis Suku Cadang Apa yang Dapat Diproduksi Dengan Proses Pemesinan CNC Presisi?