Jenis pemesinan CNC apa yang tepat untuk proyek saya?

Ada bukti bahwa pemesinan telah digunakan untuk membuat objek sejak beberapa ratus tahun sebelum masehi, tetapi pemesinan Computer Numerical Control (CNC) seperti yang kita kenal dimulai pada abad ke-18, ketika uap digunakan untuk mengotomatisasi proses produksi. Pada akhir 1940-an, para peneliti di MIT mengembangkan sistem pemesinan pertama yang dapat diprogram, menggunakan kartu kertas berlubang (juga disebut teknologi kontrol numerik) untuk mengarahkan gerakan mesin. Booming abad ke-20 dalam komputasi digital merevolusi bidang manufaktur, yang akhirnya mengarah ke mesin CNC robotik canggih saat ini.

Pemesinan CNC memungkinkan produsen membuat bagian yang sangat akurat dengan kualitas yang konsisten dari hampir semua bahan, termasuk logam, plastik, komposit, busa, dan bahkan kayu. Karena permesinan CNC sangat otomatis, ia menawarkan kepada produsen cara yang hemat biaya untuk melaksanakan proyek khusus satu-satunya dan produksi volume menengah.

Dalam bagian ini, kami akan memandu Anda melalui berbagai jenis pemesinan CNC, serta jenis mana yang paling cocok untuk suku cadang dan aplikasi tertentu.

Cara kerja mesin CNC

Sementara proses aditif seperti pencetakan 3D membuat bagian dari awal, pemesinan CNC bersifat subtraktif, artinya bekerja secara terbalik dengan secara bertahap mengeluarkan material dari blok padat — disebut “kosong” atau “benda kerja” — untuk membuat produk jadi. Mesin CNC diarahkan melalui file desain digital, yang diterjemahkan ke dalam instruksi tentang bagaimana perangkat harus memotong benda kerja.

Menggunakan komputer untuk mengotomatisasi dan mengontrol proses pemesinan memberikan dorongan luar biasa bagi produktivitas pabrikan. Karena beberapa mesin CNC dapat menggunakan file desain yang sama untuk membuat rangkaian pemotongan yang sama pada beberapa benda kerja yang seragam, mesin tersebut dapat membuat komponen jauh lebih cepat daripada rekan manusianya.

Sebuah proses produksi yang sangat dapat direplikasi, mesin CNC telah memainkan peran mendasar di sektor manufaktur, dan sebagian besar bertanggung jawab untuk memungkinkan asal-usul prototyping cepat. Sebelum pita berlubang dan teknologi kontrol numerik komputer ada, suku cadang harus dikerjakan dengan tangan. Ini selalu menciptakan margin kesalahan yang besar dalam produk prototipe akhir, terutama ketika mesin digunakan untuk manufaktur manual skala besar. Pemesinan CNC mengubah manufaktur dengan memperkenalkan efisiensi yang lebih besar ke dalam proses, memungkinkan pembuatan prototipe cepat dan produksi skala besar dengan kualitas dan kecepatan yang seragam.

Pemesinan CNC modern adalah proses manufaktur serbaguna yang menghasilkan suku cadang berpresisi tinggi, sehingga berguna untuk menciptakan berbagai macam produk di berbagai industri. Ini mencakup semuanya, mulai dari sasis otomotif dan mesin pesawat hingga peralatan berkebun dan peralatan bedah.

Jenis mesin CNC

Ada dua jenis mesin CNC:3-sumbu dan multi-sumbu.

Pemesinan 3-Sumbu

Pemesinan 3-sumbu mencakup proses penggilingan CNC dan pembubutan CNC, keduanya melibatkan pemindahan perangkat pemotong sepanjang tiga sumbu linier saat benda kerja sedang dipotong (tiga sumbu menjadi kiri-ke-kanan, maju-mundur, dan naik dan turun).

Dengan mesin penggilingan CNC, benda kerja ditahan diam saat alat pemotong atau bor berputar dengan kecepatan tinggi untuk menghilangkan material, menghasilkan bagian yang sangat akurat. Mesin ini mudah diprogram dan dioperasikan, dan dapat digunakan untuk membuat sebagian besar bagian yang menampilkan desain geometris sederhana.

Namun, karena pahat dan bor hanya dapat bergerak di sepanjang tiga sumbu, desain atau area tertentu dari benda kerja mungkin sulit untuk diselesaikan atau dijangkau. Memutar benda kerja seringkali dapat menjadi solusi, tetapi beberapa rotasi per bagian dalam proses penggilingan dapat dengan cepat meningkatkan biaya produksi.

Proses pembubutan CNC, di sisi lain, melibatkan pemasangan benda kerja ke spindel yang berputar dan menggunakan mesin bubut untuk membentuk bagian tersebut. Mesin bubut dapat menghasilkan potongan lebih cepat dan dengan biaya lebih rendah daripada mesin penggilingan CNC, terutama bila digunakan untuk produksi volume tinggi, tetapi batasan utamanya adalah bahwa mesin bubut hanya dapat digunakan untuk membuat potongan yang simetris secara rotasi. Ini termasuk bagian-bagian seperti sekrup, mangkuk, dan kaki kursi.

Pemesinan Multi-Sumbu

Keluarga pemesinan CNC multi-sumbu mencakup tiga proses:penggilingan CNC 5-sumbu terindeks, penggilingan CNC 5-sumbu kontinu, dan pemesinan pembubutan gilingan dengan perkakas hidup.

Dibandingkan dengan pemesinan 3-sumbu, proses multi-sumbu memungkinkan kebebasan bergerak yang lebih besar selama proses penggilingan dan pembubutan. Dalam proses 3-sumbu, baik benda kerja atau pahat berputar (tetapi tidak keduanya), sedangkan proses 5-sumbu memungkinkan keduanya berputar dan bergerak di sepanjang tiga sumbu linier. Meskipun ini membuka peluang untuk membuat suku cadang yang lebih kompleks, mesin multi-sumbu lebih mahal dan memerlukan mesin dan operator khusus.

Penggilingan CNC 5-sumbu yang diindeks kadang-kadang disebut penggilingan CNC 3+2 karena fakta bahwa, selama proses pemesinan, pahat hanya bergerak di sepanjang tiga sumbu linier sedangkan benda kerja memiliki dua derajat kebebasan rotasi. Keuntungan utama penggilingan 5-sumbu adalah bahwa benda kerja tidak perlu lagi diposisikan ulang secara manual di antara operasi, memungkinkan pembuatan potongan dengan geometri yang rumit dibuat lebih cepat dan dengan akurasi yang lebih tinggi.

Mesin penggilingan CNC 5-sumbu terus menerus memungkinkan pahat dan benda kerja berputar dan bergerak secara bersamaan selama setiap operasi. Hal ini memungkinkan produsen untuk membuat geometri yang sangat rumit dengan permukaan "organik" halus yang tidak dapat direplikasi dengan akurasi yang sebanding menggunakan bentuk teknologi lain. Secara umum, ini adalah bentuk pemesinan CNC paling mahal per bagian.

Pusat CNC pembubutan pabrik menggabungkan elemen mesin bubut CNC dengan alat penggilingan. Benda kerja ditempelkan pada spindel yang dapat berputar seperti mesin bubut atau menahan benda kerja tetap pada sudut tertentu (mirip dengan fungsi penggilingan CNC 5-sumbu). Perpaduan produktivitas tinggi dengan keserbagunaan manufaktur geometris ini menjadikan proses ini ideal untuk membuat suku cadang seperti kompresor sentrifugal dan camshaft yang memiliki simetri rotasi yang relatif longgar.

Solusi manufaktur yang serbaguna dan hemat biaya

Sementara semua proses pemesinan CNC memungkinkan produsen untuk membuat suku cadang yang presisi secara konsisten dari berbagai bahan, jumlah sumbu mesin yang berbeda memungkinkan untuk membuat jenis suku cadang tertentu. Misalnya, mesin dengan desain yang lebih sederhana dapat dibuat dengan cepat dan terjangkau menggunakan sistem 3-sumbu, sedangkan mesin 5-sumbu diposisikan dengan baik untuk membuat potongan geometris yang rumit dengan kecepatan dan akurasi yang ditingkatkan.

Fast Radius adalah toko manufaktur digital satu atap, menawarkan kemampuan permesinan CNC terbaik di kelasnya bersama dengan rangkaian lengkap layanan manufaktur lainnya. Tim insinyur kami siap membantu klien kami dalam setiap fase proses manufaktur, mulai dari desain dan pembuatan prototipe hingga produksi massal dan pengiriman. Jika Anda siap untuk mulai merencanakan pesanan — atau jika Anda hanya ingin tahu tentang cara kerja kami dan apa yang kami tawarkan — hubungi kami hari ini.

Kunjungi pusat sumber daya kami untuk informasi lebih lanjut tentang berbagai layanan manufaktur dan bahan produksi kami — termasuk ABS, polikarbonat, aluminium, kuningan, dan baja tahan karat.

Siap membuat suku cadang Anda dengan Radius Cepat?

Mulai kutipan Anda