Cara Meningkatkan Akurasi Alat Mesin CNC
Salah satu tugas terpenting dalam pemesinan adalah memastikan bahwa perkakas mesin CNC baru Anda akurat dan presisi. Namun bagaimana Anda memilih alat yang tepat untuk pabrik Anda, mengingat banyaknya pilihan, konfigurasi, dan harga yang tersedia?
Dalam artikel ini, kami akan memandu Anda melalui proses langkah demi langkah yang diperlukan untuk mengoptimalkan akurasi, pengulangan, dan toleransi mesin CNC saat Anda membeli peralatan mesin baru.
Saatnya Berinvestasi dalam Alat Mesin CNC Baru
Bayangkan Anda memiliki peluang atau tugas manufaktur baru yang tersedia untuk Anda. Anda memeriksa gambar insinyur untuk memahami apa yang perlu dilakukan, dan mulai merencanakan urutan dan proses untuk mengerjakan bagian tertentu.
Anda memeriksa alat berat yang ada, dan memeriksa kecakapan keterampilan operator alat berat Anda untuk melihat apakah mereka dapat membuat bagian ini.
Sayangnya, peralatan mesin CNC Anda saat ini tidak memiliki toleransi yang diperlukan untuk membuat bagian tersebut. Mereka mungkin memiliki spesifikasi yang lebih rendah atau terlalu tua untuk memenuhi kebutuhan baru ini.
Ketika ini terjadi, Anda mungkin ingin mulai berinvestasi dalam teknologi yang lebih baru dan lebih modern.
Kisah tentang Pemasok Alat Mesin CNC
Pada titik ini, Anda perlu mempertimbangkan biaya pembuatan setiap suku cadang dengan biaya perolehan mesin CNC baru.
Anda ingat apa yang biasa Anda belanjakan untuk mesin Anda saat ini, dan menetapkan anggaran serendah mungkin untuk memaksimalkan keuntungan Anda.
10 tahun yang lalu, Anda akan menghabiskan USD 80.000-100.000 untuk Pusat Pemesinan Vertikal Anda. Oke, Anda memutuskan untuk menetapkan anggaran untuk mesin CNC baru menjadi USD 75.000. Mari kita lihat apa yang tersedia di pasar.
Seiring berlalunya minggu, Anda menghubungi berbagai staf penjualan peralatan mesin. Mereka melayani Anda dengan penuh semangat, menawarkan serangkaian mesin CNC yang sesuai dengan anggaran yang Anda tetapkan.
Beberapa lebih rendah harganya. Lainnya sedikit lebih tinggi. Namun yang lain mungkin lebih mahal.
Semua janji yang dibuat oleh tenaga penjual ini bergantung pada fakta bahwa mesin mereka lebih baru dan lebih baik daripada mesin Anda saat ini. Namun, tidak satu pun dari vendor ini yang mempertimbangkan detail dan toleransi ketat bagian mesin.
Namun suatu hari, seorang penjual tertentu mengunjungi Anda. Setelah Anda memberi tahu dia tentang persyaratan spesifik Anda—sambil menunjukkan kepadanya gambar pekerjaan baru Anda—dia mengamati dan mempelajarinya sebentar.
Mengomentari bahwa bagian mesin seperti itu mungkin “sulit untuk dipegang”, ia kemudian menyarankan bahwa Anda memerlukan mesin dengan pemegang alat dan alat pemotong yang baik .
Dia juga menyoroti kontrol suhu adalah kuncinya – khususnya, suhu bengkel Anda dan mesin secara keseluruhan. Lebih lanjut ia menambahkan bahwa mesin CNC baru Anda akan membutuhkan timbangan kaca linier, alat pengukur laser dan probe sentuh untuk mengukur bagian mesin dan melakukan pengaturan otomatis .
Penjual menjelaskan bahwa mesin CNC-nya lebih baik daripada unit Anda saat ini dan pesaingnya. Setelah Anda menanyakan perkiraan harga, dia akan mengutip Anda – USD 150.000-200.000 – tergantung pada spesifikasi akhir Anda.
Ini mengejutkan lebih tinggi dari anggaran yang Anda tetapkan! Anda bahkan dapat membayangkan bahwa penjual mencoba menipu Anda.
Namun, Anda juga mulai memikirkan apa yang dia jelaskan, dan menyadari bahwa itu masuk akal. Lagi pula, pemasok lain tidak pernah membicarakan faktor-faktor ini. Mereka hanya memperhatikan sumbu XYZ Anda, harga, dan stok mesin yang tersedia, menawarkan diskon tambahan jika diperlukan.
Anda menghubungi pemasok lain dari merek terkemuka yang terkenal di pasar.
Selama kunjungannya, dia menyebutkan dan mengulangi sebagian besar poin dari perwakilan penjualan ke-2. Lebih lanjut ia menjelaskan bahwa mesin perkakasnya menggunakan sistem Linear Drive yang dianggap terbaik di pasaran.
Harga mesin CNC-nya? USD 280.000-310.000 yang mengejutkan – ini bahkan lebih tinggi dari vendor kedua meskipun ukuran mesin, kecepatan spindel, dan kontrol CNC serupa.
Sekarang siapa yang harus Anda percayai?
Memahami Standar dan Akurasi Pemesinan CNC
Apa yang baru saja kami jelaskan terjadi setiap hari di seluruh dunia. Ada banyak kategori, standar kualitas, dan tingkat peralatan mesin CNC yang berbeda – Anda perlu mengetahui perbedaannya untuk membuat pilihan yang tepat.
Meskipun vendor peralatan mesin mungkin menjanjikan toleransi +/- 1,5 mikron atau kurang, perhatikan bahwa pemasok dari lokasi atau negara yang berbeda mungkin mengadopsi standar yang berbeda.
Misalnya, ada perbedaan besar antara standar JIS (terutama digunakan oleh mesin CNC produksi Jepang) dan standar VDI (digunakan oleh pabrikan Eropa terkemuka serta digunakan oleh Alat Mesin Hwacheon di Korea Selatan).
Standar ini telah digunakan selama lebih dari 30 tahun untuk mengukur dan membandingkan tingkat akurasi peralatan mesin, terutama di Asia Pasifik.
Untuk memahami perbedaan – dan pentingnya perbedaan ini—perlu untuk mempelajari dan memahami proses yang digunakan produsen peralatan mesin CNC saat mengukur mesin CNC mereka setelah perakitan akhir selesai.
Peran “Mesin Induk” dalam Peralatan Mesin CNC
Semua produsen alat mesin terkemuka yang menawarkan mesin CNC berkualitas tinggi menggunakan "Mesin Induk" untuk membuat bagian penting mereka sendiri. Ini adalah mesin yang dapat mencapai toleransi tertinggi – seringkali dalam beberapa mikron. Biaya mesin semacam itu seringkali sangat tinggi, dan mungkin mencapai jutaan dolar.
Jika pengguna akhir menerima penawaran / penawaran untuk Pusat Pemesinan Vertikal standar dasar dengan harga USD 70.000-100.000 (X =1000 dengan spindel 10-12.000 rpm), dan janji dari vendor bahwa mesin ini dapat mencapai hasil yang sama atau bahkan “pada kertas" akurasi yang lebih baik daripada "Mesin Ibu" yang mahal, dia harus sangat skeptis!
Klaim seperti itu terlalu bagus untuk menjadi kenyataan.
Bagaimana Sistem Penggerak, Cara Pemandu, dan Sekrup Bola memengaruhi Akurasi
Bagaimana dengan sistem penggerak linier? Apakah mereka benar-benar diperlukan?
Sistem seperti itu dirancang sejak lama untuk membantu peralatan mesin mencapai kecepatan yang lebih cepat. Alat Mesin Hwacheon memiliki pengalaman kami sendiri ketika kami merancang dan membangun Pusat Pemesinan Horizontal lebih dari 18 tahun yang lalu.
Saat ini, permintaan untuk sistem penggerak linier masih ada. Namun, mesin CNC standar sering kali mengabaikan sistem seperti itu karena biayanya yang lebih tinggi dan kerumitannya yang lebih besar.
Sistem penggerak linier dapat membantu Anda mencapai toleransi dan akurasi yang baik. Namun, alat berat modern dengan Sekrup Bola dan Linear Roller Guides berkualitas baik – atau Solid Box Guideways (dikeraskan, digiling, dan digores dengan tangan hingga sempurna) – dapat memberikan hasil yang lebih baik dalam akurasi dan stabilitas jangka panjang.
Dengan demikian, pusat permesinan CNC dengan sekrup bola berkualitas tinggi di semua sumbu serta cara panduan padat yang digores dengan tangan dapat mencapai akurasi yang sama atau serupa dengan versi penggerak linier.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Toleransi Mesin CNC Anda
Untuk mencapai toleransi pada bagian dalam kisaran kurang dari sepuluh (10) mikron memang menantang. Untuk melakukannya, pertimbangkan faktor-faktor berikut yang memengaruhi toleransi peralatan mesin Anda:
- Suhu ruangan/ruang kerja
- Suhu ruangan / bengkel berfluktuasi dan berubah-ubah
- Draf udara yang dihasilkan oleh pintu, gerbang, sistem AC yang dapat mengganggu kestabilan suhu di bengkel Anda
- Perhatikan bahwa suhu alat berat Anda akan berubah dari pagi hari (saat operator Anda pertama kali memulai) hingga waktu makan siang dan istirahat hingga malam
- Spindle berjalan pada kecepatan yang lebih tinggi untuk waktu yang lama (perhatikan sistem pendingin rumah spindel, hidung dan bantalan)
- Bahan yang digunakan untuk membuat mesin Anda (kualitas bahan pengecoran)
- Desain mesin Anda (apakah panas didistribusikan secara merata di bodi dan bagian mesin Anda?)
- Kalibrasi mesin Anda sebelum mulai bekerja
- Perawatan rutin
- Dan banyak poin lainnya
Untuk memastikan kinerja alat mesin Anda tidak terganggu, Hwacheon menggunakan Linear Roller Guide Ways yang dibuat oleh perusahaan terkemuka di Jerman pada semua Mesin CNC kami. Ini termasuk lini pusat permesinan Hwacheon VESTA. Ukuran dan jumlah balok/sepatu yang digunakan pada setiap rel bervariasi, tergantung pada ukuran dan tujuan masing-masing alat berat.
Harga Linear Roller Guide Ways dapat sangat bervariasi, tergantung pada merek, jenis, ukuran, tingkat kualitas, dan negara asal.
Catatan :Faktor-faktor ini sering kali dapat langsung ditangani atau dikelola oleh pengguna mesin
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Toleransi Suku Cadang Mesin CNC Anda
Selain mesin Anda, pertimbangkan juga faktor-faktor berikut yang memengaruhi toleransi suku cadang mesin Anda:
- Materi bagian Anda
- Penjepitan bagian (pekerjaan toleransi mikron memerlukan penjepitan mikron)
- Pemesinan dalam 2-3 Sumbu atau bahkan hingga 5 Sumbu (dengan lebih banyak sumbu yang digunakan, mesin Anda dapat memungkinkan lebih banyak toleransi untuk digabungkan)
- Bentuk bagian – bulat, persegi, persegi panjang atau bentuk lainnya
- Panas selama pemesinan – pastikan Anda menggunakan cairan pendingin yang cukup selama pemotongan
- Penghapusan material yang berlebihan sekaligus akan membuat Anda stres. Oleh karena itu, Anda harus melepaskan stres ini sebelum melanjutkan pekerjaan finishing yang bagus.
- Resolusi sistem pengukuran mesin CNC Anda)
- a) Pembuat Enkode
- b) Sistem Pengukuran Langsung (semakin halus – semakin baik untuk mencapai akurasi yang lebih tinggi)
- Alat Anda (alat berkualitas memberikan pekerjaan berkualitas)
- Kualitas dan standar pemegang alat
- Pendekatan dan metode pemotongan serta program CNC
- Dan banyak poin lainnya
Catatan :Faktor-faktor ini sering kali dapat langsung ditangani atau dikelola oleh pengguna mesin
Pembuatan Mesin, Pengecoran, dan Faktor Lain yang Mempengaruhi Akurasi Mesin CNC
Di luar hal di atas, Anda juga perlu mempertimbangkan faktor-faktor lain yang berkaitan dengan Alat Mesin CNC Anda itu sendiri. Untuk perusahaan seperti Hwacheon Machine Tools, kami akan memastikan bahwa faktor-faktor berikut diperhatikan:
- Terbuat dari kualitas casting terbaik (dicor di pengecoran sendiri)
- Dirancang dalam struktur Tipe Jembatan untuk mencapai presisi tertinggi dari yang paling dasar
- Cara Panduan Roller kualitas Jerman – Sekrup Bola terbaik dalam kualitas, standar, dan kelulusan menawarkan pitch yang lebih rapat dan diameter lebih besar dari normal (opsional juga berpendingin cairan).
- Timbangan Kaca Linear dengan resolusi tertinggi di semua sumbu
- Seluruh badan mesin dibungkus dengan busa suhu khusus untuk mendistribusikan variasi suhu secara merata
- Sensor suhu pada alas mesin, rangka, dan rumah spindel untuk bereaksi dan mengkompensasi perubahan suhu dengan cepat dan akurat
- Konveyor dua keping berjalan dalam penutup berinsulasi dan dapat dilepas terpisah—konveyor ini dipasang pada bantalan penyerap getaran untuk menghindari perpindahan panas dan getaran ke badan mesin
- Kabel dan pipa dipasang dan dipasang dengan sangat hati-hati di dalam struktur mekanis alat berat untuk menghindari getaran
- Tangki pendingin diposisikan di bagian belakang alat berat untuk menghindari panas dari pendingin yang memengaruhi alas alat berat (ditambah mudah dibersihkan dan dirawat)
- Spindel motor built-in langsung tersedia dari 20-32-45,000rpm, dengan BBT 40 / HSK-A63 hingga HSK-E40 dan HSK-E32
- Sistem pendingin spindel dengan sistem pendinginan dan filtrasi berkualitas tinggi
- Rumah spindel dan bagian hidung dalam porsi kecil untuk pendinginan yang efektif dan merata. Ini mencegah berjalannya oli dari atas ke bawah yang terlihat di sebagian besar mesin lainnya.
- Bantalan disuntikkan langsung dengan oli baru yang dikontrol suhu—ini memastikan bantalan tidak berjalan terus menerus dalam oli panas.
- Perangkat lunak otomatisasi standar dimuat ke mesin. Untuk Hwacheon, ini termasuk yang berikut:
- a) HSDC – Sistem Kontrol Pemindahan Spindle Hwacheon
- b) HTDC – Sistem Kontrol Pemindahan Termal Hwacheon
- c) HFDC – Sistem Kontrol Perpindahan Bingkai Hwacheon
- Sistem kontrol CNC dan paket motor/amplifier terbukti di semua pasar dan industri di seluruh dunia
Catatan:Faktor-faktor ini harus dikelola oleh produsen peralatan mesin Anda.
Kembali ke Pelanggan Alat Mesin Kami…
Mari kita sekarang kembali ke pelanggan kami. Dia memiliki pesanan pemesinan baru untuk diambil tetapi menyadari dengan mesin yang tersedia saat ini bahwa dia tidak dapat memenuhi persyaratan.
Haruskah dia membelanjakan serendah mungkin atau berinvestasi dalam peralatan mesin CNC terbaik yang tersedia di pasar?
Jawabannya pasti ada di antara keduanya.
Kenyataannya, untuk mencapai akurasi dan standar pemesinan yang lebih tinggi memerlukan jumlah investasi yang lebih tinggi untuk peralatan mesin CNC Anda.
Namun, bahkan alat mesin CNC terbaik dan tercanggih pun tidak dapat memberikan hasil yang diinginkan jika keadaan sekitar Anda tidak sesuai dengan penerapannya – atau jika alat mesin canggih tersebut dioperasikan seperti mesin standar dasar!
Lingkungan Sekitar dan Lokakarya
Lingkungan dan lingkungan bengkel Anda harus memenuhi kebutuhan mesin yang dimaksud.
Pastikan itu bersih, tidak ada getaran di lantai toko Anda, dan suhunya terkontrol.
Operator mesin CNC Anda perlu memahami persyaratan yang sangat mendasar dan perawatan yang diperlukan untuk mencapai toleransi yang ketat dalam membuat suku cadang Anda. Gagal melakukannya akan mengakibatkan investasi baru Anda tidak memberikan apa yang dibutuhkan. Anda dapat menggunakan daftar periksa yang kami berikan sebagai panduan.
Pemegang Alat Berkualitas
Anda juga perlu memahami, bahwa menggunakan kembali pemegang alat lama yang dijalankan di mesin lain mungkin bijaksana tetapi sangat bodoh. Melakukannya dapat merusak mesin baru Anda dan memperpendek umurnya—sama seperti Anda tidak akan membeli mobil baru dan menggunakan ban dari kendaraan lama Anda!
Oleh karena itu, peralatan penjepit Anda harus dipilih dengan tepat untuk memberikan penjepitan dan pengulangan yang terbaik dan paling akurat.
Kesimpulan
Mesin CNC yang diproduksi secara massal akan selalu memberikan hasil rata-rata. Untuk itulah mereka dibuat.
Alat mesin yang dirancang sendiri dan dibuat dengan hati-hati akan cocok untuk tuntutan tertinggi sekalipun – tentu saja, ini akan dikenakan biaya tertentu.
Dalam rekayasa tidak ada jalan pintas. Sementara semua orang ingin berinvestasi murah untuk mencapai keuntungan tertinggi, melakukannya tanpa alat dan perlengkapan yang tepat bukan hanya sulit, tetapi seringkali tidak mungkin.
Jika semua poin diperhatikan dan dipertimbangkan, Pusat Pemesinan Vertikal CNC 3-sumbu dengan X-travel 1m dan Y-travel 600mm yang dilengkapi dan ditentukan dengan baik untuk mencapai toleransi yang lebih ketat serta kinerja yang baik (dan kebutuhan) dapat datang dengan kisaran harga mulai dari USD 180.000 hingga USD 200.000.
Alat seperti itu pasti akan memberikan kualitas dan toleransi yang dibutuhkan dalam sepuluh (10) mikron ke bawah.
Perkakas Mesin Hwacheon—Pilihan Anda untuk Akurasi Mesin CNC Tinggi
Hwacheon di Korea Selatan dikenal selama lebih dari 74 tahun sebagai produsen peralatan mesin terkemuka. Perusahaan kami sangat kuat dalam kualitas Mould &Die serta industri manufaktur bagian presisi.
Untuk memenuhi kebutuhan Anda dalam membuat suku cadang baru—seperti situasi yang telah kami gambarkan di atas—Anda harus mempertimbangkan SIRIUS UM+ atau SIRIUS UL+ dari Hwacheon. Peralatan mesin CNC yang baru dan lebih baik ini dibangun di atas lini SIRIUS berkualitas tinggi, dan dianggap yang terbaik di pasar dengan harga yang sangat kompetitif.