Teknik Penahanan Kerja CNC: Amankan Werkpiece untuk Pemesinan Presisi

Dalam pembuatan bagian hasil pemesinan CNC, langkah pertama yang penting adalah menentukan cara terbaik untuk memuat dan memegang werkpiece. Langkah ini dilakukan sebelum merencanakan jalur alat, dan memainkan peran penting dalam proses pemesinan.

Penahanan kerja dan pemuatan adalah aspek kunci dalam proses pemesinan CNC. Kualitas werkpiece Anda hanya sebaik cara werkpiece itu berdiri dan tetap stabil di permukaan kerja mesin. Oleh karena itu, perakitan dan insinyur telah mengembangkan berbagai solusi untuk menjaga werkpiece tetap stabil.

Dalam artikel ini, kita akan membahas beberapa metode penahanan kerja yang paling menonjol, mengevaluasi kelebihan dan kekurangan masing-masing.

T-Slot

Penting bagi penahanan kerja, T-slot memberikan penggaluran berupa T di mana batang T berada di bagian bawah meja atau di dalam meja itu sendiri. Ini memungkinkan dadu untuk masuk ke dalam slot sehingga menyediakan lokasi yang dapat dipindahkan untuk memasang baut atau klem.

Ada banyak jenis klem, dan masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan sendiri.

Pengleman

Penambahan blok bakelite pada meja kerja adalah metode penahanan kerja yang populer, terutama untuk pemesinan prototipe. Werkpiece dapat dengan mudah ditempelkan pada meja bakelite, dan sebagian besar perusahaan prototipe di China melakukannya dengan cara ini.

Pengleman tetap merupakan solusi penahanan kerja yang sangat mudah dan populer. Ini berguna untuk bahan datar dan berbentuk tidak teratur. Pengleman potensial dapat menawarkan tingkat kekuatan yang lebih tinggi daripada stempel karet sambil mengeliminasi kebutuhan tab penahanan kerja. Melepaskan bagian dari dasar akan membutuhkan pelapis cat atau pelupuran manual. Lem khususnya berguna untuk pemesinan prototipe dan plastik.

Penerapan lem yang benar memerlukan lapisan yang merata agar werkpiece tetap rata. Ini adalah opsi penahanan kerja yang cepat, murah, dan efektif, tetapi cara kerja berbeda tergantung pada bahan yang digunakan. Misalnya, lem panas kadang akan mengiris bagian dari bahan seperti busa dan kayu. Cara terbaik untuk mencegah kerusakan adalah dengan menerapkan lem secara selektif dan menempatkannya di area yang tidak penting secara estetika atau fungsional, atau digunakan dalam lapisan tipis yang akan mudah dilepaskan.

Demikian pula, lem akan mengeras lebih cepat pada logam. Saat memproses logam, satu cara untuk menghindari lem mengeras terlalu cepat adalah dengan menempatkan bahan pada papan sampah non-logam yang dikunci pada dasar. Bahan harus berada di atas, sehingga lem memiliki kesempatan untuk menempel pada kedua permukaan daripada mengeras sendiri.

Kelebihan: Banyak potongan dapat ditempelkan ke meja sekaligus, yang mengurangi pekerjaan bagi operator. Ini adalah metode yang efisien untuk membuat prototipe plastik atau aluminium.

Kekurangan: Ada kemungkinan werkpiece akan terlepas. Juga mungkin untuk merusak bagian saat melepasnya.

Pengoblokan (Bolting)

Baut adalah cara yang baik untuk menekan werkpiece saat pemesinan dengan menggunakan meja berbentuk T secara langsung. Secara jujur, menambahkan blok aluminium adalah ide yang lebih baik, karena mudah untuk membuat lubang benang di mana pun diperlukan. Lubang benang berpasangan dengan klem dan memungkinkan penyesuaian serta stabilitas yang lebih baik.

Barang yang digunakan untuk mengunci bahan termasuk T-nut, studs, dan flange nuts. Baut dan dadu dapat sangat berguna jika permukaan kerja memiliki insert berbenang alih-alih T-slot. Dalam kasus ini, baut dapat dimasuki ke insert untuk memegang klem dengan berbagai desain, menjaga mereka tetap di tempat.

Kelebihan: Pengoblokan adalah cara yang sangat stabil untuk memegang werkpiece, yang kemudian dapat Anda potong dengan sangat kuat. Geometri kompleks tidak akan menjadi masalah untuk dipegang.

Kekurangan: Penggunaan baut memerlukan bahan tambahan untuk digunakan sebagai bingkai. Bahan yang terbuang dapat menjadi kritis saat memproses bagian volume besar, dan waktu pemuatan signifikan. Saat memotong bagian dari bingkai, tanda sarung dapat menjadi masalah.

Bekuk (Vises)

Perakitan sering menggunakan bekuk sebagai metode standar saat mengamankan werkpiece. Bekuk biasanya memegang bagian dari ujung, dipadatkan di antara dua rahang, saat alat memproses bahan. Ini sangat berguna untuk potongan yang memiliki tepi lurus, tetapi dapat disesuaikan untuk yang memiliki tepi bundar juga.

Tergantung pada jenis bekuk, pemrosesan tepi bundar mungkin membutuhkan bantuan rahang lunak, yang dapat dishaping untuk mendukung werkpiece. Bekuk modern dirancang dengan basis perpindahan cepat, yang memungkinkan perakitan untuk memuat werkpiece dari mesin CNC. Setelah bagian selesai, batch berikutnya dapat dimuat dengan cepat. Bekuk juga merupakan opsi yang dipilih di bengkel CNC kami.

Kelebihan: Bekuk memungkinkan pemotongan pada kecepatan tinggi dan memudahkan penempatan werkpiece saat membuat bagian berulang. Ini adalah cara yang efisien untuk membuat bagian CNC volume besar. Anda juga dapat menempatkan beberapa bekuk pada mesin CNC untuk membuat bagian yang berbeda sekaligus.

Kekurangan: Bagian harus memiliki geometri teratur dengan permukaan sejajar. Jika tidak, rahang khusus diperlukan.

Klem (Clamps)

Ada beberapa jenis klem yang dapat digunakan untuk penahanan kerja selama pemesinan CNC. Ini termasuk klem kombinasi, alat pegang, dan C-clamps.

Klem kombinasi atau "klem blok bangunan" terdiri dari serangkaian komponen dengan desain standar, fungsi yang berbeda, spesifikasi dan ukuran yang berbeda. Klem mesin perkakas ini dapat dirakit seperti blok bangunan, sesuai dengan persyaratan pemrosesan. Karena sifatnya, klem gabungan sangat efisien waktu dalam hal desain dan manufaktur, sehingga cocok untuk siklus produksi kecil. Klem gabungan juga memiliki keuntungan akurasi penempatan yang tinggi, fleksibilitas klem yang besar, penggunaan berulang, hemat energi dan bahan, serta biaya penggunaan yang rendah. Ini cocok untuk produksi kecil yang memerlukan bentuk yang sedikit kompleks.

Keuntungan lain dari klem adalah kemampuan untuk memperbaiki komponen tertentu dan menggantinya berdasarkan persyaratan spesifik dari werkpiece. Misalnya, menggunakan rahang pipih presisi gabungan dapat menghasilkan lebih banyak keberagaman, standarisasi yang lebih tinggi, penggunaan yang lebih mudah, dan klem yang lebih andal. Jenis rahang pipih presisi ini memiliki keuntungan pemasangan dan klem yang cepat dan mudah. Ini dapat mempersingkat waktu persiapan produksi dan meningkatkan efisiensi produksi kecil.

Klem yang lebih sederhana seperti C-Clamps dapat dengan mudah ditemukan di toko bangunan. Ini murah dan mudah digunakan tetapi kesederhanaannya dapat memiliki kerugian. Memegang bahan hanya di satu sisi kadang-kadang dapat menyebabkan bagian sisi yang berlawanan terangkat, jadi penting untuk memastikan bahan datar sebelum memprosesnya. Demikian pula, memotong bagian dan komponen dari bahan dapat menjadi rumit, memerlukan banyak klem dan mungkin cara lain untuk mengamankan bahan juga. Untuk proyek yang lebih berat, berbagai jenis klem lebih disukai untuk membuat alur kerja lebih mudah.

Cara lain untuk meningkatkan klem ini termasuk menggunakan basis klem halus atau menggunakan bahan magnet khusus. Yang terakhir digunakan untuk Klem Pegangan Magnetik Permanen Elektromagnetik, yang dapat berguna untuk meningkatkan efisiensi pemesinan mesin perkakas CNC dan pusat pemesinan. Komponen penempatan dan elemen klem pada klem konvensional dapat mengambil banyak ruang, tetapi karena klem magnetik permanen elektromagnetik menggunakan gaya magnet yang bawaan bahan, mereka tidak memiliki komponen yang menghembus ruang ini. Ini dapat menghemat banyak masalah untuk berbagai operasi pemesinan dan meminimalkan bagian yang menghalangi yang mungkin mengganggu mesin perkakas. Namun, seseorang harus berhati-hati untuk memastikan bahwa daya sedotan magnet cukup kuat untuk menahan gaya pemotongan.

Klem hidraulik dan pneumatik menggunakan sumber daya tambahan untuk menempatkan, mendukung, dan menekan werkpiece dengan benar melalui komponen hidraulik atau pneumatik. Akibatnya, mereka dapat secara akurat dan cepat menentukan posisi saling, menyesuaikan werkpiece untuk mesin perkakas dan alat pemotongan. Mereka juga dapat membawa keuntungan lain seperti struktur kompak, klem multi-stasiun, pemotongan berat kecepatan tinggi, dan kontrol otomatis, semuanya mempercepat pemrosesan bahan. Ini memberikan utilitas tambahan yang membuatnya ideal untuk mesin perkakas CNC, pusat pemesinan, dan garis produksi fleksibel.

Meja Vakuum

 

Meja vakuum menekan werkpiece dengan menghasilkan gaya tekanan — yang disebabkan oleh perbedaan antara vakuum di bawah bagian dan tekanan atmosfer yang mendorong dari atas. Meja vakuum sering kali adalah solusi terbaik untuk pekerjaan lembaran datar yang dilakukan pada CNC router.

Meja ini dapat sangat akurat, fleksibel, dan efisien. Mereka dapat disesuaikan dengan berbagai macam bahan, dan sangat berguna untuk bahan yang tidak dapat diklem (seperti komposit canggih atau bahan sintetis lanjutan). Mereka juga dapat meminimalkan gangguan dengan cara yang klem dan solusi lain tidak dapat, sambil juga membuat penyiapan dan pergantian jauh lebih efisien.

Namun, meja vakuum memiliki kelemahan. Meja vakuum paling cocok untuk potongan bahan datar, karena bagian dengan geometri yang berbeda memerlukan persiapan tambahan. Beberapa bagian kecil juga mungkin tidak memiliki luas permukaan yang cukup untuk vakuum memegang mereka, meskipun jenis meja vakuum yang lebih canggih yang memiliki tarik bawah yang lebih seragam atau terfokus dapat mengelola item ini.

Kelebihan: Meja vakuum memiliki waktu pemuatan yang sangat cepat dan cocok untuk bahan yang tidak dapat diklem.

Kekurangan: Sebagian besar meja vakuum hanya cocok untuk bagian sederhana dan datar.

Meja Magnet

Meja magnet menggunakan basis magnet untuk memegang werkpiece yang terbuat dari logam yang sesuai. Mereka adalah solusi populer untuk industri pembuatan cetakan, karena sebagian besar rongga cetakan terbuat dari baja. Namun, mereka juga digunakan pada werkpiece baja untuk operasi pemesinan CNC umum.

Sebagian besar meja magnet adalah elektromagnetik, jadi gaya magnet dapat dihentikan saat pemesinan selesai. Mereka memungkinkan penyiapan yang cepat dan, karena tidak ada klem fisik atau perangkat lain yang diperlukan, mereka memungkinkan akses yang luar biasa untuk alat pemotongan. Mereka cocok untuk pemesinan ringan atau berat, meskipun tidak dapat digunakan pada werkpiece non-magnetik seperti yang terbuat dari aluminium.

Kelebihan: Meja magnet memungkinkan akses pemotongan total dan dapat diatur dengan cepat. Mereka juga sangat aman dan terjamin.

Kekurangan: Meja magnet hanya dapat digunakan pada logam magnetik, membatasi penggunaannya di area manufaktur yang didominasi aluminium.

Cetakan Khusus (Custom Jigs)

Saat memproduksi bagian volume besar, metode penahanan kerja standar mungkin tidak cukup. Jika ini adalah kasusnya, mungkin layak untuk membuat cetakan khusus guna memesinan bagian CNC. Menghemat detik dapat membuat perbedaan besar selama produksi massal.

Cetakan dapat memandu jalur alat dan sangat meningkatkan kualitas produk, tetapi hanya diperlukan ketika stabilitas absolut diperlukan. Werkpiece biasanya digeser atau jatuh ke dalam cetakan dan ditempatkan dengan satu atau dua klem cepat.

Ada keuntungan yang jelas dalam memproduksi cetakan khusus untuk penahanan kerja, dan dapat dibuat dengan cara berbeda. Cetakan yang memerlukan kekakuan tinggi dan toleransi geometri yang ketat mungkin paling baik dibuat menggunakan pemesinan CNC, sementara fixture yang dirancang untuk menyesuaikan bagian yang lengkung mungkin lebih mudah diproduksi melalui cetakan 3D FDM atau SLS.

Kelebihan: Cetakan khusus dapat disesuaikan untuk werkpiece yang sangat besar atau tidak teratur, mengurangi waktu penyiapan dan menjamin stabilitas.

Kekurangan: Memperpanjang waktu proses dan meningkatkan pengeluaran. Cetakan tidak akan cocok untuk bagian umum lainnya.

3ERP akan terus berbagi pengetahuan pemesinan CNC. Jika Anda ingin mengetahui lebih banyak tentang kemampuan pemesinan CNC kami, tinjau layanan pemesinan CNC kami.