Mesin CNC:Semua yang Perlu Anda Ketahui

Pemesinan Computer Numerical Control (CNC) telah menjadi semakin umum di bidang manufaktur. Teknologi CNC menawarkan cara otomatis yang serbaguna untuk menghasilkan volume besar suku cadang berkualitas tinggi. Tingkat akurasi dan pengulangan yang tinggi yang ditawarkan oleh proses pemesinan CNC menjadikannya alat yang ideal untuk sebagian besar produsen.

Apa itu Mesin CNC?

Secara umum, pemesinan CNC mengacu pada salah satu dari banyak proses reduktif yang mengambil material dari benda kerja untuk memenuhi desain. Proses CNC menggunakan kontrol terkomputerisasi untuk menangani seluruh proses pemesinan dari awal hingga akhir, yang pada akhirnya menghasilkan suku cadang yang presisi secara konsisten. Peralatan permesinan CNC dapat mengikuti rangkaian instruksi yang sama berulang kali untuk memfasilitasi produksi kecil atau besar dari bagian yang identik.

Mesin CNC hadir dalam berbagai variasi dan tingkat kerumitan. Beberapa mesin dapat menampung beberapa alat sekaligus atau bekerja di sepanjang sumbu X, Y, dan Z untuk membuang material berlebih dari sisi mana pun atau dari sudut mana pun.

Mesin CNC digunakan untuk membuat suku cadang dan komponen untuk hampir setiap industri dan aplikasi. Ini termasuk industri kedirgantaraan dan industri lain yang sangat kompleks yang membutuhkan pekerjaan permesinan pada sebagian besar. Produsen dapat menggunakan proses ini pada substrat seperti:

• Materi komposit
• Busa
• Kaca
• Logam
• Plastik
• Kayu

Pemesinan CNC sangat menguntungkan karena fungsi otomatisnya. Otomasi memungkinkan mesin untuk beroperasi secara mandiri, membutuhkan lebih sedikit tenaga manusia untuk menghasilkan suku cadang yang akurat. Kekurangan masinis dan pekerja terampil di industri yang terus meningkat telah menjadi kontributor utama kemajuan teknologi CNC dalam beberapa tahun terakhir.

Tiga Proses Manufaktur

Secara umum, ada tiga jenis proses manufaktur:

• Reduktif. Proses reduktif atau subtraktif seperti pemesinan mengambil material dari benda kerja untuk membuat desain.
• Aditif. Proses manufaktur aditif menggabungkan atau merakit elemen yang berbeda bersama-sama untuk menciptakan produk jadi. Pencetakan 3D adalah bentuk paling umum dari manufaktur aditif.
• Formatif. Manufaktur formatif membengkokkan atau mengubah bentuk substrat agar sesuai dengan persyaratan desain. Manufaktur formatif mencakup proses seperti pencetakan injeksi, di mana substrat dilebur dan kemudian ditekan dalam cetakan untuk menahan bentuk tertentu. Ini juga mencakup banyak proses pembentukan logam, seperti menekuk atau menggulung.

Ikhtisar Proses Pemesinan CNC

Pendahulu permesinan CNC—pemesinan kontrol numerik (NC)—menggunakan kartu pita berlubang dan perintah dasar. Pemesinan CNC mengikuti perintah yang lebih kompleks dan menggunakan lebih banyak variasi kontrol. Sistem ini menginstruksikan alat pemotong dan pembentuk yang dapat dilepas, tetapi peralatan permesinan CNC dapat mengikuti rangkaian instruksi yang rumit dan disesuaikan yang berasal dari desain CAD atau CAM yang kompleks.

Peralatan permesinan CNC yang berbeda dapat menangani alat, kemampuan, dan operasi yang berbeda. Proses pemesinan CNC biasanya mencakup langkah-langkah umum berikut:

1. Merancang Model CAD

Sebelum proses pemesinan CNC dimulai, produsen perlu membuat desain produk. Perangkat lunak Computer-aided design (CAD) dapat digunakan untuk membuat model detail dua dimensi (2D) atau tiga dimensi (3D). File desain ini mencakup detail seperti geometri, dimensi, dan spesifikasi teknis suku cadang lainnya. Perangkat lunak CAD memperhitungkan keterbatasan proses pemesinan dan sifat material yang dipilih.

Misalnya, jika desain berisi lubang yang dibentuk oleh alat silinder, perangkat lunak CAD dapat menginformasikan insinyur desain ketika desain terlalu rumit untuk substrat tertentu atau mengidentifikasi masalah potensial karena keterbatasan dalam proses yang dipilih. Pemeriksaan otomatis ini membantu teknisi dan layanan desain CAD/CAM menghindari banyak potensi kesalahan selama proses rendering sehingga tahap pembuatan prototipe lebih efisien.

2. Mengonversi File CAD menjadi Instruksi CNC yang Dapat Digunakan

Setelah desain selesai, spesifikasi desain perlu diterjemahkan ke dalam petunjuk yang dapat diikuti oleh mesin CNC. File CAD dijalankan melalui perangkat lunak computer-aided manufacturing (CAM). Program-program ini membuat kode pemrograman yang digunakan mesin CNC untuk mengarahkan alat selama proses pembuatan. Perangkat lunak ini juga mengeluarkan informasi tentang geometri bagian yang dapat digunakan operator untuk memastikan benda kerja awal memiliki dimensi dan orientasi yang tepat.

Kumpulan instruksi yang kompatibel dengan CNC ini umumnya dalam salah satu dari dua jenis file:STEP atau IGES. Mereka termasuk bahasa pemrograman seperti G-code dan M-code, yang masing-masing menangani area spesifik dari fungsionalitas alat mesin. Operasi kode-G berfokus pada pengoperasian alat yang sebenarnya, seperti kecepatan, arah gerakan, dan seberapa jauh alat tersebut bergerak. Operasi kode-M fokus pada operasi lain-lain, seperti menyalakan dan mematikan dan fungsi tambahan lainnya.

3. Mempersiapkan Mesin CNC

Operator manusia memainkan peran yang jauh lebih kecil dalam manufaktur otomatis daripada manufaktur manual, tetapi mereka masih menangani operasi penting yang tidak dapat dikelola oleh mesin. Ini termasuk:

• Memuat file program CNC ke dalam mesin
• Menambahkan benda kerja ke spindel mesin atau sebaliknya sehingga mesin dapat memanipulasi benda kerja
• Memasang alat permesinan yang ditentukan
• Memeriksa area kerja, mesin, dan benda kerja

4. Menjalankan Operasi

Setelah peralatan disiapkan dan program dimulai, peralatan pemesinan CNC menjalankan langkah-langkah dan melakukan operasi pemesinan pada benda kerja. Program dapat menyelesaikan proses reduktif yang diperlukan dari awal hingga akhir tanpa masukan operator lebih lanjut. Setelah instruksi selesai, suku cadang dapat dilanjutkan melalui proses finishing dan pengemasan.

Jenis Operasi Pemesinan CNC

Pemesinan CNC adalah kategori yang sangat luas dari kemungkinan operasi dan proses. Di antara operasi pemesinan CNC, pengeboran, penggilingan, dan pembubutan adalah yang paling umum.

Pengeboran

Proses pemboran menggunakan mata bor dengan diameter yang sama dengan diameter lubang yang diinginkan. Peralatan pemesinan memasukkan mata bor pemintal secara tegak lurus ke dalam benda kerja sampai mengebor lubang dengan panjang yang telah ditentukan. Peralatan yang lebih kompleks dapat menghasilkan lubang bersudut, dan alat pengeboran dapat memberikan kemampuan seperti:

• Melawan
• Memutar balik
• Memperbesar
• Mengetuk

Penggilingan

Proses penggilingan menghilangkan potongan material dari benda kerja dengan menggerakkan material melawan ujung tombak yang berputar. Pahat memiliki beberapa titik potong, dan setiap pahat berputar untuk menghasilkan permukaan pemotongan yang tajam dengan panjang dan bentuk yang berbeda. Saat benda kerja ditekan ke alat penggilingan, strip tipis atau potongan material dikeluarkan dari tepi yang ada. Ini dapat membuat potongan yang dangkal, potongan yang lebar, atau rongga dasar yang rata untuk membentuk bagian tersebut. Proses penggilingan periferal dapat memotong lebih dalam untuk membuat slot atau ulir ke dalam bentuk umum potongan.

Memutar

Proses pembubutan memutar benda kerja bukan alat pemotong. Mereka termasuk proses pemotongan seperti membosankan, grooving, dan menghadap. Mereka memotong bahan berlebih dari benda kerja dengan menggunakan alat pemotong titik tunggal yang diterapkan secara tepat pada benda kerja yang berputar. Pembubutan menciptakan bagian silinder yang memiliki diameter tertentu. Pembubutan dapat membuat fitur linier baik di dalam maupun di tepi luar bagian. Fitur-fitur ini meliputi:

• Slot
• Utas
• Kecil

Keuntungan Pemesinan CNC

Banyak pabrikan lebih menyukai proses pemesinan karena mereka membuat suku cadang atau komponen dari satu benda kerja. Pemesinan CNC memiliki beberapa keunggulan tambahan. Ini termasuk:

• Peningkatan produktivitas. Fasilitas dengan mesin CNC dapat menghasilkan suku cadang 24/7. Mesin dapat berjalan terus menerus dengan sedikit atau tanpa campur tangan manusia. Mesin juga membutuhkan lebih sedikit ruang daripada stasiun kerja atau penyiapan pemesinan manual, sehingga fasilitas dengan ukuran luas yang ditetapkan dapat menjalankan lebih banyak mesin secara bersamaan.
• Tingkat akurasi yang tinggi. Pemesinan CNC menggunakan operasi pemrograman yang sangat detail. Mesin mengikuti instruksi ini tanpa membiarkan variasi yang tidak diinginkan atau kesalahan manusia. Bagian-bagiannya akan berkualitas tinggi, presisi, dan identik. Pemesinan CNC juga dapat menghasilkan suku cadang dengan desain yang rumit dan rumit.
• Penyelesaian proyek lebih cepat. Setiap proses pemesinan CNC dimulai dengan desain CAD, sehingga proses pembuatan prototipe akan jauh lebih cepat. Perangkat lunak menangkap atau mencegah banyak kemungkinan cacat desain atau potensi risiko dengan bahan yang berbeda. Ketika proses pembuatan prototipe dan pengujian dipersingkat, produk dapat beralih dari desain ke produksi lebih cepat. Instruksi pemesinan CNC juga dapat dimodifikasi atau diganti dengan cepat, sehingga ada sedikit penundaan antara perubahan dalam proses produksi.
• Efektifitas biaya. Desain file CAD dan pengurangan risiko kesalahan manufaktur mengurangi biaya produksi per unit. Pemesinan CNC juga membutuhkan lebih sedikit tenaga manusia, yang selanjutnya mengurangi harga pembuatan produk.

Permesinan CNC dari Pro-Type Manufacturing

Untuk pelanggan yang mencari solusi manufaktur lengkap, Pro-Type Industries, Incorporated menawarkan tingkat nilai dan fleksibilitas proses yang tak tertandingi di industri ini. Kami mengoperasikan fasilitas canggih yang dilengkapi dengan beberapa sistem permesinan CNC tercanggih yang tersedia.

Ini adalah sistem torsi tinggi dan RPM tinggi yang menghadirkan presisi dan produktivitas dalam satu paket. Salah satu contohnya adalah pabrik horizontal 4-sumbu Toyoda CNC 550 mm kami. Sistem canggih ini menampilkan kecepatan spindel hingga 15.000 RPM yang disalurkan melalui motor 30 HP. Dengan kubus kerja 30” dan pemosisian 2400” per menit, alat ini dapat mengalirkan daya melalui material seperti aluminium, baja, dan plastik dengan kecepatan tinggi dengan akurasi maksimum. Ini juga memungkinkan kita untuk bekerja dengan material yang sulit dikerjakan seperti Inconel, Invar, Monel, dan berbagai superalloy.

Namun, ini hanyalah salah satu dari banyak sistem pemesinan presisi kami. Kami juga mengoperasikan empat pabrik vertikal CNC yang dapat menampung benda kerja hingga 64" kali 32" kali 25", dua pabrik horizontal yang dilengkapi dengan beberapa palet, dan mesin bubut CNC dengan output tinggi dengan umpan bar otomatis, sub-spindle, dan perkakas hidup. Di tangan tim ahli mesin berpengalaman kami, pemesinan presisi tinggi ini dapat memberikan toleransi dalam ±0,0005”. Semua kemampuan dan sumber daya ini ditambah dengan fabrikasi internal dari semua perkakas dan perlengkapan, memberi kami kendali yang lebih besar atas produktivitas.

Selama hampir 50 tahun kami sebagai produsen, kami telah mengetahui bahwa beberapa persyaratan proyek hanya terdiri dari permesinan. Untuk menambah nilai lebih pada penawaran layanan kami, kami juga menyediakan layanan bernilai tambah seperti:

• Pengelasan
• Etsa
• Mengkromat
• Pasif
• Selesaikan perakitan
• Laporan dimensi yang komprehensif
• Ketertelusuran material

Semua pekerjaan kami didukung oleh sistem dan budaya manajemen mutu ISO 9001 yang kuat yang meluas ke setiap bagian organisasi kami.

Dari prototipe tunggal hingga pesanan selimut volume tinggi yang berlangsung berbulan-bulan atau lebih lama, kunci keberhasilan kami adalah kemampuan kami untuk memberikan tingkat nilai dan kualitas yang sama terlepas dari ukuran proses atau kompleksitas desain. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang semua kemampuan manufaktur kami, atau untuk meminta penawaran, hubungi kami secara langsung.