Pemesinan CNC Dijelaskan: Proses Presisi di Balik Manufaktur Modern
Lihatlah sekitar, identifikasi dan namai semua produk di sekitar Anda, termasuk ponsel, tablet, laptop, jam tangan, kendaraan, dan meja. Sebagian besar, jika tidak semua, barang-barang ini adalah produk akhir dari pemesinan CNC.
Pemesinan CNC adalah proses manufaktur yang menggunakan instruksi komputer (atau program komputer) untuk secara akurat dan presisi membuat bagian yang Anda butuhkan.
Sifat komputerisasi—bersamaan dengan akurasi, presisi, dan rentang kompatibilitas bahan yang luas—dari pemesinan CNC menjadikannya salah satu proses manufaktur yang paling banyak dicinta saat ini. Misalnya, Raksasa Teknologi Apple harus meninggalkan pemesinan konvensional dan bergantung pada pemesinan CNC untuk memproduksi cangkang luar unibody MacBook.
Apakah Anda ingin mempelajari cara kerja mesin CNC, proses pemesinan CNC, dan berbagai jenis mesin CNC yang tersedia saat ini? Anda berada di tempat yang tepat!
Apa Itu CNC, dan Bagaimana Cara Kerja Mesin CNC?
CNC adalah singkatan dari Computer Numerical Control; ini adalah metode untuk mengotomatisasi kontrol perkakas mesin.
Mesin kontrol numerik komputer bergantung pada instruksi komputer dan program CAM (computer-aided manufacturing) untuk mengontrol, mengotomatisasi, dan memantau gerakan perkakas mesin untuk membuat bagian yang diinginkan.
Lihat hal ini dengan cara ini. Sebuah mesin CNC mengambil bahan stok (misalnya, blok aluminium) dan mentransformasinya menjadi produk akhir melalui proses pengosongan bahan yang terkontrol.
Mari kita uraikan proses pemesinan CNC lebih lanjut.
Proses Pemesinan CNC Dijelaskan
Kita dapat uraikan proses pemesinan CNC menjadi lima langkah yang berbeda:
#1 Buat Desain 2D dan 3D Anda
Langkah pertama dalam proses pemesinan CNC adalah membuat gambar 2D dan 3D bagian Anda menggunakan perangkat lunak desain terassistensi komputer (CAD) atau manufaktur terassistensi komputer (CAM) seperti SolidWorks dan Autodesk Inventor. Saat membuat gambar 2D dan 3D Anda, Anda harus menentukan semua dimensi penting, fitur dengan toleransi, dan permukaan dengan persyaratan finishing permukaan tertentu.
Tujuannya adalah untuk membuat representasi yang akurat dari bagian (atau produk) yang ingin Anda buat.
Pelajari Lebih Lanjut: Tinjauan Desain CAD CNC
#2 Simpan Desain Anda Menggunakan Format File 3D CAD Terbaik
Dua format file kompatibel CNC yang umum digunakan dalam pemesinan CNC adalah format file STEP dan IGES.
Format STEP (kadang disebut format STP) umumnya dianggap sebagai format file terbaik untuk berbagi model 3D Anda. Ini karena format ini netral dan tidak dimiliki oleh vendor perangkat lunak CAD 3D tertentu. Akibatnya, tim pengembangan produk (atau bengkel mesin) Anda tidak akan mengalami masalah untuk mengakses (atau memodifikasi) desain Anda terlepas dari perangkat lunak CAD 3D yang Anda gunakan untuk membuatnya.
Di sisi lain, format IGES (dibaca ‘eye-jess’) adalah format file yang lebih tua daripada format STEP. Format ini tersedia dalam hampir semua paket CAD 3D, berarti pemesin Anda tidak akan mengalami masalah untuk mengaksesnya untuk memproduksi produk Anda. Namun, file IGES biasanya lebih besar daripada file STEP untuk desain produk yang sama. Oleh karena itu, format file STEP mungkin merupakan opsi ideal jika Anda perlu mengirim desain besar ke produsen Anda melalui email.
Format file 3D CAD lainnya yang digunakan dalam pemesinan CNC meliputi format file AP214, STL, DWG, dan DXF.
#3 Pemesin Membuat Toolpath
Sebuah toolpath adalah serangkaian lokasi koordinat (atau jalur melalui ruang) yang akan diikuti oleh perkakas pemotong CNC selama proses pemesinan untuk menghasilkan geometri yang diinginkan dari workpiece.
Untuk membantu lebih memahami “toolpath” dalam pemesinan CNC, mari kita pertimbangkan gambar di bawah ini di mana kita memiliki blok yang fiturnya berada pada bidang XY. Untuk membuat bagian yang diinginkan (blok dengan dua rongga kubus), Anda harus pertama-tama memosisikan perkakas pemotong Anda untuk membuat pemotongan sepanjang sumbu Z sebelum bergerak di bidang XY.
Perangkat lunak CAM biasanya memiliki fungsionalitas yang memungkinkan pemesin untuk menentukan strategi pemesinan mereka, termasuk jenis perkakas pemotong yang akan digunakan, feed rate, dan kecepatan perkakas pemotong.
#4 Pemesin Mengonversi Parameter Pemesinan menjadi File Kompatibel CNC
Langkah akhir yang diambil pemesin pada perangkat lunak CAM adalah mengonversi strategi pemesinan menjadi yang disebut G-code. Sebuah G-code adalah bahasa komputer yang dapat dipahami dan dieksekusi oleh mesin CNC; ia memberi tahu mesin CNC secara tepat langkah-langkah apa yang harus dijalankan untuk membuat bagian Anda.
Setelah menghasilkan G-code, pemesin mengekspornya ke mesin CNC.
Pelajari Lebih Lanjut: Apa Itu G-Code dan M-Code?
#5 Pemesin Menjalankan Operasi Pemesinan
Ini adalah fase tempat pemesin memasukkan workpiece ke dalam mesin CNC dan memasang semua perkakas pemotong yang diperlukan untuk operasi pemesinan. Setelah langkah-langkah ini selesai, pemesin memulai program pemesinan untuk membuat bagian secara otonom.
Jenis Mesin CNC
Mesin CNC tersedia dalam beberapa jenis, dengan setiap jenis memiliki fungsi dan kemampuan pemesinannya. Empat mesin CNC yang paling banyak digunakan saat ini meliputi:
- Mesin gerinda CNC
- Mesin gerinda CNC 5-axis
- Mesin pemutar CNC
- Mesin bor CNC
Mesin Gerinda CNC
Mesin gerinda CNC (atau CNC mills) membuat bagian dengan memutar perkakas pemotong terhadap workpiece yang diam. Operasi ini menghapus bahan dari workpiece untuk membentuk bagian yang diinginkan. Urutan gerakan perkakas pemotong dikontrol oleh teknologi kontrol numerik komputer.
Anda biasanya akan menemukan mesin gerinda CNC sebagai mesin tiga-aks—yang berarti mereka beroperasi di sepanjang tiga sumbu independen (sumbu X, sumbu Y, dan sumbu Z) untuk memproduksi bagian. Namun, teknologi pemesinan CNC baru-baru ini telah berkembang menjadi mesin kompleks yang mampu beroperasi di sepanjang beberapa sumbu independen (misalnya, mesin gerinda CNC milling 5-axis).
Mesin Gerinda CNC Milling 5-Axis
Sebuah mesin gerinda CNC milling 5-axis adalah jenis mesin gerinda yang beroperasi di sepanjang lima sumbu independen—yaitu sumbu X, sumbu Y, sumbu Z, dan sumbu rotasi A dan B. Ini memungkinkan Anda mendekati workpiece Anda dari semua arah untuk menciptakan geometri yang rumit.
Mesin gerinda CNC milling 5-axis memungkinkan workpiece dan perkakas pemotong untuk bergerak secara bersamaan selama operasi, menghemat waktu dan memungkinkan Anda membuat rongga dan pemotongan bersudut secara akurat dan presisi.
Mesin Pemutar CNC
Mesin pemutar CNC (atau CNC lathes) mirip dengan mesin gerinda CNC—mereka bergantung pada sifat otomatisasi dari teknologi CNC untuk membuat pemotongan dan memproses bagian. Namun, tidak seperti mesin gerinda CNC, mesin pemutar CNC membuat pemotongan dengan memutar workpiece terhadap perkakas pemotong yang diam.
Rakitan mesin pemutar CNC typikal memiliki chuck yang memegang workpiece. Chuck dipasang pada spindle yang memutar workpiece terhadap perkakas pemotong yang diam. Mode operasi ini menghapus bagian bahan dari workpiece, memungkinkan Anda membuat bagian yang diinginkan Anda.
Mesin pemutar CNC ideal untuk memproses bentuk silindris; mereka memungkinkan Anda melakukan operasi pemutaran, termasuk pemutaran tapering, pemboran, kerucutan, penggemboran, dan operasi pemotongan bagian.
Mesin Bor CNC
Sebuah mesin bor CNC menggunakan perkakas pemotong yang berputar untuk membuat pemotongan pada workpiece yang diam, seperti mesin gerinda CNC. Namun, mesin bor CNC sangat cocok untuk menghasilkan lubang untuk menampung baut atau baut mesin untuk tujuan perakitan. Anda juga akan menemukannya berguna untuk membuat huruf atau ukiran pada workpiece.
Jenis mesin CNC lainnya meliputi pemotong plasma CNC, mesin pemotong laser CNC, dan Mesin Listrik Cahaya (EDM). Mesin-mesin ini memiliki fungsi dan kemampuan pemesinan yang mirip. Namun, mereka berbeda dalam mode operasi dan mekanisme pemotongan mereka. Untuk informasi lebih lanjut, lihat artikel kami tentang berbagai jenis mesin CNC.
Memilih Bengkel Mesin CNC Ideal untuk Proyek Manufaktur Anda
Sekarang setelah Anda tahu apa itu pemesinan CNC, bagaimana cara kerjanya, dan berbagai macam jenis mesin CNC, Anda akan setuju bahwa pemesinan CNC benar-benar salah satu teknologi pemesinan terbaik yang tersedia saat ini.
Namun, jika Anda berencana untuk mengoutsourcing fase manufaktur pengembangan produk Anda, keberhasilan proyek Anda tergantung terutama pada bengkel mesin CNC yang Anda bekerjasama. Bengkel mesin CNC yang unggul memiliki teknologi manufaktur kelas atas, pemesin CNC dan ahli kontrol kualitas yang sangat berpengalaman yang bekerja sama untuk membuat produk Anda dengan benar. Selain itu, bengkel-bengkel ini biasanya memenuhi persyaratan beberapa standar regulasi seperti ISO 9001, ISO 14001, dan ISO 13485.
Bengkel mesin ideal juga biasanya memiliki alat penawaran instan yang tersedia online. Misalnya, Gensun Precision Machining memiliki alat penawaran yang memungkinkan Anda mengunggah file 3D CAD Anda (dalam beberapa format file) dan menentukan persyaratan Anda untuk mendapatkan penawaran untuk proyek Anda.
Pemesinan CNC: Gensun Precision Dapat Membantu
Gensun Precision Machining adalah penyedia terkemuka layanan pemesinan CNC di seluruh dunia. Didukung oleh hampir dua dekade pengalaman pemesinan CNC, kami memiliki reputasi untuk membuat bagian logam dan plastik berkualitas tinggi untuk pelanggan di berbagai industri.
Selain itu, fasilitas kami bersertifikat ISO 9001 untuk manajemen kualitas, ISO 14001 untuk manajemen lingkungan, dan ISO 13485 untuk melayani industri medis. Kami telah menyelesaikan lebih dari 100.000 proyek dengan beberapa perusahaan inovatif yang melayani berbagai industri.
Ceritakan kepada kami tentang proyek Anda dan biarkan insinyur, operator mesin, dan tim kontrol kualitas yang sangat terqualifikasi kami membuat bagian secara tepat sesuai spesifikasi Anda.
Catatan: Artikel ini diterbitkan untuk pertama kali pada September 2021 dan diperbarui pada Juni 2022
