Penggilingan CNC adalah proses penting dalam produksi komponen kompleks. Sebagai salah satu kemampuan di bawah payung luas permesinan CNC presisi, proses ini membantu menciptakan suku cadang yang presisi untuk banyak industri. Dengan berbagai aplikasinya, teknologi ini terus tumbuh dan berkembang pesat.
Jadi, kita akan melihat proses penggilingan secara mendetail, memeriksa berbagai operasi yang terlibat dan aplikasinya. Ini akan membantu Anda memahami berbagai aspek proses dan cara mendapatkan yang terbaik darinya. Tanpa basa-basi lagi, mari kita masuk ke dalamnya.
Penggilingan CNC adalah proses yang dikendalikan komputer yang melibatkan pelepasan bagian benda kerja dengan alat pemotong. Pengaturan dasarnya mencakup meja mesin dan alat pemotong yang terpasang pada spindel. Benda kerja diletakkan di atas meja kerja mesin sementara alat pemotong berputar untuk membentuk benda kerja.
Putaran pahat akan tergantung pada jenis mesin penggilingan CNC dan tingkat kecanggihannya. Sebagian besar bagian yang digiling CNC dapat mencapai toleransi tinggi antara +/-0,001 inci hingga +/-0,005 inci. Beberapa mesin bahkan dapat mencapai toleransi hingga +/-0,0005 inci.
Dengan demikian, proses ini sangat serbaguna dan dapat bekerja dengan berbagai macam bahan, termasuk logam, plastik, kayu, dan kaca. Ini juga dapat membantu menciptakan berbagai macam produk khusus untuk memenuhi persyaratan unik.
Sangat penting untuk memberikan gambaran lengkap tentang proses penggilingan. Ini akan membantu Anda mendapatkan gambaran lengkap tentang cara kerjanya. Umumnya, operasi penggilingan CNC terjadi dalam tiga fase:
Fase pertama melibatkan pembuatan representasi virtual dari produk yang Anda maksudkan menggunakan perangkat lunak CAD. Anda dapat menggunakan program CAD-CAM yang berbeda untuk mengembangkan kode-G yang diperlukan untuk pemesinan. Sangat penting untuk menerjemahkan desain CAD ke dalam bahasa pemrograman CNC karena itulah yang akan dipahami oleh mesin.
Anda dapat memeriksa dan mengubah kode untuk memenuhi kemampuan mesin. Perangkat lunak ini juga memungkinkan insinyur manufaktur untuk mensimulasikan seluruh proses penggilingan. Akibatnya, mereka dapat memeriksa kesalahan desain dan menghindari pembuatan model rumit yang terlalu sulit untuk dikerjakan.
Operator juga memerlukan gambar teknik teknis yang berisi informasi seperti:
Meskipun mesin penggilingan CNC secara otomatis memotong benda kerja, beberapa aspek proses memerlukan operator mesin. Misalnya, operator harus memperbaiki benda kerja ke meja kerja dan menyerang alat pemotong untuk spindel.
Mesin penggilingan modern memiliki kemampuan perkakas hidup. Oleh karena itu, mereka memiliki kemampuan untuk mengubah alat selama proses penggilingan. Ini mengurangi jumlah pemberhentian yang akan terjadi selama operasi. Namun, masih ada kebutuhan untuk pengaturan awal dan pemeriksaan program sebelum memulai proses.
Seperti disebutkan sebelumnya, penggilingan CNC menggunakan alat berputar yang memotong chip ketika menyentuh benda kerja. Rotasi alat yang terus menerus memberikan bentuk yang diinginkan. Proses dapat terdiri dari operasi yang berbeda tergantung pada jenis bahan baku dan bentuk yang diinginkan dari produk akhir.
Beberapa operasi pertama menggunakan alat yang lebih besar untuk mengukir bahan dan mendapatkan bentuk perkiraan. Kemudian, perubahan pahat akan membantu membuat suku cadang mesin yang lebih akurat. Penggilingan CNC presisi dicapai pada tahap terakhir, yang melibatkan tingkat kekasaran permukaan dan toleransi teknik yang tak tertandingi.
Pusat penggilingan CNC dapat menghasilkan beberapa fitur kompleks dengan akurasi tinggi. Fitur tersebut mencakup ulir, chamfer, slot, dll. Namun, membuat fitur ini memerlukan berbagai operasi penggilingan seperti:
Ini juga dikenal sebagai penggilingan permukaan, operasi ini menggunakan penggilingan horizontal. Dengan demikian, alat pemotong memiliki sumbu putar yang sejajar dengan meja kerja. Penggilingan polos menggunakan pemotong yang berbeda dengan bentuk dan orientasi yang berbeda berdasarkan hasil yang diinginkan. Kombinasi dari pemotong lebar (dengan kecepatan makan yang cepat) dan gigi pemotong yang lebih halus (dengan kecepatan potong yang lebih cepat) adalah pilihan yang tepat untuk efektivitas biaya. Ini juga memastikan permukaan akhir yang lebih baik dan produk akhir berkualitas tinggi.
Penggilingan jenis ini menggunakan alat potong dengan gigi pada bagian samping dan ujungnya. Gigi samping melakukan pekerjaan pemotongan utama, dengan gigi lain di ujungnya membantu menyelesaikan permukaan. Face milling biasanya dilakukan setelah surface milling karena dapat membuat kontur yang rumit dan memberikan hasil akhir yang berkualitas tinggi.
Ini adalah salah satu operasi penggilingan terbaik untuk membuat alur, talang, slot, dan fitur rumit lainnya. Pabrik 3-sumbu tradisional menggunakan pemotong yang berbeda — pemotong pas untuk alur bersudut atau kepala pemotong berbentuk kerucut untuk menghasilkan talang. Sumbu pemotong seringkali tegak lurus atau sejajar dengan permukaan pemotongan.
Operasi penggilingan ini menggunakan perkakas khusus untuk membuat kontur yang lebih kompleks. Pemotong cekung dan cembung adalah yang paling umum di sini. Mereka membantu menciptakan kontur permukaan, tepi bundar, dan ceruk bundar hanya dalam satu potongan.
Selain operasi penggilingan yang disebutkan di atas, mesin penggilingan CNC dapat melakukan jenis operasi penggilingan khusus lainnya seperti:
Penggilingan profil :Di sini, pahat membuat jalur pemotongan di sepanjang permukaan miring atau vertikal pada batang stok. Prosesnya menggunakan alat penggilingan profil yang mungkin sejajar atau tegak lurus dengan permukaan benda kerja.
Geng penggilingan :Ini adalah subkategori penggilingan bentuk yang menggunakan beberapa pemotong untuk membuat pola secara bersamaan. Pemotong biasanya memiliki berbagai bentuk, ukuran, atau lebar. Mereka mungkin melakukan operasi serupa atau berbeda untuk membuat fitur yang lebih kompleks atau bagian yang rumit dalam periode yang lebih singkat.
Penggilingan mengangkang :Operasi penggilingan ini memungkinkan alat mesin bekerja pada dua atau lebih benda kerja paralel dengan satu potong. Dua pemotong disusun di kedua sisi benda kerja untuk menggiling kedua sisi pada punjung mesin yang sama.
Proses penggilingan CNC sangat penting untuk berbagai proses industri karena kelebihannya. Meskipun demikian, ada kekurangan yang perlu diperhatikan. Berikut adalah beberapa keuntungan dan kerugian dari teknik manufaktur ini.
Sifat operasi penggilingan CNC menyisakan sedikit ruang untuk kesalahan, sehingga memastikan akurasi dan presisi yang lebih tinggi. Teknik ini dapat menghasilkan suku cadang yang memenuhi spesifikasi teknis dan persyaratan toleransi yang tepat.
Sebagian besar bagian yang digiling CNC dapat mencapai toleransi tinggi antara +/- 0,001 inci hingga +/- 0,005 inci, sementara beberapa dapat mencapai +/-0,0005 inci. Otomatisasi proses juga membatasi kesalahan manusia. Bahkan jika Anda memerlukan perawatan permukaan, penggilingan mikro memungkinkan penghilangan beberapa ketebalan untuk mencegah mempengaruhi dimensi bagian.
Pusat penggilingan CNC menawarkan hasil produksi yang tinggi karena otomatisasi yang terlibat. Mesin milling canggih dapat menghasilkan suku cadang lebih cepat dengan kualitas dan penyelesaian akhir yang lebih konsisten.
Proses ini cocok untuk beragam material, termasuk logam, plastik, kaca, dan kayu. Ini semakin meningkatkan keserbagunaannya dan membuatnya sempurna untuk berbagai aplikasi.
Otomatisasi dan output tinggi dari mesin penggilingan CNC secara signifikan mengurangi tenaga kerja yang digunakan untuk proses tersebut. Mesin ini juga memungkinkan perkakas hidup, memastikan perubahan pahat tanpa menghentikan operasi. Sangat sedikit operator yang dibutuhkan untuk proses tersebut.
Mesin penggilingan CNC secara efisien menghasilkan produk yang kompleks lebih cepat dan lebih akurat. Ini mengurangi waktu yang dihabiskan dalam tahap produksi. Selain itu, persyaratan tenaga kerja yang lebih rendah semakin mengurangi biaya proses.
Biaya investasi awal untuk mesin penggilingan CNC lebih tinggi daripada peralatan manual tradisional. Hal ini dapat meningkatkan biaya produksi secara keseluruhan.
Tidak sembarang orang bisa mengoperasikan mesin penggilingan CNC. Dari desainer hingga pemrogram dan operator mesin, diperlukan pelatihan yang memadai untuk mendapatkan hasil terbaik dari proses tersebut.
Mesin frais harus dirawat secara konstan untuk memastikan mereka berfungsi dengan baik dan meningkatkan umur pahat. Hal ini meningkatkan waktu henti penggunaan mesin penggilingan.
Penggilingan CNC bekerja pada berbagai macam bahan. Pilihan material Anda akan tergantung pada persyaratan dan spesifikasi aplikasi Anda. Bahan yang paling umum meliputi:
Beberapa mesin penggilingan tersedia di pasar saat ini, dengan berbagai cara untuk mengklasifikasikannya. Meskipun dasarnya tetap sama, beberapa modifikasi membuat setiap gilingan menjadi unik.
Kategori mesin penggilingan yang tersedia adalah:
Desainnya mencakup tempat tidur mesin panjang standar yang memungkinkan pemasangan beberapa benda kerja. Ini mengurangi waktu idle dan meningkatkan efisiensi. Meja kerja menempel pada tempat tidur mesin dan dapat bergerak ke dua arah. Orientasi penggilingan ini memungkinkan kepala spindel bergerak secara aksial, menentukan kedalaman pemotongan.
Ada mesin penggilingan tipe tempat tidur vertikal, horizontal, dan universal. Yang paling umum adalah mesin penggilingan universal CNC, memberikan lebih banyak fleksibilitas. Menggunakan dudukan dua mesin untuk pabrik ini akan membantu meningkatkan produktivitas. Ini memungkinkan operator untuk memasang satu bagian besar atau beberapa bagian ke meja kerja untuk pemrosesan simultan.
Mesin ini membantu memproduksi komponen berukuran kecil hingga menengah. Namun, mereka memberikan stabilitas yang lebih rendah daripada mesin tipe tempat tidur. Pabrik tipe lutut tradisional adalah pilihan bagus untuk membuat komponen sekali pakai untuk tugas persiapan, pekerjaan pemeliharaan, dll.
Pabrikan biasanya menggunakannya untuk menyiapkan benda kerja untuk pemurnian lebih lanjut di stasiun CNC. Kepala pemotong bergerak hanya dalam satu arah, membatasi kemungkinan kecelakaan. Namun, pabrik tipe lutut memerlukan penggantian alat secara manual setelah setiap operasi. Ini membuat prosesnya relatif lambat.
Penggilingan ini memiliki kepala pemotong yang dipasang pada ram yang meluncur maju mundur. Hasilnya, pahat dapat dengan mudah bergerak dalam dua sumbu – X dan Y. Tersedia opsi vertikal dan horizontal, dan sering kali memungkinkan kepala pemotong berputar.
Mesin penggilingan ini sangat mirip dengan penggilingan tipe tempat tidur. Mereka menggunakan meja kerja yang lebih besar, dan spindelnya dapat bergerak ke tiga arah. Namun, pabrik tipe planer dapat menampung lebih banyak alat pada saat yang bersamaan. Mereka dapat mengambil hingga empat alat sekaligus. Hal ini meningkatkan fleksibilitas dan efisiensinya sekaligus mengurangi kebutuhan untuk mengganti alat selama proses penggilingan.
Ada tiga jenis utama mesin penggilingan CNC yang digunakan oleh perusahaan manufaktur. Mereka adalah:
Alat ini memiliki sumbu vertikal, membuatnya lebih cocok untuk penggilingan akhir. Mesin memiliki kepala pemotong di ujung ram sementara spindelnya terpasang di ujungnya. Mesin penggilingan vertikal modern dapat memutar bagian untuk akses yang lebih baik dan operasi yang lebih cepat. Mereka juga memungkinkan otomatisasi gerakan untuk lebih presisi dan pengulangan.
Mesin penggilingan vertikal jauh lebih murah daripada mesin penggilingan horizontal. Mereka juga lebih kecil, membutuhkan lebih sedikit ruang di toko mesin CNC.
Berbeda dengan pabrik vertikal, mesin ini memiliki sumbu yang terletak horizontal. Alat pemotong terpasang pada punjung, dan alat dapat dengan mudah diganti dengan melepas spacer dan braket punjung. Mesin penggilingan horizontal dapat memiliki banyak spindel dengan banyak alat untuk pemrosesan yang lebih cepat. Selain itu, meja dan alat dapat bergerak ke arah yang berbeda.
Jenis mesin penggilingan CNC ini dapat menghasilkan bagian yang lebih kompleks dengan operasi yang lebih sedikit. Mereka jauh lebih cepat, dan mereka memberikan finishing permukaan yang lebih baik.
Mesin ini dapat bergerak di sepanjang sumbu dan penggilingan yang berbeda pada sudut yang berbeda. Mesin penggilingan multi-sumbu dapat:
Pabrik vertikal 3-sumbu memungkinkan meja bergerak ke arah X dan Y. Dengan mesin ini, benda kerja dapat diposisikan relatif terhadap alat pemotong. Operator kemudian dapat menambahkan sumbu Z dengan menurunkan pahat. Alat CNC memastikan gerakan simultan dari tiga sumbu, menawarkan fleksibilitas yang dibutuhkan untuk kebutuhan Anda.
Pabrik ini memiliki ketiga sumbu, seperti yang disebutkan di atas. Tapi satu sumbu lain muncul di sini — sumbu A. Penambahan sumbu lain memungkinkan tabel berputar di sekitar sumbu X. Ini memberikan ruang untuk penggilingan wajah tanpa memposisikan ulang benda kerja.
Semuanya berlaku untuk pabrik 4-sumbu berlaku di sini, tetapi dengan tambahan sumbu-B. Penambahan ini membantu tabel berputar di sekitar sumbu Y. Mesin penggilingan CNC 5-sumbu lebih mahal daripada opsi yang dibahas di atas, tetapi mereka memungkinkan produksi komponen kompleks dalam satu operasi. Mereka tidak memerlukan pengaturan tambahan dan kompatibel dengan perkakas langsung.
Mesin penggilingan 6 sumbu belum standar karena biayanya yang tinggi. Mereka memiliki meja kerja stasioner dengan kebebasan bergerak penuh untuk kepala pemotongan. Artinya, kepala dapat bergerak di dalam dan di sekitar sumbu X-, Y-, dan Z.
Di sini, kami akan menganalisis komponen yang membentuk mesin penggilingan CNC. Meskipun pabrik baru sedikit rumit, kami akan tetap menggunakan pusat penggilingan tradisional untuk memberikan gambaran yang tepat. Komponen penting dari mesin penggilingan adalah:
Struktur utama ini menopang alat berat dan memberikan kekakuan dan stabilitas. Ini memiliki kolom dasar dan dapat dilepas. Headstock alat berat adalah bagian penting dari rangka untuk memasang spindel utama, mencegah getaran atau bunyi berceloteh selama pengoperasian alat berat. Ini mencegah kesalahan pemesinan dan memperpanjang umur pahat.
Anda dapat menyebutnya sebagai "sistem saraf" pusat penggilingan. Ini terdiri dari berbagai elektronik yang diperlukan untuk mengontrol tindakan pemotongan yang berbeda menggunakan fungsi pemrograman. Komponen utama panel kontrol adalah monitor CNC dan tombol pemrograman. Sebagian besar pabrik CNC mencukur panel kontrol yang mudah diakses untuk pemesinan yang lebih mudah.
Mesin penggilingan CNC memiliki sumbu X, Y, dan Z. Tergantung pada konfigurasi, mereka juga dilengkapi dengan sumbu rotasi tambahan (A, B, dan C). Mereka sering diprogram dengan kode-G di pengontrol CNC.
Komponen mesin ini menawarkan struktur dan dukungan untuk komponen lain dari pabrik. Itu datang dengan dasar yang ditempelkan dan mungkin termasuk komponen internal yang membantu operasi penggilingan CNC. Fitur internal tersebut termasuk reservoir pendingin dan oli.
Komponen ini adalah dasar yang kokoh yang memungkinkan pengikatan benda kerja. Dengan kata lain, itu menahan batang stok, wakil, atau perlengkapan di tempatnya. Tergantung pada mesin penggilingan yang digunakan, komponen dapat disesuaikan secara vertikal, horizontal, atau di kedua arah. Sebagian besar meja kerja menggunakan slot-T untuk memastikan benda kerja mudah dijepit.
Spindel terdiri dari bagian yang meruncing untuk memposisikan pemegang alat. Ini juga memiliki rakitan berputar dan poros untuk memasang alat pemotong. Tergantung pada jenis mesin penggilingan, spindel dapat diposisikan secara horizontal atau vertikal.
Ini adalah komponen poros yang dimasukkan ke dalam spindel mesin penggilingan horizontal. Mereka memungkinkan pemasangan beberapa peralatan mesin. Arbors tersedia dalam berbagai panjang dan diameter berdasarkan spesifikasi yang dibutuhkan.
Anda biasanya akan menemukan komponen mesin ini di mesin penggilingan vertikal. Biasanya dipasang pada kolom yang menopang spindel. Operator dapat menyesuaikan ram untuk mengambil posisi yang berbeda selama proses penggilingan.
Ini adalah komponen yang melakukan pemindahan material. Ada beberapa alat yang tersedia untuk penggilingan tergantung pada spesifikasi penggilingan. Mereka bervariasi berdasarkan susunan, jumlah, jarak gigi, diameter, panjang, dan geometri.
Biaya mesin milling merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi biaya mesin CNC. Namun, biaya ini bervariasi tergantung kecanggihan mesin. Misalnya, mesin penggilingan vertikal 3-sumbu tingkat awal atau ruang peralatan berharga antara $50K hingga $80K. Sebaliknya, mesin penggilingan 5-sumbu tingkat pemula berharga antara $100K hingga $400K.
Demikian pula, pabrik vertikal 3-sumbu tingkat produksi berharga antara $150K hingga $300K, sedangkan pabrik 5-sumbu tingkat produksi lebih dari $500K. Ini adalah penilaian kasar yang akan bergantung pada faktor-faktor seperti:
Beberapa industri menikmati keuntungan dan berbagai aplikasi penggilingan CNC. Berikut adalah beberapa aplikasi industrinya:
Proses penggilingan juga cocok untuk membuat bagian dirgantara dengan bahan seperti aluminium dan titanium. Bahan-bahan ini tahan lama dan ringan, dan memastikan pemesinan komponen yang diinginkan secara akurat.
Produk yang dibuat untuk industri otomotif harus efisien dan tepat. Dengan demikian, penggilingan CNC cocok untuk memproduksi panel interior, gandar penggerak, kepala silinder, kotak roda gigi, suku cadang knalpot, komponen suspensi, dll.
Alat medis dan bedah seringkali memiliki desain unik yang membutuhkan presisi optimal. Ini menjadikan penggilingan CNC salah satu metode terbaik untuk membuat komponen tersebut. Dengan cara ini, desain dipertahankan dengan peningkatan efisiensi dan produktivitas.
Operasi penggilingan CNC juga membantu menghasilkan komponen tujuan umum. Item ini termasuk mur dan baut, roda gigi dan poros, flensa, dll. Proses ini cocok untuk produksi skala pendek dan besar.
Penggilingan CNC cocok untuk beberapa aplikasi berkualitas tinggi, terlepas dari kerumitannya. Proses manufaktur hemat biaya ini juga menghemat banyak waktu, memastikan efisiensi operasional dan produk lebih cepat ke pasar.
Kami telah menguraikan dasar-dasar penggilingan CNC, berbagai operasi yang terlibat, aplikasi, dan faktor-faktor yang mempengaruhi biayanya. Hubungi WayKen hari ini jika Anda tidak yakin apakah proses ini merupakan solusi optimal untuk aplikasi Anda. Kami selalu siap membantu.
Apa perbedaan antara penggilingan CNC dan pembubutan?
Perbedaan mereka terletak pada mode operasi. Penggilingan CNC melibatkan menahan benda kerja di tempatnya saat alat pemotong berputar untuk membentuk bagian tersebut. Di sisi lain, definisi putaran CNC menggunakan alat pemotong stasioner dan benda kerja yang berputar.
Produk apa yang dapat Anda buat dengan mesin penggilingan CNC?
Mesin penggilingan dapat membuat produk apa pun asalkan dapat dirancang. Anda bisa mendapatkan suku cadang reguler dan khusus, terlepas dari kerumitan geometrinya.
Berapa biaya penggilingan CNC?
Beberapa faktor yang mempengaruhi biaya penggilingan CNC, termasuk bahan baku, desain bagian, jenis mesin penggilingan, volume produksi, dan pasca-pemrosesan. Setiap elemen memainkan peran unik dalam menentukan biaya proyek penggilingan CNC Anda.
Mesin CNC
Kami telah membahas berbagai langkah dalam proses penggilingan CNC. Artikel kami sebelumnya membahas langkah-langkah awal mengembangkan prototipe, menguraikan spesifikasi, dan merancang rendering CAD 2D dan/atau 3D dari bagian atau komponen akhir. Kami kemudian membahas bagaimana desain CAD perlu di
Kami melanjutkan rangkaian artikel kami yang menguraikan berbagai langkah dalam proses penggilingan CNC. Artikel kami sebelumnya membahas langkah-langkah awal merancang prototipe, menguraikan spesifikasi untuk prototipe, dan mengembangkan rendering prototipe 2D atau 3D. Hari ini, kita akan mempelaja
Dalam manufaktur subtraktif, proses unik menghasilkan bentuk, hasil akhir, dan toleransi yang berbeda karena kelebihan material dikeluarkan dari blanko yang telah dibentuk sebelumnya untuk membuat bagian yang dibutuhkan. Setiap proses memiliki manfaat dan keterbatasan, sehingga cocok untuk pekerjaan
Pemesinan Kontrol Numerik Komputer (CNC) adalah proses pemesinan canggih yang menggunakan perangkat lunak komputer yang diprogram khusus untuk mengatur gerakan mesin dan peralatan pabrik. Pemesinan CNC dapat digunakan untuk mengontrol berbagai mesin mulai dari gerendel dan gerinda, hingga router dan
