Jelajahi Semua Operasi Penggilingan:Panduan Komprehensif untuk Jenis Penggilingan

Bagaimana Cara Kerja Penggilingan CNC?

Penggilingan adalah proses pemesinan yang menghasilkan bentuk geometris kompleks dari balok material padat dengan menggunakan mesin penggilingan CNC dan pemotong penggilingan. Proses penggilingan terdiri dari benda kerja yang diam dan alat pemotong yang berputar. Selain itu, mesin penggilingan CNC memiliki gerakan sumbu linier dan putar untuk menghasilkan jalur pahat yang kompleks antara benda kerja dan pemotong frais.

Teknologi penggilingan CNC bersifat otomatis dan karenanya sangat presisi. Pergerakan pahat pada benda kerja (jalur pahat) diprogram melalui perangkat lunak CAD/CAM. Dalam lingkungan perangkat lunak CAM pada umumnya, para insinyur memiliki banyak jenis operasi penggilingan yang dapat dipilih, masing-masing memiliki kegunaan fungsionalnya sendiri.

Mari kita mulai dengan beberapa jenis operasi penggilingan dasar dan paling umum yang umum dilakukan di bengkel mesin.

Biasanya, operasi penggilingan ini juga ditandai dengan geometri bagian, karena setiap proses mencapai fitur geometris tertentu pada benda kerja.

Penggilingan Biasa

Penggilingan polos, atau penggilingan pelat, adalah proses penggilingan inti di mana mesin pemotong penggilingan horizontal meratakan permukaan benda kerja. Arah putaran pemotong sejajar dengan arah umpan pada penggilingan biasa. Dengan kata lain, sumbu pahat sejajar dengan permukaan potongan.

Secara umum, penggilingan biasa cukup berguna untuk siklus hidup seadanya pada awal rencana produksi. Ini efektif dalam mengubah stok material kasar menjadi geometri persegi prismatik halus dengan dimensi akurat dan hasil akhir halus, siap untuk operasi penggilingan lebih lanjut.

Selain itu, penggilingan pelat menawarkan tingkat penghilangan material yang baik dan stabilitas proses yang tinggi karena orientasi alat pemotong yang horizontal.

Penggilingan Wajah

Penggilingan muka, seperti penggilingan biasa, menghasilkan permukaan benda kerja yang rata dan halus. Perbedaannya terletak pada orientasi alatnya. Alat pemotong pada face milling tegak lurus dengan permukaan pemotongan, yang berarti sebagian besar tindakan pemotongan terjadi pada bagian depan alat pemotong, bukan pada tepi sampingnya.

Hal ini menjadikan face milling sebagai operasi yang ideal untuk mencapai kualitas permukaan yang halus dan akurasi dimensi yang tinggi. Karena sumbu pahat tegak lurus terhadap bidang pemotongan, maka kurang rentan terhadap deviasi geometrik dan getaran pahat, sehingga menghasilkan paralelisme benda kerja yang tinggi.

Penggilingan Samping

Penggilingan samping adalah salah satu jenis proses penggilingan yang umum digunakan untuk memotong sisi benda kerja. Ini terutama menggunakan pinggiran, atau tepi samping, pemotong untuk menghilangkan material. Umumnya side milling berguna untuk memotong profil, slot, dan dinding vertikal pada benda kerja.

Karena gaya pemotongan yang bekerja tegak lurus terhadap sumbu pahat, masinis perlu berhati-hati dalam mengatur beban pemotongan pada pahat. Gaya pemotongan yang berlebihan atau pemotongan yang sangat dalam dapat menyebabkan alat menyimpang dan bahkan patah.

Penggilingan Bahu

Penggilingan bahu adalah proses penggilingan yang menghasilkan dinding vertikal dan lantai/bawah datar dengan bahu tegak lurus yang akurat di antara keduanya. Ini menggunakan bagian muka dan tepi tepi pemotong penggilingan, biasanya endmill. Jenis pemotongan ini memungkinkan pemotongan lantai dan dinding secara bersamaan, sehingga memungkinkan pemotongan sudut tajam pada geometri bahu.

Kegunaan shoulder milling dalam memproduksi suku cadang berpresisi tinggi dengan fitur prismatik seperti cetakan dan cetakan, yang mana sudut tajam sangat penting untuk mempertahankan rakitan yang kaku.

Penggilingan Sudut

Mesin penggilingan sudut membuat potongan dan fitur bersudut pada benda kerja. Umumnya, fitur sudut seperti itu mencakup talang atau lekukan di sepanjang tepi benda kerja.

Ahli mesin mungkin menggunakan beberapa teknik penggilingan untuk melakukan operasi penggilingan sudut. Misalnya, mereka mungkin menggunakan perlengkapan sudut untuk menahan benda kerja pada sudut yang diinginkan, atau mereka mungkin menggunakan pemotong frais yang dibuat khusus dengan tepi tajam, atau bahkan mesin multi-sumbu.

Umumnya, penggilingan sudut adalah operasi penyelesaian untuk menghilangkan tepi tajam atau menghasilkan fitur estetika. Untuk komponen berpresisi tinggi seperti cetakan dan cetakan, ini cukup berguna dalam menghasilkan sudut draft yang benar pada benda kerja secara akurat.

Penggilingan Bentuk

Penggilingan bentuk adalah proses penggilingan yang melibatkan pemotong berbentuk khusus untuk menghasilkan fitur dengan geometri khusus. Alat penggilingan bentuk dapat menghasilkan kontur kompleks seperti kurva, busur, dan bentuk nonkonvensional lainnya. Gambar di bawah, misalnya, menunjukkan bentuk pemotong frais dengan garis luar bulat, yang mampu menghasilkan rongga melengkung di dalam benda kerja.

Penerapan umum penggilingan bentuk adalah dalam pembuatan cetakan dan perkakas, di mana para insinyur merancang pemotong penggilingan bentuk mereka sendiri untuk memotong profil geometris khusus dalam stok cetakan dan cetakan.

Penggilingan Profil

Penggilingan profil adalah proses penggilingan lanjutan yang menghasilkan kontur kompleks pada benda kerja. Kontur ini umumnya terdiri dari kombinasi kurva, busur, dan garis. Penggilingan profil umumnya merupakan pengoperasian mesin penggilingan CNC, karena tidak mungkin membuat profil rumit secara manual.

Ada beberapa penerapan penggilingan profil dalam industri manufaktur bagian-bagian yang rumit secara geometris. Misalnya, profil bilah turbin dirgantara dan eksterior otomotif memerlukan operasi penggilingan profil yang ekstensif.

Penggilingan Geng

Gang milling merupakan proses penggilingan yang memaksimalkan produktivitas dengan memanfaatkan beberapa alat pemotong secara bersamaan. Alat-alat ini dipasang pada satu punjung dengan cara tertentu. Punjung tunggal ini kemudian memutar semua pemotong, yang masing-masing mengerjakan bagian permukaan benda kerja yang berbeda. Gambar di bawah menggambarkan hal ini.

Penggilingan geng sangat umum terjadi pada bagian-bagian dengan banyak potongan dengan orientasi yang sama. Ini mengurangi total waktu pemesinan sekaligus meningkatkan throughput.

Penggilingan Gigi

Penggilingan roda gigi, seperti namanya, merupakan proses penggilingan eksklusif untuk memproduksi roda gigi. Roda gigi memiliki profil geometris yang sangat rumit yang sulit dicapai dengan pemotong frais standar.

Oleh karena itu, produsen roda gigi menggunakan pemotong penggilingan roda gigi khusus dengan profil tepat yang mereka butuhkan. Pendekatan ini membantu memaksimalkan presisi dan produktivitas.

Penggilingan Benang

Penggilingan benang, seperti penggilingan roda gigi, adalah salah satu jenis operasi penggilingan yang eksklusif. Digunakan untuk memotong benang di dalam lubang pada benda kerja. Operasi penggilingan benang menggunakan pemotong penggilingan khusus dengan bentuk profil benang tertentu.

Selain itu, penggilingan benang adalah proses penggilingan dengan akurasi tinggi karena memerlukan jalur alat heliks untuk memotong benang pada jarak yang benar. Biasanya, masinis melakukan penggilingan ulir pada mesin penggilingan CNC menggunakan siklus pembuatan jalur pahat khusus.

Memproduksi benang menggunakan teknik penggilingan dibandingkan metode tradisional seperti keran menawarkan fleksibilitas yang lebih besar karena prosesnya mudah disesuaikan dengan ukuran lubang, pitch, dan profil apa pun.

Penggilingan Slot

Penggilingan slot adalah proses penggilingan umum yang berguna dalam menghasilkan slot pada benda kerja. Alat ini dapat digunakan dengan berbagai jenis pemotong, termasuk pemotong slot T, endmill, atau pemotong cakram, bergantung pada geometri slot.

Beberapa aplikasi umum penggilingan slot mencakup pemesinan alur pasak, kantong, dan alur pada komponen struktural.

Jenis Operasi Penggilingan Khusus

Operasi penggilingan tidak terbatas pada proses standar yang dibahas di atas. Dengan kemajuan terkini dalam teknologi dan perkakas CNC, milling telah berkembang secara signifikan. Mesin milling CNC modern dapat menangani geometri komponen yang sangat kompleks dengan fitur yang rumit.

Bagian ini akan membahas beberapa jenis teknik milling tingkat lanjut.

Penggilingan CNC Multi-Sumbu

Penggilingan CNC multi-sumbu adalah teknik penggilingan canggih yang menggunakan mesin penggilingan CNC multi-sumbu. Pusat penggilingan CNC 5-Sumbu adalah pilihan paling populer untuk bengkel mesin manufaktur tingkat lanjut, yang umumnya terdiri dari tiga sumbu linier (X, Y, Z) dan dua sumbu putar (dua sumbu A, B, C), yang dapat dimanipulasi oleh masinis secara bersamaan. Gambar di bawah mengilustrasikan konfigurasi ini.

Penggilingan multi-sumbu CNC mampu mengerjakan bagian-bagian berpresisi tinggi dengan fitur geometris seperti kurva spline, profil, permukaan, dan potongan bawah. Hal ini mempunyai peran penting dalam industri yang menuntut seperti dirgantara, otomotif, dan peralatan medis, di mana suku cadang non-prismatik dan toleransi yang ketat merupakan hal yang umum.

Putar Penggilingan

Turn milling adalah teknik pemesinan hibrid yang menggabungkan fitur pembubutan dan penggilingan dalam mesin yang sama, yang dikenal sebagai turn-mill. Pusat penggilingan balik biasanya memiliki chuck dan tail stock untuk memasang dan memutar benda kerja, seperti pada mesin bubut. Selain itu, mereka juga memiliki perangkat penahan perkakas khusus dengan perkakas pemotong berputar, seperti dalam proses penggilingan.

Pemotong frais di pusat penggilingan putar dapat bermanuver ke berbagai arah, termasuk sejajar dan tegak lurus terhadap sumbu benda kerja (lihat gambar di bawah).

Jenis fungsi ganda ini memungkinkan pusat turn-milling memproduksi komponen dengan fitur silinder dan prismatik dalam pengaturan yang sama. Hal ini meningkatkan produktivitas, akurasi, dan menghemat biaya.

Penggilingan Dinding Tipis

Penggilingan dinding tipis adalah cabang khusus dari teknik penggilingan tingkat lanjut. Bagian tertentu, seperti bilah turbin dan penutup produk, memiliki fitur berdinding tipis. Ciri khas dinding tipis adalah rasio tinggi dan lebarnya yang rendah.

Geometri halus dari fitur berdinding tipis ini membuatnya rentan terhadap masalah seperti getaran, deformasi permanen, dan obrolan permesinan. Untuk menghindari masalah ini, masinis menggunakan teknik penggilingan khusus seperti penggilingan dinamis, laju umpan adaptif, dan jalur alat keterlibatan variabel untuk presisi maksimum dan kualitas permukaan.

Dua Operasi Penggilingan Khas:Penggilingan Konvensional vs Penggilingan Mendaki

Penggilingan konvensional dan pendakian adalah dua jenis operasi penggilingan yang menentukan cara pemotong berinteraksi dengan benda kerja. Perbedaan utama di antara keduanya adalah arah pengumpanan benda kerja terhadap putaran pahat pemotong.

Dalam penggilingan konvensional, atau penggilingan atas, arah pengumpanan berlawanan dengan putaran pemotong. Hal ini menyebabkan ujung tombak memulai pemotongan sebagai gesekan dan kemudian perlahan-lahan beralih ke geser murni. Akibat arah pemotongan tersebut, lebar chip dimulai dari nol dan mencapai maksimum pada saat pemotong keluar dari benda kerja. Umumnya, milling konvensional lebih stabil dalam hal getaran dan menghadapi serangan balik mesin.

Sebaliknya, pada penggilingan naik atau turun, arah pengumpanan sejajar dengan putaran pemotong. Lebar chip dimulai dari maksimum dan secara bertahap menuju nol, sehingga menghasilkan tren beban pemotongan yang mulus. Penggilingan pendakian (climb milling) adalah teknik penggilingan yang disukai karena menghasilkan umur pahat yang lebih baik, penyelesaian permukaan, dan beban pemotongan yang rendah.

Faktor Penting dalam Memilih Jenis Milling yang Tepat

Dengan banyaknya jenis operasi penggilingan yang dapat dipilih, membuat pilihan optimal dapat menjadi tugas yang menantang. Secara umum, ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan para insinyur ketika memilih operasi penggilingan untuk rencana produksi mereka.

Bagian Geometri

Fitur geometris suatu part adalah hal pertama yang harus diperhatikan ketika memilih proses milling untuk suatu part. Fitur khusus seperti permukaan miring, kelengkungan, dan ulir dapat membantu menentukan proses milling ke jumlah yang dapat dikelola.

Misalnya, panel otomotif, karena kelengkungannya yang rumit, pasti memerlukan teknik penggilingan tingkat lanjut seperti penggilingan profil dengan mesin penggilingan CNC.

Kemampuan Peralatan Mesin

Mesin penggilingan yang berbeda memiliki kemampuan pemesinan yang berbeda pula. Mesin penggilingan 3 sumbu manual sangat cocok untuk pekerjaan sederhana seperti mengkuadratkan stok, memotong permukaan miring, atau membuat permukaan datar. Namun, pengoperasian yang lebih kompleks, seperti penggilingan profil, tidak mungkin dilakukan tanpa mesin penggilingan CNC multi-sumbu.

Demikian pula, pusat penggilingan putar (turn-mill center) adalah peralatan mesin khusus yang secara efisien dapat memproduksi bagian-bagian silinder dengan fitur prismatik.

Persyaratan Kualitas

Persyaratan kualitas seperti penyelesaian permukaan dan toleransi juga menentukan pilihan proses penggilingan. Penggilingan pendakian, misalnya, akan lebih cocok jika diinginkan produksi berkualitas tinggi. Mesin milling CNC adalah pilihan yang lebih disukai jika diperlukan toleransi yang ketat.

Parameter Pemotongan dalam Operasi Penggilingan yang Berbeda

Proses penggilingan ditentukan oleh parameter pemotongan penggilingan, yang digunakan para insinyur untuk mengontrol faktor-faktor seperti gaya pemotongan, kualitas permukaan, dan toleransi produksi. Tiga parameter pemotongan utama dalam milling adalah sebagai berikut:

Umpan

Laju pengumpanan menentukan laju pergerakan pahat dan benda kerja relatif satu sama lain. Insinyur menggunakan berbagai cara untuk merepresentasikannya. Satuan yang umum digunakan adalah jarak/waktu (mm/menit), jarak/putaran (mm/putaran), dan jarak/gigi (mm/gigi). Laju pemakanan yang lebih tinggi dalam operasi milling akan menghasilkan produktivitas yang tinggi, namun menurunkan masa pakai alat dan kualitas permukaan.

Kecepatan

Kecepatan potong menentukan seberapa cepat pahat berputar pada permukaan benda kerja. Satuan pengukuran umumnya adalah mm/menit atau RPM. Kecepatan potong yang lebih tinggi pada teknik milling meningkatkan produktivitas dan kualitas permukaan, namun dapat menyebabkan keausan pahat yang berlebihan dan masalah termal.

Kedalaman Pemotongan

Kedalaman pemotongan menentukan seberapa dalam alat pemotong masuk ke permukaan benda kerja. Dalam proses milling, karena pemotong sering melakukan pemotongan baik dalam arah radial maupun arah aksial, maka terdapat dua parameter kedalaman potong, yaitu kedalaman potong radial (RDOC) dan kedalaman potong aksial (ADOC). Kedalaman pemotongan yang tinggi meningkatkan gaya pemotongan, getaran, dan timbulnya panas, namun juga menghasilkan produktivitas yang lebih besar.

WayKen menawarkan layanan penggilingan CNC presisi dengan pusat permesinan 3, 4, dan 5 sumbu yang canggih. Tim kami berspesialisasi dalam memproduksi suku cadang dengan toleransi tinggi baik dari logam maupun plastik, menangani geometri kompleks secara efisien. Baik untuk prototipe atau produksi bervolume rendah, kami memberikan waktu pengerjaan yang cepat, penyelesaian permukaan yang bagus, dan kualitas yang konsisten di seluruh industri seperti otomotif, dirgantara, dan medis.

Penggilingan CNC tidak dapat disangkal merupakan proses manufaktur yang sangat serbaguna dengan kemampuan yang luas. Dengan beragam pilihan operasi penggilingan, ini menawarkan banyak fleksibilitas bagi para insinyur dalam hal desain dan kemampuan manufaktur.