Pemesinan Dijelaskan: Definisi, Proses, dan Alat Kunci

Pemesinan adalah istilah manufaktur yang mencakup berbagai macam teknologi dan teknik. Ini dapat didefinisikan kasar sebagai proses menghapus material dari benda kerja menggunakan alat mesin yang diputar untuk membentuknya menjadi desain yang diinginkan.

Sebagian besar komponen dan bagian logam memerlukan bentuk pemesinan apa saja selama proses manufaktur. Bahan lain, seperti plastik, karet, dan barang kertas, juga sering diproduksi melalui proses pemesinan. Mari kita pelajari secara rinci apa itu pemesinan, prosesnya, dan alat serta teknologi yang digunakan untuknya.

Apa itu Pemesinan?

Pemesinan adalah proses prototipe dan manufaktur yang menciptakan bentuk akhir yang diinginkan dengan menghapus material yang tidak diinginkan dari potongan material yang lebih besar. Dalam proses ini, bagian dibangun dengan menghapus material, proses ini juga dikenal sebagai manufaktur pengurangan, berlawanan dengan manufaktur tambahan, di mana penambahan material yang dikontrol digunakan.

Persis apa yang diimply oleh bagian “dikontrol” dari definisi dapat bervariasi, tetapi biasanya menyiratkan penggunaan alat mesin.

Pemesinan adalah bagian dari pembuatan banyak produk logam, tetapi juga dapat digunakan pada bahan lain seperti kayu, plastik, keramik, dan material komposit. Seorang yang spesialis dalam pemesinan disebut pemesin.

Ruangan, gedung, atau perusahaan tempat pemesinan dilakukan disebut bengkel mesin. Sebagian besar pemesinan modern dilakukan oleh kontrol numerik komputer (CNC), di mana komputer digunakan untuk mengontrol gerakan dan operasi penggiling, borong, dan mesin potong lainnya. Ini meningkatkan efisiensi, karena mesin CNC berjalan tanpa pengawal sehingga mengurangi biaya tenaga kerja untuk bengkel mesin.

Apa saja jenis-jenis pemesinan?

Tiga proses pemesinan utama diklasifikasikan sebagai pengelasan, bor, dan frais. Operasi lain yang masuk ke dalam kategori bervariasi termasuk shaping, planning, boring, broaching, dan sawing. Mereka adalah:

• Pengelasan– Pengelasan atau borong melibatkan memutar benda kerja pada mesin, sementara alat potong satu tepi tetap diam. Alat potong perlahan dipindahkan sejajar dengan sumbatan putaran benda kerja, menghapus material saat bergerak.
Bor – Bor menghasilkan pembuatan lubang bundar dengan memutar alat silinder sejajar dengan sumbatan putaran benda kerja. Lubang yang dibuat sama besarnya diameter alat yang digunakan.
• Frais – Fres adalah proses menghapus material, menggunakan alat potong putar, dari benda kerja dalam gerakan pemakaian tegak lurus dengan sumbatan putaran alat potong. Ini adalah salah satu bentuk pemesinan paling umum yang digunakan saat ini.
Operasi bervariasi adalah operasi yang secara ketat mungkin bukan operasi pemesinan karena mungkin bukan operasi yang menghasilkan swarf tetapi operasi ini dilakukan pada alat mesin yang umum. Burnishing adalah contoh operasi bervariasi. Burnishing tidak menghasilkan swarf tetapi dapat dilakukan pada borong, fres, atau bor pres.

Bagaimana pemesinan bekerja?

Benda kerja yang belum selesai memerlukan pemesinan akan perlu memotong beberapa material untuk membuat produk jadi. Produk jadi akan menjadi benda kerja yang memenuhi spesifikasi yang ditetapkan untuk benda kerja tersebut oleh gambar teknik atau cetak biru.

Misalnya, benda kerja mungkin diharuskan memiliki diameter luar tertentu. Borong adalah alat mesin yang dapat digunakan untuk membuat diameter tersebut dengan memutar benda kerja logam sehingga alat potong dapat memotong logam, menciptakan permukaan yang halus dan bundar yang cocok dengan diameter dan finishing permukaan yang diinginkan.

Bor dapat digunakan untuk menghapus logam dalam bentuk lubang silinder. Alat lain yang mungkin digunakan untuk berbagai jenis penghapusan logam adalah mesin frais, gergaji, dan mesin gerinda. Banyak teknik yang sama ini digunakan dalam kayu.

Teknik pemesinan yang lebih baru dan canggih termasuk pemesinan presisi CNC, pemesinan discharge listrik (EDM), pemesinan elektro-kimia (ECM), pemotongan laser, atau pemotongan air jet untuk membentuk benda kerja logam.

Dalam pengembangan produk modern, pemesinan biasanya dilakukan menggunakan mesin CNC, yang singkatan dari Computer Numeric Control. Pada dasarnya, mesin menggunakan perangkat lunak komputer untuk mengambil model desain CAD dan memetakan jalur alat, mengubah desain menjadi bagian yang dipesan 3D. CNC dapat membuat bagian dari berbagai macam material, dalam berbagai jenis finishing, dengan toleransi yang dibuat hingga terdekat .001” dari material padat.

Tidak seperti prototipe cepat, bagian dipesan menggunakan material nyata yang mencerminkan kepadatan, finishing, dan porositas desain yang jadi. bagian yang dipesan dapat digunakan untuk pengujian representatif, model termasuk komponen geser di mana gesekan adalah faktor, dan untuk bagian yang tertutup memerlukan 0 rings dan permukaan gasket.

Sekarang kita tahu apa itu pemesinan dan bagaimana caranya, kita tahu pemesinan dilakukan oleh alat pemesinan jadi mari kita pelajari tentang berbagai alat pemesinan dan penggunaannya.

Apa itu Alat Mesin?

Alat mesin adalah mesin untuk menangani atau memesin logam atau material kaku lainnya, biasanya dengan memotong, membor, menggerinda, mencantrek, atau bentuk deformasi lainnya. Alat mesin menggunakan beberapa macam alat yang melakukan pemotongan atau pembentukan.

Semua alat mesin memiliki beberapa cara untuk membatasi benda kerja dan memberikan gerakan terpandu dari bagian mesin. Dengan demikian, gerakan relatif antara benda kerja dan alat potong (yang disebut jalur alat) dikontrol atau dibatasi oleh mesin setidaknya dalam beberapa hal, daripada sepenuhnya “offhand” atau “freehand”.

Ini adalah mesin pemotong logam yang diputar yang membantu dalam mengelola gerakan relatif yang diperlukan antara alat potong dan pekerjaan yang mengubah ukuran dan bentuk material pekerjaan.

Definisi yang tepat dari istilah alat mesin bervariasi di antara pengguna, sebagaimana dibahas di bawah ini. Sementara semua alat mesin adalah “mesin yang membantu orang membuat sesuatu”, tidak semua mesin pabrik adalah alat mesin.

Hari ini alat mesin biasanya dipicu selain oleh otot manusia (misalnya, listrik, hidrolik, atau melalui shaft garis), digunakan untuk membuat bagian manufaktur (komponen) dengan berbagai cara yang termasuk memotong atau bentuk deformasi lainnya. Dengan presisi yang dimiliki, alat mesin memungkinkan produksi ekonomis bagian yang dapat dipertukarkan.

Jenis-jenis Alat Mesin dan Teknologi Pemesinan

Jenis Alat Pemesinan

Ada banyak jenis alat pemesinan, dan mereka dapat digunakan sendiri atau bersamaan dengan alat lain pada berbagai langkah proses manufaktur untuk mencapai geometri bagian yang diinginkan. Kategori utama alat pemesinan adalah:

• Alat bor: Biasanya digunakan sebagai peralatan finishing untuk memperbesar lubang yang sebelumnya telah dipotong ke dalam material.
Alat potong: Perangkat seperti gergaji dan gunting adalah contoh typis dari implementasi pemotongan. Mereka sering digunakan untuk memotong material dengan dimensi yang ditentukan, seperti lembar logam, ke dalam bentuk yang diinginkan.
• Alat bor: Kategori ini terdiri dari perangkat putar dua tepi yang membuat lubang bundar sejajar dengan sumbatan putaran.
Alat gerinda: Instrumen ini menerapkan roda putar untuk mencapai finishing halus atau membuat potongan ringan pada benda kerja.
• Alat frais: Alat frais menerapkan permukaan potong putar dengan beberapa blader untuk membuat lubang non-bundar atau memotong desain unik dari material.
Alat borong: Alat ini memutar benda kerja pada sumbatan sementara alat potong membentuknya menjadi bentuk. Borong adalah jenis alat borong paling umum.

Jenis Teknologi Pemesinan Pembakaran

Las dan alat mesin pembakaran menggunakan panas untuk membentuk benda kerja. Jenis paling umum dari teknologi pemesinan las dan pembakaran antara lain:

• Pemotongan laser: Mesin laser memancarkan sinar cahaya sempit dan berenergi tinggi yang secara efektif mencair, menguapkan, atau membakar material. Laser CO2 dan Nd:YAG adalah jenis yang paling umum digunakan dalam pemesinan. Proses pemotongan laser cocok untuk membentuk steel atau mengukir pola ke dalam potongan material. Manfaatnya termasuk finishing permukaan berkualitas tinggi dan presisi pemotongan ekstrim.
Pemotongan oxy-fuel: Juga dikenal sebagai pemotongan gas, metode pemesinan ini menggunakan campuran gas bahan bakar dan oksigen untuk mencair dan memotong material. Asetilen, bensin, hidrogen, dan propana sering berfungsi sebagai media gas karena kemudah terbakar yang tinggi. Manfaat metode ini termasuk portabilitas tinggi, ketergantungan rendah pada sumber daya primer, dan kemampuan untuk memotong material tebal atau keras, seperti kelas steel yang kokoh.
• Pemotongan plasma: Bor plasma memancarkan busur listrik untuk mengubah gas iners menjadi plasma. Plasma ini mencapai suhu yang sangat tinggi dan diterapkan ke benda kerja dengan kecepatan tinggi untuk mencair material yang tidak diinginkan. Proses ini sering digunakan pada logam listrik konduktif yang memerlukan lebar potong yang presisi dan waktu persiapan minimal.

Jenis Teknologi Pemesinan Erosi

Sementara alat pembakaran menerapkan panas untuk mencair stok berlebihan, alat pemesinan erosi menggunakan air atau listrik untuk mengerosi material dari benda kerja. Dua jenis utama teknologi pemesinan erosi adalah:

• Pemotongan air jet: Proses ini menggunakan aliran air bertekanan tinggi untuk memotong material. Bubuk abrasif dapat ditambahkan ke aliran air untuk memfasilitasi erosi. Pemotongan air jet biasanya digunakan pada material yang dapat mengalami kerusakan atau deformasi dari zona terpengaruh panas.
Pemesinan discharge listrik (EDM): Juga dikenal sebagai pemesinan sentolan, proses ini menggunakan arking discharge listrik untuk membuat mikro-krater yang dengan cepat menghasilkan potong lengkap. EDM digunakan dalam aplikasi yang memerlukan bentuk geometri kompleks dalam material keras dan toleransi yang erat. EDM memerlukan material dasar untuk listrik konduktif, yang membatasi penggunaannya pada leger ferrous.

Pemesinan CNC

Pemesinan kontrol numerik komputer (pemesinan CNC) adalah teknik berbantu komputer yang dapat digunakan bersama dengan berbagai macam peralatan. Ini memerlukan perangkat lunak dan pemrograman, biasanya dalam bahasa G-code, untuk memandu alat pemesinan dalam membentuk benda kerja sesuai dengan parameter yang ditetapkan.

Berbeda dengan metode yang dipandu secara manual, pemesinan CNC adalah proses otomatis. Beberapa manfaatnya meliputi:

• Siklus produksi tinggi: Setelah mesin CNC telah dienkode dengan benar, biasanya memerlukan pemeliharaan atau downtime minimal, yang memungkinkan tingkat produksi yang lebih cepat.
Biaya manufaktur rendah: Kecepatan keluarnya dan persyaratan tenaga kerja manual yang rendah, pemesinan CNC dapat menjadi proses hemat biaya, khususnya untuk lari produksi volume tinggi.
• Produksi seragam: Pemesinan CNC biasanya presisi dan menghasilkan tingkat konsistensi desain yang tinggi di antara produknya.

Pemesinan Presisi

Proses pemesinan apa pun yang memerlukan toleransi pemotongan yang tidak biasa kecil (antara 0,013 mm dan 0,0005 mm, sebagai aturan praktis) atau finishing permukaan yang lebih halus dari 32T dapat dianggap sebagai bentuk pemesinan presisi. Seperti pemesinan CNC, pemesinan presisi dapat diterapkan pada sejumlah besar metode dan alat fabrikasi.

Faktor seperti kekakuan, redaman, dan akurasi geometri dapat mempengaruhi ketepatan potong alat pemesinan presisi. Kontrol gerakan dan kemampuan mesin untuk merespons pada laju pakan cepat juga penting dalam aplikasi pemesinan presisi.

Apa Manfaat Pemesinan?

Ada beberapa keuntungan pemesinan:

1. Keandalan

Proses pemesinan berlangsung secara terus-menerus tanpa gangguan terlepas dari waktu atau hari dalam seminggu. Kerikil dan bahan baku diubah menjadi produk jadi dan dirilis ke pasar sebagai alat berkualitas tinggi. Gangguan sangat minimal karena mungkin terjadi saat pemeliharaan diperlukan atau selama perbaikan. Mesin bekerja dengan andal; tidak masalah apakah itu hari kerja, akhir pekan, atau hari libur.

2. Memerlukan Tenaga Kerja Manusia Kurang

Karena perkembangan teknologi, pemesinan di industri manufaktur terotomatisasi. Proses terutama dikontrol oleh komputer atau robot yang biasanya mengurangi biaya produksi dengan menghilangkan tenaga kerja manusia. Selama penambahan material yang dikontrol, proses memerlukan supervisi dan pengawasan minimal untuk tujuan pemeliharaan.

3. Produksi Tinggi

Proses ini membawa produktivitas tinggi karena mereka secara umum melakukan banyak pekerjaan seperti bor, finishing permukaan yang baik, frais, dan spinning dalam waktu yang relatif singkat.

4. Produk Identik

Produk jadi, seperti logam yang dipotong, adalah homogen dan memiliki sangat sedikit atau tidak ada kesalahan meski tingkat produksi tinggi. Sebagai hasilnya, produk menjadi dapat dipasarkan karena kualitasnya yang ditingkatkan.

5. Meningkatkan Keuntungan dan Mengurangi Usaha

Alasan bagus lainnya Anda perlu memesin perangkat logam Anda adalah untuk membantu meningkatkan keuntungan dan mengurangi usaha. Beberapa orang mungkin bertanya, bagaimana pemesinan terkait dengan keuntungan yang meningkat? Fakta adalah pemesinan membuat perangkat sedikit mahal, tetapi di sisi lain, sangat bermanfaat.

Dengan logam yang telah diproses pemesinan, Anda tidak hanya akan mengurangi biaya produksi, tetapi juga akan menghemat banyak waktu dan usaha Anda. Meskipun keuntungan ini, selalu disarankan jika Anda ingin membeli satu, untuk memastikan memeriksa apakah mesinnya tepat dan apakah bebas dari kesalahan saat bekerja.

6. Efisiensi yang Ditingkatkan

Pemesinan adalah salah satu cara terbaik yang dapat membantu meningkatkan efisiensi pada logam Anda. Saat memproses pemesinan logam, mereka selalu dilengkapi dengan detektor jaminan kualitas internal. Ini membawa banyak efisiensi dalam hal meningkatkan kecepatan produksi logam dan memastikan penggunaan bahan baku yang baik.

Lebih dari itu, pemesinan selalu dianggap sebagai cara yang luar biasa untuk memastikan standar tinggi dari pekerjaan logam dan pembuatan bagian. Selain efisiensi yang meningkat, pemesinan dianggap sebagai salah satu cara untuk mengurangi biaya pengeluaran.

Ini karena kemampuannya untuk menurunkan konsumsi biaya; sehingga mengurangi pemborosan uang. Singkatnya, mengurangi pengeluaran; sehingga menambahkan keuntungan dari melakukan proses pemesinan.

7. Akurasi yang Ditingkatkan

Sebagian besar logam yang melalui pemesinan digunakan di industri manufaktur. Ini termasuk tempat-tempat yang memerlukan proses putar dan frais manual. Mereka juga dapat digunakan di sektor kesehatan, tetapi poin yang perlu Anda perhatikan di sini, semua sektor ini melibatkan banyak akurasi.

Pada hal ini, mereka berubah menjadi logam yang telah melalui pemesinan karena tingkat akurasinya. Ini adalah bukti yang jelas bagaimana pemesinan penting dalam memastikan akurasi yang meningkat pada logam Anda, yang menerjemahkan ke akurasi dalam menyelesaikan tugas Anda.