Pengolahan CNC: Mengatasi Tantangan untuk Bagian Besar dan Kecil

Pengolahan CNC adalah proses manufaktur tradisional yang menggunakan alat potong terkontrol komputer berkecepatan tinggi untuk menghapus material dari workpiece padat dan mengungkap bagian yang selesai. Karena proses ini sebagian besar otomatis, tim produk umumnya dapat "atur dan lupakan," mengandalkan bahwa mereka akan menerima bagian yang akurat, presisi, dan dapat diulang setiap kali. Lebih jauh lagi, pengolahan CNC umumnya merupakan cara produksi yang sangat hemat biaya dan kompatibel dengan berbagai macam material, memberikan tim produk tingkat fleksibilitas kreatif yang tinggi.

Diberikan fleksibilitas, adaptabilitas, dan keterjangkauan pengolahan CNC, tim produk mungkin berpikir bahwa kemungkinan tak terbatas. Namun, ada beberapa pertimbangan penting yang harus diingat tergantung pada ukuran bagian. Berikut adalah semua yang perlu Anda ketahui tentang cara terbaik untuk memproses bagian yang sangat besar atau sangat kecil:

Pertimbangan kunci untuk pengolahan CNC

Berkaitan dengan ukuran bagian apa pun, ada dua faktor pengolahan CNC yang harus diingat oleh semua tim produk — geometri alat dan akses alat. Sebagian besar alat potong CNC seperti bor dan alat end mill adalah silinder dan memiliki panjang potong yang terbatas.

Geometri Alat

Selama proses pengolahan, geometri alat ditransfer ke bagian yang diproses. Sebagai akibatnya, sudut internal dari setiap bagian yang diproses CNC akan memiliki radius sebagai akibat alat silinder, bahkan jika alat itu sendiri kecil.

Tim produk harus memperhatikan ini dan melakukan semua yang bisa untuk menghindari sudut internal tajam dalam desain mereka. Jika sudut internal tajam tidak dapat dihindari, ada beberapa solusi alternatif, tetapi biasanya memerlukan alat, proses, dan sumber daya tambahan.

Akses Alat

Akses alat sangat penting dalam proses pengolahan CNC. Alat potong mendekati workpiece dari atas, dan setiap bagian workpiece yang tidak dapat diakses dari atas oleh alat potong tidak dapat diproses. Undercut adalah pengecualian yang penting untuk aturan ini, tetapi mungkin bukan pilihan terbaik untuk setiap kasus penggunaan. Tim produk harus menyelaraskan semua fitur dalam pola master mereka ke salah satu enam arah utama, atau menggunakan mesin CNC 5 sumbu untuk membuka kemampuan pemegang workpiece yang lebih canggih.

Beberapa praktik terbaik desain CNC umum untuk titik nyeri umum meliputi:

• Menempatkan fitur kunci di sisi yang sama dari bagian untuk mengurangi penyiapan
• Menghindari fitur dalam yang dalam jika memungkinkan
• Menggunakan material yang lebih lunak jika memungkinkan, karena material yang lebih keras memerlukan waktu lebih lama untuk diproses
• Merancang bagian sesederhana mungkin

Praktik terbaik desain CNC ini adalah kunci untuk merancang untuk kemanufakturan (DFM) dan membuat bagian yang bersih dan fungsional. Desain yang dioptimalkan untuk kemanufakturan juga lebih cepat, lebih mudah, dan lebih murah untuk diproduksi. Setelah tim produk telah menguasai DFM, mereka dapat mengalihkan perhatian mereka ke pertimbangan khusus untuk pengolahan bagian besar dan pengolahan bagian kecil.

Solusi alternatif kunci untuk pengolahan CNC bagian besar

Dua tantangan yang paling umum yang terkait dengan pengolahan bagian besar adalah:

• Bagian yang terlalu berat: Sebagian besar mesin CNC memiliki batas berat yang tidak dapat dilampaui.
• Bagian yang terlalu besar untuk muat dalam dimensi perjalanan mesin CNC: Bagian besar memerlukan zona kerja yang lebih besar dan jangkauan yang lebih besar agar alat dapat mengakses semua dimensi.

Untungnya, ada banyak solusi alternatif yang tersedia yang dapat membantu mengatasi titik nyeri ini.

Cara paling hemat biaya untuk memproduksi bagian besar dan berat adalah untuk mengantisipasi tantangan berat selama tahap desain dan memecah bagian menjadi subrangkaian yang tidak akan melebihi batas berat mesin. Namun, ini menambah waktu ke proses produksi dan beberapa subrangkaian mungkin masih terlalu berat untuk diangkut oleh pekerja dengan aman. Jika perlu, tim produk harus mendukung bagian yang lebih berat dengan menggunakan penopang luar untuk mendistribusikan beban secara merata dan untuk mengurangi beban pada mesin.

Saat datang ke pengolahan bagian itu sendiri, operator dapat mengantisipasi dimensi perjalanan mesin CNC dalam sejumlah cara yang berbeda, termasuk yang berikut:

• Membengkokkan bagian sehingga fitur-fitur selaras dengan jalur perjalanan mesin dan muat lebih baik dalam ruang yang tersedia
• Menggunakan fixture geser untuk membuat lubang pada bagian persegi panjang panjang
• Menggunakan fixture sumbu keempat geser untuk membuat lubang pada pipa besar
• Memutar bagian bulat besar sehingga setiap fitur muat dalam envelop kerja
• Menggeser dan memutar bagian untuk memperluas kedua sumbu X dan Y

Pertimbangan desain dan cara memproses bagian kecil secara efektif

Meski bagian kecil yang diproses CNC lebih ringan dan lebih efisien untuk diproduksi, pengolahan khusus bagian kecil memiliki bagian dari tantangan. Bagian kecil secara teknis sulit untuk dibuat; dan lebih lanjut, pengolahan bagian yang sangat kecil seringkali membuat sulit untuk memastikan produk berkualitas tinggi. Tim produk hanya dapat melakukan inspeksi yang akurat jika mereka dapat melihat apa yang sedang mereka buat, dan fitur yang lebih kecil dari 0,005 inci sulit untuk dilihat dengan mata telanjang. Untuk menambahkan ke tantangan ini, pengolahan bagian kecil juga memerlukan peralatan khusus.

Untungnya, tim produk umumnya hanya perlu melakukan beberapa penyesuaian kecil untuk mengatasi tantangan ini. Selama desain dioptimalkan untuk kemanufakturan, bagian seharusnya viable untuk pengolahan CNC. Dan untuk memastikan inspeksi bagian kecil yang diproses CNC akurat, tim dapat menjaga mikroskop 3D di samping untuk memperbesar fitur dan finishing permukaan.

Saat datang ke produksi bagian kecil yang diproses CNC, produsen hanya harus menggunakan peralatan RPM tinggi, yang memungkinkan penggunaan bor yang lebih kecil dan secara efektif masuk ke sudut dan celah bagian.

Bangun lebih baik dan bangun lebih cerdas dengan Fast Radius — Mitra manufaktur on-demand Anda

Mungkin untuk membuat bagian berkualitas tinggi dari banyak material, ukuran, dan bentuk menggunakan pengolahan CNC, tetapi tim pengembangan produk dan tukang mesin masih harus memperhatikan ukuran bagian. Bagian besar dapat berat dan sulit untuk diproses, dan sulit bagi insinyur untuk memverifikasi kualitas fitur yang sangat kecil pada bagian yang sudah kecil.

Kedua fase desain dan produksi dapat disesuaikan untuk memastikan produksi yang akurat dan presisi dari bagian yang sangat kecil atau sangat besar. Dengan merancang untuk kemampuan proses sejak awal dan mempraktikkan solusi alternatif yang disebutkan selama produksi, Anda dapat menciptakan sesuatu yang luar biasa — terlepas dari ukuran.

Untuk pengolahan bagian besar atau pengolahan bagian kecil, Anda dapat mendapat manfaat dari keahlian yang ditawarkan oleh mitra manufaktur yang berpengalaman. Di Fast Radius, kami senang untuk memberikan tahun keahlian desain kami kepada pelanggan kami sehingga mereka dapat berinovasi dan membangun bagian berkualitas tinggi lebih cepat dari yang pernah mereka pikirkan. Hubungi kami hari ini untuk penawaran — mari kita mulai.

Siap untuk mengupas sedikit lebih dalam? Lihat pusat pembelajaran Fast Radius untuk artikel yang lebih mendalam tentang pengolahan CNC dan suite penuh kemampuan manufaktur on-demand kami.

Siap untuk membuat bagian dengan Fast Radius?