Pemutaran CNC vs Pemotongan CNC: Cara Memilih Proses yang Tepat

Pemesinan Kontrol Numerik Komputer (CNC) adalah metode manufaktur tradisional yang menciptakan bagian dengan menghapus bahan dari blok padat, dikenal sebagai benda kerja atau kosong.

Namun, istilah "pemesinan CNC" sebenarnya dapat merujuk pada sejumlah proses, masing-masing menggunakan alat dan mesin yang berbeda untuk membentuk bagian yang diinginkan. Pemotongan CNC, misalnya, menggunakan alat pemotong berputar dan gerakan tegak lurus untuk menghapus bahan dari muka benda kerja, sementara pemboran CNC memungkinkan insinyur untuk membuat lubang dan bentuk dalam kosong dengan diameter dan panjang yang tepat.

Banyak proses manufaktur CNC melibatkan penerapan alat pemotong berputar pada benda kerja yang tetap, namun pemutaran CNC adalah metode pemesinan yang bekerja sebaliknya. Dengan memutar kosong daripada alat, proses ini memungkinkan produksi yang efisien dari berbagai bagian silinder atau lonjong. Berikut adalah hal yang perlu diingat oleh insinyur dan tim produk.

Cara Kerja Pemutaran CNC

Secara umum, pemutaran CNC menghasilkan bagian dengan memindahkan alat pemotong sepanjang permukaan eksternal benda kerja yang berputar cepat. Proses ini menciptakan lintasan alat helis dan menghasilkan bagian yang sangat aksisimetris. Saat diterapkan pada permukaan internal kosong, tindakan pemotongan yang sama dikenal sebagai "boring" — bersama-sama, pemutaran dan boring mencakup subset lebih besar dari proses CNC yang dikenal sebagai pemesinan bor CNC.

Sementara beberapa detail kecil bervariasi menurut model dan produsen, sebagian besar mesin pemutaran CNC memiliki serangkaian bagian yang sama. Yang paling relevan untuk produksi meliputi:

• Chuck atau collet: Chuck memegang benda kerja dan memegangnya dengan kuat. Chuck dapat memiliki cangkang keras atau lunak. Collet biasanya digunakan untuk kosong yang lebih kecil.
• Spindel: Spindel adalah sumbu putar mesin pemutaran CNC, yang menerima instruksi dari file CAM mengenai RPM yang sesuai.
• Alat pemotong: Turun alat membawa berbagai alat pemotong yang diperlukan untuk produksi dan memungkinkan mesin untuk mengganti alat sesuai kebutuhan.

Selama produksi, benda kerja dimasukkan ke dalam chuck, spindel mulai berputar, dan alat pemotong diterapkan pada permukaan benda kerja untuk membentuk geometri bagian.

Benda kerja yang digunakan dalam pemutaran CNC biasanya panjang dan silinder, tetapi dapat berupa persegi atau heksagon tergantung pada desain bagian. Klep bola perunggu heksagon, misalnya, dimulai sebagai batang heksagon dan diputar di kedua sisi mur untuk membuat ulir.

Pertimbangan Utama untuk Memproduksi Bagian dengan Bor CNC

Sedangkan mesin bor konvensi biasanya hanya memungkinkan perkakas sepanjang dua sumbu (pusat pemutaran, tuttavia, kemungkinan akan memiliki beberapa kemampuan sumbu Y), mesin pemutaran CNC memungkinkan operasi pemotongan terjadi sepanjang tiga, empat, atau lima sumbu. Beberapa operasi tambahan ini meliputi:

• Pemutaran lurus atau silinder: Proses ini dapat digunakan untuk membuat potongan seragam pada diameter benda kerja dan menghapus sejumlah besar bahan.
• Pemutaran lesung: Pemutaran lesung menghasilkan bentuk silinder dengan penurunan diameter yang halus (mirip dengan bentuk jam pasir).
• Pengoran: Proses ini menggunakan alat yang dibentuk untuk menghasilkan rongga sempit dalam benda kerja.
• Pengoran: Teknik ini melibatkan pemotongan pola sergi garis lurus, miring, atau bersilang ke dalam benda kerja, memberikan bagian grip tambahan.
• Pengoran: Ini menghasilkan ulir yang terlihat pada mur dan baut yang memungkinkan objek untuk menyatu dan dapat diterapkan pada geometri yang relatif besar atau kecil.
• Pengoran: Pengoran digunakan untuk memotong bagian yang selesai dari benda kerja asli.

Pemutaran CNC umumnya cocok untuk prototipe dan produksi volume rendah. Namun, saat menentukan apakah pemutaran bor CNC adalah metode paling hemat biaya untuk memproduksi bagian, satu faktor yang perlu dipertimbangkan adalah diameter luar (OD) benda kerja. Ini karena mesin pemutaran CNC memiliki OD maksimum untuk produksi bagian yang mampu diisi bar, dan bagian apa pun dengan OD di atas batas yang ditetapkan akan perlu dipasang secara individual, yang dapat meningkatkan waktu produksi dan biaya.

Unsur lain yang perlu diingat adalah alat CNC itu sendiri. Banyak dari ini berbentuk silinder dengan tepi potong yang terbatas, yang secara inheren menentukan bagaimana potongan dapat dibuat ke benda kerja. Ini juga berarti bahwa elemen desain seperti sudut internal akan memiliki radius, terlepas dari seberapa halus atau kecil ukuran alat pemotong. Pemutaran CNC cocok untuk membuat undercut (juga dikenal sebagai ranjong leher atau pengendapan). Ini umum pada bagian yang diputar silinder dan akan sangat rumit untuk diproduksi pada mesin pemotongan CNC. Jika alat pemotong khusus diperlukan, penting untuk diingat bahwa ini memiliki serangkaian tantangan sendiri. Misalnya, alat dengan batang yang lebih panjang — yang berguna untuk mencapai bagian dalam rongga benda kerja — meningkatkan risiko getaran, potongan yang kurang akurat, dan permukaan yang buruk.

Kapan Mempertimbangkan Pemotongan CNC alih-alih Pemutaran CNC

Sementara pemutaran CNC menawarkan efisiensi yang tak tertandingi untuk memproduksi bagian dengan profil putar — seperti baut, bantalan bola, dan pelapis — ini tidak optimal untuk menciptakan bagian yang tidak aksisimetris.

Pemotongan CNC — yang umum digunakan untuk aplikasi manufaktur otomotif, penerbangan, dan furnitur, serta dalam produksi robot dan mesin kelas industri — juga dapat digunakan bersamaan dengan pemutaran CNC untuk menambahkan fitur desain, seperti muka datar, yang tidak dapat dicapai dengan cara lain.

Fast Radius dapat membantu Anda memulai dengan pemutaran CNC

Untuk memanfaatkan sepenuhnya manfaat pemutaran CNC, tim produk dan insinyur harus menyadari diri dengan sejumlah pertimbangan desain dan manufaktur kritis, termasuk OD bagian dan volume produksi.

Bermitra dengan produsen digital on-demand seperti Fast Radius dapat menjadi tiket untuk desain dan produksi yang lebih cepat dan efektif. Tim ahli kami tidak hanya membantu mengoptimalkan desain bagian untuk pemutaran CNC, pemotongan CNC, atau kombinasi proses manufaktur apa pun yang paling efisien dan hemat biaya untuk proyek tertentu — kami juga membantu menyederhanakan rantai pasokan dan mengurangi risiko operasional bagi pelanggan kami. Hubungi kami hari ini untuk menemukan bagaimana kami mendefinisikan ulang yang mungkin dengan manufaktur modern.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang pemesinan CNC canggih — termasuk lima mitos CNC umum yang perlu diperhatikan dan cara mengurangi biaya pemesinan — serta kemampuan manufaktur lainnya kami, kunjungi pusat pembelajaran Fast Radius.  

Siap membuat bagian Anda dengan Fast Radius?