Pemesinan CNC: Presisi, Otomasi, dan Manufaktur Modern

Pemesinan kontrol numerik komputer (CNC) semakin umum dalam manufaktur. Teknologi CNC menyediakan cara otomatis universal untuk menghasilkan bagian berkualitas tinggi. Presisi tinggi dan repeatabilitas yang disediakan oleh proses pemesinan CNC menjadikannya alat ideal untuk sebagian besar produsen. Seiring dengan semakin populernya, saat ini mudah ditemukan beberapa bengkel pemrosesan yang spesialisasi dalam berbagai layanan pemesinan CNC. Artikel ini membahas beberapa pengetahuan dasar tentang layanan pemesinan CNC, keuntungan, dan aplikasi.

Apa Itu Pemesinan CNC?

Pemesinan CNC adalah istilah yang umum digunakan dalam manufaktur dan aplikasi industri, tetapi apa sebenarnya singkatan dari CNC?

Istilah CNC merujuk pada "kontrol numerik komputer", dan pemesinan CNC didefinisikan sebagai proses manufaktur pengurangan, biasanya menggunakan kontrol komputer dan alat mesin untuk menghapus lapisan material dari workpiece dan menghasilkan bagian yang dirancang secara khusus. Berbagai mode pemrosesan, inserts, dan poros dapat digunakan dalam turning, milling, dan proses lainnya untuk mendapatkan hasil terbaik. Proses ini cocok untuk berbagai material, termasuk logam, plastik, kayu, kaca, foam, dan material komposit, dan digunakan di berbagai industri, seperti pemesinan CNC skala besar dan pemesinan bagian penerbangan CNC.

Karakter otomatis dari pemesinan CNC memungkinkan produksi dengan presisi dan akurasi tinggi, bagian sederhana, dan efisiensi biaya saat memenuhi produksi satu unit dan volume menengah. Pemesinan CNC menggunakan kontrol komputer untuk menangani seluruh proses pemesinan dari awal hingga akhir, dan akhirnya menghasilkan bagian presisi yang konsisten. Pemesinan CNC sangat menguntungkan karena kemampuan otomatisasinya. Otomasi memungkinkan mesin berjalan sendiri, sehingga mengurangi tenaga kerja manual dan menghasilkan bagian yang akurat.

Ringkasan Proses Pemesinan CNC

Semua operasi pemesinan CNC dimulai dari model CAD bagian. Program CAM membaca file yang dihasilkan dan mengonversinya menjadi serangkaian instruksi kode yang dapat diikuti oleh peralatan pemrosesan. Manfaat utama menggunakan proses ini adalah setelah dokumen disetujui, hampir tidak ada intervensi manusia (jika ada). Sebaliknya, kontrol komputer memantau dan memandu gerakan mesin, sehingga meminimalkan potensi kesalahan dan mendapatkan hasil yang sangat konsisten.

Berbagai peralatan pemesinan CNC dapat menangani berbagai alat, fungsi, dan operasi. Proses pemesinan CNC biasanya mencakup langkah-langkah berikut:

1. Desain model CAD

Proses pemesinan CNC dimulai dalam rumah atau dibuat oleh perusahaan jasa desain CAD/CAM untuk membuat desain CAD bagian solid 2D vektor atau 3D. Perangkat lunak desain assisted by computer (CAD) memungkinkan desainer dan produsen untuk menghasilkan model atau rendering bagian dan produk mereka, termasuk informasi rinci seperti geometri, dimensi, dan spesifikasi teknis lainnya dari bagian.

Setelah selesai desain CAD, desainer mengekspornya ke format file kompatibel CNC, seperti STEP atau IGES.

2. Konversi file CAD ke program CNC

Setelah desain selesai, konversi spesifikasi desain menjadi arahan yang dapat diikuti oleh mesin CNC. File CAD dijalankan melalui perangkat lunak manufaktur assisted by computer (CAM). Program-program ini akan membuat kode pemrograman, yang akan digunakan oleh mesin CNC untuk mengarahkan alat selama pemesinan. Perangkat lunak juga mengekstrak informasi tentang geometri bagian, yang dapat digunakan oleh operator untuk memastikan bahwa bagian awal memiliki ukuran dan orientasi yang benar.

Set instruksi kompatibel CNC ini biasanya salah satu dari dua jenis file berikut: STEP atau IGES. Mereka mencakup kode G dan kode M. Kode geometri atau general-purpose paling terkenal dalam bahasa pemrograman CNC (disebut kode G) mengontrol kapan, di mana, dan bagaimana alat mesin bergerak (misalnya, ketika dinyalakan atau dimatikan, dan seberapa cepat bergerak ke alat mesin). Lokasi spesifik pada workpiece, jalur yang akan diambil, dll. Kode fungsi variatif (disebut kode M) mengontrol fungsi tambahan mesin, seperti pengeliminasi dan penggantian otomatis cover mesin di awal dan akhir produksi.

Setelah menghasilkan program CNC, operator memuatnya ke alat mesin CNC.

3. Siapkan alat mesin CNC

Dibandingkan dengan manufaktur otomatis, operasi manual memainkan peran yang jauh lebih kecil dalam manufaktur otomatis, tetapi mereka masih menangani operasi penting yang tidak dapat dikelola oleh mesin.

Termasuk memuat file program CNC ke mesin, memasang workpiece langsung pada mesin, pada poros mesin, atau pada tangga atau alat pemasang workpiece serupa, dan menghubungkan alat yang diperlukan (seperti bor dan end mill) ke komponen mesin yang sesuai untuk memeriksa area kerja, mesin, dan workpiece.

4. Lakukan operasi pemrosesan

Setiap menyiapkan peralatan dan memulai program, mesin mengirimkan perintah mesin yang menunjukkan tindakan dan gerakan alat ke komputer terintegrasi mesin. Komputer mengoperasikan dan memanipulasi alat mesin, dan peralatan pemesinan CNC akan mengeksekusi langkah-langkah dan melakukan operasi pemrosesan pada workpiece. Program memandu mesin melalui seluruh proses sambil melakukan operasi mesin yang diperlukan untuk menghasilkan bagian atau produk yang dirancang secara khusus tanpa input operator lebih lanjut. Setelah menyelesaikan instruksi, bagian dapat melanjutkan proses finishing dan packaging.

Jenis Operasi Pemesinan CNC

Berikut adalah beberapa teknik pemrosesan yang umum digunakan. Setiap proses ini memainkan peran kunci dalam manufaktur bagian dan meningkatkan performa uniknya.

Pemesinan CNC Turning

Selama turning, workpiece diputar, dan alat pemotong ditempatkan pada slider bergerak dan diarahkan ke workpiece untuk menghapus material dengan pola yang diinginkan. Slider dapat memutar panjang workpiece ke atas dan ke bawah.

Demikian pula, slider dapat menjauh atau mendekati centerline. Operasi ini sangat cocok untuk menghapus sejumlah besar material dengan cepat.

Mesin bor adalah alat turning umum yang digunakan untuk membuat bentuk konsentrik pada lingkaran luar bagian bulat. Mesin bor dapat membuat uluran, uluran cincin, bahu bertingkat, busa internal dan eksternal, silinder dan poros—banyak fitur bulat atau lingkaran. Mereka juga dapat menghasilkan permukaan halus dan seragam yang khas.

Pemesinan CNC Milling

Perbedaan fundamental antara milling dan turning adalah workpiece tetap diam dan alat pemutaran berputar pada poros. Umumnya, workpiece dipasang secara horizontal dalam tangga, yang dipasang pada meja kerja yang bergerak di arah X dan Y. Poros utama dilengkapi dengan berbagai alat pemotong dan dapat bergerak di sumbu X, Y, dan Z.

(Lebih tentang CNC Milling di Apa Itu CNC Milling?)

Milling mencakup dua cara: peripheral milling dan face milling. Peripheral milling dapat memotong uluran dalam, dan face milling dapat memotong permukaan workpiece. Milling dapat digunakan sebagai proses tambahan untuk workpiece yang telah diproses. Cutter milling digunakan untuk membuat persegi/datar, keratan, chamfer, uluran, kontur, saluran kunci, dan fitur lainnya yang bergantung pada sudut pemotongan yang presisi.

Meskipun pabrik gulungan juga dapat bor, ia unggul dalam menghapus kosongan dari bagian yang lebih kompleks dan asimetris. Seperti semua operasi pemrosesan logam, gunakan cuting fluid untuk pendingin workpiece dan alat pemotong, melumas dan membersihkan partikel logam.

Seperti turning center, mesin milling yang dapat melakukan serangkaian operasi pada bagian tanpa intervensi operator adalah umum, sering disebut vertical atau horizontal machining center. Mereka selalu berbasis CNC. Milling dan turning bersama-sama bertanggung jawab atas sebagian besar operasi mesin CNC.

Surface Grinding

Banyak aplikasi membutuhkan permukaan logam yang sangat datar. Cara terbaik untuk membuat permukaan presisi ini adalah dengan menggunakan gerinda. Gerinda permukaan bergerak bolak-balik pada meja kerja sambil memasukkan workpiece ke roda gerinda. Kedalaman potong roda biasanya antara 0.00025 dan 0.001 inci. Gerinda silinder memasang workpiece di tengah dan memutar, sambil menerapkan perimeter luar roda gerinda berputar padanya.

Centerless grinding digunakan untuk produksi massal bagian kecil yang permukaannya tidak terkait dengan permukaan lain kecuali keseluruhan.

Grinding digunakan untuk menghapus sejumlah kecil material dari bentuk datar dan silinder. Tergantung pada material yang akan digerinda, berbagai jenis abrasif digunakan. Panas dan stres mekanis selama proses grinding dapat berdampak buruk pada workpiece, jadi kecepatan dan suhu alat harus dikontrol dengan hati-hati.

EDM

Pemrosesan discharges listrik, juga disebut erosi spark, menggunakan discharges listrik untuk membuat potongan yang diperlukan pada workpiece. EDM dapat digunakan dengan workpiece terbuat dari material konduktif. Ini menggunakan spark yang ditransmisikan dari elektroda ke permukaan workpiece konduktif melalui fluida dielectric. Dengan metode ini, fitur yang sangat halus dapat diproses, termasuk lubang diameter kecil, cavititas cetakan, dll., tanpa perlu perawatan panas untuk melunakannya.

Keuntungan Pemesinan CNC

Dibandingkan dengan metode manufaktur tradisional, pemesinan CNC memiliki banyak keuntungan. Banyak produsen memilih teknologi pemesinan CNC. Keuntungan pemesinan CNC adalah sebagai berikut:

Presisi dan Akurasi yang Lebih Besar

Mesin CNC dapat mereplikasi bagian yang sama ribuan kali, dan setiap bagian memiliki ukuran yang sama dengan bagian sebelumnya. Selain itu, pemesinan CNC menggunakan operasi pemrograman yang sangat rinci dibandingkan metode pemesinan manual. Mesin mengikuti instruksi ini dan tidak mengizinkan perubahan yang tidak perlu atau kesalahan manusia. Bagian akan berkualitas tinggi, presisi, dan identik. Pemesinan CNC juga dapat menghasilkan bagian dengan desain kompleks.

Produktivitas yang Meningkat

Proses pemesinan CNC juga menghemat banyak waktu dan meningkatkan efisiensi produksi. Untuk alat pemesinan tradisional, operator harus secara manual mengonfigurasi dan mengatur mesin untuk setiap operasi. Sebaliknya, peralatan pemesinan CNC dapat melakukan perubahan yang diperlukan hanya dengan menyesuaikan kode komputer. Peralatan dengan pemesinan CNC dapat menghasilkan bagian 24/7. Mesin dapat berjalan terus-menerus dengan sedikit intervensi manual.

Versatilitas yang Lebih Luas

Operasi pemesinan CNC cocok untuk berbagai desain logam, polimer, dan material lain. Ketersediaan mesin milling CNC vertikal dan horizontal serta pusat milling CNC multi-sumbu menyediakan versatilitas yang luar biasa. Mereka dapat menangani proyek dengan berbagai kompleksitas dan parameter dengan akurat. Versatilitas ini membuatnya cocok untuk manufaktur banyak bagian dan produk yang berbeda.

Konsistensi Tinggi

Setelah file master desain telah dibuat, Anda dapat menggunakannya untuk membuat jumlah salinan yang tidak terbatas, semua salinan berkualitas sama, tanpa deviasi, dan setiap bagian akan cocok sempurna dengan versi sebelumnya.

Industri & Aplikasi Pemesinan CNC

Pemesinan CNC telah diterapkan di banyak industri. Ini adalah pilihan ideal terutama untuk industri yang memerlukan bagian dengan akurasi tinggi.

Di industri medis:

Menghasilkan sejumlah besar bagian presisi standar dan peralatan khusus untuk pengobatan pasien. Industri medis bergantung pada produk khusus untuk memenuhi banyak kebutuhan pasiennya. Bagian di industri ini memerlukan presisi tinggi untuk memastikan bahwa setiap komponen memiliki dimensi yang tepat yang diperlukan. Bagian yang dapat dirakit bersama harus memiliki margin error terkecil untuk menghindari diagnosis medis yang salah dan kegagalan bagian.

Di industri penerbangan:

Memproduksi komponen presisi dan toleransi ketat dengan desain yang kompleks dan rumit untuk pesawat. Pemesinan CNC di industri penerbangan harus memenuhi persyaratan presisi tinggi ini. Dengan menggunakan pemesinan CNC untuk membuat bagian, industri penerbangan telah mendapatkan bagian khusus yang diperlukan dengan persyaratan toleransi yang sangat tinggi.

Di industri transportasi:

Karena mesin CNC dapat menggunakan berbagai material untuk membuat bagian, semuanya dari rem hingga bagian mesin dan bahkan alat adalah produk yang dapat dibuat oleh mesin ini. Industri transportasi mungkin memerlukan bagian buatan mesin CNC termasuk bagian yang digunakan dalam berbagai kendaraannya, bagian untuk pengujian dan prototipe peralatan serta sistem yang lebih canggih.

Di industri elektronik:

Meskipun pemrosesan dapat menghasilkan bagian besar, ia juga unggul dalam merancang bagian kecil (seperti yang digunakan di industri elektronik). Semakin kecil bagian, semakin ketat toleransi. Ketika berkaitan dengan komponen elektronik dan listrik, hampir tidak ada ruang untuk kesalahan dalam proses mikropemrosesan. Menyerahkan tugas pemotongan dan kontrol alat pada komputer dapat meningkatkan akurasi yang mungkin ke tingkat yang tidak dapat dicapai oleh manusia. Industri elektronik telah sangat mendapat manfaat dari akurasi yang luar biasa dari bagian pemesinan CNC.

Di industri minyak dan gas:

Untuk memproduksi mesin besar untuk rafineri minyak dan rig penggalangan, industri petrokimia memerlukan bagian presisi yang terrakit dengan baik. Operasi CNC dapat menghasilkan bagian besar atau kecil untuk industri, serta komponen yang diperlukan untuk gigi elektronik yang semakin banyak digunakan di industri.

Hubungi Ahli Pemesinan SANS

Pemesinan CNC ideal untuk menghasilkan bagian dan produk untuk hampir semua industri. Ini menawarkan presisi, akurasi, dan kecepatan pemrosesan yang lebih besar.

Di SANS Machining, kami memahami kebutuhan akan kualitas, konsistensi, dan layanan pelanggan yang responsif.

Sebagai pabrik manufaktur pemesinan, kami memiliki lebih dari 10 tahun pengalaman yang spesialisasi dalam memproduksi bagian pemesinan CNC khusus dengan No MOQ, Fast Delivery dan Quality Products.

Untuk informasi tambahan tentang kemampuan pemesinan CNC kami atau produk dan layanan fastener lainnya, request a quote hari ini.