Pemesinan CNC: Menguasai Presisi, Akurasi, dan Toleransi dalam Manufaktur
Dalam manufaktur, pemrosesan CNC telah lama digunakan dalam manufaktur dan produksi. Dengan hadirnya teknologi dan perangkat lunak desain assisted komputer, merancang produk mungkin menjadi lebih mudah, tetapi ini membuat desain lebih kompleks dari sebelumnya. Pada fase desain itu sendiri, Anda perlu menetapkan standar untuk akurasi, presisi dan toleransi produk.
Ada terlalu banyak istilah teknis yang terkait dengan spesifikasi dan fungsi pemrosesan CNC. Apakah Anda mengetahui arti setiap istilah? Saat membeli layanan pemrosesan CNC dari penyedia layanan, Anda pasti telah mendengar atau membaca beberapa istilah, seperti presisi, toleransi, akurasi, dll. Apa artinya istilah-istilah ini? Apakah Anda ingin mengetahui pentingnya istilah teknis ini dalam pemrosesan CNC? Jika ya, silakan baca artikel berikut karena akan memberikan pemahaman yang jelas tentang ketiga istilah ini (presisi, akurasi dan toleransi).
Presisi Pemrosesan
Apa Itu Presisi?
Presisi merujuk pada kedekatan antara pengukuran, yang berarti jika pengukuran semua saling dekat, maka mereka presisi. Presisi berarti keulangan yang konsisten saat memproduksi beberapa bagian dengan mesin perkakas CNC. Ini mencerminkan apakah nilai yang diukur diulang dan konsisten. Semakin tinggi presisi, semakin dekat hasilnya.
Ini adalah salah satu istilah paling penting yang digunakan dalam pemrosesan CNC. Demikian pula, istilah ini mendefinisikan keandalan mesin perkakas. Secara dasar, presisi adalah metrik yang mendefinisikan kemampuan sistem pengukuran untuk mengembalikan metrik yang sama lagi dan lagi.
Di pabrik, presisi mesin atau proses merujuk pada kemampuan untuk mengulangi operasi dengan cara yang sama setiap kali tanpa memperkenalkan kesalahan acak. Pemrosesan yang presisi atau keterampilan yang presisi membuktikan kontrol proses tanpa simpangan. Ini sering disamakan dengan akurasi dan memang kedua istilah ini secara kasar digunakan saling menggantikan. Namun presisi lebih merujuk pada keulangan. (Selengkapnya tentang Pemrosesan Presisi di The Importance Of High Precision Machining)
Akurasi Pemrosesan
Apa Itu Akurasi?
Meski akurasi dan presisi tampak sinonim, mereka memiliki arti yang berbeda selama pemrosesan. Oleh karena itu, penting untuk mengetahui apa yang kita maksud dalam istilah yang berbeda.
Akurasi didefinisikan sebagai seberapa dekat nilai yang diukur dengan nilai spesifik atau hasil yang benar. Jika semua nilai yang diukur dekat dengan nilai benar, mereka akurat. Ini dapat mencerminkan dampak kesalahan sistem. Jika kesalahan sistem kecil, akurasi tinggi.
Dalam pemrosesan logam, akurasi merujuk pada sejauh mana mesin dapat cocok dengan nilai yang diukur yang ditentukan dalam desain. Jika mesin dapat memotong posisi yang tepat yang ditentukan dalam desain, ia memiliki akurasi tinggi.
Mesin yang presisi akan melakukan operasi (memotong, bor, bor besar, dll.) sesuai niat operator/pemrogram. Misalnya, jika mesin diprogram untuk memotong workpiece menjadi panjang 60mm, maka akan dipotong menjadi 60mm. Akurasi berarti ia dekat dengan 60mm secara akurat. Semakin dekat dengan standar, semakin tinggi akurasinya.
Faktor yang Mempengaruhi Akurasi Bagian yang Diproses CNC
Deviasi Mundur
Saat memproses workpiece di bengkel pemrosesan CNC, sumur poros menyebabkan zona mati mundur atau backlash selama proses transmisi, yang menyebabkan kesalahan, dan performanya adalah bias mundur. Jika mesin perkakas CNC menggunakan sistem servo semi-loop tertutup, keberadaan offset mundur akan mempengaruhi akurasi penempatan mesin perkakas dan akurasi penempatan ulang, mempengaruhi akurasi workpiece.
Kesalahan Celah
Ini adalah kesalahan celah yang terjadi selama operasi rantai penggerak mesin perkakas. Saat motor berjalan, mesin perkakas tidak menghasilkan gerakan, yang akan menyebabkan getaran atau kesalahan besar pada mesin perkakas CNC.
Kesalahan Posisi Bagian
Kesalahan posisi bagian adalah deviasi antara permukaan aktual dan posisi sumur relatif terhadap posisi ideal, yang terutama berdasarkan kesalahan posisi kepala yang disebabkan oleh celah transmisi mesin perkakas dan deformasi elastis bagian serta gesekan pelayanan.
Dalam sistem open-loop, kesalahan posisi memiliki pengaruh besar pada akurasi pemrosesan, tetapi dalam sistem servo loop tertutup, terutama tergantung pada akurasi alat deteksi perpindahan dan faktor amplifikasi sistem, jadi efeknya umumnya tidak mencolok.
Kesalahan Geometrik Mesin Perkakas
Dalam proses pemrosesan CNC, alat dan fitting dipengaruhi oleh gaya eksternal, dan pemotongan termal akan mengurangi volume akurasi mesin perkakas, sehingga mempengaruhi deformasi bagian yang diproses.
Tentu saja, penyebab kesalahan geometrik mesin perkakas adalah internal dan eksternal. Alasannya internal adalah faktor mesin perkakas itu sendiri. Misalnya, rata-ness permukaan meja dan akurasi geometris mesin perkakas dan fitting.
Penyebab eksternal adalah lingkungan eksternal dan panas yang dihasilkan selama proses pemrosesan, yang menyebabkan deformasi mesin perkakas. Perubahan suhu akan mempengaruhi akurasi statis dan dinamis mesin. Dalam proses pemrosesan pabrik pemrosesan CNC, pemanasan motor dan gesekan workpiece akan menyebabkan perubahan suhu, yang akan menyebabkan kehilangan akurasi penyesuaian dan mempengaruhi ukuran dan akurasi workpiece.
Kesalahan Penempatan Mesin Perkakas
Akurasi penempatan mesin perkakas akan sangat mempengaruhi akurasi bagian. Oleh karena itu, kesalahan penempatan adalah penyebab penting dari kesalahan pemrosesan CNC, dan sistem feed mesin perkakas adalah tautan utama yang mempengaruhi akurasi penempatan. Sistem feed mesin perkakas CNC biasanya terdiri dari sistem transmisi mekanik dan sistem kontrol listrik, dan akurasi penempatannya terkait dengan sistem transmisi mekanik desain struktural.
Dalam sistem open-loop, karena ada lebih banyak faktor yang mempengaruhi dan situasi yang lebih rumit, pemantauan penempatan tidak akan mungkin, yang sangat mempengaruhi akurasi pemrosesan mesin perkakas CNC. Namun, dalam sistem loop tertutup, mesin perkakas CNC biasanya dapat menghindari deviasi posisi komponen utama dalam sistem melalui alat deteksi penempatan.
Pentingnya Akurasi
Bagian yang diproses CNC digunakan dalam banyak industri. Keberhasilan industri otomotif, penerbangan angkasa, medis, industri dan banyak industri lainnya bergantung pada produk yang akurat.
Akurasi juga dapat memastikan keamanan masyarakat. Misalnya, mobil dan pesawat terbang terdiri dari berbagai bagian yang diproses CNC. Jika salah satu komponen ini tidak memenuhi standar perusahaan dan industri, itu dapat menyebabkan reaksi rantai, mengemudikan risiko kepada pengemudi dan penumpang.
Toleransi Pemrosesan
Apa Itu Toleransi?
Toleransi dapat didefinisikan sebagai deviasi yang diizinkan atau dapat diperkirakan dari sistem pengukuran dari nilai yang diketahui atau standar. Toleransi dari setiap sistem biasanya diekspresikan sebagai “+/-“.
Misalnya, toleransi alat pemrosesan CNC diharapkan +/- 0,01 mm. Ini berarti alat pemrosesan akan memiliki deviasi 0,01 mm dalam setiap pemotongan. Deviasi dapat 0,01 mm lebih besar dari nilai standar atau 0,01 mm lebih kecil dari nilai standar.
Meskipun merupakan ide yang baik untuk mengurangi toleransi, terkadang mungkin tidak perlu untuk mengurangi toleransi, dan itu tidak akan memberikan manfaat pada produk akhir. Namun, toleransi ketat akan meningkatkan biaya dan membuat waktu produksi produsen lebih lama. Oleh karena itu, nilai yang dapat diterima dari toleransi sebenarnya tergantung pada bidang aplikasi.
Meskipun toleransi ditentukan oleh pelanggan, mesin biasanya menentukan toleransi standarnya dan toleransi terkecil yang mungkin.
Faktor yang Mempengaruhi Toleransi Pemrosesan
Material: Material berperilaku berbeda di bawah tekanan, dan beberapa material lebih mudah diproses dari yang lain. Properti material ini harus dipertimbangkan saat menentukan toleransi.
Jenis Pemrosesan: Metode pemrosesan yang digunakan akan secara signifikan mempengaruhi toleransi yang mungkin dari bagian akhir, karena beberapa proses lebih presisi dari yang lain.
Plating dan Finishing: Saat menentukan ukuran dan toleransi bagian, proses plating atau finishing apa pun harus dipertimbangkan. Meskipun plating dan finishing akan menambahkan sejumlah kecil material ke permukaan bagian, jumlah kecil ini masih akan mengubah ukuran produk akhir, jadi harus dipertimbangkan sebelum produksi.
Biaya: Toleransi harus presisi, tetapi tidak boleh melebihi toleransi yang diperlukan, karena mendapatkan toleransi yang lebih ketat lebih mahal. (How To Reduce Machining Cost)
Pentingnya Toleransi
Produsen saat ini memerlukan toleransi yang ketat untuk memastikan bahwa produk atau sistem mereka mudah dirangkaikan dan melakukan fungsi yang diperlukan dengan penyesuaian minimal. Dari material bagian hingga proses pemrosesan yang digunakan, berbagai faktor dapat menyebabkan perbedaan. Oleh karena itu, insinyur menetapkan toleransi pemrosesan pada bagian selama proses desain, dan toleransi pada akhirnya adalah salah satu faktor paling penting dalam proses dari papan gambar hingga produk akhir.
Produsen saat ini memerlukan toleransi yang ketat untuk memastikan bahwa produk atau sistem mereka mudah dirangkaikan dan melakukan fungsi yang diperlukan dengan penyesuaian minimal. Spesifikasi desain yang benar dapat mengurangi waktu produksi dan mengurangi biaya pelanggan.
Hubungan Antara Presisi, Akurasi dan Toleransi
Presisi tinggi tidak berarti akurasi tinggi, dan bahkan jika pengukuran akurat. Akurasi maksimum dan toleransi ketat tidak diperlukan untuk setiap bagian, karena mereka berarti lebih banyak investasi biaya dan waktu. Mesin CNC modern dan alat pemotongan cukup akurat untuk sebagian besar proyek.
Sangat intuitif untuk melihat hubungan melalui gambar berikut.
Kami harap Anda telah memahami istilah – akurasi, presisi, dan toleransi yang digunakan dalam pemrosesan CNC. Pemahaman istilah ini akan membuat Anda lebih percaya diri saat berbicara dengan layanan pemrosesan apa pun.
Pelajari lebih lanjut tentang SANS Machining, produk dan layanan kami atau dapatkan penawaran proyek kustom dengan menghubungi kami hari ini!
