Menguasai Pemesinan: Proses, Alat, dan Aplikasi

Pemesinan adalah teknik pengaturan pengurangan bahan yang memotong bahan (biasanya logam) menjadi bentuk dan ukuran akhir yang ditentukan. Manufaktur pengurangan merujuk pada prosedur yang memiliki pola umum ini, berbeda dengan manufaktur penambahan, yang melibatkan penambahan bahan yang terkontrol. Makna tepat dari elemen "terkontrol" dalam frase ini bervariasi, meskipun sering kali melibatkan penggunaan alat mesin.

Pemesinan digunakan untuk membuat banyak barang logam, tetapi juga dapat digunakan untuk membuat bahan lain seperti kayu, plastik, keramik, dan komposit. Tukang mesin adalah orang yang spesialis dalam pemesinan. Bengkel mesin adalah ruang, gedung, atau perusahaan tempat pemesinan dilakukan. Kontrol numerik komputer (CNC), yang menggunakan komputer untuk mengontrol gerakan dan operasi bubut, bor, dan alat pemotong lainnya, digunakan untuk banyak pemesinan modern. Ini meningkatkan efisiensi dengan memungkinkan mesin CNC berjalan tanpa pengawasan, mengurangi biaya tenaga kerja untuk bengkel mesin.

Dalam artikel ini, Anda akan mengetahui definisi, aplikasi, tujuan dan fungsi, diagram, jenis, operasi, cara kerja, kelebihan, dan kekurangan proses pemesinan. Anda juga akan diperkenalkan dengan istilah alat mesin.

Apa itu proses pemesinan?

Pemesinan adalah proses membentuk dan mensize bahan menjadi bentuk dan ukuran tertentu. Biasanya, pemesinan berkaitan dengan pengolahan logam, meskipun juga dapat merujuk pada pembuatan kayu, plastik, keramik, batu, dan bahan lain. Jika Anda memiliki bahan baku yang ingin Anda cetak ke dalam bentuk tertentu untuk tujuan tertentu, Anda akan menggunakan prosedur pemesinan untuk melakukannya. Segel baut, bagian kendaraan, flanging, mata bor, plak, dan berbagai peralatan serta benda lain yang digunakan di berbagai industri adalah contoh produk pemesinan.

Pemesinan juga dapat dilihat sebagai teknik finishing yang penting di mana tugas-tugas dibuat ke dimensi dan finishing permukaan yang sesuai dengan secara bertahap menghilangkan bahan berlebih dari kosongan yang disiapkan dalam bentuk irisan menggunakan alat potong yang didorong melalui permukaan kerja. Alat mesin adalah peralatan yang didorong daya yang menghilangkan bahan tambahan dalam bentuk irisan untuk mensize, membentuk, dan memproses produk ke akurasi yang diinginkan. Mesin Bubut, Mesin Bor, Mesin Gerinda, Mesin Penggerus, dan sebagainya. Ini adalah contoh alat mesin. Akhirnya, untuk menghilangkan bahan permukaan benda kerja, alat potong digunakan. Untuk melakukan operasi, alat harus lebih keras dari benda kerja. Alat potong dibagi menjadi dua kategori; titik tunggal dan multi-titik.

Tujuan

Sebagian besar komponen teknis, seperti gigi, bearing, kopling, baut, dan segel, membutuhkan keakuratan dimensi dan bentuk serta finishing permukaan yang baik untuk berfungsi dengan baik. Melakukan teknik seperti cetak dan taipa, misalnya, tidak dapat mencapai akurasi dan finishing yang diperlukan. Kosongan yang disiapkan ini, dikenal sebagai blank, memerlukan semi-finishing dan finishing, yang dicapai melalui pemesinan dan gerinda. Penggerinda pada dasarnya sama dengan pemesinan. Pemesinan dengan tingkat keakuratan dan finishing yang tinggi memungkinkan produk untuk • memenuhi persyaratan fungsional • meningkatkan performa • memperpanjang umur pakainya.

Diagram alat mesin ada di bawah.

Jenis proses pemesinan

Proses pemesinan dikategorikan menjadi dua; pemesinan konvensional dan non-konvensional.

Pemesinan konvensional:

Proses pemesinan konvensional adalah proses di mana pemesinan dilakukan dengan cara tradisional, yaitu tanpa menggunakan metode apa pun yang canggih. Akibatnya, metode pemesinan ini juga dikenal sebagai pemesinan tradisional. Alat potong tajam, seperti alat penyempit di mesin bubut untuk menyempit, digunakan dalam teknik ini untuk pemesinan. Berikut adalah jenis-jenis proses pemesinan konvensional dan operasinya:

Mesin Bubut

Mesin pemutaran logam horizontal, sering dikenal sebagai mesin bubut mesin, adalah yang paling penting dari semua alat mesin. Banyak prinsip mekanika intinya termasuk dalam desain alat mesin lainnya, menjadikannya bapak dari semua alat mesin lainnya. Mesin bubut mesin adalah alat mesin sederhana yang dapat digunakan untuk berbagai operasi termasuk pemutaran, permukaan, dan pemboran. Ini memutar dan membor dengan alat potong titik tunggal. Prosedur pemutaran mencakup pemutaran bentuk silinder lurus atau menyempit, lubang, bahu, dan baut ulir, serta permukaan datar pada ujung potongan silinder, dan melibatkan pemotongan logam ekstra dari diameter luar benda kerja dalam bentuk irisan. Sebagian besar operasi pembuatan lubang umum, seperti bor, bor dalam, reaming, bor berdiameter lebih besar, bor tengkorak, dan pembuatan ulir dengan alat titik tunggal atau sekrup, termasuk dalam operasi silinder internal.

Mesin Gerinda

Mesin gerinda menggunakan roda abrasif berputar, juga dikenal sebagai roda gerinda atau sabuk abrasif, untuk menghilangkan irisan mikro dari bagian logam. Penggerinda adalah yang paling tepat dari semua teknik pemesinan dasar. Item keras atau lunak digerinda ke toleransi plus atau minus 0,0001 inci menggunakan mesin gerinda modern (0,0025 milimeter).

Penggerus dan Penggerus Datar

Alat titik tunggal digunakan untuk memesin permukaan datar, lubang, bahu, T-slot, dan permukaan sudut selama operasi penggerusan dan perencanaan. Penggerus terbesar dapat memproses komponen hingga 36 inci panjang dan memiliki cakram pemotong 36 inci. Alat potong penggerus goyah-goyah, memotong pada gerakan maju dan secara otomatis memasukkan benda kerja menuju alat pada gerakan kembali.

Mesin Frais

Dalam jenis proses pemesinan ini, benda kerja dimasukkan terhadap alat pemotong yang berputar yang disebut pemotong frais di mesin frais, yang memotong logam. Untuk berbagai operasi frais, pemotong dengan berbagai bentuk dan ukuran tersedia. Permukaan datar, lubang, bahu, permukaan miring, sisik burung, dan T-slot semuanya dipotong dengan mesin frais. Untuk memotong bentuk cekung dan lubang konveks, membundar sudut, dan memotong gigi gigi, berbagai pemotong gigi bentuk digunakan.

Mesin Bor

Mesin bor, juga dikenal sebagai bor tekan, menggunakan bor tulir untuk membuat lubang dalam logam. Mereka juga menggunakan berbagai alat potong lain untuk melakukan operasi pembuatan lubang dasar seperti reaming, bor dalam, bor berdiameter lebih besar, bor tengkorak, dan pembuatan ulir internal dengan alat pemotong ulir.

Pres

Pemotongan, pemotong cetak, pembentuk, tarik, lentur, taipa, koin, membesar, flanging, memerah, dan palu adalah beberapa operasi yang digunakan untuk membuat bagian logam. Semua operasi ini memerlukan pres yang memiliki ram yang dapat digerakkan yang dapat ditekan terhadap sandaran atau basis. Gravitasi, koneksi mekanis, sistem hidrolik atau pneumatik semuanya dapat digunakan untuk memberi daya pada ram yang bergerak.

Pemesinan non-konvensional:

Proses pemesinan tradisional didasarkan pada ide bahwa alat lebih keras dari benda kerja. Namun, beberapa bahan terlalu keras atau rapuh untuk diproses menggunakan proses tradisional. Misalnya, penggunaan alloy nikel dan titan yang sangat keras di mesin penerbangan telah memicu minat terhadap teknik pemesinan non-tradisional, terutama "metode listrik". Berikut adalah berbagai jenis teknik pemesinan non-konvensional:

Pemesinan Sinar Elektron (EBM)

EBM dapat memotong lubang sekecil 0,001 inci (0,025 mm) diameter atau slot sempit 0,001 inci dalam bahan dengan tebal hingga 0,250 inci (6,25 milimeter). Di sektor semiconductor, EBM juga digunakan sebagai alternatif untuk metode produksi optik cahaya.

Pemesinan Discharge Listrik (EDM)

Elektroda dan benda kerja diendapkan dalam cairan dielektrik, dan mekanisme pemeliharaan menjaga celah spark antara elektroda dan benda kerja sebesar 0,0005 hingga 0,020 inci (0,013 hingga 0,5 milimeter). Partikel dihilangkan saat discharge spark melelehkan atau menguapkan partikel kecil dari benda kerja, dan elektroda maju. Prosedur ini digunakan untuk memesin cetakan, cetakan, lubang, slot, dan rongga dengan bentuk apa pun. Akurat tetapi lambat.

Pemesinan Elektrokimia (ECM)

ECM mereplikasi elektroplating secara terbalik. Dalam proses ini, logam terlarut dari benda kerja dengan arus langsung pada tingkat yang dikontrol dalam sel elektrolitik. Anoda benda kerja diproses menjadi bentuk komplementer saat satu elektroda mendekati yang lain untuk menjaga jarak yang konsisten. Kekurangan aus alat dan kemampuan untuk memproses benda kerja yang lebih keras dengan katoda alat yang lebih lunak adalah dua keuntungan ECM. ECM digunakan di industri mesin penerbangan dan otomotif untuk membuang burr, bor lubang kecil, dan memesin palang turbin yang sangat keras, di antara hal lain.

Pemesinan Sinar Ion (IBM)

IBM digunakan di industri semiconductor dan produksi lensa asferik karena memungkinkan pemesinan presisi hampir pada semua bahan. Membuat tekstur permukaan untuk meningkatkan adhesi, menghasilkan permukaan atomik bersih pada perangkat seperti cermin laser, dan mengubah tebal lapisan tipis adalah semua contoh bagaimana teknologi ini digunakan.

Pemesinan Laser (LM)

LM adalah teknik untuk memotong logam atau bahan refraktori yang melibatkan melelehkan dan menguapkan bahan dengan sinar laser intens. Bor dengan laser digunakan untuk memotong lubang mikro (0,005 hingga 0,05 inci [0,13 hingga 1,3 milimeter]) dalam bahan yang terlalu keras untuk diproses menggunakan metode standar, meskipun ini borak energi karena bahan harus dilelehkan dan diuapkan untuk dihilangkan.

Pemesinan Arc Plasma (PAM)

Sebagian besar logam, termasuk yang tidak dapat dipotong dengan sukses dengan lampu oksiasetilen, dapat dipotong dengan metode ini. Teknik PAM telah digunakan untuk memotong alloy aluminium hingga enam inci (15 sentimeter) tebal dan stainless steel hingga empat inci (10 sentimeter) tebal menggunakan lampu beban berat. Pemotong profil plat datar, pemotong lubang stainless steel, dan pemutaran logam keras besar pada mesin bubut adalah semua aplikasi untuk prosedur ini.

Metode lain dari proses pemesinan non-konvensional meliputi:

• Pemesinan Ultrasonik (USM)
• Pemesinan Kimia (CHM)
• Pemesinan Fotokimia (PCM)
• Pemesinan Jet Air

Tonton video di bawah untuk mempelajari cara kerja proses pemesinan:

Kelebihan dan kekurangan proses pemesinan konvensional dan non-konvensional

Kelebihan pemesinan konvensional

Berikut adalah beberapa manfaat dari proses pemesinan.

• Sangat sulit untuk mendapatkan tingkat finishing permukaan yang tinggi.
• Pemesinan dilakukan pada berbagai bahan, termasuk kayu, plastik, komposit, dan keramik.
• Baut ulir, tepi yang sangat lurus, lubang bundar yang akurat, dan aspek geometris lainnya semua dapat dicapai.
• Keakuratan dimensi sangat baik.

Kekurangan pemesinan konvensional

Berikut adalah keterbatasan dari proses pemesinan.

• Efisiensi operator menentukan keakuratan komponen yang dihasilkan.
• Pembuatan kurang konsisten. Akibatnya, inspeksi lengkap komponen diperlukan.
• Persyaratan operator menurunkan tingkat output.
• Masalah tenaga kerja akan parah karena volume tenaga kerja yang besar terlibat.
• Membuat bentuk kompleks seperti komponensi Kelengkungan Parabolik dan Kelengkungan Kubik adalah sulit.
• Modifikasi desain yang sering dilakukan komponen tidak dapat diakomodasi dalam tata letak saat ini.

Kelebihan proses pemesinan non-konvensional

Berikut adalah manfaat dari metode pemesinan konvensional:

• Memiliki tingkat presisi dan finishing permukaan yang tinggi.
• Karena tidak ada alat fisik yang digunakan, tidak ada aus alat.
• Mereka tidak membuat irisan, apalagi irisan mikro.
• Dalam operasi, ini lebih tenang.
• Mudah untuk diotomatisasi.
• Mampu memesin bentuk kompleks apa pun.

Kekurangan proses pemesinan non-konvensional

Berikut adalah keterbatasan pemesinan non-konvensional:

• Biaya awal atau setup tinggi.
• Tenaga kerja dengan tingkat kemampuan tinggi diperlukan.
• Tingkat pengurangan logam lebih rendah.
• Pemesinan memerlukan lebih banyak daya.
• Tidak hemat biaya untuk produsen skala besar.

Kesimpulan

Proses pemesinan atau alat mesin dikategorikan menjadi proses konvensional dan non-konvensional. Non-konvensional hanyalah cara baru pemesinan sementara konvensional adalah metode lama pemesinan yang kami daftarkan ke pemutaran, bor, gerinda, penggerus, perencanaan, dll. Itu saja untuk artikel ini di mana definisi, aplikasi, tujuan, diagram, jenis, operasi, kelebihan, dan kekurangan proses pemesinan dibahas.

Saya harap Anda mendapat banyak manfaat dari pembacaan, jika iya, silakan bagikan dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa!