Apa itu Mesin CNC?

Apa itu Mesin CNC?

CNC 101: Istilah CNC adalah singkatan dari 'kontrol numerik komputer', danDefinisi pemesinan CNC adalah bahwa ini adalah proses manufaktur subtraktif yang biasanya menggunakan kontrol terkomputerisasi dan peralatan mesin untuk menghilangkan lapisan material dari potongan stok—yang dikenal sebagai blanko atau benda kerja—dan menghasilkan bagian yang dirancang khusus. Proses ini cocok untuk berbagai bahan, termasuk logam,plastik, kayu,kaca, busa, dan komposit, dan dapat diterapkan di berbagai industri, sepertimesin CNC besar, permesinan suku cadang dan prototipe untuk telekomunikasi, danbagian luar angkasa mesin CNC, yang memerlukan toleransi lebih ketat dibandingkan industri lainnya. Perhatikan bahwa ada perbedaan antara definisi pemesinan CNC dan definisi mesin CNC—yang satu adalah proses dan yang lainnya adalah mesin. Mesin CNC (terkadang salah disebut sebagai mesin C dan C) adalah mesin yang dapat diprogram yang mampu melakukan operasi pemesinan CNC secara mandiri.

Pemesinan CNC sebagai proses dan layanan manufaktur tersedia di seluruh dunia. Anda dapat dengan mudah menemukannyaLayanan pemesinan CNC di Eropa, serta di Asia, Amerika Utara, dan tempat lain di seluruh dunia.

Proses manufaktur yang subtraktif, sepertipemesinan CNC, sering kali disajikan secara kontrasproses manufaktur aditif, seperti pencetakan 3D, atau proses manufaktur formatif, seperticetakan injeksi cair . Sementara proses subtraktif menghilangkan lapisan material dari benda kerja untuk menghasilkan bentuk dan desain khusus, proses aditif merakit lapisan material untuk menghasilkan bentuk yang diinginkan, dan proses formatif mengubah bentuk dan memindahkan material stok ke bentuk yang diinginkan. Sifat otomatis permesinan CNC memungkinkan produksi dengan presisi tinggi dan akurasi tinggi, suku cadang sederhana, dan hemat biaya saat memenuhi proses produksi satu kali dan volume sedang. Namun, meskipun pemesinan CNC menunjukkan keunggulan tertentu dibandingkan proses manufaktur lainnya, tingkat kompleksitas dan kerumitan yang dapat dicapai untuk desain komponen dan efektivitas biaya dalam memproduksi komponen kompleks masih terbatas.

Meskipun setiap jenis proses manufaktur memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, artikel ini berfokus pada proses pemesinan CNC, menguraikan dasar-dasar proses, dan berbagai komponen serta perkakas mesin CNC. Selain itu, artikel ini mengeksplorasi berbagai operasi pemesinan CNC mekanis dan menyajikan alternatifnyaProses pemesinan CNC.

Ikhtisar Proses Pemesinan CNC

Berkembang dari proses pemesinan kontrol numerik (NC).yang menggunakan kartu pita berlubang, pemesinan CNC adalah proses manufaktur yang memanfaatkanpengendalian yang terkomputerisasi untuk mengoperasikan dan memanipulasi mesin dan alat pemotong untuk membentuk material stok—misalnya, logam, plastik, kayu, busa, komposit, dll.—menjadi suku cadang dan desain khusus. Meskipun proses pemesinan CNC menawarkan beragam kemampuan dan pengoperasian, prinsip dasar prosesnya sebagian besar tetap sama. Proses dasar pemesinan CNC meliputi tahapan sebagai berikut:

• Merancang model CAD
• Mengonversi file CAD ke program CNC
• Mempersiapkan mesin CNC
• Melaksanakan operasi pemesinan

• Desain Model CAD

  Proses pemesinan CNC dimulai dengan pembuatan desain CAD bagian padat 3D vektor atau 3D baik secara internal atau secara langsung.Perusahaan jasa desain CAD/CAM.Perangkat lunak desain berbantuan komputer (CAD).memungkinkan perancang dan produsen untuk menghasilkan model atau rendering suku cadang dan produk mereka beserta spesifikasi teknis yang diperlukan, seperti dimensi dan geometri, untuk memproduksi suku cadang atau produk tersebut.

  Desain untuk komponen mesin CNC dibatasi oleh kemampuan (atau ketidakmampuan) mesin dan perkakas CNC. Misalnya, sebagian besar perkakas mesin CNC berbentuk silinder sehingga geometri komponen yang dimungkinkan melalui proses pemesinan CNC terbatas karena perkakas tersebut menghasilkan bagian sudut melengkung. Selain itu, sifat material yang sedang dikerjakan, desain perkakas, dan kemampuan menahan kerja alat berat semakin membatasi kemungkinan desain, seperti ketebalan komponen minimum, ukuran komponen maksimum, serta penyertaan dan kompleksitas rongga dan fitur internal.

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

  Tabel Toleransi Pemesinan CNC

  Saat menentukan suku cadang ke bengkel mesin, penting untuk menyertakan toleransi yang diperlukan. Meskipun mesin CNC sangat akurat, mesin ini masih menyisakan sedikit variasi antara duplikat bagian yang sama, umumnya sekitar + atau – 0,005 in (0,127 mm), yang kira-kira dua kali lebar rambut manusia. Untuk menghemat biaya, pembeli sebaiknya hanya menentukan toleransi pada area bagian yang harus sangat akurat karena akan bersentuhan dengan bagian lain. Meskipun terdapat toleransi standar untuk berbagai tingkat pemesinan (seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah), tidak semua toleransi sama. Jika, misalnya, suatu bagian sama sekali tidak boleh lebih besar dari hasil pengukuran, maka bagian tersebut mungkin memiliki toleransi tertentu sebesar +0,0/-0,5 untuk menunjukkan bahwa bagian tersebut dapat sedikit lebih kecil, namun tidak boleh lebih besar di area tersebut.

  Tabel 1: Toleransi Linier pada Pemesinan CNC

  

Konversi File CAD

File desain CAD yang diformat dijalankan melalui sebuah program, biasanya perangkat lunak manufaktur berbantuan komputer (CAM), untuk mengekstrak geometri komponen dan menghasilkan kode pemrograman digital yang akan mengontrol mesin CNC dan memanipulasi perkakas untuk menghasilkan komponen yang dirancang khusus.

Mesin CNC menggunakan beberapabahasa pemrograman, termasukkode-GDankode-M . Bahasa pemrograman CNC yang paling terkenal,umumataukode geometris, disebut sebagaikode-G , mengontrol kapan, di mana, dan bagaimana peralatan mesin bergerak—misalnya, kapan harus menghidupkan atau mematikan, seberapa cepat perjalanan ke lokasi tertentu, jalur apa yang harus diambil, dll.—di seluruh benda kerja. Kode fungsi lain-lain, disebut sebagai kode-M, mengontrol fungsi tambahan mesin, seperti mengotomatiskan pelepasan dan penggantian penutup mesin masing-masing pada awal dan akhir produksi.

Setelah program CNC dibuat, operator memuatnya ke mesin CNC.

Pengaturan mesin

Sebelum operator menjalankan program CNC, mereka harus mempersiapkan mesin CNC untuk dioperasikan. Persiapan ini termasuk menempelkan benda kerja langsung ke dalam mesinspindel mesin, atau ke dalam mesinsampai jumpa lagiatau perangkat penahan kerja serupa, dan memasang perkakas yang diperlukan, sepertimata bordan pabrik akhir, ke komponen mesin yang tepat.

Setelah mesin siap sepenuhnya, operator dapat menjalankan program CNC.

Eksekusi Operasi Pemesinan

Program CNC bertindak sebagai instruksi untuk mesin CNC; ia mengirimkan perintah mesin yang mendiktekan tindakan dan pergerakan perkakas ke komputer terintegrasi mesin, yang mengoperasikan dan memanipulasi perkakas mesin. Memulai program akan meminta mesin CNC untuk memulai proses pemesinan CNC, dan program akan memandu mesin sepanjang proses saat menjalankan operasi mesin yang diperlukan untuk menghasilkan suku cadang atau produk yang dirancang khusus.

Proses pemesinan CNC dapat dilakukan sendiri—jika perusahaan berinvestasi dalam memperoleh dan memelihara peralatan CNC mereka sendiri—atau dialihdayakan ke perusahaan khusus.Penyedia layanan permesinan CNC.

Jenis Operasi Pemesinan CNC

Pemesinan CNC adalah proses manufaktur yang cocok untuk berbagai industri, termasuk otomotif,luar angkasa, konstruksi, dan pertanian, serta mampu menghasilkan berbagai produk, seperti rangka mobil, peralatan bedah, mesin pesawat terbang,roda gigi , dan peralatan tangan dan berkebun. Prosesnya mencakup beberapa operasi pemesinan berbeda yang dikendalikan komputer—termasuk proses mekanis, kimia, listrik, dan termal—yang menghilangkan material yang diperlukan dari benda kerja untuk menghasilkan komponen atau produk yang dirancang khusus. Meskipun proses pemesinan kimia, listrik, dan termal dibahas di bagian selanjutnya, bagian ini mengeksplorasi beberapa operasi pemesinan mekanis CNC yang paling umum, termasuk:

• Pengeboran
• Penggilingan
• Berbalik

Pengeboran CNC

Pengeboran adalah proses pemesinan yang menggunakan multi titikmata bor untuk menghasilkan lubang silinder pada benda kerja. Di dalamPengeboran CNC , biasanya mesin CNC mengumpankan mata bor yang berputar secara tegak lurus terhadap bidang permukaan benda kerja, yang menghasilkan lubang-lubang yang sejajar secara vertikal dengan diameter yang sama dengan diameter mata bor yang digunakan untuk operasi pengeboran. Namun, operasi pengeboran sudut juga dapat dilakukan melalui penggunaan konfigurasi mesin khusus dan perangkat penahan kerja. Kemampuan operasional proses pengeboran antara lainmelawan membosankan, countersinking, reaming, danpenyadapan.

Penggilingan CNC

Penggilingan adalah proses pemesinan yang menggunakan alat pemotong multi titik yang berputar untuk menghilangkan material dari benda kerja. Di dalamPenggilingan CNC , mesin CNC biasanya mengumpankan benda kerja ke pahat dengan arah yang sama dengan putaran pahat, sedangkan pada penggilingan manual, mesin mengumpankan benda kerja dengan arah yang berlawanan dengan putaran pahat. Kemampuan operasional proses milling meliputi face milling—memotong permukaan yang dangkal, datar, dan rongga dengan dasar datar ke dalam benda kerja—dan peripheral milling—memotong rongga yang dalam, seperti slot dan ulir, ke dalam benda kerja.

Pembubutan CNC

Pembubutan CNC dan Pemesinan Multi-Spindel – Kredit Gambar: Buell Automatics

Pembubutan adalah proses pemesinan yang menggunakan alat pemotong satu titik untuk menghilangkan material dari benda kerja yang berputar. Di dalamPembubutan CNC, mesin—biasanya amesin bubut CNC —memasukkan pahat pemotong dalam gerakan linier di sepanjang permukaan benda kerja yang berputar, menghilangkan material di sekeliling keliling hingga diameter yang diinginkan tercapai, untuk menghasilkan bagian silinder dengan fitur eksternal dan internal, seperti slot, lancip, dan ulir. Kemampuan operasional proses pembubutan antara lainmembosankan, menghadap, alur, danpemotongan benang . Jika menyangkut pabrik CNC vs. mesin bubut, penggilingan, dengan alat pemotongnya yang berputar, bekerja lebih baik untuk bagian yang lebih kompleks. Namun, mesin bubut, dengan benda kerja berputar dan alat pemotong stasioner, bekerja paling baik untuk pembuatan bagian bulat yang lebih cepat dan akurat.