Pernahkah Anda bertanya-tanya, bagaimana komponen logam yang rumit dibuat secara presisi? Pemesinan CNC adalah jawabannya. Artikel ini menjelaskan bagaimana alat yang dikendalikan komputer membentuk bahan seperti logam menjadi komponen yang rumit dengan akurasi dan efisiensi yang tinggi. Anda akan menemukan jenis-jenis mesin CNC, kelebihan dan kekurangannya, serta langkah-langkah terperinci yang terlibat dalam proses pemesinan CNC. Pada akhirnya, Anda akan memahami mengapa pemesinan CNC sangat penting untuk manufaktur modern dan bagaimana mesin ini memastikan kualitas dan presisi dalam menciptakan segala sesuatu mulai dari suku cadang dirgantara hingga perangkat medis.
Numerical Control (NC) mengacu pada metode pengendalian pergerakan dan operasi pemrosesan peralatan mesin dengan menggunakan informasi digital. Peralatan Mesin Kontrol Numerik, sering disingkat peralatan mesin NC, adalah peralatan mesin yang dilengkapi dengan sistem NC. Computerized Numerical Control (CNC) adalah metode di mana komputer serba guna secara langsung mengontrol pergerakan dan operasi pemrosesan peralatan mesin.
Dengan mengubah program kontrol yang sesuai, fungsi kontrol sistem CNC dapat diubah tanpa mengubah sirkuit perangkat keras, sehingga membuat sistem CNC sangat serbaguna dan fleksibel. Inilah arah pengembangan teknologi NC, dan sudah diterapkan secara luas dalam produksi.
Pemesinan Kontrol Numerik mengacu pada metode pemrosesan komponen pada peralatan mesin NC. Proses pemesinan peralatan mesin NC umumnya konsisten dengan pemrosesan peralatan mesin tradisional, tetapi karena karakteristik unik pemesinan NC, ada perubahan penting dalam proses pemesinan NC dibandingkan dengan proses pemesinan pada umumnya.
Pemesinan CNC mengacu pada pembuatan dan pemrosesan komponen dan produk yang dikendalikan oleh komputer. Pemesinan ini melibatkan penggunaan peralatan mesin kontrol numerik komputer (CNC) untuk secara otomatis menghilangkan material berlebih dari benda kerja dengan memproses dan menyesuaikannya.
Logam adalah bahan yang paling umum digunakan dalam pemesinan CNC, dan hasil akhirnya adalah produk jadi atau suku cadang.
Proses ini dikenal sebagai manufaktur subtraktif, dan aplikasi komputer digunakan untuk mengontrol gerakan alat mesin untuk pemesinan CNC yang lebih baik. Jenis dan proses pemrosesan yang paling umum untuk Mesin CNC Alat-alat tersebut meliputi milling, turning, grinding, dan EDM.
Penggilingan menggunakan pemotong rotari untuk menghilangkan material dari permukaan benda kerja dengan menggerakkan 3, 4, atau 5 sumbu. Proses ini digunakan untuk memproses dengan cepat bentuk geometris yang rumit dan bagian presisi dengan logam dengan memotong atau memotong benda kerja.
Pembubutan, di sisi lain, melibatkan penggunaan mesin bubut untuk membuat komponen dengan fitur silinder. Benda kerja berputar pada poros dan bersentuhan dengan presisi alat pemutar untuk membentuk tepi melingkar, lubang radial dan aksial, alur, dan lekukan.
Dibandingkan dengan pemesinan mesin tangan tradisional, pemesinan CNC jauh lebih cepat, dengan akurasi dimensi yang tinggi dan kesalahan yang minimal. Produk jadi memenuhi kode komputer desain.
Manufaktur CNC dapat digunakan untuk membuat produk dan komponen akhir, tetapi biasanya hemat biaya hanya untuk produksi jangka pendek dalam jumlah kecil, sehingga menjadikannya metode pembuatan prototipe cepat yang ideal.
Penggilingan NC adalah proses yang menggunakan pemotong putar untuk menghilangkan material. Benda kerja dapat tetap diam sementara pahat bergerak ke atasnya atau masuk ke alat mesin pada sudut yang telah ditentukan.
Kerumitan dan kecepatan proses pembentukan bergantung pada jumlah sumbu bergerak yang dimiliki mesin. Semakin banyak sumbu yang dimiliki mesin, semakin cepat dan rumit prosesnya.
Penggilingan NC 3-sumbu masih menjadi salah satu proses pemesinan yang paling banyak digunakan dan populer.
Dalam 3-pemesinan sumbubenda kerja tetap diam, dan pemotong rotari memotong sepanjang sumbu X, Y, dan Z.
Metode pemesinan ini relatif sederhana dan dapat menghasilkan produk dengan struktur yang sederhana. Namun, metode ini tidak cocok untuk pemesinan geometri yang kompleks atau produk dengan komponen yang rumit.
Karena pemotongan hanya dapat dilakukan pada tiga sumbu, maka kecepatan pemrosesan mungkin lebih lambat daripada 4-sumbu atau pemesinan NC 5-sumbu. Hal ini karena benda kerja mungkin perlu diposisikan ulang secara manual untuk mencapai bentuk yang diinginkan.
Penggilingan NC 4-sumbu menambahkan sumbu keempat ke gerakan alat pemotongmemungkinkan rotasi di sekitar sumbu X.
Metode ini melibatkan penggunaan empat sumbu: sumbu X, sumbu Y, sumbu Z, dan sumbu A (berputar di sekitar sumbu X).
Sebagian besar mesin CNC 4-sumbu juga memiliki kemampuan untuk memutar benda kerja, yang dikenal sebagai sumbu B. Hal ini memungkinkan mesin berfungsi baik sebagai mesin frais maupun mesin bubut.
Jika Anda membutuhkan pengeboran di sisi bagian atau di permukaan silinder, pemesinan CNC 4-sumbu adalah pilihan yang ideal.
Hal ini secara signifikan meningkatkan proses pemesinan dan mencapai akurasi yang tinggi dalam pemesinan.
Penggilingan NC 5-sumbu memiliki sumbu rotasi tambahan dibandingkan dengan penggilingan NC 4-sumbu.
Sumbu kelima biasanya adalah sumbu B, yang berputar pada sumbu Y.
Beberapa mesin CNC 5-sumbu juga memungkinkan rotasi benda kerja, yang dikenal sebagai sumbu B atau sumbu C.
Karena keserbagunaan yang tinggi dari pemesinan NC 5-sumbu, mesin ini sering digunakan untuk membuat komponen yang rumit dan presisi, seperti komponen medis seperti tungkai atau tulang buatan, komponen ruang angkasa, titanium suku cadang, suku cadang mekanik minyak dan gas, produk militer, dan banyak lagi.
Proses pemesinan CNC yang lengkap mencakup langkah-langkah berikut: analisis proses berdasarkan gambar pemrosesan bagian, penentuan rencana pemesinan, parameter proses, dan data perpindahan; menulis lembar program pemrosesan bagian dengan kode dan format program yang ditentukan; input atau transmisi program; operasi uji coba, simulasi jalur pahat, dll., dari input program pemesinan atau ditransmisikan ke unit NC; operasi otomatis alat mesin melalui operasi yang benar, pemotongan uji coba sampel pertama; inspeksi bagian yang diproses.
Program pemesinan CNC adalah urutan instruksi yang menggerakkan perkakas mesin NC untuk melakukan pemesinan, dan merupakan perangkat lunak aplikasi perkakas mesin NC. Tugas utama pemrograman CNC meliputi analisis gambar bagian, desain proses, perencanaan rute pemesinan, dan penentuan fungsi alat bantu perkakas mesin. Ini adalah tahap penting dalam pemesinan CNC.
Isi dan langkah-langkah pemrograman CNC ditunjukkan di bawah ini:
Analisis gambar bagian -> Tentukan rute proses untuk pemrosesan -> Perhitungan jalur pahat -> Penulisan program -> Input program -> Verifikasi program dan uji coba pemotongan
Metode kompilasi program NC mencakup pemrograman manual dan pemrograman otomatis.
1) Pemrograman manual mengacu pada metode pemrograman di mana seluruh proses, mulai dari menganalisis gambar komponen, merumuskan prosedur proses, menghitung lintasan gerak pahat, menulis lembar program pemrosesan komponen, menyiapkan media kontrol hingga pengecekan program, semuanya diselesaikan secara manual. Untuk part dengan bentuk geometris yang tidak terlalu rumit, perhitungan yang sederhana, dan program pemesinan yang sedikit, penulisan manual mudah diterapkan.
Pemrograman manual adalah dasar untuk menyusun program pemesinan dan juga merupakan metode utama untuk debugging pemesinan di tempat pada peralatan mesin NC. Ini adalah keterampilan dasar yang harus dikuasai oleh operator peralatan mesin.
Untuk bagian dengan bentuk yang rumit, seperti bagian dengan kurva non-lingkaran dan kontur kurva tabular, pemrograman manual membosankan, volume program sangat besar, kemungkinan kesalahan tinggi, efisiensinya rendah, dan pemrograman manual tidak sesuai dengan tugas, sehingga pemrograman otomatis harus diadopsi.
2) Pemrograman otomatis mengacu pada metode di mana sebagian besar atau sebagian dari pekerjaan penulisan program untuk peralatan mesin NC dilakukan oleh komputer. Pemrograman otomatis mengurangi intensitas tenaga kerja pemrogram, meningkatkan efisiensi dan kualitas pemrograman, dan memecahkan masalah pemrograman komponen kompleks yang tidak dapat ditangani oleh pemrograman manual.
Tergantung pada berbagai cara input informasi dan metode pemrosesan, metode pemrograman otomatis terutama dibagi ke dalam pemrograman bahasa dan pemrograman interaktif grafis.
Pemrograman bahasa menggunakan bahasa tingkat tinggi tertentu untuk menentukan bentuk geometris bagian dan jalur pemakanan, dengan komputer menyelesaikan perhitungan geometris yang rumit, atau memilih alat, perlengkapan, dan jumlah pemotongan melalui basis data teknologi. Sistem pemrograman NC yang lebih terkenal meliputi APT (Automatically Programmed Tools).
Pemrograman bahasa tidak memberikan deskripsi intuitif tentang bentuk geometris bagian, ini adalah metode pemrograman awal yang digunakan oleh peralatan mesin NC, dan secara bertahap telah digantikan oleh metode pemrograman interaktif grafis.
Pemrograman interaktif grafis didasarkan pada perangkat lunak CAD/CAM tertentu, di mana definisi grafis pemesinan dan pengaturan parameter proses diselesaikan melalui interaksi manusia-komputer, dan kemudian perangkat lunak pemrograman secara otomatis memproses untuk menghasilkan lintasan pahat dan program pemesinan CNC.
Pemrograman interaktif grafis saat ini merupakan metode yang paling umum digunakan, dengan sistem perangkat lunak yang umum termasuk Mastercam, UG, Pro/E, dan sistem pemrograman CNC lainnya.
Dibandingkan dengan pemesinan mekanis tradisional, keunggulan pemesinan CNC adalah:
Bentuk komponen yang diproses oleh peralatan mesin CNC terutama bergantung pada program pemrosesan. Ketika benda kerja berubah, program baru dapat diprogram ulang untuk memproses bagian-bagiannya, sehingga sangat cocok untuk produksi satu bagian, produksi batch kecil, dan pengujian prototipe. Selain itu, gerakan pemesinan CNC yang dapat dikontrol memungkinkannya menyelesaikan pemesinan permukaan kompleks yang sulit atau tidak mungkin dilakukan oleh peralatan mesin biasa.
Perkakas mesin CNC memiliki presisi yang lebih tinggi daripada perkakas mesin biasa. Selama proses pemesinan, mode pemesinan otomatis peralatan mesin CNC dapat menghindari kesalahan yang disebabkan oleh faktor manusia, sehingga menghasilkan konsistensi dimensi yang baik, presisi tinggi, dan kualitas pemesinan yang sangat stabil untuk kumpulan suku cadang yang sama.
Kisaran penyesuaian kecepatan spindel dan laju pemakanan peralatan mesin CNC jauh lebih besar daripada peralatan mesin biasa. Kekakuan alat mesin tinggi, memungkinkan jumlah pemotongan yang besar, sehingga secara efektif menghemat waktu pemesinan. Kecepatan gerakan yang cepat dari bagian yang bergerak pada alat mesin CNC mempersingkat waktu pemosisian dan non-pemotongan.
Peralatan mesin CNC bergerak sesuai dengan koordinat, menghemat operasi tambahan seperti menggambar garis dan mengurangi waktu tambahan. Benda kerja sering kali dipasang pada perangkat pemosisian dan penjepitan yang sederhana, yang memperpendek siklus desain dan pembuatan peralatan proses, sehingga mempercepat proses persiapan produksi.
Pada peralatan mesin CNC dengan tool magazine dan tool changer otomatis, komponen ini dapat menyelesaikan beberapa proses pemesinan kontinu dengan satu penjepitan, sehingga mengurangi waktu perputaran produk setengah jadi dan membuat peningkatan efisiensi produksi menjadi lebih nyata.
Intensitas tenaga kerja rendah. Pemesinan komponen dengan peralatan mesin CNC dilakukan secara otomatis sesuai dengan program yang telah diprogram sebelumnya. Tugas utama operator adalah mengedit program, memasukkan program, memuat dan membongkar komponen, menyiapkan perkakas, mengamati status pemesinan, dan memeriksa komponen, tanpa perlu melakukan operasi manual yang berat dan berulang-ulang.
Oleh karena itu, intensitas tenaga kerja berkurang secara signifikan, dan pekerjaan operator peralatan mesin cenderung ke arah operasi intelektual. Selain itu, peralatan mesin CNC umumnya memproses secara tertutup, yang bersih dan aman.
Pemesinan kontrol terprogram memudahkan untuk mengubah varietas. Selain itu, pemesinan multi-urutan pada satu mesin menyederhanakan manajemen proses produksi, mengurangi jumlah personel manajemen, dan dapat mencapai produksi tanpa awak. Menggunakan peralatan mesin CNC untuk pemesinan dapat secara akurat menghitung jam kerja satu produk dan mengatur produksi secara wajar.
Peralatan mesin CNC menggunakan informasi digital dan pemrosesan kode standar untuk mengontrol pemesinan, menciptakan kondisi untuk otomatisasi proses produksi dan secara efektif menyederhanakan transmisi informasi antara inspeksi, perlengkapan kerja, dan produk setengah jadi.
① Mengurangi jumlah perkakas yang diperlukan dan menghilangkan kebutuhan akan perkakas yang rumit untuk memproses komponen dengan bentuk yang rumit.
Jika Anda perlu mengubah bentuk atau ukuran suatu komponen, cukup memodifikasi program pemrosesan untuk komponen tersebut, sehingga ideal untuk pengembangan dan modifikasi produk baru.
② Kualitas pemesinan konsisten dengan akurasi dan pengulangan yang tinggi, sehingga cocok untuk persyaratan pemesinan pesawat terbang yang ketat.
④ Secara efisien dapat menangani profil kompleks yang sulit diproses dengan menggunakan metode konvensional, dan bahkan dapat mengerjakan bagian yang tidak dapat dilihat selama pemrosesan.
Kelemahan pemesinan NC adalah, biaya mesin dan perlengkapannya cukup tinggi, dan personel pemeliharaan harus memiliki tingkat keahlian yang tinggi.
Pemesinan CNC saat ini merupakan metode pemesinan yang paling banyak digunakan.
Apabila melakukan pemesinan CNC, penting untuk tidak hanya memahami karakteristiknya, tetapi juga langkah-langkah yang terlibat dalam prosesnya untuk meningkatkan efisiensi pemesinan.
Apa saja langkah-langkah yang terlibat dalam pemesinan CNC?
Berdasarkan gambar pemesinan yang disediakan oleh pelanggan, personel pemesinan dapat menganalisis bentuk dan keakuratan dimensi, kekasaran permukaanbahan komponen, jenis blank, dan status perlakuan panas. Informasi ini digunakan untuk memilih peralatan dan perkakas mesin, menentukan pemosisian dan alat penjepit, metode pemesinan, urutan, dan parameter pemotongan.
Ketika menentukan proses pemesinan, pertimbangan harus diberikan pada kemampuan kontrol alat mesin CNC yang digunakan. Hal ini akan memaksimalkan efisiensi alat mesin dan menghasilkan jalur pemesinan yang lebih efisien, mengurangi waktu tempuh alat dan memperpendek waktu pemesinan.
Untuk menghitung lintasan gerak dari pusat jalur pahat, dimensi geometris bagian mesin dan sistem koordinat pemrograman yang ditetapkan diperhitungkan. Hal ini menghasilkan penentuan semua data posisi pahat.
Sebagian besar Sistem CNC memiliki kemampuan untuk interpolasi linier dan interpolasi busur lingkaran. Untuk pemrosesan bagian planar yang relatif sederhana, seperti yang terdiri dari garis dan busur lingkaran, titik awal dan akhir elemen geometris, pusat busur lingkaran (atau jari-jari), dan nilai koordinat titik potong atau titik singgung dihitung.
Jika sistem NC tidak memiliki kompensasi alat kemampuan, nilai koordinat jalur gerak untuk pusat pahat harus dihitung.
Untuk bagian dengan lebih banyak bentuk yang kompleksseperti yang terdiri dari kurva dan permukaan non-lingkaran, kurva atau permukaan yang sebenarnya harus didekati dengan menggunakan segmen lurus (atau segmen busur) dan nilai koordinat simpulnya harus dihitung berdasarkan akurasi pemesinan yang diperlukan.
Berdasarkan jalur pahat untuk komponen tersebut, data pergerakan pahat dan parameter proses yang ditentukan serta tindakan tambahan dihitung.
Pemrogram kemudian menulis program pemrosesan bagian dalam beberapa bagian, mengikuti instruksi fungsional dan format bagian program yang ditentukan oleh sistem NC yang digunakan.
Pertimbangan harus diberikan kepada:
Dengan mengikuti ketiga langkah ini selama pemesinan CNC, proses pemesinan dapat dilakukan dengan lebih efisien.
Karakteristik kinerja peralatan mesin CNC menentukan cakupan aplikasi pemesinan CNC. Untuk pemesinan CNC, objek dapat dibagi menjadi tiga kategori menurut kesesuaiannya.
1) Kategori yang paling sesuai:
Komponen dengan presisi pemesinan tinggi, bentuk dan struktur yang rumit, terutama yang memiliki lekukan dan kontur permukaan yang rumit, atau komponen dengan rongga yang tidak terbuka. Suku cadang ini sulit untuk dikerjakan dan diperiksa dengan peralatan mesin pada umumnya, dan sulit untuk menjamin kualitas pemesinan; suku cadang yang harus diselesaikan dalam satu kali penjepitan untuk beberapa kali operasi.
2) Kategori yang lebih sesuai:
Suku cadang mahal dengan blanko yang sulit didapat yang tidak dapat dibuang. Suku cadang ini rentan terhadap suku cadang di bawah standar atau dibuang ketika diproses pada peralatan mesin biasa.
Untuk keandalan, suku cadang ini dapat dipilih untuk pemesinan pada peralatan mesin CNC; suku cadang dengan efisiensi rendah, intensitas tenaga kerja tinggi, dan kontrol kualitas yang sulit ketika diproses pada peralatan mesin umum; suku cadang yang digunakan untuk perubahan model dan pengujian kinerja (membutuhkan konsistensi dimensi yang baik); suku cadang produksi multi-variasi, multi-spesifikasi, satu bagian, dan produksi dalam jumlah kecil.
3) Kategori yang tidak sesuai:
Suku cadang yang sepenuhnya mengandalkan pemosisian manual; suku cadang dengan kelonggaran pemesinan yang sangat tidak stabil jika peralatan mesin CNC tidak memiliki sistem inspeksi online yang dapat secara otomatis memeriksa dan menyesuaikan koordinat posisi suku cadang; suku cadang yang harus menggunakan peralatan proses tertentu, mengandalkan templat, dan suku cadang sampel untuk pemesinan; suku cadang yang perlu diproduksi dalam jumlah besar.
Dengan peningkatan kinerja alat mesin CNC, kesempurnaan fungsi, pengurangan biaya, peningkatan berkelanjutan dari kinerja alat pemesinan CNC dan alat bantu, dan peningkatan berkelanjutan dari teknologi pemesinan CNC, penggunaan alat mesin CNC dengan otomatisasi tinggi, presisi tinggi, dan operasi terkonsentrasi untuk produksi skala besar secara bertahap meningkat.
Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.
ID 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR