Ikhtisar Pemesinan CNC: Proses pemesinan CNC, proses umum, dan keunggulannya

Pemrosesan CNC (Computer Numerical Control Machining) adalah proses manufaktur presisi yang didasarkan pada kontrol program komputer. Ini menggunakan sistem kendali numerik komputer (CNC) yang terhubung ke alat mesin untuk mengontrol alat potong mesin. Kode-G dan Kode-M yang berisi instruksi parameter pemesinan, yang berasal dari model CAD, diteruskan ke alat mesin. Mesin kemudian mengikuti jalur yang telah ditetapkan melalui operasi pembubutan, pengeboran, penggilingan, dan pemesinan lainnya, menghilangkan material dari benda kerja. Hal ini memungkinkan pemesinan material secara presisi seperti logam, plastik, dan kayu, menghasilkan bagian atau produk yang memenuhi persyaratan desain.

Pemesinan CNC biasanya melibatkan empat langkah dasar, dan terlepas dari proses pemesinan yang digunakan, proses berikut harus diikuti:

Langkah 1: Merancang Model CAD

      Langkah pertama dalam pemesinan CNC adalah membuat model 2D atau 3D dari produk. Desainer biasanya menggunakan AutoCAD, SolidWorks, atau perangkat lunak CAD (computer-aided design) lainnya untuk membangun model produk yang akurat. Untuk bagian yang lebih kompleks, pemodelan 3D dapat lebih jelas menunjukkan fitur produk seperti toleransi, garis struktural, ulir, dan antarmuka perakitan.

Langkah 2: Mengonversi ke Format yang Kompatibel dengan CNC

      Mesin CNC tidak dapat langsung membaca file CAD. Oleh karena itu, perangkat lunak CAM (computer-aided manufacturing), seperti Fusion 360 dan Mastercam, diperlukan untuk mengonversi model CAD menjadi kode kendali numerik yang kompatibel dengan CNC (seperti kode-G). Kode ini menginstruksikan alat mesin untuk menjalankan jalur pemotongan yang tepat, laju umpan, jalur gerakan alat, dan parameter lainnya untuk memastikan akurasi pemesinan.

Langkah 3: Pilih Alat Mesin yang Sesuai dan Atur Parameter Pemesinan

      Berdasarkan material, bentuk, dan persyaratan pemesinan bagian, pilih mesin CNC yang sesuai (seperti mesin penggilingan CNC, bubut, atau penggiling). Operator kemudian melakukan tugas-tugas persiapan berikut:

     Pasang dan kalibrasi alat

      Atur parameter seperti kecepatan pemesinan, laju umpan, dan kedalaman pemotongan

      Pastikan benda kerja terpasang dengan aman untuk mencegah pergerakan selama pemesinan

Langkah 4: Lakukan Pemesinan CNC

      Setelah semua langkah persiapan selesai, alat mesin CNC dapat menjalankan tugas pemesinan sesuai dengan program CNC yang telah diatur sebelumnya. Proses pemesinan sepenuhnya otomatis, dengan alat memotong di sepanjang jalur yang ditentukan hingga bagian tersebut terbentuk.

Setelah pemesinan, bagian tersebut menjalani inspeksi kualitas untuk memastikan bahwa akurasi dimensi dan hasil akhir permukaannya memenuhi persyaratan desain. Metode inspeksi meliputi:

>Pengukuran dimensi: Inspeksi dimensi menggunakan kaliper, mikrometer, atau mesin pengukur koordinat (CMM)

>Inspeksi hasil akhir permukaan: Memeriksa kekasaran permukaan bagian untuk menentukan apakah diperlukan pemolesan atau pengecatan tambahan

>Pengujian perakitan: Jika bagian tersebut akan dirakit dengan komponen lain, pengujian perakitan dilakukan untuk memastikan kompatibilitas

Jika perlu, pasca-pemrosesan seperti penghilangan duri, perlakuan panas, atau pelapisan permukaan dapat dilakukan untuk meningkatkan kinerja dan daya tahan bagian.

Meskipun proses pemesinan CNC otomatis, teknisi CNC masih memainkan peran penting dalam mengatasi kegagalan yang diharapkan dan tidak terduga serta memastikan pemesinan yang lancar. Berikut adalah tanggung jawab utama seorang teknisi CNC:

>Mengonfirmasi Spesifikasi Produk: Memahami secara akurat dimensi produk, toleransi, dan persyaratan material berdasarkan persyaratan pesanan dan dokumentasi teknis.

>Menginterpretasikan Gambar Teknik: Membaca cetak biru, sketsa tangan, dan file CAD/CAM untuk memahami detail desain produk.

>Membuat Model CAE: Menggunakan perangkat lunak Computer-Aided Engineering (CAE) untuk mengoptimalkan rencana pemesinan dan meningkatkan akurasi dan efisiensi pemesinan.

>Menyelaraskan dan Menyesuaikan Alat dan Benda Kerja: Memastikan bahwa alat potong, perlengkapan, dan benda kerja dipasang dan disesuaikan dengan benar untuk kondisi pemesinan yang optimal.

>Memasang, Mengoperasikan, dan Membongkar Mesin CNC: Memasang dan membongkar mesin CNC dan aksesorinya dengan benar, dan secara mahir mengoperasikan berbagai peralatan CNC.

>Memantau Pengoperasian Mesin: Mengamati kecepatan mesin, keausan alat, dan stabilitas pemesinan untuk memastikan pengoperasian yang benar.

>Inspeksi dan Kontrol Kualitas Produk Jadi: Memeriksa bagian jadi untuk mengidentifikasi cacat dan memastikan mereka memenuhi standar kualitas.

>Mengonfirmasi Kesesuaian Bagian dengan Model CAD: Membandingkan bagian sebenarnya dengan desain CAD untuk mengonfirmasi bahwa dimensi, geometri, dan toleransi produk secara akurat memenuhi persyaratan desain.

Keterampilan profesional dan pendekatan teliti teknisi CNC sangat penting untuk memastikan kualitas pemesinan, meningkatkan efisiensi produksi, dan mengurangi limbah, dan merupakan bagian integral dari sistem pemesinan CNC.

Teknologi pemesinan CNC (Computer Numerical Control) banyak digunakan dalam industri manufaktur untuk pemesinan presisi berbagai material logam dan non-logam. Proses pemesinan CNC yang berbeda diperlukan tergantung pada persyaratan pemesinan. Berikut adalah beberapa proses pemesinan CNC yang umum:

          1. Penggilingan CNC

           Penggilingan CNC adalah metode pemesinan yang menggunakan alat yang berputar untuk memotong benda kerja. Ini cocok untuk pemesinan permukaan datar, permukaan melengkung, alur, lubang, dan struktur geometris yang kompleks. Fitur utamanya adalah sebagai berikut:

           Cocok untuk pemesinan berbagai material, seperti aluminium, baja, baja tahan karat, dan plastik.

           Mampu melakukan pemesinan multi-sumbu presisi tinggi dan efisiensi tinggi (seperti penggilingan 3-sumbu, 4-sumbu, dan 5-sumbu).

           Cocok untuk produksi massal bagian presisi, seperti rumah, braket, dan cetakan.

Bubut CNC menggunakan benda kerja yang berputar dan alat yang tetap untuk memotong. Mereka terutama digunakan untuk pemesinan bagian silindris, seperti poros, cincin, dan cakram. Fitur utamanya adalah sebagai berikut:

             Cocok untuk pemesinan efisien bagian putar simetris.

             Dapat memproses lingkaran internal dan eksternal, permukaan meruncing, ulir, alur, dan struktur lainnya. Cocok untuk produksi massal, umumnya digunakan dalam pembuatan suku cadang otomotif, bantalan penerbangan, konektor elektronik, dan banyak lagi.

Pengeboran CNC adalah proses pemesinan melalui atau lubang buta pada benda kerja. Biasanya digunakan untuk lubang sekrup, lubang pin, dan komponen lain yang digunakan dalam perakitan bagian. Fitur utamanya adalah sebagai berikut:

              > Cocok untuk pemesinan lubang dengan berbagai kedalaman dan diameter.

              > Dapat dikombinasikan dengan penyadapan untuk membuat ulir di dalam lubang.

              > Berlaku untuk berbagai material, termasuk logam, plastik, dan komposit.

4. Pengeboran CNC

     Pengeboran CNC digunakan untuk memperbesar atau menyempurnakan lubang yang ada untuk meningkatkan akurasi dimensi dan hasil akhir permukaan. Fitur utamanya adalah sebagai berikut:

Cocok untuk pemesinan lubang berukuran besar dan presisi tinggi.

     Umumnya digunakan untuk bagian yang memerlukan kontrol toleransi yang ketat, seperti blok mesin dan silinder hidrolik.

     Dapat dikombinasikan dengan proses lain, seperti penggilingan dan pembubutan, untuk mencapai kebutuhan pemesinan yang lebih kompleks.

5. Pemesinan Pelepasan Listrik CNC (EDM)

      Pemesinan pelepasan listrik (EDM) menggunakan pelepasan listrik berdenyut antara elektroda dan benda kerja untuk menghilangkan material. Ini cocok untuk pemesinan material kekerasan tinggi dan bagian yang kompleks.

     >Cocok untuk material yang sulit dikerjakan dengan metode pemotongan tradisional, seperti paduan karbida dan titanium.

     >Dapat memproses detail halus dan cetakan presisi tinggi, seperti cetakan injeksi dan komponen elektronik presisi.

     > Cocok untuk pemesinan bebas tegangan tanpa kerusakan mekanis pada permukaan benda kerja.

Proses pemesinan CNC beragam, masing-masing dengan karakteristik uniknya sendiri, yang sesuai dengan kebutuhan pemesinan yang berbeda. Penggilingan, pembubutan, dan pengeboran adalah proses dasar yang paling umum, sedangkan EDM, pemotongan laser, dan pemotongan jet air cocok untuk pemesinan material khusus dan struktur kompleks. Memilih proses pemesinan CNC yang tepat tidak hanya meningkatkan efisiensi produksi tetapi juga memastikan presisi dan kualitas bagian, memenuhi standar tinggi manufaktur modern.

Pemesinan CNC (Computer Numerical Control) telah menjadi teknologi inti dalam manufaktur modern. Dibandingkan dengan metode pemesinan manual atau semi-otomatis tradisional, pemesinan CNC menawarkan presisi, efisiensi, dan konsistensi yang lebih tinggi. Berikut adalah keuntungan utama memilih pemesinan CNC:

Presisi dan Konsistensi Tinggi

Pemesinan CNC menggunakan program komputer untuk mengontrol pergerakan alat, memastikan dimensi dan bentuk yang tepat untuk setiap benda kerja. Dibandingkan dengan metode pemesinan tradisional, pemesinan CNC dapat mencapai akurasi tingkat mikron dan memastikan konsistensi di seluruh produksi massal, menghilangkan penyimpangan produk yang disebabkan oleh kesalahan manusia. Ini cocok untuk pemesinan bagian dengan persyaratan toleransi tinggi, seperti di industri seperti dirgantara, perangkat medis, dan elektronik. Pemesinan multi-sumbu (seperti CNC 5-sumbu) juga dapat digunakan untuk mencapai geometri yang kompleks, mengurangi waktu penyiapan dan meningkatkan presisi.

Alat mesin CNC dapat beroperasi terus menerus, mengurangi intervensi manual dan meningkatkan efisiensi produksi. Lebih lanjut, melalui penggantian alat otomatis (ATC) dan teknologi pemesinan multi-sumbu, mesin CNC dapat menyelesaikan beberapa langkah pemesinan dalam satu pengaturan, secara signifikan mempersingkat siklus produksi dan membuatnya cocok untuk produksi skala besar. Ini mengurangi penggantian alat dan waktu penyiapan mesin, sehingga meningkatkan output per satuan waktu. Dibandingkan dengan pemesinan manual tradisional, mesin CNC dapat beroperasi 24/7, mengurangi biaya produksi.

Pemesinan CNC dapat dengan mudah menangani bagian dengan geometri yang kompleks dan persyaratan presisi tinggi. Mesin CNC multi-sumbu, khususnya, dapat menyelesaikan pemesinan multi-permukaan dalam satu operasi, menghindari akumulasi kesalahan yang disebabkan oleh penjepitan berulang. Ini membuatnya cocok untuk industri dengan persyaratan kompleksitas bagian yang tinggi, seperti dirgantara, perangkat medis, dan manufaktur otomotif. Mereka juga dapat memproses bentuk spiral, struktur internal yang kompleks, dan permukaan melengkung, yang sulit dicapai menggunakan proses tradisional.

Pemesinan CNC cocok untuk berbagai material, termasuk logam (paduan aluminium, baja tahan karat, paduan titanium, tembaga, dll.), plastik (POM, ABS, nilon, dll.), material komposit, dan keramik. Hal ini memungkinkan pemesinan CNC untuk memenuhi kebutuhan skenario aplikasi yang beragam. Lebih lanjut, pemesinan CNC juga dapat memproses material berkekuatan tinggi dan kekerasan tinggi, seperti paduan titanium kelas pesawat terbang dan baja tahan karat berkekuatan tinggi, sehingga cocok untuk manufaktur komponen presisi di berbagai industri, termasuk elektronik, medis, dan otomotif.

Meskipun pemesinan CNC memerlukan investasi awal yang signifikan dalam peralatan, hal itu dapat secara signifikan mengurangi biaya satuan dalam jangka panjang. Kapasitas pemesinan yang tinggi, tingkat limbah yang rendah, dan fitur hemat tenaga kerja membuat pemesinan CNC lebih ekonomis untuk produksi skala besar.