Apa itu mesin perkakas CNC?
Mesin perkakas CNC adalah mesin perkakas yang dapat dikendalikan oleh program komputer. Mesin ini dapat secara otomatis menyelesaikan berbagai tugas pemrosesan kompleks sesuai dengan program pemrosesan yang telah ditetapkan. CNC adalah singkatan dari "Computer Numerical Control", yaitu kontrol numerik komputer.
Pemesinan CNC adalah proses manufaktur subtraktif yang menggunakan mesin perkakas yang dikendalikan komputer untuk menghilangkan material benda kerja guna menghasilkan komponen. Biasanya, mesin perkakas CNC secara otomatis merencanakan jalur pemrosesan berdasarkan model CAD tiga dimensi dan mengontrol alat potong untuk memotong sepanjang jalur tersebut guna mencapai bentuk komponen yang diinginkan.
Artikel ini akan memperkenalkan berbagai jenis mesin perkakas CNC dan cara kerjanya.
1. Mesin Router CNC
Mesin router CNC mirip dengan mesin milling CNC tetapi umumnya digunakan untuk mengolah material yang lebih lunak dan biasanya kurang presisi dibandingkan mesin milling CNC. Router CNC dikenal karena kemampuannya menggunakan kontrol numerik komputer untuk merute jalur spindel dan alat mesin untuk mendesain dan membentuk material seperti kayu, baja, busa, komposit, aluminium, dan plastik.
Mesin CNC router biasanya terdiri dari motor stepper, driver stepper, basis mekanis, spindel, kontroler, dan catu daya. CNC router membantu mengurangi limbah, meningkatkan produktivitas dan akurasi, serta menghasilkan produk lebih cepat.
2. Mesin Bor CNC
Mesin bor CNC digunakan untuk proses pemesinan yang membutuhkan pembuatan lubang silindris pada benda kerja melalui pengeboran. Mesin ini menggunakan mata bor berputar yang desainnya memungkinkan logam sisa, yang dikenal sebagai serpihan, untuk terlepas dari benda kerja selama pembuatan lubang.
Terdapat beberapa jenis mata bor umum yang dapat digunakan dengan mesin bor CNC, masing-masing cocok untuk aplikasi yang berbeda. Jenis-jenisnya meliputi mata bor penanda untuk memulai pengeboran lubang, mata bor tusuk untuk pengeboran lubang dalam, mata bor mesin ulir untuk lubang yang presisi, dan mata bor pelebar lubang untuk penyelesaian lubang hingga ukuran yang diinginkan.
Seperti mesin CNC lainnya, mesin bor CNC menggunakan kontrol numerik komputer untuk mengotomatiskan proses pengeboran. Mesin ini mengarahkan lokasi mata bor dan pola pergerakannya sesuai dengan jalur alat yang diprogram. Hal ini memungkinkan pengeboran presisi pada banyak lubang di benda kerja dengan akurasi dan pengulangan yang tinggi. Mesin bor CNC berguna ketika sejumlah besar komponen membutuhkan pola atau ukuran lubang yang identik yang diproduksi melalui proses pengeboran otomatis.
3. Mesin Bubut CNC
Mesin bubut CNC digunakan untuk proses pemesinan yang melibatkan pembubutan atau pembentukan benda kerja yang berputar. Mesin ini menggunakan alat potong satu titik yang desainnya bervariasi berdasarkan aplikasi pembubutan tertentu, seperti pembubutan kasar, pembubutan halus, pembubutan permukaan, pembuatan ulir, pembentukan, pemotongan bawah, pemisahan, dan pembuatan alur.
Mesin bubut CNC mengotomatiskan proses pembubutan melalui kontrol numerik komputer. Mesin ini mengarahkan lokasi dan pergerakan alat potong sesuai dengan jalur alat yang diprogram. Hal ini memungkinkan pembuatan bentuk dan geometri kompleks dari benda kerja silindris dengan presisi dan pengulangan yang tinggi.
Terdapat berbagai jenis mesin bubut CNC yang sesuai untuk berbagai aplikasi. Jenis yang umum meliputi mesin bubut turret yang cocok untuk produksi massal dengan penggantian alat otomatis, mesin bubut engine untuk pembubutan tujuan umum, dan mesin bubut tujuan khusus yang dirancang untuk geometri atau material tertentu.
Proses pembubutan CNC meningkatkan produktivitas dibandingkan mesin bubut manual dengan memungkinkan pengoperasian tanpa pengawasan dan produksi berbagai komponen sesuai spesifikasi yang tepat. Mesin bubut CNC sangat berguna di industri otomotif, kedirgantaraan, dan manufaktur presisi di mana sejumlah besar komponen yang dibubut perlu dikerjakan secara akurat dan efisien.
4. Mesin CNC 5 Sumbu
Mesin CNC 5 sumbu meningkatkan kemampuan mesin penggilingan 3 sumbu tradisional dengan menambahkan dua sumbu rotasi tambahan, memungkinkan pengerjaan geometri kompleks dalam satu kali penjepitan.
Selain tiga sumbu linier (X, Y, Z) untuk memposisikan alat potong, mesin CNC 5 sumbu menggabungkan dua sumbu rotasi tambahan pada spindel pemotong atau meja miring/berputar. Hal ini memberikan dua derajat kebebasan tambahan untuk memposisikan benda kerja.
Dengan memiringkan dan memutar perlengkapan penahan benda kerja (meja trunnion), mesin 5 sumbu memungkinkan alat potong untuk mengakses dan mengerjakan lima sisi benda kerja prismatik pada sudut 90 derajat tanpa perlu mengatur ulang benda kerja di antara operasi.
Dua sumbu putar tambahan (biasanya disebut sumbu A dan sumbu C) secara signifikan meningkatkan efisiensi pemesinan dengan menghilangkan kebutuhan akan beberapa penjepitan dan pengaturan. Geometri yang rumit seperti bentuk pahatan dapat diproses sepenuhnya dalam satu kali penjepitan pada mesin CNC 5 sumbu.
Teknologi ini banyak diaplikasikan di industri kedirgantaraan, cetakan/perkakas, dan medis, di mana komponen kompleks sering dibutuhkan. Pemesinan CNC 5 sumbu juga sering digunakan untuk memahat karena kemampuannya untuk memproses permukaan bentuk bebas.
5. Mesin CNC Penggilingan
Mesin CNC milling menggunakan alat potong multi-titik yang berputar untuk membentuk dan mengolah benda kerja secara presisi. Alat milling umum meliputi end mill, helical mill, dan chamfer mill, yang dapat diorientasikan secara horizontal atau vertikal berdasarkan aplikasi milling tertentu.
Mesin CNC milling mengotomatiskan proses milling melalui kontrol numerik komputer. Mesin ini mengarahkan lokasi dan jalur pergerakan alat potong sesuai dengan jalur alat yang telah diprogram. Hal ini memungkinkan pembuatan profil dan geometri kompleks dari bahan baku atau coran dengan presisi dan pengulangan yang tinggi.
Mesin CNC milling, yang juga disebut mesin milling atau milling, tersedia dalam orientasi horizontal dan vertikal. Mesin milling CNC dasar menyediakan tiga sumbu pergerakan linier (X, Y, Z), sedangkan model yang lebih canggih menggabungkan sumbu putar tambahan untuk meningkatkan aksesibilitas.
Jenis-jenis mesin milling CNC yang umum meliputi mesin milling manual untuk komponen kecil, mesin milling polos atau vertikal untuk pengerjaan umum, mesin milling universal yang cocok untuk berbagai operasi, dan mesin milling omniversal yang menawarkan fleksibilitas maksimal melalui empat atau lima sumbu.
Proses penggilingan CNC meningkatkan produktivitas dibandingkan dengan penggilingan manual. Proses ini memungkinkan produksi massal komponen yang digiling tanpa campur tangan manusia dengan toleransi yang ketat. Mesin penggilingan CNC banyak digunakan dalam industri manufaktur untuk mengolah komponen dari logam, plastik, kayu, komposit, dan banyak lagi.
6. Mesin CNC Pemotong Laser
Mesin CNC pemotong laser menggunakan laser daya tinggi untuk memotong material dengan cara melelehkan, membakar, atau menguapkannya. Hal ini memungkinkan pemotongan yang presisi untuk pola dan profil yang rumit.
Jenis-jenis laser industri utama yang digunakan pada mesin pemotong laser meliputi:
- Laser CO2: Salah satu laser gas yang paling umum menggunakan campuran gas karbon dioksida. Cocok untuk memotong bahan non-logam seperti kayu, plastik, dan tekstil. Dapat juga memotong beberapa jenis baja lunak.
- Laser solid-state: Biasanya laser Yttrium Aluminum Garnet (YAG) yang menggunakan Neodymium sebagai elemen aktif. Lebih kuat daripada laser CO2 dan mampu memotong logam yang lebih tebal dan lebih keras.
- Laser serat optik: Jenis laser solid-state yang lebih baru dengan kualitas pancaran yang superior. Sangat efisien untuk aplikasi pemotongan logam presisi.
Mesin CNC pemotong laser mengarahkan sinar laser sesuai dengan jalur alat yang diprogram menggunakan gantry xy dan kontrol CNC. Ukuran benda kerja umum berkisar dari mesin desktop hingga mesin format besar.
Laser menghasilkan potongan yang bersih dengan akurasi tinggi dan zona yang terkena panas minimal. Ini memungkinkan pemotongan rumit pada berbagai macam material. Pemotongan laser banyak digunakan dalam manufaktur, pembuatan prototipe, dan industri otomotif/dirgantara.
7. Mesin CNC Pemotong Plasma
Mesin CNC pemotong plasma menggunakan obor plasma untuk memotong material penghantar listrik. Cara kerjanya adalah dengan melewatkan gas berkecepatan tinggi, seperti oksigen atau udara, melalui nosel dan membentuk busur listrik di bawah obor yang mengionisasi gas menjadi aliran plasma konduktif.
Aliran plasma kemudian mentransfer panas dan listrik ke material benda kerja, memotongnya dengan cara melelehkan dan menguapkan. Material umum yang dipotong dengan mesin pemotong plasma meliputi baja, baja tahan karat, aluminium, kuningan, dan tembaga.
Pada mesin pemotong plasma CNC, obor plasma dikendalikan oleh sistem CNC sesuai dengan jalur pahat yang telah diprogram. Hal ini memungkinkan pemotongan bentuk 2D dan 3D kompleks dari logam secara presisi yang dikendalikan komputer.
Fitur utama mesin CNC pemotong plasma meliputi kemampuan untuk memotong material pelat tebal, kualitas pemotongan yang baik dengan zona yang terkena panas minimal, dan kecepatan pemotongan yang cepat. Mesin ini sangat cocok untuk aplikasi fabrikasi, pemeliharaan, dan perbaikan.
Sistem CNC menyediakan pemotongan otomatis dan berulang serta memungkinkan pengoperasian tanpa pengawasan. Pemotongan plasma banyak digunakan di berbagai industri seperti otomotif, manufaktur, pembuatan kapal, dan konstruksi untuk memotong, memiringkan, dan mengukir bagian dan komponen logam.
8. Mesin CNC Pelepasan Listrik
Mesin CNC pelepasan listrik, juga dikenal sebagai EDM (electric discharge machining) atau mesin CNC erosi percikan, menggunakan proses termoelektrik dari percikan listrik untuk memotong material penghantar listrik.
Cara kerjanya adalah dengan menggunakan percikan listrik yang dihasilkan melalui perbedaan tegangan antara dua elektroda – elektroda alat dan material benda kerja – untuk mengikis sejumlah kecil material melalui peleburan dan penguapan. Air deionisasi digunakan untuk membilas serpihan.
Pada mesin EDM CNC, elektroda alat terhubung ke sistem CNC dan diposisikan serta dikendalikan secara presisi sesuai dengan jalur alat yang diprogram. Hal ini memungkinkan pembuatan bentuk 3D kompleks dari logam keras dan paduan yang sulit dipotong dengan metode tradisional.
Beberapa keunggulan utama mesin EDM CNC meliputi kemampuan untuk mengolah material yang sangat keras, menghasilkan komponen dengan akurasi dan hasil akhir permukaan yang sangat tinggi, serta memotong rongga dan profil internal yang kompleks.
Aplikasi umum meliputi cetakan, perkakas, komponen kedirgantaraan, dan implan bedah karena prosesnya tidak kontak dan menghasilkan gaya mekanis minimal pada benda kerja. Mesin EDM CNC sangat cocok untuk produksi komponen kompleks dalam volume rendah.
9. Berikut poin-poin penting tentang Mesin CNC Gerinda:
- - Mesin gerinda CNC menggunakan roda abrasif yang berputar untuk memotong dan membentuk bagian logam melalui proses mekanis pengikisan.
- - Roda gerinda abrasif, biasanya terbuat dari intan atau CBN (kubik boron nitrida), menghilangkan serpihan logam kecil saat bersentuhan dengan benda kerja. Kontrol yang tepat diperlukan untuk mencapai toleransi yang ketat.
- - Pada mesin gerinda CNC, roda gerinda dan benda kerja diposisikan dan digerakkan secara presisi oleh sistem CNC sesuai dengan kode yang diprogram. Hal ini memungkinkan profil 3D yang kompleks untuk digerinda secara otomatis.
- - Operasi penggerindaan umum meliputi penggerindaan silindris (permukaan luar atau dalam), penggerindaan permukaan (permukaan datar), penggerindaan tanpa pusat, dan penggerindaan profil.
- - Komponen yang dibuat dengan mesin gerinda CNC membutuhkan akurasi dan hasil akhir permukaan yang sangat tinggi. Komponen ini seringkali berupa komponen mekanik presisi seperti poros bubungan, bantalan bola, dan roda gigi.
- - Industri yang menggunakan penggilingan CNC meliputi otomotif, kedirgantaraan, medis, dan manufaktur umum di mana toleransi yang ketat sangat penting.
- - Keunggulan dibandingkan penggilingan konvensional meliputi akurasi yang berulang, kontrol multi-sumbu, dan kemampuan untuk menggiling kontur dan profil kompleks tanpa pengawasan.
Jadi, kesimpulannya, mesin gerinda CNC membentuk bagian logam secara presisi melalui pemesinan roda abrasif otomatis yang dikendalikan oleh sistem kontrol numerik komputer.
10. Berikut poin-poin penting tentang Mesin CNC dengan Pergantian Alat Otomatis:
- - Mesin ini memiliki magasin/carousel perkakas yang menampung berbagai perkakas seperti bor, mesin penggiling, router, dll., yang terletak berdekatan dengan area kerja mesin.
- - Pengubah alat otomatis memungkinkan penggantian alat yang cepat dan otomatis sesuai kebutuhan selama proses pemesinan CNC tanpa campur tangan manual.
- - Hal ini secara signifikan meningkatkan produktivitas dengan meminimalkan waktu non-pemotongan dibandingkan dengan penggantian alat secara manual. Komponen kompleks yang membutuhkan banyak alat dapat dikerjakan tanpa menghentikan proses.
- - Alat-alat diambil/diganti secara robotik dari magasin dan dipasang ke spindel menggunakan lengan pengganti alat otomatis di bawah kendali CNC.
- - Ini meningkatkan kapasitas penyimpanan alat pada mesin melebihi satu alat saja, memungkinkan pengerjaan bagian yang lebih kompleks tanpa perlu memuat ulang alat secara manual.
- - Peralatan yang rusak atau aus dapat diganti dengan cepat tanpa menghentikan seluruh produksi. Hal ini meningkatkan keandalan dan waktu operasional.
- - Kalibrasi alat otomatis juga dimungkinkan untuk memastikan akurasi geometris setelah setiap perubahan.
- - Hal ini menggeser permesinan CNC menuju produksi tanpa pengawasan/tanpa awak yang lebih efisien dengan intervensi manusia minimal.
Jadi kesimpulannya, penggantian alat otomatis meningkatkan fleksibilitas dan produktivitas mesin CNC.
Waktu posting: 08-Des-2023
