Teknik Pemesinan CNC Tingkat Lanjut: Pemotongan Sumbu Banyak, Kecepatan Tinggi, dan Laser | Manufaktur Presisi

Jelajahi teknik pemesinan CNC terbaru dengan teknik multi-sumbu, kecepatan tinggi, dan laser. Temukan bagaimana metode pemesinan canggih meningkatkan presisi, efisiensi, dan fleksibilitas desain untuk komponen kompleks di bidang kedirgantaraan, medis, otomotif, dan lainnya. Pelajari tentang manfaat mengintegrasikan CAD/CAM untuk proses manufaktur yang dioptimalkan.

Menjelajahi Teknik Pemesinan CNC Tingkat Lanjut untuk Geometri Kompleks

Artikel ini membahas sejumlah masalah yang berkaitan dengan teknik pemesinan CNC, dan bagian pertama adalah Pengantar Pemesinan CNC, yang mendefinisikan subjek pekerjaan, yaitu kontrol numerik komputer, serta membahas perkembangannya dari tiga sumbu awal ke tingkat yang lebih lanjut. Berikutnya adalah Teknik Pemesinan Lanjutan yang membahas multi-sumbu Pemesinan CNC dan metode CNC yang akurat dan output CNC yang disesuaikan.

Konsep dasar sistem multi-sumbu dijelaskan, diikuti dengan diskusi tentang perbedaan antara pemesinan tiga sumbu dan lima sumbu serta keunggulannya seperti kompleksitas geometris yang tinggi dan pengurangan jumlah pengaturan. Bagian 'Teknologi CNC Presisi Tinggi' berfokus pada peningkatan pemesinan, pemesinan lima sumbu, dan pemesinan kecepatan tinggi serta menekankan pada presisi dan kontrol produksi.

Segmen solusi teknik pemesinan CNC khusus mempertimbangkan cetakan dan perkakas stamping, pemotongan laser, pemotongan waterjet, dan pemotongan plasma; ini menjelaskan bagaimana semua pendekatan ini memenuhi persyaratan manufaktur yang spesifik. Makalah ini juga membahas Integrasi CAD/CAM, yang membahas tugas perangkat lunak yang dikontrol secara numerik otomatis, penggabungan CAM, analisis CAE, dan langkah-langkah desain serta bagaimana alat-alat ini memfasilitasi prosedur manufaktur.

Terakhir, Kesimpulan menghubungkan efek umum dari teknik NVGE yang lebih tinggi pada manufaktur dan menyajikan bagian Tanya Jawab, terutama untuk menjawab pertanyaan tentang bahan, desain, dan keuntungan dari penerapan teknik pemesinan CNC di industri.

Teknik Pemesinan Tingkat Lanjut

Selain itu, teknik pemesinan CNC tiga sumbu merupakan pendekatan yang mendorong batas desain lebih jauh ke depan. Pemesinan multi-sumbu melampaui bentuk dengan memanfaatkan kedua gerakan pahat rotasi Pemesinan lima sumbu menawarkan kemampuan untuk memesin sisi-sisi objek, dalam satu pengaturan Kecepatan tinggi suku cadang mesin CNC khusus secara efisien menghilangkan material dengan presisi, pemotongan laser menciptakan bentuk menggunakan berkas cahaya, pemotongan waterjet juga menghasilkan komponen menggunakan semburan air, metode ini menggabungkan proses manufaktur.

Saat ini, manufaktur menggunakan mesin Computer Numerical Control yang menawarkan tingkat penyesuaian dan akurasi manufaktur yang lebih baik. Selain itu, khususnya, selama pengembangan produk, keakuratannya juga menjadi fitur penting karena menghasilkan persyaratan untuk manufaktur tertentu. Hal ini menimbulkan sejumlah masalah dalam kerangka teknik pemesinan CNC tiga sumbu konvensional untuk suku cadang dan komponen, khususnya dalam hal pemanfaatan konfigurasi geometris yang kompleks dan tidak standar serta persyaratan toleransi yang ketat.

Tetapi, setelah itu, keterbatasan yang tidak terduga, telah muncul dan banyak teknologi baru yang tersedia untuk solusinya. Di sini, proses pemesinan CNC yang dibahas meliputi multi-sumbu, kecepatan tinggi dan laser dalam kaitannya dengan konstruksi benda yang rumit. Penerapan yang tepat dari metode-metode ini membutuhkan kebebasan desain yang maksimal dan tingkat efisiensi yang tinggi pada saat yang bersamaan. Solusi teknik pemesinan CNC khusus masih sangat diminati di kalangan industri karena kebutuhan akan desain prototipe dan komponen universal yang diproduksi secara massal dan siap diaplikasikan, yang akurat pada tingkat yang tinggi.

Apa yang dimaksud dengan Mesin CNC?

Pemesinan CNC (computer numerical control) adalah teknik memproduksi suatu produk melalui bantuan komputer yang dapat mengontrol peralatan mesin untuk memberikan perintah yang berguna dalam proses pemotongan dan pembuatan komponen lain dari suatu bahan baku. Sebelumnya masa depan pemesinan CNC menerapkan tiga sumbu linier dan XY untuk menghasilkan jenis blok memanjang berbentuk kubus sederhana.

Namun, saat ini metode baru memungkinkan pembuatan dengan beberapa sisi dan bentuk geometri yang lebih rumit dan terperinci dari geometri yang diperlukan karena adanya sumbu ekstra rotasi. Teknik pemesinan CNC menawarkan akurasi, konsistensi, dan keserbagunaan karena laju pemakanan, kedalaman pemotongan, dan posisi di mana pahat akan ditempatkan, semuanya dapat dikontrol dengan angka.

Di bawah ini adalah berbagai keuntungan yang terkait dengan penerapan advanced

Teknik CNC:

Ini adalah fakta bahwa banyak manfaat yang dapat diperoleh dari penggunaan teknik pemesinan CNC esensial khusus modern, mulai dari penggilingan hingga pembubutan, dan temukan bagaimana teknik ini meningkatkan presisi, kecepatan, dan efisiensi dalam manufaktur dibandingkan dengan teknik tradisional. Teknik pemesinan CNC komprehensif yang tinggi menawarkan kemampuan yang lebih baik untuk membuat komponen yang kompleks, lebih jauh lagi dengan presisi yang lebih baik. Hal ini membuatnya mampu menjawab persyaratan standar yang lebih tinggi di sektor-sektor seperti kedirgantaraan dan bidang medis.

Pemesinan multi-sisi juga memberikan fleksibilitas desain yang juga menyempurnakan manufaktur beberapa langkah. Hal ini meliputi; Biaya dan waktu yang digunakan dalam penyiapan lebih sedikit karena penyiapan tunggal serta waktu yang digunakan untuk melepas material menjadi singkat. Menerapkan metode seni ini memperkenalkan pelepasan produk melalui geometri yang belum pernah terpikirkan sebelumnya.

Pemesinan CNC Sumbu Banyak

Apa yang dimaksud dengan Pemesinan Multi-Sumbu?
Pemesinan multi-sumbu menyiratkan bahwa ada sumbu putar lain selain tiga sumbu linear konvensional yaitu gerakan X, Y & Z. Kemungkinan gerakan linear dan rotasi alat potong dalam satu operasi menciptakan keuntungan dari teknologi ini karena memungkinkan untuk melakukan bentuk geometris yang rumit yang mungkin membutuhkan waktu yang cukup lama dan banyak operasi dalam satu operasi.

Pemesinan 3-Sumbu vs 5-Sumbu
3 teknik pemesinan CNC sumbu bawah menawarkan gerakan linier ortogonal dari pemakanan sepanjang arah X, y dan z. Layanan pemesinan CNC 5-Sumbu meningkatkan alat dalam dua sumbu putar tambahan; sumbu putar tambahan ini dikenal sebagai sumbu 'A' dan 'B'. Alat yang diberikan atau benda kerja sekarang dapat diputar untuk memungkinkan sisi kanan atau atas atau bawah atau sisi lainnya untuk digunakan satu demi satu dalam satu posisi. Hal ini meningkatkan fleksibilitas proses desain serta menghasilkan efisiensi yang tinggi. Hal ini mengoptimalkan ruang desain dan meningkatkan efisiensi dalam prosesnya.

Manfaat Pemesinan Multi-Sumbu

Geometri Kompleks
Pemesinan multi-sumbu memungkinkan teknisi mesin untuk menjangkau bagian bawah potongan serta daerah interior untuk bentuk 3D yang kompleks.

Pengaturan yang Dikurangi
Reposisi dihilangkan dengan memiliki akses total ke semua permukaan secara keseluruhan karena mengurangi siklus produksi. Terlihat bahwa bagian yang rumit melibatkan lebih sedikit jumlah chucking ulang.

Presisi Lebih Tinggi
Dibandingkan dengan teknik pemesinan CNC konvensional di mana bagian diposisikan ulang di antara operasi yang berbeda, pemesinan multi-sumbu memerlukan jumlah perubahan posisi yang lebih sedikit sehingga meminimalkan kesalahan hingga ke tingkat yang sangat presisi. Beberapa keuntungan dari proses LCM meliputi; Toleransi yang lebih ketat dapat dicapai ketika melakukan proses pada geometri yang kompleks.

Aplikasi Industri Otomotif
Komponen transmisi yang rumit, blok mesin dengan konfigurasi port yang rumit, dan lengan suspensi dengan kontur melengkung, semuanya mendapat manfaat dari kebebasan desain pemesinan multi-sumbu dan pengaturan yang disederhanakan untuk aplikasi otomotif yang ketat.

Teknik CNC Presisi Tinggi

Pemesinan Geater
Teknik pemesinan CNC Geater berfokus pada toleransi yang ketat, mencapai akurasi dalam mikron dengan menggunakan peralatan mesin yang dioptimalkan dan strategi pemotongan.

Pemesinan CNC 5-Sumbu
Seperti disebutkan di atas, dengan menggunakan gerakan 5-Axis, seseorang dapat melakukan pemotongan yang rumit di dalam dan di luar benda kerja dengan akurasi yang lebih baik dalam satu kali pengaturan.

Pemesinan Berkecepatan Tinggi
Melalui penggunaan kecepatan spindel yang tinggi dan laju pahat yang cepat, teknik pemesinan CNC kecepatan tinggi menghasilkan waktu siklus yang lebih singkat sekaligus mencapai permukaan akhir yang sebanding.

Manfaat Teknik Presisi Tinggi

Produksi Lebih Cepat
Material terkikis pada tingkat yang lebih cepat yang membuat waktu Produsen menjadi fokus dengan mengurangi jumlah keseluruhan waktu yang diperlukan untuk pemindahan material.

Masa Pakai Alat yang Ditingkatkan
Alat yang dilapisi dan kecepatan/umpan yang dioptimalkan memungkinkan alat untuk bertahan lebih lama dan sebelum alat tersebut sampai pada tahap di mana alat tersebut perlu diasah/diganti.

Penanganan Detail Halus
Desain geometris mikro yang lebih baik dapat diproduksi karena proses yang lebih baik untuk komponen miniatur yang memiliki toleransi yang halus.

Aplikasi Perangkat Medis
Alat dan implan serta prostetik hampir secara karakteristik direplikasi dengan toleransi tingkat mikron yang dituntut untuk biokompatibilitas melalui teknik pemesinan CNC presisi tinggi yang mudah tersedia. Implan sendi yang sangat rumit dapat dibuat dan disesuaikan dengan anatomi pasien.

Solusi CNC Khusus

Stamping Dies dan Perkakas
Cetakan stempel melibatkan pemesinan multi-sumbu yang sangat rumit di bawah kendali komputer untuk memberi stempel pada bagian yang dicap dari lembaran logam.

Pemotongan Laser
Teknik pemesinan CNC laser memungkinkan para insinyur untuk memiliki kendali atas geometri bagian dan tata letaknya termasuk bentuk. Laser intensitas tinggi yang koheren mengikis berbagai macam bahan untuk aplikasi industri kedirgantaraan, medis, otomotif, dan industri serupa.

Pemotongan Waterjet
Waterjet menggunakan aliran tekanan tinggi yang tertanam secara abrasif untuk tujuan pemotongan tanpa meninggalkan lapisan zona yang terpengaruh panas bahkan pada material yang sensitif terhadap panas. Unit pemotongan jet air menyediakan pemotongan komposit logam dan batu dengan kecepatan tinggi dalam membuat bagian material tertentu.

Pemotongan Plasma
Dengan mengeluarkan gas terionisasi ke ruang pemotongan yang dapat diprogram, teknik pemesinan CNC pemotong plasma memotong bahan konduktif listrik mulai dari baja ringan hingga paduan aluminium.

Manfaat dari Teknik Khusus
Selain meningkatkan efisiensi dan fleksibilitas desain, solusi pelanggan menghasilkan suku cadang khusus sesuai pesanan. Karena diproduksi secara manual, ada banyak kesalahan dengan produksi manual dibandingkan dengan produksi otomatis.
Aplikasi Kedirgantaraan
Bagian dan komponen pesawat tunggal atau terisolasi, termasuk aerostruktur sekali pakai dan komponen produksi dan manufaktur yang berulang secara standar, meningkatkan perincian yang rumit dan pembuatan kontur yang rumit karena pemotongan laser, sementara jet air menyesuaikan panel pelindung komposit, dan panel badan pesawat yang dipotong dengan plasma. Solusi yang efektif dipesan lebih dahulu yang dirancang khusus untuk melakukan perakitan hingga ke sekrupnya.

Integrasi CAD/CAM

Perangkat Lunak CNC
CAD melibatkan pembuatan model bagian dalam bentuk digital, sementara CAM melibatkan konversi desain CAD menjadi kode yang dapat dibaca oleh mesin. Dengan CAE, mereka bersama-sama membuat desain terintegrasi melalui rangkaian manufaktur.

Integrasi CAM
Program CAM mengadaptasi jalur pahat, dan menjamin kemungkinan penggunaannya. Realisasi jalur pahat pra-produksi memeriksa proses sebelum pembuatan komponen dan menunjukkan kesalahan.

Analisis CAE
Untuk alasan ini, dengan menggunakan CAE, para insinyur mengonfirmasi bahwa desain komponen dapat mendukung fungsi desainnya dengan pengujian Stress/termal tanpa pembuatan prototipe. Desain dapat dioptimalkan.

Pertimbangan Desain CNC
Terdapat alat bantu perangkat lunak komputasi yang membantu Desain untuk Kemampuan Produksi mulai dari toleransi hingga teknik pemesinan CNC yang penting, mulai dari penggilingan hingga pembubutan, dan temukan bagaimana alat bantu ini meningkatkan presisi, kecepatan, dan efisiensi dalam aturan geometri produksi. Permukaan yang tepat dan kompleks dikurangi dalam proses ini untuk memfasilitasi Pemesinan CNC dalam otomatisasi proses.

Parameter Pemesinan
Parameter pemotongan seperti kecepatan, laju pemakanan, kedalaman, dan cairan pendingin ditentukan dalam perangkat lunak, tergantung pada bahan yang dipilih dan kapasitas kerja teknik pemesinan CNC.

Manfaat Integrasi CAD/CAM
Proses yang sepenuhnya terdigitalisasi memungkinkan pekerjaan dari fase desain hingga bagian jadi. Pengkodean manual yang rumit dan memakan waktu serta pekerjaan menebak-nebak digantikan dengan pembuatan kode optimal yang kuantitatif dan analitis serta pemeriksaan dan uji coba simulasi untuk upaya awal yang berhasil. Hasil yang konsisten hanya dapat diperoleh dari lingkungan perekayasaan yang terintegrasi dengan sistem.

Kesimpulan:

Teknik pemesinan CNC digital telah muncul dalam beberapa tahun terakhir dan telah sangat mengubah fleksibilitas atau akurasi manufaktur. Meskipun sebelumnya para perancang terbatas pada 'bentuk prismatik dan pemesinan dalam sumbu yang terbatas, namun kemajuan modern saat ini menawarkan solusi yang tak terbatas dengan peningkatan kompleksitas komponen dan toleransi yang sangat kecil. Dari skenario multi-sumbukecepatan yang lebih baik dan kemampuan pemesinan yang presisi hingga integrasi pemesinan Laser dan waterjet terus berkembang.

Seiring dengan solusi CAD/CAM terintegrasi yang meningkatkan alur dari desain ke produksi, sektor manufaktur saat ini memiliki perkembangan yang lebih cepat dan mampu membuatnya dalam skala besar. Dengan meningkatnya persyaratan terhadap spesifikasi desain, metode teknik pemesinan CNC yang lebih canggih akan meningkatkan perancangan dan pembuatan struktur yang kompleks. Dibebaskan oleh teknologi digital, industri akan menggunakan berbagai layanan pemesinan khusus yang lebih luas untuk memenuhi kebutuhan akan fleksibilitas pembuatan prototipe dan standardisasi produksi massal.

Pertanyaan Umum

T: Apa yang bisa dibuat dari mesin CNC canggih dan bahan yang paling sering digunakan dalam prosesnya?

J: Logam adalah salah satu yang paling umum, yang tersedia dalam berbagai jenis, seperti aluminium, baja, titanium, dan paduan Inconel yang memiliki karakteristik berbeda untuk penggunaan yang berbeda. Termoplastik lainnya termasuk ABS, nilon serta PEEK. Perkembangan baru telah memungkinkan untuk menerapkan kesesuaian pada komposit, keramik serta kayu/bambu padat. Keputusan yang tepat dapat dibuat tergantung pada aspek-aspek seperti penggunaan barang atau komponen, kondisi operasi, dan biaya yang terlibat. Material yang tepat meningkatkan kinerja komponen dan, pada saat yang sama, memaksimalkan manfaat pemesinan digital yang memungkinkan geometri apa pun.

T: Elemen apa yang harus dipertimbangkan sewaktu memikirkan tentang pemesinan CNC tingkat lanjut?

J: Beberapa faktor penting adalah pengurangan area yang tidak dapat dikerjakan, ketebalan dinding yang tepat, dan pembatasan radius dan/atau ukuran bubungan dari desain yang akan diproduksi. Kurva planar antar profil persegi panjang memiliki masalah, oleh karena itu diperlukan fillet. Panjang ulir tidak perlu lebih dari tiga kali ukuran lubang yang akan diulir. Skala lubang yang ada saat ini memudahkan konstruksi. Penggunaan perangkat lunak CAM dalam mensimulasikan program bagian menghapus kemungkinan timbulnya komplikasi sebelum produksi. Oleh karena itu, sangat efektif untuk mempertahankan koordinasi yang erat dengan para ahli mesin pada desain dengan toleransi yang ketat untuk memenuhi tingkat kemampuan produksi komponen tanpa konflik.

T: Industri mana yang paling diuntungkan dari teknologi CNC yang canggih?

J: Kedirgantaraan pertama dengan suku cadang jet & pesawat ruang angkasa yang rumit yang digiling dari data CAD CAM. Bagian lain yang masuk ke tubuh manusia, menerima teknik pemesinan CNC yang presisi. Industri otomotif menggunakan penggilingan multi-sumbu dalam pembuatan suku cadang mesin berkecepatan tinggi. Mesin dalam fungsi optik memperoleh dudukan lensa yang kompleks dari sumbu daya 5. Elektronik menggunakan penggilingan berkecepatan tinggi dengan sirkuit kecil dan berulang di perangkat. Arsitektur berkilau dengan logam berpola yang berkaitan dengan pemotongan laser untuk fasad berkelanjutan dan Snowblower menerima liner intake ergonomis melalui kolaborasi Multi-Pabrik jet air. Di semua industri, proses yang canggih mendorong terobosan secara abstrak.