Blitar – Bagi sobat yang masih baru memasuki dunia industri, melimpah nya variasi, ukuran dan spesialisasi penggunaan Computer Numerical Control (CNC) yang digunakan di proses manufaktur dapat membuat sobat kebingungan— dari mulai mesin bubut, mesin frais (milling) dan mesin multi-sumbu (multi-axis) hingga mesin lain nya.
Untuk membuat sobat lebih memahami masing masing mesin dan bagaimana sobat dapat menggunakan nya, mari belajar seri baru tentang dasar – dasar Mesin CNC.
Dalam artikel ini, kita akan melihat aspek-aspek berikut dari Mesin Milling (Frais) / Machining Center (Pusat Pemesinan) CNC yang dirangkum dari hwacheonasia.com:
Apa itu Mesin Milling (Frais) CNC?
Bagaimana Mesin Milling (Frais) CNC Bekerja?
Mesin Milling (Frais) CNC vs Mesin Bubut CNC
Apa saja komponen utama dari Mesin Milling (Frais) CNC?
Apa saja alat potong Milling (Frais) yang digunakan?
Apa saja tipe-tipe dari Mesin Milling CNC?
Berapa harga Mesin Milling (Frais) CNC?
Apa Itu Mesin Milling (Frais) / Machining Center (Pusat Pemesinan) CNC?
Mesin Milling (Frais) CNC adalah alat potong yang dioperasikan oleh mesin yang diprogram dan dikelola oleh sistem Computer Numerical Control (CNC) untuk menyingkirkan/memotong material dari benda kerja secara akurat. Hasil akhir dari proses pemesinan adalah part atau produk tertentu yang dibuat menggunakan perangkat lunak Computer Aided Design (CAD).
Mesin ini biasanya dilengkapi dengan poros (spindle) utama dan tiga sumbu linear untuk memosisikan atau memindahkan bagian yang akan dikerjakan. Versi yang lebih canggih memiliki sumbu rotasi ke-4 atau ke-5 untuk memungkinkan bentuk yang lebih presisi dengan berbagai dimensi dan ukuran untuk dikerjakan.
Mesin Milling (Frais) / Machining Centers (Pusat Pemesinan) CNC biasanya menggunakan proses pemotongan material yang disebut Milling (Frais) atau permesinan – proses Milling (Frais) melibatkan pemosisian sepotong bahan pra-bentuk (juga dikenal sebagai benda kerja) ke perlengkapan yang dipasang ke platform di Mesin Milling (Frais).
Alat yang berputar cepat (atau serangkaian alat yang dapat dipertukarkan) kemudian diaplikasikan pada material untuk menyingkirkan serpihan kecil material hingga bentuk yang diinginkan untuk bagian tersebut tercapai. Bergantung pada material yang digunakan untuk bagian tersebut, serta kompleksitas benda yang dikerjakan, sumbu yang bervariasi, kecepatan pemotongan, dan tingkat pemakanan (feed) dapat digunakan.
Milling (Frais) biasanya digunakan untuk bagian-bagian mesin yang tidak simetris dari sudut pandang aksial. Bagian-bagian ini memiliki lengkungan atau kontur permukaan yang unik, yang kemungkinan memerlukan kombinasi pengeboran & penguliran, alur (groove), slot, ceruk (recesses), kantung (pocket) dan lubang untuk mengerjakannya, Mereka juga dapat membentuk bagian perkakas untuk proses manufaktur lainnya – misalnya dalam pembuatan cetakan 3D.
Dulu, Mesin Milling (Frais) dioperasikan secara manual. Operator harus menggunakan kombinasi mesin dengan alat-alat yang berbeda untuk mengerjakan bagian atau produk yang lebih kompleks. Atau mereka harus menggunakan berbagai pengaturan pada satu mesin hanya untuk menyelesaikan pekerjaan.
Dengan kemajuan teknologi seperti Kontrol CNC dan Penukar Alat Potong Otomatis (Automatic Tool Changers). efisiensi, fleksibilitas dan kecepatan yang lebih baik dapat dicapai – bahkan untuk bagian yang lebih rumit. Penyediaan pembacaan digital dan sistem pengukuran juga telah meningkatkan akurasi dari proses pemesinan CNC. Hal ini memungkinkan mesin tersebut memenuhi berbagai macam permintaan dan kebutuhan pemesinan.
Siswa SMK Islam 1 Blitar sedang mengoperasikan mesin CNC Milling di bengkel Mesin
Bagaimana Mesin Milling (Frais) bekerja?
Prinsip umum untuk Mesin Milling (Frais) CNC atau Machining Center (Pusat Pemesinan) CNC adalah bagian yang dikerjakan dicekam diatas meja mesin. Bagian tersebut dapat dicekam langsung di atas meja atau ditahan ditempat oleh ragum (vice) atau fixture.
Poros/Spindle (bagian yang bergerak) termasuk alat potong kemudian diposisikan secara vertikal atau horizontal. Dalam konfigurasi tersebut, alatnya dapat mencapai berbagai posisi X-Y-Z pada benda kerja dan memulai tindakan pemotongan dan pembentukan. Saat melakukannya, benda kerja atau bagian-bagian dapat diposisikan, dipasang, dipindahkan/diposisikan oleh meja kerja dalam arah linier kearah poros(spindle) dengan alat potong. Hal ini memungkinkan material untuk disingkirkan/dipotong sesuai dengan bentuk yang diinginkan yang diperlukan untuk bagian mesin.
Mesin Milling (Frais) CNC Vs Mesin Bubut CNC (Pusat Pembubutan)
Sementara Mesin Milling (Frais) CNC adalah mesin seperti Mesin Bubut CNC, kedua alat tersebut beroperasi cukup berbeda.Untuk Mesin Milling (Frais) CNC (alias Machining Center (Pusat Pemesinan) CNC), benda kerja diposisikan atau dipasang dalam posisi menggunakan ragum (vice) atau fixture, sementara alat potong digerakkan diatas atau disekitar benda. Material kemudian secara bertahap disingkirkan menggunakan alat potong atau bor yang berputar dengan kecepatan tinggi dengan tingkat kecepatan pemakanan (feed rates) yang bervariasi di sepanjang dua sumbu atau lebih. Namun, dalam kasus Mesin Bubut CNC (alias Pusat Pembubutan CNC), benda kerja (biasanya silinder) dipasang pada ragum (chuck) yang berputar atau pada poros (spindle) utama.
Benda kerja tersebut kemudian “diputar/Turned” (oleh karena itu dinamai Pusat Pembubutan / Turning Center) atau diputar sepanjang sumbu utama sementara alat pemotong yang terletak di turret rotasi atau turret pemosisi akan bergerak secara paralel ke arah potongan. Material tersebut kemudian disingkirkan/dipotong menggunakan alat potong yang bergerak. Dengan demikian, Mesin Milling (Frais) CNC menggunakan alat potong berputar dengan benda kerja yang bergerak, sedangkan Mesin Bubut CNC akan melibatkan benda kerja yang berputar yang akan dikerjakan oleh alat potong yang bergerak.
Apa saja komponen utama dari Mesin Milling (Frais) CNC?
Jadi apa saja bagian yang berbeda dari Mesin Milling (Frais) atau Machining Center (Pusat Pemesinan) CNC? Diagram di bawah ini memberikan rincian komponen utamanya.
#1 Rangka (Frame)
#2 Poros (Spindle)
#3 Sumbu
#4 Kolom
#5 Panel Kendali CNC
#6 Alat / Penukar Alat (Penukar Alat Otomatis / Automatic Tool Changer)
#7 Pencekam Alat (Tool Holder)
#8 Meja
#9 Tangki Pendingin (coolant)
Apa saja alat potong Milling (Frais) yang digunakan?
Pada umumnya, Mesin Milling (Frais) CNC dapat menggunakan berbagai alat potong dan pembentukan. Alat-alat ini membantu menyingkirkan/memotong material berdasarkan cara mereka bergerak di dalam mesin atau langsung dari bentuk pemotong.
Hal ini mungkin termasuk yang berikut:
End Mills, Flat or Ballnose, Straight or Form Tools. (alat potong untuk pemotongan sisi, rata, bentuk ballnose, lurus atau alat pembentuk)
Face Mills (alat potong untuk pemotongan permukaan / muka)
Drills, U-Drills, Spiral Borer. (alat pembuat lubang)
Tap (Alat pembuat lubang ulir)
Reamers (alat pembuat lubang dengan spesifikasi ISO)
Tool Holders and Hydraulic Tool Holders, Shrink-Fit or Press-Fit holders. (Pencekam Alat dan Pencekam Alat Hidrolik, pencekam dengan suaian-menyusut atau suaian-ketat)
Suasana Lomba Kompetensi Siswa (LKS) CNC Milling wilker 3 di SMK Islam 1 Blitar
Apa saja tipe-tipe dari Mesin Milling CNC?
Ada banyak variasi dan jenis Mesin Milling (Frais) CNC yang berbeda – dari mesin dengan dua hingga tiga sumbu sederhana hingga Machining Centers (Pusat Pemesinan) CNC Multi-Sumbu.
Berikut ini adalah beberapa tipe Mesin Milling (Frais) CNC yang dapat anda temukan di pasaran:
Mesin Milling Horizontal
Mesin Milling Vertical
Mesin Bed Mill
Mesin Turret Mill (untuk mesin manual saja)
Mesin Milling dengan Kolom Bergerak (Travelling Column)
Mesin Milling dengan Kolom Ganda (Double Column)
Mesin Milling C-Frame
Mesin Milling untuk Drill & Tap (Pelubangan dan Penguliran)
Pusat Pemesinan dengan 5 Sumbu (5 Axis Machining Centers)
Mesin Milling dengan poros (spindle) ganda (VESTA-500T & VESTA-650T)
Ketika anda menentukan Mesin Milling CNC yang tepat untuk kebutuhan pemesinan anda, dapat terbantukan dengan mempertimbangkan syarat spesifik dalam hal benda kerja yang akan dikerjakan, seperti ukuran benda kerja, kompleksitas bentuk dan rancangan, kepresisian, dan juga ketahanan dan stabilitas mesin.
Berapa harga Mesin Milling (Frais) CNC?
Harga dari Mesin Milling CNC bervariasi secara signikfikan. Mereka dapat berharga dibawah USD 50.000 hingga beberapa Juta USD untuk satu unit, tergantung komponen berbeda dan kompleksitas yang berada pada unit mesin tersebut. Hal ini sangat bergantung pada poin-poin pertimbangan berikut:
Standar atau Aplikasi apa yang akan digunakan pada mesin tersebut ?
Berapa jumlah sumbu yang akan dimiliki mesin tersebut ? 3 atau 5 sumbu ?
Berapa ukuran mesin yang diperlukan ( tergantung dari benda yang akan dikerjakan ) ?
Apakah anda memerlukan penukar pallet ? otomatis atau manual ?
Berapa Kekuatan Poros (Spindle) dan kecepatan RPM (Revolutions Per Minute) yang dibutuhkan ?
Seberapa Presisi yang dibutuhkan atau ingin dicapai ?
Bahan / material apa yang akan dikerjakan di mesin tersebut ?
Sistem CTS, ukuran dan sistem kontrol CNC apa yang dibutuhkan ?
Apakah anda perlu mesin untuk hanya akan mengerjakan produksi massal saja atau dapat mengerjakan pemesinan custom?