Pengenalan
Pemesinan CNC digunakan secara meluas dalam sektor pembuatan, walaupun dalam proses yang sebelum ini memerlukan jurutera untuk menjalankan penghala, mesin pembentuk, mesin pengisar menegak dan mesin pelarik tengah. Banyak manfaat mesin CNC telah membawa kepada penggantian sepenuhnya beberapa peralatan yang diperlukan oleh pengendali. Pengilang dari semua jalur dan dalam pelbagai sektor memilih manfaat pemesinan CNC untuk aplikasi fabrikasi dan pengeluaran. Ia mempunyai kapasiti pengeluaran yang berkesan, cepat dan tepat, menjadikannya sesuai untuk menghasilkan sejumlah besar objek yang biasanya akan dibuat dengan penghala, pengisar, mesin pelarik tengah, mesin pengisar menegak atau mesin pembentuk.
Berbanding dengan cara tradisional, kawalan berangka komputer mempunyai beberapa faedah kewangan dan pengeluaran yang berbeza. Seorang juruteknik mahir diperlukan untuk setiap mesin apabila mesin pemesinan manual digunakan, namun dengan pemesinan CNC, seorang individu mahir boleh mengendalikan banyak mesin. Pelbagai komponen logam dan plastik dihasilkan oleh pemesinan CNC dan digunakan dalam perusahaan dan persekitaran yang lebih luas. Banyak perniagaan memerlukan pemotongan yang tepat, boleh dipercayai dan canggih.
Mekanik Tentera Udara AS mencipta mesin CNC pertama pada tahun 1940-an. Teknologi kertas tebuk, yang menggerakkan mesin pertama, telah melahirkan perisian digital yang kita gunakan hari ini. Disebabkan keupayaannya untuk memberikan output yang sangat tepat dalam kuantiti yang banyak merentasi pelbagai aplikasi, pemesinan CNC mendapat populariti dengan cepat. Komponen pengkomputeran pemesinan CNC menghasilkan hasil yang tepat dan boleh dipercayai.
Apakah pemesinan CNC?
Pengilang biasanya menggunakan pemesinan kawalan berangka komputer untuk mencipta bahagian, barangan dan benda yang dimesin. Proses ini dijalankan oleh mesin CNC. Mesin CNC ialah mesin yang mengawal alatan mesin seperti mesin bubut, penghala, pengisar atau kilang menggunakan kawalan berangka komputer. Mesin Kawalan Berangka Komputer (CNC) dikawal oleh perisian khas yang disesuaikan dengan keperluannya dan diprogramkan dengan G-Code, bahasa mesin CNC tertentu yang membolehkan kawalan tepat terhadap atribut seperti kadar suapan, kedudukan dan kelajuan. Perisian inilah yang membezakan mesin CNC daripada PC standard.
Pemesinan automatik dikendalikan oleh perisian khusus. Bahasa kod-G, yang membolehkan kawalan halus terhadap koordinasi, kadar suapan, lokasi dan kelajuan, antara lain, telah disesuaikan oleh program ini. Mesin yang menempatkan perisian yang diselitkan kod-G mempunyai penampilan desktop yang canggih. Di konsol komputer, seorang pengaturcara boleh mengarah operasi mesin yang memerlukan ramai pengendali di mesin bubut, pengisar, penghala, kilang dan pembentuk. Teknik pemesinan automatik berkomputer boleh menyelesaikan tugasan capaian, pegangan dan tugasan lain yang biasanya sukar dilakukan oleh mesin konvensional dan pengendali manusia.
Apakah pemesinan konvensional?
Satu prosedur penyingkiran logam ialah pemesinan. Ini merupakan proses subtraktif kerana ia menghapuskan bahan dan mengurangkan pukal bahan. Nama lain untuk kaedah pemesinan klasik ialah pemesinan konvensional. Ia merupakan teknik asas yang digunakan dalam proses penyingkiran logam yang mengurangkan pukal logam dan menghapuskan bahan. Teknik pemesinan tradisional diketahui menghasilkan barangan berkualiti rendah kerana tetulang kasar dan struktur yang tidak homogen. Oleh itu, berbanding teknik pemesinan konvensional, pemesinan laser mempunyai beberapa kelebihan.
Proses pemesinan konvensional melibatkan pemesinan dengan cara lama, iaitu tanpa bantuan sebarang teknik canggih. Oleh itu, teknik pemesinan ini kadangkala dirujuk sebagai pemesinan klasik. Dalam kaedah pemesinan ini, alat pemotong bermata tajam digunakan, seperti alat tirus dalam mesin pelarik untuk tirus. Haus alat diburukkan lagi kerana bahan alat pemotong lebih tahan lama daripada bahan kerja dan kerana ia bersentuhan langsung dengan bahan kerja. Alat pemotong digunakan terhadap bahan kerja yang berputar atau pegun untuk membuang bahan.
kelebihan Pemesinan CNC
Tidak disangka-sangka bahawa banyak perniagaan pembuatan kebelakangan ini beralih daripada pemprosesan konvensional kepada CNC. Toleransi mereka mestilah ketat kepada +/-.0005 kerana banyak industri seperti industri perisikan automotif, penjagaan perubatan, ketenteraan dan aeroangkasa semuanya memerlukan bahagian ketepatan, yang mana agak mencabar untuk dilakukan dengan pemesinan konvensional. Seterusnya, mari kita kaji manfaat pemesinan CNC berbanding pemesinan konvensional.
· Mengurangkan kos buruh - penggunaan seorang jurumesin mahir untuk beberapa mesin
Bagi pemesinan konvensional, setiap mesin memerlukan juruteknik yang komited, mahir, berpengalaman dan mahir dalam mesin yang digunakan. Sebaliknya, selain daripada persediaan awal dan penyuapan data, pemesinan CNC sebahagian besarnya dikawal oleh perisian dan memerlukan penglibatan manusia yang sangat sedikit. Di samping itu, pemesinan CNC memerlukan latihan khusus yang kurang, yang mana mengurangkan kos buruh dengan lebih banyak. Kemungkinan ralat manusia dan keselamatan kerja yang terjejas berkurangan dengan ketara apabila komputer memainkan peranan yang penting.
· Kualiti tertinggi; kuantiti yang banyak
Pemesinan konvensional biasanya digunakan untuk aplikasi bervolume rendah dan berkuantiti kecil kerana ia melibatkan buruh manual. Walau bagaimanapun, sama ada ia diperlukan untuk menghasilkan beberapa dozen komponen logam yang dimesin atau beribu-ribu komponen, mesin CNC direka bentuk untuk menjamin ketepatan optimum.
Di samping itu, pemesinan CNC menggunakan perisian canggih yang boleh dikemas kini dengan kerap mengikut piawaian, membolehkan komponen yang sangat rumit dihasilkan dengan mudah.
· Mlebih baik dalam mereplikasi bahagian berbanding pemesinan konvensional.
Mesin CNC, yang direka untuk mengawal halaju dan penempatan yang tepat, boleh menghasilkan beribu-ribu komponen yang sama persis dalam masa yang singkat, satu pencapaian yang tidak dapat dicapai dengan pemesinan tangan atau konvensional. Tanpa mengorbankan kualiti bahagian yang dimesin, mesin boleh diprogramkan untuk mengulangi potongan atau kemasan yang sama. Sebaliknya, pemesinan konvensional memerlukan pengendali yang cekap untuk meletakkan alat secara manual pada setiap peringkat proses pemesinan, yang pastinya memerlukan banyak masa dan kesabaran. Variasi harus dijangkakan walaupun dengan dedikasi sedemikian.
· Tidak perlu prototaip
Untuk memetakan daya maju reka bentuk dan mensimulasikannya, prototaip diperlukan. Setiap kilang biasa melakar prototaip yang boleh digunakan, mengujinya, dan kemudian mengerjakan prosedur pemesinan sebelum CNC. Keseluruhan proses ini biasanya mengambil masa beberapa hari, mungkin juga berbulan-bulan, untuk diselesaikan secara manual. Dengan kemunculan mesin CNC, pengaturcaraan perisian menjadi mungkin, membolehkan anda memasukkan reka bentuk anda dan menilai secara visual sama ada anda boleh menggunakannya dalam situasi praktikal. Ini menghasilkan masa pembuatan yang lebih singkat, tiada kos tambahan untuk pembangunan prototaip, dan kos buruh yang serendah mungkin.
· Kualiti dan Ketepatan Kemasan yang Lebih Tinggi
Jenis pengawal yang digunakan mempengaruhi ketepatan sistem CNC. Ketepatan yang lebih baik boleh dicapai jika pengawal dengan sistem kedudukan yang lebih tepat digunakan. Tahap ketepatan dengan pemesinan konvensional bergantung pada sejauh mana pengendali dapat mengawal mesin.
Untuk mencapai kemasan permukaan yang licin, bahagian tersebut mesti menjalani prosedur kemasan seperti pengisaran dan penggilapan selepas pemesinan selesai. Pemesinan konvensional hanya setepat orang yang mengawal pergerakan tangan.
Oleh kerana tiada input manual daripada pengendali diperlukan dengan sistem CNC, produk akhir akan sentiasa lebih tepat. Apabila sistem kedudukan yang lebih tepat digunakan untuk pengawal, ketepatan yang lebih baik dapat dicapai, yang merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi ketepatan pemesinan CNC.
· Lebih selamat untuk pekerja
Di sebalik struktur pelindung, pengendali mesin CNC dilindungi daripada sebarang komponen tajam. Melalui kaca, pengendali boleh memerhatikan apa yang berlaku dalam alat mesin. Pengendali tidak semestinya perlu mendekati gelendong atau pengisar. Pengguna tidak dikehendaki mendekati cecair penyejuk. Bergantung pada bahan, sesetengah cecair boleh membahayakan kulit manusia.
· Menjimatkan kos buruh
Peralatan mesin tradisional memerlukan pengguna untuk menggerakkan setiap komponen dengan sangat berhati-hati. Oleh itu, setiap pekerja dihadkan kepada penggunaan satu peralatan mesin sahaja. Ini telah diubah oleh CNC, dan kini kebanyakan item hanya memerlukan satu persediaan untuk memprosesnya dalam masa kira-kira 30 minit. Operator tidak perlu melakukan apa-apa untuk peralatan mesin CNC memotong. Operator hanya perlu mencari masalah persediaan atau pengekodan semasa peralatan bergerak secara automatik. Hasilnya, operator mempunyai masa lapang di antara tugasan, yang boleh mereka gunakan untuk mengendalikan peralatan tambahan. Anda boleh menjimatkan kos yang berkaitan dengan pengambilan pekerja tambahan untuk mengendalikan mesin dengan menggunakan seorang operator dan banyak peralatan mesin.
· Kemasan berkualiti tinggi diperoleh dengan menggunakan penyejuk yang berasaskan air atau minyak.
Disebabkan oleh getaran yang terdapat semasa pemotongan, penggunaan teknik pemesinan yang tidak berasaskan CNC boleh mengakibatkan tahap ketepatan yang lebih rendah. Disebabkan oleh getaran ini, pemotongan konvensional tidak dapat mencapai tahap ketepatan yang sama seperti pemesinan CNC.
Pemotongan konvensional boleh menyebabkan kemasan permukaan sesuatu bahagian menjadi kurang ideal, tetapi penggunaan pemesinan CNC, yang tidak menyebabkan getaran dan menghasilkan kemasan permukaan yang lebih baik, menyelesaikan masalah ini.
Di samping itu, penggunaan teknologi CNC mengurangkan keperluan untuk prosedur tambahan seperti penggilapan, yang boleh menjadi mahal dan memakan masa.
· Kos penyelenggaraan yang lebih rendah
Selain menukar alat pemotong pada frekuensi biasa dan melakukan sedikit pembersihan ringan, mesin CNC biasanya tidak memerlukan banyak penyelenggaraan. Perisian berasaskan G-code akan mengemas kini dirinya sendiri secara automatik mengikut keperluan. Terdapat penjimatan kos kerana tiada penyelenggaraan rutin memerlukan bantuan pakar.
· Serba boleh
Pemesinan CNC boleh menghasilkan hampir semua komponen yang anda boleh fikirkan. Sesetengah model didatangkan dengan ciri dan tambahan tambahan yang mempercepatkan dan menjadikan proses pembuatan lebih mudah, seperti skrin sentuh dan pertukaran alat automatik.
Sebuah persatuan kerja kayu telah meninjau pesertanya, yang merangkumi pengeluar kayu seni bina dan pembuat kabinet. Kebanyakan mereka bersetuju bahawa CNC mempunyai kelebihan dan manfaat untuk industri mereka.
· Kurang Ralat dalam Persediaan
Peralatan mesin tradisional bergantung pada kemahiran pengendali dengan peranti pengukuran. Terdapat beberapa juruteknik mahir terpilih yang boleh meletakkan kepingan dengan tepat, tetapi bilangannya jarang. Atas sebab ini, sistem CNC menggunakan prob pengukuran koordinat unik yang dipasang di dalam gelendong. Untuk kedudukan, prob bersentuhan dengan komponen tetap. Untuk meminimumkan ralat persediaan, titik sifar sistem koordinat diperakui.
· Kurang tertekan
Pemesinan manual mempunyai banyak kesan yang bermanfaat, tetapi ia akan sentiasa tertakluk kepada kesilapan manusia. Apabila terdapat masa apabila anda kekurangan kakitangan, kakitangan sakit atau bercuti, dan pengendali yang tidak menunjukkan prestasi yang memuaskan, ia boleh menyebabkan masalah kewangan dan budaya. Kebimbangan yang bermasalah ini hampir dapat dihapuskan dengan pemesinan CNC.
· Pelbagai jenis bahan untuk dipilih
Ini mungkin kelebihan pemesinan CNC berbanding pemesinan konvensional yang paling menonjol. Hampir semua bahan, termasuk logam, keluli, kayu, busa atau plastik halus, boleh digunakan dengan mesin CNC.
· Kebolehan mencipta bahagian yang rumit
Mesin CNC boleh mencipta item 3D, 4D dan juga 5D dengan mudah dan bebas kerana ia boleh dinaik taraf dan diprogram semula pada bila-bila masa. Jika perlu, ini dapat memudahkan peralihan yang lebih lancar daripada pembuatan bahagian mesin CNC yang mudah kepada pembuatan bahagian yang rumit. Perisian ini juga boleh menyimpan reka bentuk supaya anda boleh menyemak semula sebarang bentuk pilihan atau idea lain dengan cepat.
· Menggunakan geometri kompleks, bahagian CNC boleh dibuat lebih ringan dan lebih kuat.
Disebabkan pemesinan CNC boleh menghasilkan bahagian yang jauh lebih kecil daripada yang boleh dilakukan pada mesin tradisional, bahagian yang lebih ringan dan lebih berkesan dapat dihasilkan.
· Parameter pemotongan yang lebih besar
Kawasan pemotongan tertutup kini membolehkan putaran CNC berkelajuan tinggi. Semasa pemprosesan, cip bergerak pada kadar kelajuan yang pantas dan kemudian menyemburkan penyejuk pada tekanan tinggi. Operasi manual tidak boleh dilakukan pada kelajuan 10,000 rpm atau lebih tinggi. Disebabkan kelajuan pemotongan yang tinggi, adalah mustahil untuk mengekalkan lebar cip dan kadar suapan yang stabil secara manual untuk mengelakkan getaran.
Disebabkan ketepatannya dan pelbagai manfaat lain, pemesinan CNC telah merevolusikan sepenuhnya beberapa industri, termasuk dalam sektor automotif, aeroangkasa, pertahanan dan elektronik. Walau bagaimanapun, seperti yang lain, mesin CNC juga mempunyai beberapa kekurangan, jadi sekarang kita akan membincangkan beberapa kekurangan yang datang dengan teknik pemesinan CNC.
Kelemahan pemesinan CNC
Hakikat bahawa pemesinan CNC bukanlah pilihan yang paling berpatutan pada mulanya mungkin kelihatan seperti satu kelemahan. Tetapi perbelanjaan tersebut merupakan pelaburan kewangan untuk penjimatan masa depan, produktiviti, pengekalan pelanggan dan reputasi untuk kecemerlangan dan kebolehpercayaan.
Kos awal untuk mengupah perkhidmatan CNC adalah lebih tinggi. Ia berfungsi dengan jayanya untuk banyak firma merentasi pelbagai industri apabila mereka bergantung pada vendor yang boleh dipercayai untuk melaksanakan perkhidmatan pemesinan CNC mereka. Kos pengeluaran awal akan lebih tinggi daripada pengeluaran berikutnya.
Satu lagi kelemahan pendekatan CNC yang dilihat oleh sesetengah jurumesin ialah ia cenderung menjadikan kemahiran manual tradisional usang. Mereka membawa bersama mereka kebolehan matematik dan sains yang diperoleh semasa bertahun-tahun mengajar untuk mengendalikan gerudi, kilang, mesin bubut dan banyak lagi dengan tangan.
Walaupun pemesinan CNC telah meluaskan peluang perniagaan secara meluas, ia juga telah mengakibatkan pengurangan pengeluaran tradisional dan beberapa kehilangan pekerjaan. Walau bagaimanapun, majoriti pakar tidak bersetuju bahawa kemahiran manual akan ketinggalan zaman. Malah, sesetengah pakar percaya bahawa projek kecil dan khusus akan membantu pemesinan konvensional berkembang maju.
Adakah Pemesinan CNC sesuai dengan awak?
Salah satu daripada dua teknik yang digunakan secara meluas untuk menghasilkan prototaip daripada fail digital ialah pemesinan CNC, yang kerap digunakan dalam pembuatan serta industri lain. Penciptaan bahagian atau produk menggunakan teknologi percetakan 3D, yang menggunakan pemodelan pemendapan terlakur (FDM), adalah kaedah alternatif untuk mencipta prototaip. Bersama FDM, stereolitografi (SLA), pensinteran laser terpilih (SLS), dan peleburan laser terpilih (SLM) adalah teknik percetakan 3D lain yang boleh digunakan.
Anda mungkin ingin tahu tentang teknologi percetakan 3D dan sama ada ia lebih baik daripada pemesinan CNC. Jawapannya adalah berdasarkan beberapa pembolehubah dan menimbulkan persoalan berikut:
- Apakah jenis produk yang anda sedang hasilkan?
- Seberapa sukarkah item yang perlu anda cipta?
- Apakah bahan yang digunakan untuk menghasilkan produk tersebut?
- Berapakah jumlah yang dijangkakan?
- Jadual macam apa yang sedang anda susun?
Secara amnya, percetakan 3D digunakan untuk mencipta prototaip dan mempunyai kelajuan yang lebih perlahan daripada pengilangan CNC. Akibatnya, ia tidak berkesan untuk menghasilkan sejumlah besar.
Teknologi FDM dibina dari bawah ke atas, manakala pemesinan CNC membentuk blok bahan dengan memotong dan menggerudi bit daripadanya.
FDM tidak mempunyai sekatan sudut paksi, tetapi CNC tidak mempunyai sekatan ke atas jenis bahan yang boleh digunakan. Keupayaan percetakan 3D adalah terhad kepada bahan yang telah ditukar menjadi filamen yang boleh digunakan, manakala pemesinan CNC boleh menghasilkan hampir semua bentuk.
Malah syarikat percetakan 3D bersetuju bahawa kedua-duanya akan wujud bersama dan saling melengkapi sebagai sebahagian daripada proses pembuatan walaupun kedua-dua teknologi akan terus berkembang dan maju.
Dalam kebanyakan kes, pemesinan CNC adalah pilihan terbaik kerana ia menawarkan ketepatan, kejituan dan kelajuan yang unggul untuk kuantiti produk yang besar.
Pemesinan CNC mengautomasikan operasi fabrikasi supaya anda tidak perlu risau tentang kecuaian pekerja, cuti atau kerosakan yang memperlahankan operasi anda. Bahagian logam dan plastik berbilang dimensi yang kompleks dalam pelbagai saiz dan bentuk boleh dihasilkan secara berterusan.
Kesimpulan
Pemesinan CNC mempunyai beberapa kelebihan berbanding pemesinan konvensional. Kebebasan kreatif yang lebih besar, ciri-ciri yang lebih halus dan ketepatan yang lebih tinggi adalah beberapa daripada manfaat ini. Dapat difahami mengapa semakin ramai pengeluar melaksanakan teknik ini setiap hari memandangkan banyak kelebihannya. Walau bagaimanapun, beberapa pembolehubah, termasuk skop projek dan kosnya, mungkin tidak selalunya memihak kepada pemesinan CNC berbanding pemesinan konvensional.
