Mesin Ukiran CNC
Gambar 6-2 menunjukkan sisipan rongga untuk cetakan injeksi kotak sabun, termasuk teks terbalik "Universitas Sains dan Teknologi Shaanxi" dalam bahasa Cina dan pola terbalik huruf bahasa Inggris "Universitas Sains & Teknologi Shaanxi". Semua pola teks memiliki kedalaman 0,2 mm, dan lebar guratan huruf Inggris adalah 1 mm. Pemesinan teks ini dapat menggunakan ukiran CNC, ukiran laser, atau etsa kimia. Karena pengukiran CNC dipengaruhi oleh alat ini, beberapa detail sulit untuk dikerjakan dengan presisi. Pengukiran laser dapat mengatasi masalah ini, tetapi peralatan pemesinannya lebih mahal. Penerapan pengukiran laser untuk memproses teks dan pola dalam pembuatan cetakan modern menjadi semakin luas. Etsa kimia memiliki kedalaman pemesinan yang relatif kecil dan biaya pemesinan yang lebih rendah, dan masih banyak digunakan dalam pembuatan cetakan hingga saat ini. Di sini, pertama-tama kami akan memperkenalkan dasar-dasar pengukiran CNC.
Untuk pengukiran teks CNC, pemesinan kasar umumnya dilakukan terlebih dahulu dengan alat pengikis yang lebih kasar sesuai program CNC, kemudian alat pengikis yang lebih halus digunakan untuk finishing. Oleh karena itu, untuk pengukiran bagian ini, pertama-tama digunakan perkakas bulat berdiameter 1 mm untuk pemesinan kasar, kemudian ball-end mill berdiameter 0,1 mm digunakan untuk penyelesaian akhir.
Teknologi Pemesinan Pengukiran Kontrol Numerik Komputer (Teknologi Pemesinan Pengukiran CNC) adalah produk kombinasi teknologi pengukiran tradisional dan teknologi kontrol numerik modern. Mesin ini mewarisi karakteristik pengoperasian pengukiran tradisional yang halus, gesit, dan fleksibel, sekaligus memanfaatkan teknologi otomasi dalam pemesinan kontrol numerik tradisional. Mesin pengukiran CNC adalah peralatan pemesinan kontrol numerik canggih yang mengintegrasikan teknologi Computer-Aided Design (CAD), teknologi Computer-Aided Manufacturing (CAM), teknologi Numerical Control (NC), dan teknologi manufaktur presisi. Prinsip kerja mesin ukiran CNC sama dengan mesin milling dan pusat permesinan CNC, dimana program numerik mengontrol pengoperasian setiap komponen peralatan mesin. Sebaliknya, mesin ukiran CNC memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
① Benda yang diproses berukuran kecil, bentuknya rumit, dan memerlukan kualitas finishing yang tinggi;
② Fitur proses adalah penggunaan perkakas kecil untuk pemesinan;
③ Produk memiliki akurasi dimensi yang tinggi dan konsistensi produk yang baik;
④ Metode penggilingan pelepas alat-kecepatan tinggi,-kecil, dan pengaturan-cepat diterapkan.
Di permukaan, perbedaan antara ketiganya, dan perbedaan konfigurasi perkakas mesin, adalah sebagai berikut: pusat permesinan memiliki magasin perkakas, dan setelah menjepit benda kerja, beberapa perkakas dapat menyelesaikan pemesinan sekaligus; mesin ukiran CNC dan mesin penggilingan CNC tidak memiliki majalah perkakas, dan perkakas harus dihentikan dan diganti secara manual setelah setiap perkakas menyelesaikan pemesinan.
Perbedaan sistem kendali peralatan mesin: fungsi sistem kendalinya serupa, tetapi karena dikembangkan oleh pabrikan yang berbeda, akan terdapat perbedaan tertentu dalam metode pengoperasian dan fungsi spesifik dari sistem kendali tersebut. Perbedaan-perbedaan ini tidak memainkan peran yang menentukan dalam perbedaan kinerja peralatan mesin.
Kunci untuk menentukan perbedaan kinerja peralatan mesin terletak pada detail spesifik: spindel mesin penggilingan CNC dan pusat permesinan relatif besar, dan kecepatannya relatif rendah. Umumnya kecepatan maksimum mesin milling CNC berada di bawah20.000 putaran/menit, tetapi tenaganya relatif tinggi, dan torsi keluaran spindel relatif besar, sehingga cocok untuk perkakas berdiameter lebih besar.
Selain itu, daya spindel mesin penggilingan CNC besar, umumnya 10 hingga 100 kW; kekuatan spindel mesin ukiran CNC kecil (di bawah 4 kW), dan kecepatan maksimumnya tinggi, umumnya 15000 hingga 40000 putaran/menit, hingga 100000 putaran/menit. Kecepatan pengumpanannya tinggi, umumnya 400 m/mnt, dan dapat mengolah baja yang dikeraskan sekitar 60 HRC; cocok untuk pemesinan halus komponen-berukuran kecil dan menengah.
Mesin ukiran CNC memiliki kecepatan yang relatif tinggi, dan torsi keluaran spindel yang relatif kecil, sehingga cocok untuk perkakas dengan diameter 0,05 hingga 10 mm. Karena kecepatan spindel yang tinggi dan ukuran pahat yang kecil, bagian-bagian yang dikerjakan relatif halus, dan permukaan akhir yang tinggi. Selain itu, alas mesin penggilingan CNC dan pusat permesinan relatif besar, dan bagian yang bergerak juga besar dan berat. Akselerasinya relatif lambat setelah pergerakan, sehingga lebih cocok untuk pemesinan benda kerja besar. Tempat tidur mesin ukiran CNC relatif kecil, dan bagian yang bergerak kecil dan ringan, yang kondusif untuk putaran cepat dan perubahan kepala, dan kecepatan pemesinan rata-rata relatif tinggi saat mengerjakan benda kerja kecil.
Oleh karena itu, mesin pengukiran CNC cocok untuk menggunakan perkakas-ukuran kecil dan sedang, pemesinan benda kerja berukuran kecil dan sedang-, pemesinan halus pada bagian yang detail, dan penyelesaian permukaan yang tinggi; mesin penggilingan CNC dan pusat permesinan cocok untuk menggunakan perkakas yang lebih besar, mengerjakan benda kerja yang besar. Karena kecepatan spindel yang lebih rendah dan perkakas yang lebih besar, penyelesaian permukaannya relatif rendah dibandingkan dengan mesin ukiran CNC, dan detail kecil tidak dikerjakan dengan presisi. Situasi ketika pemesinan tidak presisi dan hasil akhir yang relatif buruk juga dapat dibantu dengan mesin pengukiran CNC untuk mengurangi jumlah pasca-pemrosesan. Mesin ukiran CNC, mesin penggilingan CNC, dan pusat permesinan masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Untuk pemesinan benda kerja, terutama pemesinan cetakan, alat ini merupakan perkakas pemesinan yang sangat diperlukan.
Penggunaan mesin ukiran CNC mirip dengan penggunaan peralatan mesin CNC, dan tidak ada pengenalan rinci yang akan diberikan di sini. Anda dapat menonton video perpustakaan sumber daya "Teknologi Manufaktur Cetakan" MOOC Universitas China (Nomor Kursus: 0802SUST006) "Mold Engraving.mp4" di bawah folder "Video Kasus" untuk memahami pemesinan pengukiran CNC.