Apa itu Mesin Milling (Frais) CNC dan bagaimana cara kerjanya? Bagaimana Mesin Milling (Frais) CNC dibandingkan dengan Mesin Bubut CNC? Kapan anda membutuhkan Mesin CNC?

Berfokus ke Milling (Frais) – proses dimana mesin menggunakan alat potong yang berputar untuk memotong material dari sebuah benda kerja secara bertahap – Mesin Milling (Frais) CNC adalah andalan pabrik-pabrik di seluruh dunia. mesin ini memanfaatkan berbagai alat potong di sepanjang satu sumbu atau lebih untuk menyingkirkan material dari sebuah benda kerja melalui cara mekanis.

Mesin Milling (Frais) CNC sering digunakan dalam berbagai industri manufaktur : dari industri seperti Kedirgantaraan, pengiriman, Otomotif, dan pengeboran/pemompaan minyak dan pemurnian (Refining) , untuk medis, manufaktur FMC, serta sektor rekayasa presisi.

Disebut juga dengan CNC Machining Centers (Pusat Pemesinan CNC), Mesin Milling (Frais) CNC yang lebih canggih dapat beroperasi di sepanjang beberapa sumbu. Mesin tersebut dapat dilengkapi dengan pengubah alat (Tool Changer) otomatis, sistem coolant mesin yang canggih, penukar palet, dan perangkat lunak yang canggih untuk meningkatkan efisiensi dan akurasi dalam proses pemesinan.

Dalam artikel ini, kita akan melihat aspek-aspek berikut dari Mesin Milling (Frais) / Machining Center (Pusat Pemesinan) CNC:

• 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?
• Alat potong apa yang digunakan oleh Mesin Milling (Frais) CNC?
• Apa perbedaan dari jenis-jenis Mesin Milling (Frais) CNC?
• Berapa harga Mesin Milling (Frais) CNC?
• Dimana anda bisa membeli Mesin Milling (Frais) CNC?

Fitur-Fitur Canggih dari Mesin Milling (Frais)/ Machining Centers (Pusat Pemesinan) CNC

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.

Untuk melayani produsen yang membutuhkan fleksibilitas produksi dari “High Mix, Low Volume” (HMLV) atau “batch kecil” (small batch), Machining Centers (Pusat Pemesinan) CNC dapat dilengkapi dengan Penukar Pallet (Pallet Changers) atau solusi otomasi lainnya untuk menjadi bagian dari Flexible Manufacturing Cell (FMC) atau Flexible Manufacturing System (FMS) / Sistem Pemesinan Fleksibel). Hal ini memungkinkan mesin tersebut memenuhi berbagai macam permintaan dan kebutuhan pemesinan.

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.

Sebuah Mesin Milling (Frais) CNC bisa horizontal atau vertikal.

Anda dapat melihat bagaimana tampilannya pada diagram yang disederhanakan dibawah.

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)

Rangka (Frame) adalah struktur utama yang menyangga Mesin Milling (Frais) dan membantu untuk memberikan stabilitas dan ketegaran. Biasanya dilengkapi dengan kolom dan alas (base) yang dapat dilepas.

Bagian penting dari rangka (frame) adalah kepala tetap (Headstock) mesin dimana poros (spindle) utama dipasang. Kepala tetap, meskipun penting, sering kali diabaikan. Jika kepala tetap tidak tegar dan gagal memberikan stabilitas dan dukungan ke poros, anda bisa mendapatkan getaran dan gemerincing selama operasi pemesinan. Hal ini menyebabkan kesalahan pemesinan dan masa pakai alat pemotong menjadi lebih singkat.

#2 Poros (Spindle)

Poros (Spindle) dapat dianggap sebagai “jantung” dari Mesin Milling (Frais) CNC. Biasanya terdiri dari unit pemutar (rotating assembly), dan Tapered Section di mana pencekam alat (tool holders) dapat ditempatkan. Batang Poros biasanya merupakan tempat alat dipasang, biasanya melalui dudukan alat (tool holder).

Sebuah mesin dengan level transmisi yang berbeda digunakan untuk memutar poros (spindle)

Untuk menjaga poros (spindle) dalam kondisi baik selama jangka waktu yang lama, bentuk pelumas yang bervariasi digunakan. Itu termasuk Grease Lubrication / Lubrikasi Gemuk (tidak cocok untuk durasi panjang dalam operasi kecepatan tinggi), Air-Oil Lubrications / Lubrikasi campuran Udara-Minyak (cukup untuk siklus yang lebih panjang yang dijalankan dalam kecepatan yang lebih tinggi) atau Hwacheon Oil-Jet-Lubrication (ideal untuk semua kondisi – bahkan pengaplikasian kecepatan yang ekstrim, panjang, dan tinggi).

Bergantung pada jenis mesin, poros (spindle) bisa diposisikan secara vertikal atau horizontal.

#3 Sumbu

Pada umumnya, Mesin Milling (Frais) CNC memiliki X/Y/Z sebagai sumbu rotasi tambahan atau C/A atau B (subyek untuk konfigurasi). Hal ini bisa diprogram menggunakan g-code dalam pengontrol CNC.

#4 Kolom

Kolom Machining Center (Pusat Pemesinan) CNC bisa tunggal (mis. Traveling Column HiRex 4000 atau juga C-Frame seperti HiT 400/360; VESTA line termasuk “B”; SIRIUS-650 / 850 / 1050) atau ganda (SIRIUS 1250 / 2500 / L1 / L2). Hal ini tergantung pada tingkat kompleksitas yang diperlukan dalam tugas pemesinan.

#5 Panel Kendali CNC

Ini adalah “sistem saraf” utama dari mesin. Ini berisi elektronik yang membantu mengontrol berbagai tindakan pemotongan melalui fungsi pemrograman. Panel kontrol memiliki monitor CNC dan tombol program di mana data dan kode dapat dimasukkan. Biasanya juga menawarkan fungsi manual. Untuk kemudahan pengoperasian mesin, panel kontrol harus mudah diakses dan mudah dijangkau.

#6 Alat / Penukar Alat (Penukar Alat Otomatis / Automatic Tool Changer)

Ini dipasang di kolom atau dipasang secara terpisah ke mesin. Yang terakhir lebih disukai jika diperlukan penukar alat yang lebih besar dengan 40 sampai 300 alat yang berbeda. Melakukannya tidak hanya membantu menghemat waktu dan tenaga – ini juga membantu operator menghindari getaran yang tidak perlu selama pengoperasian.

#7 Pencekam Alat (Tool Holder)

Ini dihadirkan dalam ukuran, sistem dan pengaplikasian yang bervariasi. Ukuran standar untuk pencekam alat adalah BT 30 sampai BT 40 dan BT 50 (BT mengacu pada sudut kerucut / taper pada pencekam.)

(Di Eropa, istilah yang digunakan adalah SK 30, SK 40 atau SK 50, yang memiliki sudut yang sama dengan dudukan BT tetapi dengan alur orientasi tambahan pada flange. Bersama dengan key-stone yang dipasang di ujung poros (spindle), dudukan SK dapat berorientasi pada posisi tertentu. Misalnya: jembatan bor (Boring Bridges), batang bor, Kepala Milling bersudut (angular milling heads), dll.)­­­

Untuk ketegaran yang lebih tinggi dan rotasi cepat yang seimbang, direkomendasikan versi BBT atau Sistem HSK.

Versi BBT adalah versi peningkatan dari sistem BT standar yang menyediakan titik kontak ganda antara pencekam alat (tool holder) dan poros (spindle). Dengan demikian, alat ini menghubungkan dan mengikat dengan lebih kuat, memberikan getaran yang jauh lebih sedikit karena pencekam alat diseimbangkan dengan kelas Q 2.5. Hal ini tidak hanya meningkatkan kemampuan pemesinan dan hasil produksi mesin, tetapi juga memberikan permukaan yang lebih baik ke produk / mould, memperpanjang umur alat dan terakhir menghemat penggantian poros (spindle) dalam jangka panjang karena bearing akan bertahan lebih lama.

Bagaimana dengan Sistem HSK? Ini lebih ringan (bagus untuk pemesinan HSC), lebih pendek (bagus untuk penggantian alat lebih cepat), dan lebih kuat dari sistem BT (dudukan HSK-A63 2,5 kali lebih kuat dari dudukan BT 50). Sistem HSK juga menawarkan penyeimbangan yang sangat baik (Kelas Q 2.5). Karena pencekaman yang kuat dan bertenaga dari dalam ke luar, ikatan antara pencekam alat dan poros sangat ideal untuk pemesinan berat, pemotongan berat, atau operasi berkecepatan sangat tinggi pada saat yang bersamaan.

Baik versi BBT dan HSK menawarkan ikatan yang jauh lebih kaku dan lebih ketat antara pencekam alat dan poros karena sistem ini dilengkapi dengan pencekam kontak ganda (yaitu antara caper /kerucut dan permukaan ujung poros).

#8 Meja

Meja menyediakan alas yang kokoh untuk mencekam benda kerja secara langsung, dan dapat digunakan untuk memasang perlengkapan atau ragum (vice) untuk menahan benda kerja di tempatnya. Sebagian besar meja menggunakan T-slot untuk memudahkan pencekaman ragum (vice), perlengkapan atau benda kerja.

Pada Mesin Milling (Frais) CNC horizontal, tersedia juga palet dengan lubang Tap (Tap-hole). Hal ini memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam memindahkan benda kerja yang berbeda untuk dikerjakan. Semakin banyak, magnet juga digunakan untuk pencekaman yang mudah, cepat dan aman. Ini sebaiknya dibangun ke dalam meja mesin untuk menghindari hilangnya ketinggian sumbu Z.

(Lihat SIRIUS UM+ milik Hwacheon sebagai contoh nya.)

#9 Tangki Pendingin (coolant)

Sebagian besar Machining Centers (Pusat Pemesinan) CNC memiliki tangki pendingin (coolant) untuk membantuk memasok pendingin ke permukaan pemotongan atau poros (spindle) dengan alat selama proses pemesinan. Hal ini membantu memperpanjang masa pakai alat dan bagian-bagiannya. Selain itu, pendingin juga akan menghilangkan panas yang dihasilkan oleh proses pemesinan, dan menjaga suhu tetap terkendali.

Untuk menampung cairan pendingin dalam jumlah yang cukup untuk operasi pemotongan, aturan yang digunakan di sini adalah “semakin banyak, semakin baik”. Lebih banyak cairan pendingin membantu operator mencegah pemanasan cairan pendingin.

Umumnya, sistem CTS atau Coolant Through Spindle / Cairan Pendingin dialirkan melalui poros direkomendasikan untuk operasi pengeboran yang lebih dalam (lebih dalam dari 4 x diameter) atau saat seseorang mengerjakan rongga yang lebih dalam pada pengerjaan mould & die. Standar seharusnya 30bar dengan opsi tekanan cairan pendingin hingga 70bar. Hanya pengaplikasian yang sangat spesifik yang membutuhkan tekanan cairan pendingin yang lebih tinggi.

Perhatian perlu diberikan jika alat dengan diameter lubang pendingin yang lebih besar digunakan. Kebutuhan pemesinan seperti itu mungkin memerlukan High Pressure – High Flow Rate Pump (Pompa dengan tekanan dan tingkat alir tinggi) untuk 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)

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.

C-Frame Vertical Machining Centers (Pusat Pemesinan Vertical dengan Rangka C)

Vertical Machining Centers (VMCs) dapat terbentuk umumnya dengan bentuk Rangka C, dimana adalah rancangan tradisional untuk VMC. Hal ini terbatas untuk ukuran mesin tertentu – lebih dari ini, overhang dari poros (spindle) dan keseluruhan luas kerja mesin yang dibutuhkan terlalu besar.

(Contoh disini termasuk VESTA line SIRIUS-650 / 850 / 1050 dan juga 7040 / 7050 milik Hwacheon.)

Double Column Machining Centers (Pusat Pemesinan dengan Kolom Ganda)

Pusat Pemesinan dengan Kolom Ganda umumnya digunakan untuk benda kerja yang lebih besar dan dengan ukuran mesin. Namun, Mesin Milling ukuran kecil dengan kepresisian tingggi dapat juga di rancang dengan kolom ganda untuk meningkatkan ketegaran dan kepresisian (contoh disini meliputi SIRIUS UM+ / UL+ / UX / 1250 / 1350 / 1750 / 2500 and L1 / L2 milik Hwacheon)

Mesin yang digunakan untuk meproses Milling benda kerja sederhana dengan standar kepresisian rendah umumnya berharga jauh lebih rendah (dan lebih sedikit kemampuan tambahan) dibandingkan dengan mesin yang digunakan untuk pengerjaan Mould and Dies dimana membutuhkan kepresisian dan standar produksi yang tinggi.

Traveling Column Machining Centers (Pusat Pemesinan dengan Kolom Bergerak)

Pusat Pemesinan dengan Kolom Bergerak (seperti Hi-Rex 4000 / 5000 / 6000 milik Hwacheon) adalah Mesin Milling CNC dimana meja mesin dan benda kerja diam dan tidak bergerak. Segala gerakan pada 3 sumbu linear dibuat oleh kolom yang bergerak, termasuk poros (spindle) dan alat potong. Mesin ini dirancang special untuk benda kerja yang lebih tipis namun sangat panjang atau memungkinkan pencekaman lebih dari satu pada benda kerja.

Double / Multi-Spindle Machining Centers with Pallet Changers (Pusat Pemesinan multi-poros dengan penukar pallet)

Sering dilengkapi dengan Penukar Pallet, Pusat Pemesinan multi-poros vertikal atau horizontal merupakan Mesin Milling CNC mutakhir. Mesin ini dibuat untuk mencapai Kapasitas Produksi Optimal dan dirancang untuk produksi massal dari part yang rumit/kompleks.

Penggunaan Penukar Pallet Otomatis memudahkan untuk menurunkan waktu terbuang sekaligus meningkatkan produktifitas dan efisiensi. Hal ini juga digunakan sebagai bagian dari proses otomasi perusahaan anda. (baca artikel berikut untuk informasi lebih lanjut.)

Multi-Axis CNC Machining Centers (Pusat Pemesinan CNC Multi-Sumbu)

Hampir semua Mesin Milling CNC hadir dengan standar 3 –sumbu hingga 5-sumbu untuk memproses bentuk yang sangat komples (cont. Mold & Die) atau benda kompleks yang memerlukan pemosisian di berbagai sudut. Penggunaan Multi-Sumbu dapat melakukan pengerjaan pada hingga 5 permukaan benda kerja dalam sekali konfigurasi.

High Speed and High Capacity Machining Centers (Pusat Pemesinan Kecepatan Tinggi dan Kapasitas Tinggi)

Dikenal juga sebagai mesin HSC, Pusat Pemesinan Kecepatan tinggi dapat digunakan untuk mencapai tidak hanya kualitas permukaan tertinggi dari produk yang di proses, tetapi juga menangani alat dengan diameter yang sangat kecil – berukuran 0.030 mm atau lebih kecil.

Sama dengan sebelumnya, Pusat Pemesinan dengan Kapasitas Tinggi dirancang dan dibangun untuk menangani material benda yang sangat keras. Seperti Heat Resistant Stainless Steel, Inconel atau Titanium – sebagai contoh kecil. (Pusat Pemesinan Produksi Hwacheon seperti H6 & H8 juga Pusat Pemesinan Vertikal kami seperti Vesta B-series dan SIRIUS line yang lebih besar merupakan mesin yang dirancang untuk menangani material tersebut tanpa masalah.)

Mesin dengan jalur pergerakan kotak ( Box Guide Ways ) atau jalur pergerakan dengan roller linear (Linear Roller Guide Ways)

Tergantung dengan kebutuhan perusahaan, Machining Centers (Pusat Pemesinan) dengan jalur pergerakan berbeda mungkin dibutuhkan. Mesin Milling CNC dengan Jalur Pergerakan kotak pada umumnya memberikan stabilitas dan damping – hal ini meminimalisir getaran atau pergerakan, yang lebih baik. Jika pergerakan yang lebih cepat dan dinamis diperlukan, maka penggunaan jalur pergerakan roller liner dengan ukuran besar dapat dipertimbangkan.

Pada akhirnya, dalam memilih Mesin Milling CNC untuk perusahaan anda, anda perlu memfokuskan kepentingan utama pada keseluruhan rancangan mekanis mesin. Poros (Spindle) harus tidak hanya memberikan tenaga tetapi juga memberikan torsi tinggi dan RPM yang mumpuni untuk kebutuhan pemesinan anda.

Diluar ini, anda harus memastikan bahwa mesin anda memiliki lubrikasi dan sistem pendingin yang efektif. Mesin itu juga harus aman secara suhu dan memiliki kemampuan mencegah kenaikan suhu / pemanasan (Overheat) – Overheating dapat menyebabkan suhu meningkat dan mendeformasi dalam siklus proses pemesinan berkelanjutan.

• 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?

Terdapat banyak perusahaan yang menyediakan Mesin Milling (Frais) CNC dan Machining Centers (Pusat Pemesinan). Sebagai Pemimpin Industri Pembuat Mesin Korea Selatan, Hwacheon Machine Tools menawarkan berbagai varian dari Mesin Milling CNC dan 5-axis Machining Centers (Pusat Pemesinan 5 sumbu) yang dihadirkan dengan berbagai bentuk, ukuran dan konfigurasi yang memenuhi kebutuhan anda.

Anda dapat melihat pada Katalog Produk kami atau mengisi Form Kontak untuk konsultasi.