Proses CNC machining tidak dimulai ketika mesin mulai memotong material. Sebelum itu, ada beberapa tahapan penting yang menentukan apakah komponen dapat dibuat sesuai ukuran, bentuk, toleransi, dan fungsi yang diinginkan. Mulai dari membaca drawing, menentukan material, membuat program CNC, melakukan machining hingga inspeksi akhir, setiap tahap saling berkaitan.
Pada kebutuhan industri, proses ini menjadi semakin penting karena komponen yang dibuat biasanya harus dapat dipasang langsung pada mesin, berpasangan dengan part lain, atau bekerja pada kondisi tertentu. Karena itu, CNC machining bukan sekadar proses memotong material, tetapi rangkaian pekerjaan teknis yang membutuhkan perencanaan sejak awal.
Baca juga: Apa Itu Toleransi Machining dan Mengapa Penting untuk Part Mesin?
1. Menerima Drawing dan Spesifikasi Komponen
Tahap pertama adalah memahami drawing atau gambar teknik dari komponen yang akan dibuat. Drawing menjadi referensi utama untuk mengetahui bentuk, ukuran, posisi lubang, diameter, toleransi, jenis material, hingga kebutuhan surface finish.
Informasi pada drawing perlu diperiksa terlebih dahulu sebelum proses machining dilakukan. Hal ini penting untuk mengetahui apakah seluruh dimensi sudah jelas dan dapat diproduksi dengan mesin serta tooling yang tersedia.
Untuk part tertentu, drawing juga dapat mencantumkan detail seperti thread, chamfer, radius, geometric tolerance, heat treatment hingga finishing tambahan. Jika pelanggan belum mempunyai drawing, proses dapat dimulai dari sample part yang kemudian diukur dan dibuat ulang melalui pendekatan reverse engineering.
Baca juga: Material Apa Saja yang Bisa Diproses dengan Mesin CNC?
2. Menentukan Material yang Digunakan
Setelah drawing dipahami, tahap berikutnya adalah menentukan material sesuai spesifikasi komponen. Material yang digunakan dalam CNC machining dapat berupa aluminium, carbon steel, stainless steel, kuningan, tembaga, tool steel maupun engineering plastic seperti POM dan nylon.
Jenis material akan memengaruhi hampir seluruh proses berikutnya. Material yang keras, misalnya, membutuhkan cutting tool dan parameter machining yang berbeda dibandingkan aluminium. Pemilihan material juga harus mempertimbangkan fungsi part, beban kerja, temperatur, ketahanan terhadap korosi serta lingkungan tempat komponen digunakan.
3. Menentukan Metode Machining
Tidak semua bentuk komponen dibuat dengan metode yang sama. Bentuk part akan menentukan apakah proses yang lebih sesuai adalah CNC turning, CNC milling atau kombinasi keduanya.
CNC turning biasanya digunakan untuk komponen berbentuk silindris seperti shaft, pin, bushing dan spacer. Sementara CNC milling digunakan untuk membuat bidang datar, pocket, slot, hole pattern atau bentuk geometris tertentu.
Pada beberapa komponen, proses machining dapat membutuhkan beberapa setup dan perpindahan mesin. Karena itu, urutan pengerjaan perlu direncanakan agar proses lebih efisien sekaligus tetap menjaga akurasi.
Baca juga: Jenis Finishing Setelah Proses CNC Machining
4. Membuat Program CNC
Setelah metode machining ditentukan, operator atau programmer membuat program CNC berdasarkan drawing. Program ini mengatur pergerakan cutting tool terhadap benda kerja, termasuk posisi koordinat, kedalaman pemotongan, kecepatan spindle, feed rate serta urutan pengerjaan.
Pada pekerjaan tertentu, pembuatan program dapat dibantu menggunakan software CAD/CAM, terutama untuk bentuk komponen yang kompleks. Program CNC harus dirancang secara hati-hati karena kesalahan koordinat atau parameter dapat menyebabkan ukuran tidak sesuai bahkan berisiko merusak material, cutting tool maupun mesin.
5. Menyiapkan Material dan Workholding
Material kemudian dipotong dalam ukuran awal yang sesuai dengan kebutuhan proses machining. Biasanya ukuran awal dibuat sedikit lebih besar daripada ukuran akhir agar terdapat allowance untuk proses pemotongan. Selanjutnya material dipasang pada chuck, vise, fixture atau sistem penjepitan lainnya.
Workholding menjadi bagian penting karena benda kerja harus berada dalam posisi stabil selama proses machining. Jika material bergeser atau mengalami getaran, hasil ukuran maupun kualitas permukaan dapat terganggu. Untuk komponen tertentu, jig atau fixture khusus dapat dibuat agar proses pengerjaan lebih stabil dan konsisten.
6. Menentukan Cutting Tool dan Parameter
Setiap proses membutuhkan cutting tool yang sesuai dengan bentuk pekerjaan dan jenis material. CNC milling dapat menggunakan end mill, face mill, drill maupun berbagai jenis cutter lainnya. Sementara CNC turning biasanya menggunakan insert dengan geometri tertentu sesuai proses roughing atau finishing. Selain jenis tool, operator juga menentukan parameter seperti spindle speed, feed rate, depth of cut dan penggunaan coolant. Parameter yang terlalu agresif dapat mempercepat keausan tool atau menghasilkan permukaan kurang baik. Sebaliknya, parameter yang terlalu rendah dapat membuat proses tidak efisien.
7. Proses Roughing
Tahapan machining biasanya dimulai dengan roughing atau pemotongan awal. Tujuan roughing adalah menghilangkan sebagian besar material dengan relatif cepat hingga mendekati bentuk akhir komponen. Pada tahap ini biasanya masih disisakan sedikit material sebagai allowance untuk proses finishing.
Roughing memungkinkan proses produksi lebih efisien karena material tidak langsung dipotong hingga ukuran akhir dalam satu tahap. Setelah roughing selesai, dimensi tertentu dapat diperiksa sebelum pengerjaan dilanjutkan.
8. Proses Finishing
Finishing dilakukan untuk mencapai dimensi akhir, toleransi dan kualitas permukaan yang dibutuhkan. Pada tahap ini, pemotongan biasanya dilakukan lebih ringan dibandingkan proses roughing. Kondisi cutting tool dan parameter machining perlu dijaga agar hasil akhir tetap stabil.
Komponen dengan toleransi ketat membutuhkan perhatian lebih pada tahap finishing karena selisih ukuran yang sangat kecil dapat membuat part berada di luar spesifikasi. Selain ukuran, kualitas surface finish juga dapat menjadi bagian penting, terutama pada permukaan yang berhubungan langsung dengan bearing, seal, sliding component atau pasangan mekanis lainnya.
9. Pemeriksaan Dimensi dan Toleransi
Setelah proses CNC machining selesai, komponen tidak langsung dianggap selesai. Tahap berikutnya adalah inspeksi atau pemeriksaan hasil. Pengukuran dapat dilakukan menggunakan caliper, micrometer, height gauge, bore gauge atau alat ukur lain sesuai kebutuhan.
Dimensi aktual kemudian dibandingkan dengan nilai pada drawing untuk memastikan hasil masih berada dalam batas toleransi yang diizinkan. Pada komponen yang membutuhkan presisi tinggi, proses pemeriksaan menjadi sangat penting karena keberhasilan part tidak hanya dinilai dari bentuk visual, tetapi juga dari kesesuaian dimensi dan fungsi.
10. Finishing Tambahan Jika Dibutuhkan
Beberapa komponen membutuhkan proses tambahan setelah CNC machining. Proses tersebut dapat berupa grinding, polishing, heat treatment, hardening, anodizing, coating atau surface treatment lainnya.
Tidak semua part membutuhkan finishing tambahan. Jenis proses disesuaikan dengan fungsi komponen dan kondisi penggunaan. Sebagai contoh, komponen tertentu mungkin membutuhkan peningkatan kekerasan untuk mengurangi keausan, sedangkan komponen aluminium dapat menggunakan anodizing untuk meningkatkan perlindungan permukaan.
11. Final Inspection Sebelum Digunakan
Tahapan terakhir adalah pemeriksaan final sebelum komponen dikirim atau digunakan pada mesin. Pada tahap ini, dimensi utama, jumlah part, bentuk, thread maupun spesifikasi penting lainnya dapat diperiksa kembali.
Untuk komponen replacement, part juga dapat diuji terhadap pasangan atau assembly terkait jika diperlukan. Dengan pemeriksaan akhir, risiko komponen yang tidak sesuai dapat dikurangi sebelum masuk ke proses instalasi atau produksi.
Mengapa Drawing Sangat Penting dalam CNC Machining?
Drawing berfungsi sebagai bahasa teknis antara pihak yang membutuhkan part dengan pihak machining. Tanpa spesifikasi yang jelas, terdapat risiko perbedaan interpretasi mengenai ukuran, toleransi, material maupun fungsi komponen.
Karena itu, semakin lengkap drawing yang tersedia, semakin mudah pula proses perencanaan machining dilakukan.
Namun, ketika drawing tidak tersedia, sample part tetap dapat menjadi referensi untuk melakukan pengukuran dan pembuatan kembali komponen melalui proses reverse engineering.
Dari Material Mentah Menjadi Part Siap Pakai
Secara sederhana, perjalanan sebuah komponen CNC dimulai dari drawing dan material mentah. Material kemudian melalui proses setup, programming, roughing, finishing hingga inspeksi sebelum akhirnya menjadi komponen yang dapat digunakan.
Setiap tahapan mempunyai pengaruh terhadap kualitas akhir. CNC yang modern sekalipun tetap membutuhkan perencanaan proses, tooling yang tepat serta pemeriksaan dimensi agar hasil sesuai kebutuhan.
Jika perusahaan Anda membutuhkan pembuatan spare part, komponen mesin atau kebutuhan machining berdasarkan drawing maupun sample, Anda dapat melihat layanan dari PT Eitama Industrial Machinery untuk kebutuhan engineering dan manufaktur industri.
View this post on Instagram
FAQ Seputar Proses CNC Machining
1. Apakah proses CNC machining selalu membutuhkan drawing?
Tidak selalu. Drawing sangat membantu karena berisi ukuran, toleransi, material, dan detail teknis komponen. Namun, jika drawing tidak tersedia, sample part dapat digunakan sebagai referensi melalui proses pengukuran atau reverse engineering.
2. Berapa lama proses pembuatan komponen dengan CNC machining?
Waktu pengerjaan tergantung kompleksitas bentuk, jenis material, jumlah komponen, tingkat toleransi, kebutuhan finishing, dan kapasitas produksi. Part sederhana biasanya membutuhkan proses lebih singkat dibandingkan komponen dengan banyak detail atau toleransi ketat.
3. Apa perbedaan roughing dan finishing pada CNC machining?
Roughing merupakan proses awal untuk membuang sebagian besar material dengan lebih cepat, sedangkan finishing dilakukan untuk mencapai ukuran akhir, toleransi, dan kualitas permukaan yang dibutuhkan.
4. Apakah hasil CNC machining tetap perlu diperiksa?
Ya. Meskipun mesin CNC memiliki tingkat akurasi dan repeatability yang tinggi, hasil akhir tetap perlu diperiksa menggunakan alat ukur yang sesuai. Inspeksi dilakukan untuk memastikan dimensi aktual masih berada dalam batas toleransi pada drawing.
5. Bisakah satu komponen dibuat dengan CNC turning dan CNC milling sekaligus?
Bisa. Beberapa komponen membutuhkan kombinasi proses turning dan milling karena memiliki bentuk silindris sekaligus detail seperti slot, bidang datar, lubang, atau fitur geometris lainnya.
