Ketika meminta penawaran CNC milling, Anda mungkin menerima pertanyaan: part ini butuh 3 axis atau 5 axis? Pertanyaan itu bukan sekadar teknis. Pilihan axis menentukan berapa kali part harus dicekam ulang, berapa lama programming, dan pada akhirnya berapa biaya yang harus dibayar.
Apa arti axis pada mesin milling
Mesin milling 3 axis bergerak pada tiga arah: X (memanjang), Y (melintang), dan Z (naik turun). Pahat selalu tegak lurus terhadap meja, sehingga hanya permukaan yang menghadap ke atas yang bisa dikerjakan dalam satu kali pencekaman.
Mesin 4 axis menambahkan satu sumbu putar, umumnya pada sumbu X, sehingga benda kerja bisa diputar seperti pada mesin bubut. Ini memungkinkan pengolahan permukaan silindris tanpa melepas part.
Mesin 5 axis menambahkan dua sumbu putar (biasanya A dan C, atau B dan C), sehingga pahat bisa mendekati part dari hampir segala arah.
| Jenis | Gerakan | Permukaan yang bisa dikerjakan |
|---|---|---|
| 3 axis | X, Y, Z | Permukaan atas dan dinding tegak |
| 4 axis | X, Y, Z + satu putar | Ditambah permukaan silindris |
| 5 axis | X, Y, Z + dua putar | Hampir semua sisi, termasuk sudut miring |
Kapan 3 axis sudah cukup
Sebagian besar pekerjaan fabrikasi tidak membutuhkan lebih dari 3 axis. Contohnya:
- Bracket dan plate dengan lubang serta pocket
- Cover dan rumah bearing
- Part dengan dua sisi datar yang bisa dikerjakan dalam dua kali pencekaman
- Alur, slot, dan bidang datar bertingkat
Untuk part seperti ini, menggunakan 5 axis hanya menambah biaya tanpa manfaat. Tarif per jam 5 axis bisa dua sampai tiga kali lipat 3 axis, sementara pekerjaannya sebenarnya bisa diselesaikan dengan dua setup biasa.
Kapan 4 axis menghemat
Part silindris dengan fitur yang tidak searah sumbu putar, misalnya poros dengan alur key, lubang melintang, atau bidang datar pada sisi-sisinya, akan sangat efisien dikerjakan dengan 4 axis. Tanpa sumbu putar, setiap sisi harus dicekam ulang dan posisinya diukur kembali.
Semakin banyak pencekaman, semakin besar risiko akumulasi kesalahan posisi. Pada part dengan toleransi ketat, dua kali pencekaman bisa menambah penyimpangan 0,02 sampai 0,05 mm. Dengan 4 axis, semua fitur dikerjakan dalam satu titik nol sehingga konsentrisitas terjaga.
Kapan 5 axis benar-benar diperlukan
5 axis dipakai ketika bentuk part tidak mungkin dicapai dengan pendekatan 3 atau 4 axis:
- Impeler dan blade dengan permukaan melengkung berlapis
- Housing dengan lubang pada banyak sudut berbeda yang harus presisi satu sama lain
- Mould dan die dengan dinding dalam yang dalam dan berkontur
- Part dengan undercut yang tidak bisa dijangkau pahat tegak
- Part besar yang terlalu berat atau sulit dipindah-pindah pencekaman
Selain kemampuan bentuk, 5 axis juga mempercepat pekerjaan karena pahat dapat dijaga pada sudut optimal terhadap permukaan, sehingga bisa memakai pahat lebih pendek dan lebih kaku.
Pengaruh ke biaya
| Komponen biaya | 3 axis | 4 axis | 5 axis |
|---|---|---|---|
| Tarif mesin per jam | Rp 200.000 – 400.000 | Rp 300.000 – 550.000 | Rp 400.000 – 700.000 |
| Waktu programming | Pendek | Menengah | Panjang |
| Jumlah pencekaman | 2–4 kali | 1–2 kali | 1 kali |
| Risiko salah posisi | Sedang | Kecil | Sangat kecil |
| Kebutuhan fixture | Sering | Jarang | Jarang |
Biaya programming pada 5 axis bisa 3 sampai 5 kali 3 axis karena operator harus memastikan jalur pahat tidak bertabrakan dengan meja atau spindel. Untuk part tunggal, biaya programming ini sering lebih besar daripada biaya pemotongannya.
Contoh perbandingan
Sebuah housing aluminium dengan 4 lubang pada sisi yang berbeda, ukuran 120 × 80 × 60 mm:
- Dengan 3 axis: 4 kali pencekaman, waktu mesin 4 jam, waktu programming 1 jam. Total sekitar 5 jam mesin.
- Dengan 5 axis: 1 kali pencekaman, waktu mesin 2,5 jam, waktu programming 4 jam. Total sekitar 6,5 jam mesin pada tarif lebih tinggi.
Untuk satu unit, 3 axis bisa jadi lebih murah. Namun untuk 20 unit, biaya programming 5 axis dibagi ke seluruh pesanan sehingga totalnya menjadi lebih murah: 20 × 2,5 jam + 4 jam = 54 jam, dibanding 20 × 4 jam + 1 jam = 81 jam.
Kesimpulannya: jumlah pesanan ikut menentukan pilihan axis, bukan hanya bentuk part.
Hal yang perlu disiapkan sebelum memesan
- Model 3D dalam STEP atau IGES untuk pekerjaan 4 dan 5 axis. Gambar 2D saja sering tidak cukup.
- Penentuan datum dan titik nol agar hasil pengukuran konsisten dengan desain.
- Toleransi yang realistis. Menuliskan ±0,01 mm pada semua dimensi membuat waktu mesin naik tajam.
- Informasi fungsi part agar penyedia bisa mengusulkan proses yang lebih ekonomis.
- Jumlah pesanan karena menentukan apakah biaya programming layak dibagi.
Kesalahan umum pemesan
- Meminta 5 axis untuk part datar. Hasilnya sama dengan 3 axis tetapi biayanya jauh lebih tinggi.
- Mengirim gambar 2D untuk part tiga dimensi kompleks. Penyedia harus membuat model sendiri, dan biaya itu akan muncul di penawaran.
- Tidak menyebut jumlah pesanan. Penyedia tidak bisa memilih strategi setup yang tepat.
- Mengabaikan kebutuhan finishing. Hardening dan anodizing dihitung terpisah dan bisa lebih mahal dari pemesinannya.
Untuk pekerjaan milling presisi, lihat layanan jasa bubut CNC dan milling. Bila Anda belum yakin proses mana yang dibutuhkan, baca bubut vs milling vs EDM dan tarif jasa bubut dan CNC.