Apa Fungsi Mesin CNC?

Kontrol numerik terkomputerisasi (Mesin CNCMesin CNC adalah alat permesinan yang memotong bahan baku menjadi bentuk yang diinginkan. Mesin CNC menggunakan perangkat lunak yang dirancang untuk mengontrol pergerakan mesin-mesin kompleks seperti mesin frais, mesin gerinda, dan mesin bubut. Metode manufaktur berbantuan komputer ini dapat menangani sejumlah besar pekerjaan permesinan CNC yang kompleks dan presisi. Permesinan CNC banyak digunakan dalam industri kedirgantaraan, pertahanan, dan otomotif.

Dalam industri, CNC sering digunakan untuk memotong komponen logam dan plastik. Alat potong yang umum digunakan antara lain mesin frais, mesin bubut, mesin pemotong, bor, mesin gerinda, mesin jet air, dan laser. Alat-alat ini dapat diotomatisasi untuk bekerja dengan CNC. Selain itu, CNC dapat digunakan untuk menangani peralatan non-mesin, seperti mesin las, mesin perakitan peralatan elektronik, atau mesin penggulung kawat.

Melalui konten berikut, mari kita lihat lebih dekat: Apa Fungsi Mesin CNC?

Sejarah Kontrol Numerik Komputer

Selama beberapa dekade terakhir, teknologi CNC telah berkembang dari perangkat yang dikendalikan oleh sabuk berlubang menjadi mesin yang dapat membaca kode CNC dan membuat komponen mekanis tiga dimensi yang sangat akurat.

John Parsons adalah orang yang mencetuskan ide mesin CNC. Ia membangun mesin CNC pertama pada tahun 1949. Mesin ini bekerja dengan menggunakan seperangkat kartu berlubang untuk memberi tahu mesin apa yang harus dilakukan. Kemudian, pada tahun 1952, sekelompok ahli di Massachusetts Institute of Technology membangun Cincinnati Milacron Hydrotel, mesin CNC pertama yang tersedia untuk umum.

Bagaimana Kontrol Numerik Komputer Bekerja?

Dalam sistem CNC, unit kendali mesin (MCU) adalah komputer mikro yang terhubung ke mesin. Komputer mikro ini menyimpan dan menjalankan program komputer unik untuk setiap item yang perlu diproduksi. Program-program ini biasanya ditulis dalam bahasa standar internasional, yaitu G-code. Bahasa pemrograman M-code juga dapat digunakan bersama dengan G-code untuk pekerjaan CNC.

Kode G memberi tahu mesin perkakas cara bergerak dan bekerja, sementara kode M memberi tahu program cara bergerak secara eksternal. Program ini juga berisi instruksi dan pengaturan untuk mesin perkakas, seperti kecepatan pemasukan material dan posisi serta kecepatan pergerakan komponen.

Pada awal proses, insinyur menggunakan desain berbantuan komputer (CAD) untuk menggambar diagram komponen yang akan diproduksi. Gambar tersebut kemudian dikonversi ke G-code. Program diinstal pada mikrokontroler, kemudian uji coba dilakukan tanpa bahan baku untuk memastikan semuanya telah diatur dengan benar dan berfungsi dengan baik. Langkah ini sangat penting karena jika kecepatan atau posisi salah, dapat menyebabkan kerusakan pada mesin dan komponen.

Setelah semuanya siap, mesin CNC akan memulai program dan menyelesaikan pekerjaan sesuai kebutuhan. Pekerjaan ini dapat dibuat dari awal, dicetak, atau dipotong.

Jenis-jenis umum mesin CNC termasuk, tetapi tidak terbatas pada:

• Mesin Bubut CNC: Digunakan untuk operasi pembubutan
• Mesin Penggilingan CNC: Digunakan untuk operasi pemotongan dan pengeboran
• Pemotong Plasma CNC: Digunakan untuk memotong logam menggunakan obor plasma
• Router CNC: Digunakan untuk memotong berbagai bahan seperti kayu, plastik, dan logam
• Printer 3D: Mesin manufaktur aditif yang membangun objek lapis demi lapis

Baca selengkapnya:Apa yang Harus Anda Ketahui Sebelum Pemesinan Produksi CNC

Fungsi Utama Mesin Perkakas CNC

Dalam industri, mesin CNC paling umum digunakan untuk tujuan berikut:

Pemotongan

Mesin CNC sangat cocok untuk proyek yang membutuhkan pemotongan presisi dan cepat. Mesin ini dapat mengakomodasi dua teknologi pemotongan tercanggih: mesin cetak pelepasan listrik (EDM) dan mesin pemotong kawat.

Dalam EDM, erosi termal disebabkan oleh interaksi antara dua elektroda. Salah satunya adalah elektroda tembaga atau grafit yang terpasang pada alat. Elektroda lainnya adalah fluida dielektrik yang mengelilingi objek. Hebatnya, alat dan bagian yang dikerjakan tidak pernah bersentuhan langsung selama proses. Pekerjaan pemotongan kawat pada prinsip yang sama seperti EDM, kecuali menggunakan elektroda kawat sebagai alat pemotong yang presisi.

Pengeboran

Metode pengeboran presisi ini menggunakan alat pemotong berputar untuk membuat lubang melingkar pada benda kerja yang diam. Contohnya adalah bor atau jet air berkecepatan tinggi. Umumnya, lubang ini digunakan untuk merakit mur dan baut.

Menggiling

Alat CNC Seringkali dilengkapi dengan roda gerinda untuk menghasilkan permukaan yang hampir sempurna. Penggerindaan subtraktif ini jauh lebih presisi daripada metode manufaktur aditif apa pun. Metode ini dapat menghilangkan cacat sekecil 1/10 lebar rambut.

Penggilingan

Mesin milling CNC sama seperti mesin milling dasar dan mesin milling manual lainnya. Mesin ini menggunakan mesin bubut, jet air, atau alat bubut untuk menghilangkan material dari bahan baku yang diam. Mesin milling CNC dapat bergerak di sepanjang beberapa sumbu, sehingga pekerja dapat melakukan pemotongan horizontal, vertikal, miring, dan vertikal secara presisi. penggilingan wajah Karena juru mesin tidak perlu mengganti dan mengencangkan kembali bahan baku berkali-kali, kemampuan multi-sudut ini mempercepat proses pembuatan komponen kompleks dari kayu, logam, dan plastik.

Berputar

Proses pada mesin CNC ini mirip dengan proses milling, tetapi bahan baku tidak diikatkan ke stasiun kerja. Melainkan, bahan baku tersebut dipasang pada mekanisme putar yang berputar cepat. Pekerja kemudian akan menggunakan mesin bubut atau mesin CNC dengan perkakas serupa untuk memotong potongan-potongan kecil material hingga bahan baku mencapai bentuk yang diinginkan.

Mengapa CNC Penting?

Dengan CNC, berbagai peralatan mesin dapat menghasilkan produk yang lebih halus dan akurat dengan lebih cepat. Proses ini menghilangkan kebutuhan akan pemesinan manual atau tenaga kerja yang besar. Hal ini menghemat banyak waktu dan biaya tenaga kerja.

Berikut adalah beberapa manfaat CNC:

Biaya yang Dikurangi

Karena perkakas CNC dapat dikerjakan dengan lebih akurat, biaya produksi pun berkurang, sehingga lebih hemat biaya. Limbah material yang lebih sedikit, produktivitas yang lebih tinggi, dan kemampuan untuk ditingkatkan skalanya, semuanya menghasilkan konsumsi energi yang lebih rendah, yang mengurangi biaya operasional. Selain itu, tidak perlu khawatir tentang kewajiban finansial terkait keselamatan pekerja, yang juga membantu mengurangi biaya.

Mengurangi Sampah

Berkat simulasi dan peningkatan optimasi berulang, perangkat lunak yang digunakan untuk menjalankan berbagai jenis-jenis mesin CNC Menghasilkan sedikit limbah selama proses manufaktur. Artinya, mengurangi limbah material juga akan semakin mengurangi biaya pemesinan.

Peningkatan Keselamatan Pekerja

Dengan menghilangkan kebutuhan akan interaksi manusia yang berlebihan, komputer CNC menjamin keselamatan pekerja dan mencegah terjadinya kecelakaan. Sebagian besar mesin CNC kini dapat beroperasi secara independen, sehingga orang dapat mengendalikannya dari jarak jauh untuk pembaruan perangkat lunak, perubahan desain, atau perawatan rutin lainnya.

Mengurangi Kesalahan Manusia

Mesin CNC diyakini menawarkan presisi, kompleksitas, kecepatan, kebebasan, dan pengulangan yang lebih tinggi. Hal ini karena mencegah kesalahan selama proses manufaktur. Pada akhirnya, ini berarti lebih sedikit kesalahan yang terjadi saat memproduksi suatu produk.

Memotong Sepanjang Kontur

Dengan CNC, Anda dapat melakukan hal-hal seperti membuat kontur. Ini memungkinkan Anda untuk membuat bentuk dengan kurva, seperti dalam pencetakan dan desain 3D. Ini juga membuka lebih banyak opsi dan kemungkinan untuk komponen pemesinan.

Kode MCU yang Lebih Cepat

Beberapa mesin CNC dapat dilengkapi dengan perangkat lunak CAD dan perangkat lunak manufaktur berbantuan komputer (CAD) bawaan. Hal ini dapat mempercepat penulisan MCU. Peningkatan kecepatan pemrograman juga berarti proses pemesinan yang lebih singkat, sehingga menghasilkan efisiensi dalam pemesinan komponen.

Meningkatkan Kecerdasan Operasional

Penambahan perangkat lunak perencanaan sumber daya perusahaan dan program terkait seperti perangkat lunak manajemen aset perusahaan dapat mempermudah tugas operasional dan intelijen bisnis. Hal ini akan membantu meningkatkan kinerja dan pemeliharaan pabrik, sehingga menghasilkan pabrik yang lebih hemat biaya.

Tidak Ada Hambatan

CNC membuat segala sesuatunya lebih baik karena menggunakan peralatan yang lebih otomatis, yang mengurangi proses produksi dan kemacetan produksi.

Meskipun mesin CNC memiliki banyak kelebihan, mereka juga memiliki beberapa kekurangan. CNC lebih mahal, memerlukan lebih banyak perawatan, dan mengharuskan perusahaan untuk mempekerjakan programmer CNC yang terampil.

Area Aplikasi Penting CNC

Mesin CNC berperan penting dalam berbagai bidang penting seperti kesehatan, kedirgantaraan, militer, dan pertahanan. Perusahaan di bidang ini membutuhkan komponen yang presisi, karena komponen yang rusak dapat membahayakan nyawa. Perkakas CNC dapat memberikan presisi ini.

Berikut ini adalah industri umum yang menggunakan mesin CNC.

Dirgantara

Teknologi CNC memudahkan untuk mendapatkan presisi yang dibutuhkan dalam pembuatan setiap bagian pesawat, termasuk casing eksterior dan komponen interior. Saat Komponen pesawat pemesinan CNC, mereka harus setepat dan seakurat mungkin karena seringkali sangat penting untuk misi tertentu. Selain itu, pemesinan berbantuan komputer seringkali menjadi satu-satunya cara untuk memenuhi standar ketat untuk kerataan, kebulatan, dan kesilindrisan. Toleransi sekecil 0,00004 inci juga umum digunakan.

Pemesinan CNC kedirgantaraan dapat dilakukan dengan berbagai macam material. Material-material ini meliputi aluminium, baja tahan karat, kuningan, nikel, perunggu, keramik, plastik, magnesium, titanium, dan logam berkinerja tinggi seperti Inconel.

Berikut ini adalah beberapa contoh komponen yang diproduksi menggunakan mesin CNC:

• Komponen roda pendaratan
• Selubung titanium
• Airfoil
• Bushing
• Rakitan stator
• Manifold
• Rumah kotak roda gigi magnesium
• Konektor listrik

Peralatan Medis

Untuk memenuhi kebutuhan pasien, bidang medis sangat bergantung pada peralatan mesin CNC untuk memproduksi produk yang presisi, berkualitas, dan dapat disesuaikan. Selama pandemi COVID-19, kebutuhan akan masker dan respirator yang lebih banyak meningkatkan ketergantungan pada mesin CNC. Pasien yang menerima perawatan medis juga sering menggunakan alat medis sekali pakai untuk mencegah penularan penyakit menular. Oleh karena itu, penggunaan mesin CNC untuk memproduksi lebih banyak peralatan medis dengan lebih cepat menjadi semakin penting bagi dunia medis.

Berikut adalah beberapa produk umum yang dapat diproduksi pada mesin CNC:

• Mesin pencitraan resonansi magnetik
• Implan
• Perangkat ortotik
• Penutup elektronik untuk perangkat pemantauan
• Peralatan penelitian
• Kandang berpelindung
• Bagian yang terbuat dari plastik suhu tinggi
• Peralatan medis
• Kemasan steril yang disesuaikan
• Produk yang disetujui oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan

Otomotif

Industri otomotif merupakan salah satu industri terpenting untuk pemesinan CNC. Mulai dari pembuatan prototipe untuk penelitian dan pengembangan hingga produksi komponen dalam jumlah besar, setiap aspek industri otomotif perlu ditingkatkan menggunakan pemesinan CNC.

Selain itu, mesin frais dan bubut CNC digunakan untuk membuat berbagai macam komponen, mulai dari bagian blok mesin yang besar hingga roda gigi dan panel kecil. Untuk mesin pembakaran internal saja, diperlukan beberapa perkakas CNC. Perkakas ini dapat digunakan untuk memproses potongan logam yang sangat besar menjadi panel bodi mesin, serta untuk membuat silinder, piston, dan komponen lain yang digunakan untuk merakit komponen silinder dalam blok mesin.

Berikut ini adalah beberapa bagian yang dapat dikerjakan dengan mesin CNC:

• Kotak roda gigi
• Bagian-bagian mesin
• Poros
• Katup
• Panel dasbor
• Blok silinder
• Pengukur gas

Elektronik

Pemotongan CNC bersifat presisi dan fleksibel, menjadikannya cara yang efektif untuk memproduksi barang-barang bagi industri elektronik. Oleh karena itu, perkakas CNC dapat bekerja dengan berbagai polimer dan logam, termasuk material konduktif dan non-konduktif.

Memproduksi komponen komputer menggunakan CNC lebih cepat karena tidak memerlukan cetakan siap pakai. Desain juga dapat dimodifikasi dan dicoba berulang kali dengan sedikit panduan. Ada laporan bahwa Apple memiliki 10.000 mesin CNC dan telah memproduksi sejumlah besar laptop menggunakan mesin CNC.

Mesin CNC dapat membuat produk berikut:

• Elektronik konsumen
• Semikonduktor
• Penyerap panas
• Papan sirkuit tercetak
• Isolasi listrik
• Rumah penguat
• Perisai interferensi frekuensi radio

Gas dan Minyak

Peralatan mesin CNC digunakan untuk merancang mesin-mesin besar yang digunakan pada rig pengeboran dan di pabrik-pabrik agar dapat dirakit dengan sempurna. Jika komponen-komponen tidak dirakit dengan sempurna, silinder mungkin tidak mengembang, piston mungkin tidak melepaskan tekanan yang cukup, dan katup mungkin bocor. Karena alasan ini, perusahaan minyak menggunakan Bagian mesin CNC untuk memastikan bagian-bagiannya pas dengan sempurna.

Berikut adalah beberapa contoh produk yang diproduksi menggunakan mesin CNC:

• Mata bor
• Batang
• Piston
• Katup
• Komponen hidrolik
• Sistem katup

Laut

Industri kelautan sangat bergantung pada peralatan mesin CNC karena kapal membutuhkan komponen yang sangat presisi agar tetap mengapung dan berfungsi. Kapal membutuhkan berbagai jenis peralatan, seperti sensor bawah air dan peralatan transmisi. Oleh karena itu, industri kelautan harus menggunakan presisi CNC saat memproduksi kapal dan peralatan kelautan lainnya.

Berikut ini adalah beberapa komponen umum yang diproduksi pada mesin CNC:

• Baling-baling
• Kasus isolasi
• Komponen untuk mesin
• Cetakan prototipe
• Tulang rusuk
• Penyengat

Penutup

Kesimpulannya, mesin perkakas CNC adalah keajaiban teknologi yang telah mengubah wajah dunia manufaktur dan permesinan. Kemampuannya untuk melakukan tugas-tugas kompleks secara akurat dan efisien berdasarkan desain digital telah merevolusi berbagai industri, mulai dari kedirgantaraan hingga pertukangan kayu.

Mesin-mesin ini, yang dipandu oleh pemrograman komputer, telah mencapai tingkat presisi dan pengulangan yang tak terbayangkan sebelumnya. Seiring kemajuan teknologi, kemampuan mesin CNC kemungkinan akan terus berkembang, membuka kemungkinan baru untuk produksi yang kompleks dan efisien di berbagai industri.

Intinya, mesin CNC lebih dari sekadar alat. Mesin ini merupakan landasan manufaktur modern, yang menyederhanakan proses dan memajukan bidang rekayasa presisi.