Sejarah penggilingan CNC menjelaskan bagaimana kontrol berbasis koordinat mengubah penggilingan dari keterampilan manual menjadi gerakan yang berulang dan dapat diprogram. Kisah penggilingan CNC tumpang tindih dengan Sejarah Pemesinan CNC, Namun, mesin milling adalah lensa terbaik karena tonggak penting kontrol numerik awal didemonstrasikan pada platform milling. Artikel ini bertujuan untuk memetakan transisi utama tanpa menyimpang ke sejarah mesin perkakas yang tidak terkait.
Bengkel modern seringkali menganggap mesin milling CNC sebagai sistem yang sudah jadi dan "hanya menjalankan kode." Namun, mesin milling CNC baru menjadi praktis setelah mengatasi beberapa kendala utama, termasuk kontrol gerak, penyimpanan program, dan alur kerja pengeditan. Garis waktu yang jelas membantu pembaca menghindari kebingungan antara tonggak perkembangan NC, tonggak perkembangan pengontrol CNC, dan tonggak perkembangan CAD/CAM.
Ruang Lingkup dan Istilah Inti Penggilingan CNC
Sejarah penggilingan CNC lebih mudah dipahami jika Anda memisahkan penggilingan CNC, Pemesinan CNC, dan kontrol numerik sebagai istilah yang berbeda. Penggilingan CNC menghilangkan material dengan pemotong multi-titik yang berputar sementara pengontrol menggerakkan gerakan sumbu. Pemesinan CNC lebih luas, umumnya mencakup penggilingan dan pembubutan di bawah kendali komputer.
Kontrol Numerik (NC) merujuk pada gerakan mesin yang digerakkan oleh instruksi numerik tanpa memerlukan komputer pada mesin tersebut. NC awal menggunakan media berlubang dan logika perangkat keras untuk mengikuti langkah-langkah koordinat. Kontrol Numerik Komputer (CNC) menambahkan pengontrol berbasis komputer yang menyimpan, mengedit, dan menjalankan program dengan fleksibilitas yang lebih besar.
Garis waktu penggilingan CNC juga menggunakan beberapa istilah sistem yang berulang. Unit Kontrol Mesin (Machine Control Unit/MCU) adalah pengontrol yang menerjemahkan program dan memerintahkan penggerak sumbu. Kontrol Numerik Langsung (Direct Numerical Control/DNC) adalah sistem di lantai produksi di mana komputer pusat mengirimkan program ke beberapa mesin, yang penting ketika komputer masih langka dan mahal.
Kesalahpahaman Umum tentang Mesin Milling CNC
Orang sering salah paham tentang sejarah penggilingan CNC karena kata "komputer" membuat mereka berasumsi bahwa kendali digital penuh sudah ada sejak awal. Tonggak sejarah awal sering digambarkan sebagai pemesinan berbasis koordinat menggunakan kartu berlubang atau pita, yang tidak sama dengan pengontrol CNC modern. Garis waktu yang jelas harus mengakui bahwa sumber menggunakan label "NC" dan "CNC" secara berbeda.
Kesalahpahaman kedua menganggap "mesin CNC pertama" sebagai satu artefak tunggal yang disepakati secara universal. Banyak catatan menunjuk pada proyek-proyek awal yang didorong oleh industri kedirgantaraan yang menggunakan perhitungan koordinat dan gerakan terkontrol pada peralatan penggilingan. Kemudian, mereka mengutip mesin penggilingan NC yang telah didemonstrasikan sebagai tonggak sejarah. Pembaca harus melihat klaim "pertama" sebagai singkatan untuk serangkaian prototipe awal, bukan satu produk komersial tunggal.
Kesalahpahaman ketiga menganggap bahwa peralihan ke CNC hanya tentang presisi. Adopsi penggilingan CNC juga bergantung pada alur kerja bengkel yang praktis, seperti penyimpanan program, pengeditan, dan pengulangan pengaturan. Pengontrol dan alur kerja pemrograman mengubah cara pekerjaan penggilingan dapat diestimasi, direncanakan, dan diulang.
Tonggak Sejarah Awal Kontrol Numerik
Sejarah penggilingan CNC dimulai dengan tekanan dari industri kedirgantaraan untuk mengolah bentuk lengkung yang berulang. Pada akhir tahun 1940-an, kebutuhan akan perhitungan koordinat untuk geometri bilah rotor memicu konsep kontrol numerik. Media berlubang menyediakan cara untuk menyimpan instruksi numerik dalam format yang dapat dibaca mesin secara konsisten.
Kolaborasi antara para pionir komputasi awal dan para ahli mesin perkakas mendorong konsep tersebut dari teori menjadi kenyataan. Pekerjaan yang terkait dengan kebutuhan Angkatan Udara AS dan Laboratorium Servomekanisme MIT sering disebut sebagai titik balik menuju platform penggilingan yang dikendalikan secara numerik yang telah terbukti. Fase ini penting karena mesin penggilingan menjadi wahana pembuktian untuk kontrol gerak loop tertutup dan eksekusi jalur alat yang berulang.
Sistem-sistem awal ini berukuran besar, mahal, dan sulit diubah dibandingkan dengan CNC modern. Logika perangkat keras dan pita berlubang membuat revisi menjadi lambat, membatasi fleksibilitas untuk bengkel kerja umum. Kendala-kendala tersebut menjelaskan mengapa transisi selanjutnya ke "komputer di mesin" merupakan titik balik praktis.
Poin-Poin Penting dalam Garis Waktu
|
Periode / isyarat |
Tonggak penting pengendalian penggilingan |
Apa yang berubah pada alur kerja penggilingan CNC? |
|---|---|---|
|
Akhir tahun 1940-an |
Perhitungan koordinat + konsep media berlubang |
Pembuatan jalur pahat numerik menjadi memungkinkan untuk kontur yang kompleks. |
|
Awal tahun 1950-an |
Platform penggilingan NC yang didemonstrasikan |
Gerakan sumbu mengikuti instruksi dengan lebih berulang. |
|
Akhir tahun 1950-an |
Paten dan upaya komersialisasi |
Konsep NC/CNC mulai berpindah dari laboratorium ke industri. |
|
Akhir tahun 1960-an–1980-an |
Penerapan yang lebih luas dan peningkatan kemudahan penggunaan kontroler. |
CNC menjadi alat yang realistis di luar sektor kedirgantaraan. |
|
Era CAD/CAM |
Alur kerja desain-ke-kode mengurangi pemrograman manual. |
Program menjadi lebih mudah dibuat, direvisi, dan digunakan kembali. |
Tabel garis waktu ini sengaja dibuat berhati-hati terhadap label "pertama". Klaim "pertama" bervariasi menurut definisi, seperti NC pertama, CNC pertama, prototipe pertama, atau mesin komersial pertama. Verifikasi harus bergantung pada definisi spesifik yang digunakan dalam sumber tertentu.
Transisi dari NC ke CNC
Transisi NC ke CNC merupakan titik balik penting dalam sejarah penggilingan CNC. Arsitektur pengontrol mengubah cara program penggilingan disimpan dan dimodifikasi. Pengontrol NC awal menggunakan logika kabel dan media eksternal, sehingga pengeditan menjadi lambat dan rentan terhadap kesalahan. Pengontrol CNC mempercepat pengeditan dengan menyimpan program dalam memori dan memungkinkan perubahan langsung pada mesin.
Pengontrol era mikroprosesor membantu penyebaran penggilingan CNC dengan mengurangi ukuran pengontrol dan meningkatkan kemampuannya. Bengkel dapat menjalankan rutinitas yang lebih kompleks dan menangani lebih banyak logika program tanpa perlu memasang ulang rangkaian kontrol. Kontrol Numerik Langsung juga mendukung bengkel dengan banyak mesin ketika komputasi terpusat adalah satu-satunya cara praktis untuk mengelola program.
Standardisasi bahasa pemrograman juga merupakan bagian dari sejarah penggilingan CNC karena kode menjadi cara portabel untuk menggambarkan pergerakan alat. Banyak mesin CNC menggunakan kode penggilingan CNC Seperti kode G untuk gerakan dan kecepatan yang terkoordinasi, sedangkan kode M mengontrol fungsi tambahan seperti pendingin dan penggantian alat. Dialek pengontrol bervariasi, jadi selalu validasi pernyataan pemrograman terhadap manual pengontrol spesifik.
NC vs CNC dalam Praktik
|
Dimensi keputusan |
Kontrol Numerik (NC) dalam penggilingan |
Kontrol Numerik Komputer (CNC) dalam penggilingan |
|---|---|---|
|
Penyimpanan program |
Media eksternal seperti pita berlubang |
Disimpan secara digital dalam memori pengontrol. |
|
Edit alur kerja |
Pengeditan fisik lambat dan rawan kesalahan. |
Pengeditan langsung di mesin itu praktis. |
|
Pertumbuhan kemampuan |
Fungsi baru memerlukan perubahan perangkat keras. |
Fungsi baru ditambahkan melalui pembaruan perangkat lunak. |
|
Skalabilitas toko |
Distribusi program itu sulit. |
Penggunaan kembali dan distribusi program adalah alur kerja yang normal. |
Perbandingan ini menghindari klaim "lebih baik" tanpa konteks. Pilihan yang lebih baik di era tertentu bergantung pada biaya, ketersediaan, dan komponen yang diproduksi. Intinya adalah pengontrol CNC mengurangi hambatan dalam manajemen program, yang membantu adopsi yang lebih luas.
Evolusi dan Integrasi Mesin
Sejarah penggilingan CNC mencakup evolusi mesin, seiring dengan perubahan kemampuan sumbu dan otomatisasi yang memengaruhi jumlah pengaturan yang dibutuhkan suatu bagian. Penggilingan tiga sumbu menjadi dasar selama beberapa dekade, mencakup berbagai macam bagian prismatik. Sumbu putar tambahan mengurangi kebutuhan penjepitan ulang dan memungkinkan akses permukaan yang lebih kompleks dengan pengaturan yang lebih sedikit.
Otomatisasi sangat penting dalam sejarah penggilingan CNC karena telah mengubah ekonomi operasi tanpa pengawasan dan pekerjaan berulang. Pergantian alat otomatis mengurangi waktu non-pemotongan dan membuat program fitur campuran menjadi lebih praktis. Alur kerja yang menggunakan palet dan perlengkapan yang dapat diulang mengurangi variasi pengaturan antar batch.
Fitur integrasi juga membentuk ekspektasi modern untuk penggilingan CNC. Pengukuran probing dan pengukuran dalam proses dapat mendukung verifikasi pengaturan dan penyesuaian offset alat, tetapi hasilnya bergantung pada kalibrasi dan pelatihan. Konektivitas dan pengumpulan data bengkel dapat meningkatkan visibilitas terhadap pemanfaatan, tetapi hasilnya bergantung pada bagaimana bengkel menggunakan data tersebut untuk menemukan dan memperbaiki hambatan.
Pola Adopsi dan Dampaknya
Penggilingan CNC Penerapan teknologi ini meluas di luar industri kedirgantaraan karena semakin banyak industri yang membutuhkan akurasi yang berulang, iterasi yang lebih cepat, dan geometri yang kompleks. Industri kedirgantaraan tetap menjadi pendorong utama karena komponen-komponennya membutuhkan pengulangan dan kontrol proses yang dapat dilacak. Sektor otomotif dan peralatan industri mendapat manfaat dari pengerjaan ulang komponen perlengkapan, cetakan, dan komponen produksi.
Industri medis dan elektronik juga mendorong permintaan penggilingan CNC, karena fitur kecil dan casing kompleks seringkali membutuhkan fleksibilitas penggilingan. Siklus prototipe dipersingkat ketika program dapat direvisi dengan cepat, terutama karena alur kerja CAD-ke-kode mengurangi beban perhitungan manual. Pendorong adopsi yang paling penting bukanlah satu metrik tunggal, tetapi kombinasi dari pengulangan, kemampuan pemrograman, dan dokumentasi proses.
Penjelasan sering membahas "kapan CNC menjadi populer," tetapi popularitas bergantung pada definisinya. Beberapa catatan menyebutkan adopsi lebih awal pada akhir tahun 1960-an, sementara yang lain menekankan pertumbuhan selanjutnya ketika CNC menjadi lebih terjangkau dan mudah digunakan. Interpretasi yang aman menganggap adopsi sebagai ekspansi selama beberapa dekade, bukan hanya dalam satu tahun.
Kesimpulan
Sejarah penggilingan CNC adalah peta praktis tentang bagaimana kontrol numerik, komputasi pengontrol, dan alur kerja CAD/CAM digabungkan untuk menciptakan kemampuan penggilingan modern. Kisah kuncinya bukanlah bahwa "mesin menjadi presisi," tetapi bahwa "penggilingan menjadi dapat diprogram, dapat diulang, dan lebih mudah direvisi." Pembaca yang memisahkan NC, CNC, dan CAD/CAM sebagai tonggak sejarah yang berbeda akan membuat lebih sedikit kesalahan garis waktu dan lebih baik menafsirkan klaim "pertama". Bagi pembaca yang ingin membandingkan sumber secara berdampingan, eksplorasi penggilingan CNC online dapat membantu Anda memeriksa silang definisi dan garis waktu tanpa bergantung pada satu klaim "pertama".
Di Yonglihao Machinery, kami menggunakan mesin penggilingan CNC setiap hari untukR prototipe dan pekerjaan produksi, jadi kami memandang sejarahnya sebagai rantai logika yang berorientasi pada operator, bukan nostalgia. Kami merekomendasikan penggunaan sejarah tersebut sebagai daftar periksa untuk asumsi: arsitektur kontrol, alur kerja kode, strategi pengaturan, dan metode verifikasi. Ketika suatu keputusan bergantung pada kemampuan CNC, pendekatan yang paling aman adalah memverifikasi batasan pengontrol sebelum menyelesaikan rencana.
Tanya Jawab Umum
Kapan mesin milling CNC ditemukan?
Tonggak sejarah awal penggilingan CNC umumnya digambarkan pada awal tahun 1950-an, dengan demonstrasi yang terkait dengan MIT sering dikutip sekitar tahun 1952. Konsep kontrol numerik yang mendasarinya juga digambarkan muncul pada akhir tahun 1940-an. Kata "diciptakan" harus diverifikasi berdasarkan definisinya, seperti konsep, prototipe, atau sistem komersial.
Siapa penemu mesin penggilingan CNC?
Banyak sumber menyebutkan John T. Parsons sebagai pencetus konsep dasar kontrol numerik yang terkait dengan kebutuhan kedirgantaraan. Sumber lain menekankan peran para peneliti MIT yang mendemonstrasikan dan mengembangkan platform penggilingan terkontrol. Jawaban yang tepat harus memisahkan "asal mula konsep" dari "sistem mesin yang didemonstrasikan".“
Apa yang ada sebelum mesin penggilingan CNC?
Sistem Kontrol Numerik (NC) sudah ada sebelum CNC, menggunakan media berlubang dan logika perangkat keras tanpa pengontrol berbasis komputer. Penggilingan manual dan peralatan mesin sebelumnya juga sudah ada jauh sebelum NC, tetapi mesin-mesin tersebut tidak menjalankan program koordinat. Jawaban yang jelas harus membedakan antara peralatan manual dan peralatan yang dikendalikan secara numerik.
Apa perbedaan antara NC dan CNC?
Penggilingan NC mengikuti instruksi numerik tetapi biasanya kurang memiliki alur kerja penyimpanan dan pengeditan program berbasis komputer yang fleksibel seperti CNC. Penggilingan CNC menggunakan pengontrol berbasis komputer yang menyimpan program secara digital dan mendukung revisi yang lebih mudah. Perbedaan praktisnya terletak pada seberapa cepat bengkel dapat merevisi dan menggunakan kembali program.
Bahasa pemrograman apa yang digunakan oleh mesin penggiling CNC?
Banyak mesin milling CNC menggunakan kode G untuk pergerakan sumbu dan kode M untuk aksi mesin bantu, tetapi dialek kode berbeda tergantung pada pengontrolnya. Praktik yang paling aman adalah memvalidasi pernyataan program terhadap dokumentasi pengontrol tertentu. Sistem CAD/CAM sering menghasilkan kode, tetapi pengaturan pasca-pemrosesan tetap perlu diverifikasi.
Kapan mesin milling CNC mulai digunakan secara luas?
Adopsi mesin milling CNC meluas selama beberapa dekade seiring dengan peningkatan kontroler dan penurunan biaya. Banyak penjelasan menunjukkan peningkatan penggunaan yang lebih luas dari akhir tahun 1960-an hingga tahun 1980-an, dengan percepatan selanjutnya seiring dengan peningkatan kemudahan penggunaan. Pendekatan yang paling masuk akal adalah menganggap "populer" sebagai transisi multi-dekade, bukan hanya satu tahun.
