Pemesinan CNC adalah proses manufaktur di mana perangkat lunak komputer yang telah diprogram sebelumnya mengatur pergerakan peralatan dan mesin pabrik. Proses ini dapat digunakan untuk mengendalikan berbagai mesin kompleks, mulai dari mesin gerinda dan mesin bubut hingga mesin frais dan router. Dengan pemesinan CNC, tugas pemotongan tiga dimensi dapat diselesaikan dalam satu rangkaian perintah.
Singkatan dari "kontrol numerik komputer", proses CNC berjalan berlawanan dengan—dan dengan demikian menggantikan—keterbatasan kontrol manual, yang membutuhkan operator langsung untuk menjalankan dan memandu perintah alat permesinan melalui tuas, tombol, dan roda. Bagi orang awam, sistem CNC mungkin tampak seperti seperangkat komponen komputer biasa, tetapi program perangkat lunak dan konsol yang digunakan dalam permesinan CNC membedakannya dari semua bentuk komputasi lainnya.
Bagaimana Cara Kerja Pemesinan CNC?
Saat sistem CNC diaktifkan, potongan yang diinginkan diprogram ke dalam perangkat lunak dan diarahkan ke alat dan mesin terkait, yang menjalankan tugas dimensi seperti yang ditentukan, seperti robot.
Dalam pemrograman CNC, generator kode dalam sistem numerik sering kali menganggap mekanismenya sempurna, meskipun ada kemungkinan kesalahan, yang lebih besar ketika mesin CNC diarahkan untuk memotong lebih dari satu arah secara bersamaan. Penempatan pahat dalam sistem kontrol numerik ditentukan oleh serangkaian masukan yang dikenal sebagai program komponen.
Dengan mesin kontrol numerik, program dimasukkan melalui kartu punch. Sebaliknya, program untuk mesin CNC dimasukkan ke komputer melalui papan ketik kecil. Pemrograman CNC disimpan dalam memori komputer. Kode itu sendiri ditulis dan diedit oleh pemrogram. Oleh karena itu, sistem CNC menawarkan kapasitas komputasi yang jauh lebih besar. Yang terbaik, sistem CNC sama sekali tidak statis, karena perintah yang lebih baru dapat ditambahkan ke program yang sudah ada melalui kode yang direvisi.
PEMROGRAMAN MESIN CNC
Dalam CNC, mesin dioperasikan melalui kontrol numerik, di mana sebuah program perangkat lunak dirancang untuk mengendalikan suatu objek. Bahasa pemrograman di balik pemesinan CNC juga disebut sebagai G-code, dan ditulis untuk mengendalikan berbagai perilaku mesin terkait, seperti kecepatan, laju umpan, dan koordinasi.
Pada dasarnya, pemesinan CNC memungkinkan pra-pemrograman kecepatan dan posisi fungsi perkakas mesin, lalu menjalankannya melalui perangkat lunak dalam siklus yang berulang dan terprediksi, semuanya dengan sedikit keterlibatan operator manusia. Berkat kemampuan ini, proses ini telah diadopsi di seluruh sektor manufaktur dan sangat penting dalam bidang produksi logam dan plastik.
Sebagai permulaan, gambar CAD 2D atau 3D dibuat, yang kemudian diubah menjadi kode komputer agar dapat dieksekusi oleh sistem CNC. Setelah program dimasukkan, operator melakukan uji coba untuk memastikan tidak ada kesalahan dalam pengkodean.
Sistem Pemesinan Loop Terbuka/Tertutup
Kontrol posisi ditentukan melalui sistem loop terbuka atau loop tertutup. Sistem loop terbuka memberikan sinyal satu arah antara pengontrol dan motor. Sistem loop tertutup memungkinkan pengontrol menerima umpan balik, yang memungkinkan koreksi kesalahan. Dengan demikian, sistem loop tertutup dapat memperbaiki ketidakteraturan kecepatan dan posisi.
Dalam pemesinan CNC, gerakan biasanya diarahkan melintasi sumbu X dan Y. Pahat kemudian diposisikan dan dipandu melalui motor stepper atau servo, yang mereplikasi gerakan persis seperti yang ditentukan oleh kode-G. Jika gaya dan kecepatan minimal, proses dapat dijalankan melalui kontrol loop terbuka. Untuk hal lainnya, kontrol loop tertutup diperlukan untuk memastikan kecepatan, konsistensi, dan akurasi yang dibutuhkan untuk aplikasi industri, seperti pengerjaan logam.
Pemesinan CNC Sepenuhnya Otomatis
Dalam protokol CNC saat ini, produksi komponen melalui perangkat lunak terprogram sebagian besar diotomatisasi. Dimensi komponen tertentu ditetapkan dengan perangkat lunak desain berbantuan komputer (CAD) dan kemudian dikonversi menjadi produk jadi aktual dengan perangkat lunak manufaktur berbantuan komputer (CAM).
Setiap benda kerja dapat membutuhkan beragam peralatan mesin, seperti bor dan pemotong. Untuk mengakomodasi kebutuhan ini, banyak mesin masa kini menggabungkan beberapa fungsi berbeda ke dalam satu sel. Sebagai alternatif, sebuah instalasi dapat terdiri dari beberapa mesin dan satu set tangan robot yang memindahkan komponen dari satu aplikasi ke aplikasi lain, tetapi semuanya dikendalikan oleh program yang sama. Apa pun pengaturannya, proses CNC memungkinkan konsistensi dalam produksi komponen yang sulit, bahkan mustahil, untuk direplikasi secara manual.
BERBAGAI JENIS MESIN CNC
Mesin kontrol numerik paling awal muncul pada tahun 1940-an, ketika motor pertama kali digunakan untuk mengendalikan pergerakan alat yang sudah ada. Seiring kemajuan teknologi, mekanismenya disempurnakan dengan komputer analog, dan akhirnya dengan komputer digital, yang mendorong munculnya mesin CNC.
Sebagian besar peralatan CNC saat ini sepenuhnya elektronik. Beberapa proses yang umum dioperasikan dengan CNC meliputi pengelasan ultrasonik, pelubangan, dan pemotongan laser. Mesin-mesin yang paling sering digunakan dalam sistem CNC antara lain:
Mesin Penggilingan CNC
Mesin frais CNC mampu beroperasi berdasarkan program yang terdiri dari perintah berbasis angka dan huruf, yang memandu benda kerja melintasi berbagai jarak. Pemrograman yang digunakan untuk mesin frais dapat didasarkan pada kode-G atau bahasa pemrograman khusus yang dikembangkan oleh tim manufaktur. Mesin frais standar terdiri dari sistem tiga sumbu (X, Y, dan Z), meskipun sebagian besar mesin frais yang lebih baru dapat mengakomodasi tiga sumbu tambahan.
Mesin bubut
Pada mesin bubut, benda kerja dipotong dalam arah melingkar dengan pahat yang dapat diindeks. Dengan teknologi CNC, pemotongan yang dilakukan oleh mesin bubut dilakukan dengan presisi dan kecepatan tinggi. Mesin bubut CNC digunakan untuk menghasilkan desain kompleks yang tidak mungkin dilakukan dengan versi mesin yang dioperasikan secara manual. Secara keseluruhan, fungsi kontrol mesin frais dan mesin bubut yang dioperasikan dengan CNC serupa. Sebagaimana mesin frais, mesin bubut dapat diarahkan oleh G-code atau kode kepemilikan yang unik. Namun, sebagian besar mesin bubut CNC terdiri dari dua sumbu — X dan Z.
Pemotong Plasma
Pada pemotong plasma, material dipotong dengan obor plasma. Proses ini terutama diterapkan pada material logam, tetapi juga dapat diterapkan pada permukaan lain. Untuk menghasilkan kecepatan dan panas yang dibutuhkan untuk memotong logam, plasma dihasilkan melalui kombinasi gas udara bertekanan dan busur listrik.
Mesin Pelepasan Listrik
Pemesinan pelepasan listrik (EDM) — juga disebut sebagai pemesinan die sinking dan spark machining — adalah proses yang membentuk benda kerja menjadi bentuk tertentu dengan percikan listrik. Dalam EDM, pelepasan arus listrik terjadi di antara dua elektroda, yang menghilangkan bagian-bagian tertentu dari benda kerja.
Ketika ruang antar elektroda mengecil, medan listrik menjadi lebih kuat dan dengan demikian lebih kuat daripada dielektrik. Hal ini memungkinkan arus mengalir di antara kedua elektroda. Akibatnya, sebagian benda kerja dihilangkan oleh masing-masing elektroda. Subtipe EDM meliputi:
● EDM kawat, yang menggunakan erosi percikan untuk menghilangkan bagian dari bahan konduktif elektronik.
● Sinker EDM, di mana elektroda dan benda kerja direndam dalam cairan dielektrik untuk tujuan pembentukan benda kerja.
Dalam proses yang dikenal sebagai pembilasan, serpihan dari setiap benda kerja yang telah selesai dibawa pergi oleh dielektrik cair, yang muncul setelah arus antara dua elektroda berhenti dan dimaksudkan untuk menghilangkan muatan listrik lebih lanjut.
Pemotong Jet Air
Dalam pemesinan CNC, jet air adalah alat yang digunakan untuk memotong material keras, seperti granit dan logam, dengan aplikasi air bertekanan tinggi. Dalam beberapa kasus, air dicampur dengan pasir atau bahan abrasif kuat lainnya. Komponen mesin pabrik seringkali dibentuk melalui proses ini.
Jet air digunakan sebagai alternatif pendingin untuk material yang tidak tahan terhadap proses intensif panas dari mesin CNC lainnya. Oleh karena itu, jet air digunakan di berbagai sektor, seperti industri kedirgantaraan dan pertambangan, di mana prosesnya sangat efektif untuk keperluan pengukiran dan pemotongan, di antara fungsi-fungsi lainnya. Pemotong jet air juga digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan pemotongan material yang sangat rumit, karena ketiadaan panas mencegah perubahan sifat intrinsik material yang mungkin diakibatkan oleh pemotongan logam ke logam.
BERBAGAI JENIS MESIN CNC
Sebagaimana ditunjukkan oleh banyak demonstrasi video mesin CNC, sistem ini digunakan untuk membuat potongan logam yang sangat detail untuk produk perangkat keras industri. Selain mesin-mesin yang disebutkan di atas, perkakas dan komponen lain yang digunakan dalam sistem CNC meliputi:
● Mesin bordir
● Router kayu
● Pemukul menara
● Mesin pembengkok kawat
● Pemotong busa
● Pemotong laser
● Penggiling silinder
● Printer 3D
● Pemotong kaca
Ketika pemotongan rumit perlu dilakukan pada berbagai tingkat dan sudut pada benda kerja, semuanya dapat dilakukan dalam hitungan menit menggunakan mesin CNC. Selama mesin diprogram dengan kode yang tepat, fungsi mesin akan menjalankan langkah-langkah sesuai yang ditentukan oleh perangkat lunak. Dengan kode yang tepat sesuai desain, produk yang detail dan bernilai teknologi akan muncul setelah proses selesai.
Waktu posting: 31-Mar-2021
