Saat ini banyak teknologi baru yang diciptakan untuk memudahkan tugas manusia. Salah satunya adalah mesin CNC yang merupakan terobosan brilian untuk industri manufaktur. Meski dirancang secara user friendly, namun Anda perlu memahami prinsip kerja mesin CNC untuk mengoperasikannya.
Dengan memahami prinsip kerja mesin CNC akan membuat operasi mesin menjadi lebih efektif dan efisien. Pastikan juga untuk memahami seluk beluk mesin CNC hingga pada fungsi bagian-bagiannya.
Sebelum memahami prinsip kerja mesin CNC, pastikan Anda telah memahami pengertian dan hal-hal penting mengenai mesin CNC seperti penjelasan berikut ini:
Pengertian Mesin CNC
“Computer Numerical Control” atau biasa dikenal dengan CNC merupakan istilah untuk menyebut komputer kontrol numerik. Sedangkan definisi dari CNC sendiri adalah bahwa mesin yang digunakan dalam proses manufaktur dengan memakai kontrol terkomputerisasi dan peralatan mesin.
Kelebihan yang paling menonjol dari mesin ini adalah kecepatannya dalam proses produksi. Maka tak heran jika CNC cocok digunakan untuk produksi massal. Mesin CNC diciptakan pertama kali pada tahun 1940-an dan 1950-an, dengan memodifikasi mesin perkakas biasa.
Awalnya, mesin ini digunakan untuk membuat benda kerja yang rumit. Namun, karena biaya pembuatan dan volume unit pengendali yang banyak, hanya sedikit perusahaan yang mau berinvestasi dalam pengembangan teknologinya.
Tahun 1975 merupakan tahun dimana mesin CNC mulai berkembang pesat karena adanya mikroprosesor. Hal ini membuat volume unit pengendali bisa diperkecil dan disederhanakan.
Hingga saat ini, mesin CNC banyak digunakan pada segala bidang, seperti bidang pendidikan dan riset, juga industri-industri berskala nasional hingga internasional.
Bagian-Bagian Utama Mesin CNC
Sebagaimana yang Anda tahu bahwa mesin CNC merupakan mesin canggih yang difungsikan untuk keperluan manufaktur. Oleh karena itu, mesin ini memiliki bagian-bagian utama yang penting dalam tiap operasionalnya. Adapun bagian bagian tersebut adalah sebagai berikut :
-
Headstock (Kepala Tetap)
Kepala tetap atau headstock adalah bagian mesin CNC yang juga masih ada di mesin bubut konvensional. Pada bagian headstock terdapat motor penggerak guna memutar spindle utama dan roda gigi.
-
Chuck (Alat Cekam Benda Kerja)
Alat cekam benda kerja disebut juga sebagai chuck. Alat ini berguna untuk menjepit benda kerja saat proses berjalan. Pencekaman harus dilakukan secara maksimal sehingga hasil pengerjaan dapat semakin optimal.
-
Bed (Meja Mesin CNC)
Bed atau Meja mesin CNC berfungsi untuk landasan maupun lintasan alat potong yang ada pada bagian turret. Pada umumnya, bagian ini terbuat dari material yang dikeraskan. Oleh karenanya, jangan khawatir karena meja mesin ini tidak gampang terkikis meski selalu bergesekan.
-
Tailstock (Kepala Lepas)
Tailstock atau kepala lepas berfungsi untuk mendukung cekaman benda kerja agar lebih optimal lagi. Utamanya untuk benda kerja yang lebih panjang. Hal inilah yang membuat gerakan mesin lebih stabil.
-
Tailstock Quill
Tailstock quill berfungsi untuk melakukan penguatan pada pencekaman benda kerja. Tentunya proses ini akan melibatkan tekanan hidrolik.
-
Foot Switch or Pedals (Pedal Kaki)
Bagian yang tak kalah penting dari mesin CNC adalah foot switch atau pedal kaki. Pedal kaki berguna untuk melakukan pengaturan pada chuck maupun tailstock. Penggunaan pedal kaki memungkinkan pengguna untuk memasang maupun melepas benda kerja dengan mudah.
-
Panel Kontrol CNC
Panel kontrol disebut sebagai otak dari mesin CNC. Seluruh program CNC nantinya akan dimasukkan dalam panel ini. Selanjutnya, operator mesin akan menggunakan pengaturan tombol dengan lebih rapi dan efektif.
-
Tool Turret
Bagian terakhir dari mesin CNC adalah tool turret. Tool Turret berguna untuk mendukung pemasangan turret. Bagian ini akan mengganti peran toolpost dengan lebih baik efisien sehingga mesin bisa berjalan dengan lebih baik.
Prinsip Kerja Mesin CNC
Perlu Anda pahami bahwa prinsip kerja mesin ini terletak pada pembuatan program CNC sesuai produk yang akan dibuat. Caranya dengan melakukan pengetikan langsung pada HMI mesin.
Selain itu, bisa juga dibuat pada komputer dengan perangkat lunak pemrograman CNC. Program CNC lebih dikenal dengan sebutan G-Code, yang selanjutnya akan dikirim dan dieksekusi oleh prosesor di mesin CNC.
Lalu mesin ini akan menghasilkan pengaturan motor servo untuk menggerakan perkakas yang bergerak melakukan proses permesinan. Proses inilah yang akan menghasilkan produk sesuai program. Adapun pemrograman dari mesin CNC terbagi menjadi dua, yaitu :
-
Pemrograman Konvensional
Pemrograman konvensional adalah metode paling sederhana untuk mengatur mesin CNC. Saat menuliskan bahasa pemrograman, Anda hanya perlu memasukkan parameter yang sesuai dengan siklus permesinan.
Silahkan tentukan koordinat awalan dan aturlah pergerakan melalui koding yang sesuai dengan manual pada mesin CNC. Pengaturan koordinat merupakan langkah yang paling penting dalam proses kerja mesin CNC.
-
Pemrograman CAM
Pada pemrograman ini, user harus mengimpor data dari model part yang telah dibuat pada program CAM (Computer Aided Manufacturing). Setelah Itu, user harus mendefinisikan parameter yang terkait pada setiap feature pada model yang dibuat.
CNC Programming
Mudahnya, user diharuskan menggambar model secara 3 dimensi terlebih dahulu. Jika sudah, gambar tersebut harus diimpor menuju program CAM yang terhubung dengan mesin CNC.
Barulah setelah langkah ini, user bisa mendefinisikan setiap bagiannya. Proses inilah yang membuat data bisa terbaca oleh mesin CNC dan dilanjutkan dengan proses permesinan. Berikut merupakan langkah-langkah pengerjaan mesin CNC dengan pemrograman CAM:
- User diharuskan membuat gambar 3D menggunakan CAD (Computer Aided Design)
- Selanjutnya, import hasil gambar CAD menuju CAM, lalu aturlah koordinat awal dan tentukan material yang akan digunakan
- Periksalah tool apa saja yang telah digunakan sebelumnya yang memungkinkan untuk digunakan dalam proses machining selanjutnya
- Aturlah parameter dari tool ( meliputi offset, kecepatan makan, diameter dan sebagainya)
- Aturlah sistem gerakan pada fungsi tool (incremental atau absolut) untuk setiap parameter
- Aturlah parameter kasar (pemotongan awal) dan finishing (penyempurnaan akhir) dari setiap proses
- Cobalah cek ulang seluruh tool yang digunakan. Pastikan seluruh tool telah tersetting dengan benar
- Lakukan running simulasi siklus verifikasi virtual guna mendeteksi error yang mungkin terjadi sebelum dilakukan proses pemotongan
- Pemrograman telah selesai dan siap dilanjutkan untuk proses pemotongan oleh mesin CNC
Alur Proses Permesinan
Alur mesin CNC berawal dari kontrol numerik dengan kartu pita yang berlubang. Permesinan ini adalah serangkaian proses manufaktur yang menggunakan kontrol terkomputerisasi.
Sehingga nantinya mesin ini bisa digunakan untuk mengoperasikan serta melakukan manipulasi mesin. Tak hanya itu, mesin CNC juga bisa dipakai untuk alat potong guna membentuk benda kerja.
Contohnya seperti logam, plastik, kayu, busa, dan benda lainnya. Meski begitu, masih banyak jenis serta pemrosesan CNC yang bisa Anda pelajari lagi. Secara singkat , berikut adalah alur pemrosesan CNC yang terbagi menjadi empat bagian:
- Mendesain model CAD.
- Mengkonversi file CAD ke bagian program CNC.
- Mempersiapkan segala tool yang dibutuhkan mesin.
- Menjalankan operasi permesinan pada mesin itu sendiri.
Cara Pengoperasian
Secara umumnya proses penegoperasian mesin CNC sangat mudah. Cukup masukkan perintah numeric dengan menggunakan tombol-tombol yang ada pada panel instrumen di setiap mesin.
Ada 2 sistem koordinat di setiap proses pembuatan program mesin cnc, yakni sistem koordinat absolut dan sistem koordinat incremental. Lakukan langkah pengoperasian secara teratur dan urut agar proses pengoperasian berjalan efektif.
Cukup mudah bukan untuk memahami prinsip kerja mesin CNC? Jika Anda sudah memahaminya, silahkan praktik langsung pada mesin CNC dengan hati-hati.
