Mesin CNC

1.        Pengertian Mesin.

Computer Numerical Control / CNC (komputer kontrol numerik) merupakan sistem otomatisasi Mesin perkakas yang dioperasikan oleh perintah yang diprogram dalam bentuk kode angka dan disimpan dimedia penyimpanan. Karena informasi yang digunakan berbentuk rumus matematik, maka sistem ini dinamakan kontrol dengan angka (numerical control).

Mesin CNC pertama kali digunakan dalam proses mengikir, membuat lubang, memutar, mengasah dan menggergaji, dan tahun – tahun terakhir ini juga digunakan untuk membengkokan pipa dan membuat berbagai bentuk. Dibandingkan dengan peralatan biasa, mesin yang dikontrol dengan kode angka ini lebih cermat, cepat, konsisten dan fleksibel, bahkan untuk manufakturing yang sangat rumit sekalipun. Rancangan produk dapat diubah atau disesuaikan cukup dengan mengubah instruksi saja.

Gambar 1 Mesin CNC

2.        Sejarah Penemuan Mesin CNC

Awal lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) bermula dari 1952 yang dikembangkan oleh John Pearseon dari Institut Teknologi Massachusetts, atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Semula proyek tersebut diperuntukkan untuk membuat benda kerja khusus yang rumit. Semula perangkat mesin CNC memerlukan biaya yang tinggi dan volume unit pengendali yang besar.

Pada tahun 1973, mesin CNC masih sangat mahal sehingga masih sedikit perusahaan yang mempunyai keberanian dalam mempelopori investasi dalam teknologi ini. Dari tahun 1975, produksi mesin CNC mulai berkembang pesat. Perkembangan ini dipacu oleh perkembangan mikroprosesor, sehingga volume unit pengendali dapat lebih ringkas.

Dewasa ini penggunaan mesin CNC hampir terdapat di segala bidang. Dari bidang pendidikan dan riset yang mempergunakan alat-alat demikian dihasilkan berbagai hasil penelitian yang bermanfaat yang tidak terasa sudah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari masyarakat banyak.

3.        Jenis Mesin CNC

Secara garis besar, mesin CNC dibagi dalam 2 (dua) macam, yaitu :

·         Mesin Bubut CNC

Proses pemakanan atau penyayatan benda kerja mesin ini adalah dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja.

                                               Gambar 2 Mesin bubut CNC
 

·         Mesin Frais CNC

Proses pemakanan atau penyayatan benda kerja mesin ini adalah dilakukan dengan menggunakan pahat yang diputar oleh poros spindle mesin

Gambar 3 Mesin frais CNC

4.        Komponen Mesin CNC

Komponen dari mesin CNC antara lain :

• PC (Personal Computer)

PC (Personal Computer) sebagai perangkat input bagi mesin CNC sangat penting peranannya untuk memperoleh kinerja mesin CNC. Oleh karena itu setiap pabrik yang memproduksi mesin CNC juga memproduksi atau merekomendasi spesifikasi PC yang digunakan sebagai input bagi mesin CNC produksinya sesuai dengan kebutuhan.

Misalkan pada mesin CNC untuk keperluan unit latih (Training Unit) atau dengan operasi sederhana, PC yang dipergunakan sebagaimana pada mesin CNC jenis LOLA 200 MINI CNC, LEMU II^TM, EMCO TU.

 

Gambar 4 Tampilan Monitor Training Unit CNC

PC yang digunakan untuk proses manufacturing, industri besar antara lain : E·IPC700-ECKELMANN, DNC NT-2000, WinPromateII - Baronics, Mirac PC, CamSoft, ProMotion® iCNC, maupun yang sejenis.

Gambar 5 Tampilan Monitor manufacturing Unit CNC

• Program

Operator mesin CNC yang akan memasukkan program pada mesin sebelumnya harus sudah memahami gambar kerja dari komponen yang akan dibuat pada mesin tersebut. Gambar kerja biasanya dibuat dengan cara manual atau dengan computer menggunakan program CAD (Computer Aided Design).

Proram lainnya adalah CAM (Computer Aided  Manufacturing). Dimana proram  ini dapat memberikan simulasi dari CAD. Dengan menggunakan software CAM, seorang operator cukup membuat gambar kerja dari benda yang akan dibuat dengan mesin CNC pada PC. Hasil gambar kerja dapat dieksekusi secara simulasi untuk melihat pelaksanaan pengerjaan benda kerja di mesin CNC melalui layer monitor. Apabila terdapat kekurangan atau kekeliruan, maka dapat diperbaiki tanpa harus kehilangan bahan. Jika hasil eksekusi simulasi sudah sesuai dengan yang diharapkan, maka program dilanjutkan dengan eksekusi program mesin. Program mesin yang sudah jadi dapat langsung dikirim ke mesin CNC melalui jaringan atau kabel atau ditransfer melalui media rekam.

Gambar 6 Tampilan program CAM

• Motor listrik servo

Motor listrik servo digunakan untuk menggerakan control pahat dari mesin CNC.

• Motor listrik

Motor listrik digunakan untuk menggerakan/memutar pahat

• Pahat
• Dudukan dan Pemegang

5.        Pengoperasian Mesin CNC

Secara garis besar dari karakteristik cara mengoperasikan mesin CNC dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu :

·         Sistem Absolut

Pada sistem ini titik awal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan adalah menetapkan titik referensi yang berlaku tetap selama proses operasi mesin berlangsung. Untuk mesin bubut, titik referensinya diletakkan pada sumbu (pusat) benda kerja yang akan dikerjakan pada bagian ujung. Sedangkan pada mesin frais, titik referensinya diletakkan pada pertemuan antara dua sisi pada benda kerja yang akan dikerjakan.

Gambar 7 Referensi Absolut

·         Sistem Incremental

Pada system ini titik awal penempatan yang digunakan sebagai acuan adalah selalu berpindah sesuai dengan titik actual yang dinyatakan terakhir. Untuk mesin bubut maupun mesin frais diberlakukan cara yang sama. Setiap kali suatu gerakan pada proses pengerjaan benda kerja berakhir, maka titik akhir dari gerakan alat potong itu dianggap sebagai titik awal gerakan alat potong pada tahap berikutnya.

Gambar 8 Referensi Incremental

6.        Rangkuman

1.      Computer Numerical Control / CNC (komputer kontrol numerik) merupakan sistem otomatisasi Mesin perkakas yang dioperasikan oleh perintah yang diprogram dalam bentuk kode angka dan disimpan dimedia penyimpanan.

2.      Dewasa ini penggunaan mesin CNC hampir terdapat di segala bidang. Dari bidang pendidikan dan riset yang mempergunakan alat-alat demikian dihasilkan berbagai hasil penelitian yang bermanfaat yang tidak terasa sudah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari masyarakat banyak.

3.      Terdapat dua jenis mesin CNC antara lain: Mesin Bubut CNC dan Mesin Frais CNC.

4.      Komponen yang terdapat pada mesin CNC antara lain: PC (personal Computer), program, motor listrik servo, motor listrik, pahat, dudukan dan pemegang.

5.      Terdapat dua jenis pengoperasian mesin CNC antara lain: sistem absolut dan system increment.