Teori Dasar Mesin CNC

CNC adalah Kepanjangan dari Computer Numerically Controlled.

Definisi :

Mesin CNC adalah suatu mesin yang dikontrol oleh komputer dengan menggunakan kode-kode huruf dan angka. (data perintah dengan kode angka, huruf dan simbolnya telah disesuaikan deangan  standar ISO).

 

Perangkat programnya menggunakan sistem PLC (Programable Logic Controll)

Sejarah singkat :

CNC adalah mesin yang dipergunakan untuk pengontrolan otomatis dalam dunia industri. Mesin ini berfungsi untuk mengontrol kinerja mesin-mesin lain yang dipergunakan. Dengan kata lain kita tidak memerlukan operator yang banyak untuk mengoperasikan beberapa mesin yang ada. Cukup dikontrol dengan CNC saja maka mesin yang dikontrol bisa berjalan sesuai dengan keinginan kita, CNC telah banyak dipergunakan dalam industri logam. Dalam kondisi ini, CNC dipergunakan untuk mengontrol sistem mekanis mesin-mesin perkakas dan pemotong logam. Jadi seberapa tebal dan panjangnya potongan logam yang dihasilkan oleh mesin pemotong logam, dapat diatur oleh mesin CNC. Saat ini tidak hanya industri logam saja yang memanfaatkan teknologi mesin CNC sebagai proses automatisasinya. Beberapa industri di bidang lain juga telah memanfaatkannya,
Keunggulan dari CNC sendiri adalah kemudahannya untuk diprogram sesuai dengan kebutuhan. “CNC cukup kita program melalui software Fanuc. Melalui software inilah kinerja CNC kita atur, dengan mengatur kinerjanya berarti kita telah mengatur proses automatisasi untuk mesin-mesin industri yang lainnya, karena pada dasarnya mesin ini menjadi pengontrol bagi kinerja mesin lainnya,.”Mesin ini bekerja sesuai dengan program yang kita berikan kepadanya. Program yang kita berikan tentu harus sudah sesuai dengan rencana yang hendak kita gunakan dalam suatu perusahaan. Mesin CNC dapat mengontrol beberapa mesin yang dihubungkan kepadanya. Jika kita telah mengubah rencana yang ada dalam perusahaan, kita bisa menghapus program lama yang ada dalam CNC dan kita tuliskan program baru di dalamnya, keberadaan mesin ini sangat bermanfaat bagi mereka.

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.

Teori dasar : 

Sistem kerja teknologi CNC ini akan lebih sinkron antara komputer dan mekanik, sehingga biladibandingkan dengan mesin perkakas yang sejenis, maka mesin perkakas CNC lebih teliti, lebihtepat, lebih fleksibel dan cocok untuk produksi masal.Dengan dirancangnya mesin perkakas CNC dapat menunjang produksi yang membutuhkantingkat kerumitan yang tinggi dan dapat mengurangi campur tangan operator selama mesinberoperasi.MESIN PERKAKAS & NCYang dimaksud dengan mesin perkakas adalah suatu alat atau mesin dimana energi yangdiberikan, kemudian dipergunakan untuk mendeformasikan dan memotong material ke dalambentuk dan ukuran produk atau benda kerja sesuai dengan kehendak.Syarat-syarat umum yang harus dipenuhi dalam merancang mesin perkakas adalah:

1. Kebutuhan akan daya kerja

2. Efisiensi yang tinggi baik secara teknis maupun segi ekonomis.

3. Performance

4. Kualitas kerja

5. Kekakuan static dan dinamic

6. Deformasi mekanis yang mungkin terjadi

7. Gaya-gaya yang terjadi pada saat operasi.

Yang dimaksud dengan Kekakuan Statis  adalah kriteria yang paling penting dalam menentukanbatasan kekuatan struktur mesin perkakas yang berhubungan dengan kekuatan atau kemampuanuntuk dapat menahan beban maksimum serta deformasi statiknya yang diizinkan bagi materialstruktur mesin perkakas.Sedangkan untuk

Kekakuan Dinamis adalah kriteria dalam menentukan batasan kekuatan yangdiakibatkan oleh pemotongan dan pemakanan material atau benda kerja yang berhubungandengan kestabilan dimensi yang baik, koefisien muai yang rendah guna menghindari distorsi,tidak dipengaruhi oleh suhu atau bisa disebut sebagai sistem yang tergantung pada amplitudogaya dibagi dengan amplitudo getaran.Pengaruh kekakuan statik dan dinamik dalam mesin perkakas adalah:Kekakuan statis :

1. Dapat menahan beban maksimum yang diizinkan yang berhubungan dengan konstruksi darimesin perkakas.

2. Dapat meminimumkan defleksi yang disebabkan oleh torsi.

3. Selalu berhubungan dengan beban static serta deformasi statiknya (beratnya sendiri).

Kekakuan dinamic:

1. Kestabilan dimensi menjadi baik.

2. Dapat menghindari distorsi karena menghasilkan koefisien muai yang rendah.

3. Dapat mengurangi distorsi yang terjadi karena getaran paksa.

4. Selalu berhubungan dengan beban-beban dinamik yang mempengaruhi damping dari materialserta karakteristik dinamik lainnya.

Yang dimaksud dengan ketelitian dan ketepatan adalah sebagai berikut:

Ketelitian adalah kegiatan menganalisis atau mengolah data secara sistematis untuk mencapaikesalahan yang relatif terhadap suatu acuan.Ketepatan adalah kemampuan yang dicapai untuk memenuhi besar atau kecilnya suatu targetdengan cara mengulangi hal yang sama.Gaya-gaya yang mempengaruhi dan atau yang terjadi pada proses mesin perkakas adalah :

1. Gaya berat dari massa

2. Gaya pegas dari pegas

3. Gaya peradaman dari peredam

Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas hasil proses permesinan  mesin perkakas adalah:

1. Harus mempunyai ketelitian yang tinggi (bentuk, dimensi, dan konsisten terhadap bendakerja), sehingga mudah untuk di kalibrasi (distandarkan).

2. Kecepatan potong dan kecepatan pembentukan geram harus mampu dikerjakan sesuai denganperkembangan atau kemajuan dari material yang dikerjakan, sehingga dapat menjaminproduktivitas yang tinggi untuk hasil yang dicapai.

3. Guna menghadapi persaingan dalam pengoperasi atau pemakaian mesin perkakas tersebut,maka harus dapat menunjukkan efisiensi yang tinggi baik secara tekhnis maupun ekonomis.

Kelebihan dan kekurangan dari mesin perkakas konvensional dengan mesin perkakas NC adalah :

Mesin Perkakas Konvensional:

1. Kelebihannya:

a. Pengoperasian masih menggunakan cara-cara manual

b. Masih dapat dikerjakan oleh para pekerja yang tak mahir komputer

c. Sangat mudah dioperasikan, karena tidak perlu memasukkan data

d. Modal yang ditanamkan mengalami penurunan.

e. Mesin tidak tergantung oleh perubahan suhu dan cuaca.

f. Rendah dalam efisiensi produktif 

2. Kekurangannya.

a. Ketelitian yang dihasilkan agak kurang akurat.

b. Tidak dapat menampilkan kalkulasi biaya produksi.

c. Waktu laju awal pada pabrik mengalami kenaikkan.

Mesin Perkakas NC

1.Kelebihannya:

a. Tingkat Produktifitas dapat dikurangi

b. Keakuratan pada lebih besar dan repeatabilas.

c. Menurunkan tingkat tarip sisa

d.Kebutuhan pemeriksaan adalah mengurangi

e. Ilmu ukur benda kerja lebih rumit

f. Perubahan rancang bangun dapat diperiksa dengan lebih teliti

g. Peralatan sederhana tetap diperlukan

h.Waktu laju awal pabrikasi lebih pendek

i.  Dapat mengurangi komponen yang diinventarisir 

j.  Lebih sedikit memerlukan floorspacked

k.Level keterampilan yang dibutuhan operator

2.Kekurangannya:

a. Pengerjaan komponen dengan mesin yang mudah menjadi sulit karena menggunakan formatyang rumit.

b.Modal yang ditanamkan mengalami peningkatan

c. Usaha pemeliharaan lebih tinggi investasi lebih tinggi berharga

d.Pemanfaatan NC peralatan [yang] lebih tinggi

e. Dibutuhkan tenaga ahli yang berfungsi untuk memprogram peralatan NC.