Evolusi Mesin CNC: Dari Abad Ke-18 hingga Manufaktur Presisi Modern
Salah satu tongkang modern dalam manufaktur dan produksi, kontrol numerik komputer, atau CNC, kembali ke tahun 1940 ketika mesin Kontrol Numerik, atau NC, pertama kali muncul. Namun, mesin turning muncul sebelum itu. Faktanya, sebuah mesin yang digunakan untuk mengganti teknik buatan tangan dan meningkatkan presisi ditemukan pada tahun 1751. Akan perlu waktu sebelum konsep ini mengadopsi kemampuan perusahaan produksi CNC modern.
Teknik machining yang mengarah pada manufaktur CNC menandai awal industrialisasi. Definisi CNC machining saat ini lebih spesifik. Ini melibatkan memasukkan file 3D ke dalam komputer, yang menjalankan program yang mengontrol gerakan alat dalam pusat machining. Prosesnya sepenuhnya terotomatisasi, dari sumbu dan kecepatan rotasi alat potong hingga mencapai dimensi bagian yang diinginkan.
Apa Itu Mesin CNC?
Mesin CNC adalah sistem yang menggabungkan beberapa alat (termasuk bor, bubut, dan alat frais), yang dibangun dalam sel dari mana mesin dapat memilih dan menggunakannya. Ini dirancang untuk memproduksi bagian tiga dimensi. Mesin yang paling sederhana bergerak pada satu atau dua sumbu. Di sisi lain, sistem yang lebih canggih menawarkan gerakan sumbu X dan Y dan dapat bergerak secara longitudinal pada sumbu Z. Banyak mampu bergerak rotasi bahkan membalik bagian secara otomatis sehingga bahan dapat dipotong di semua sisi tanpa campur tangan manual.
Awal Mula Kerja CNC
Meskipun ide ini telah ada sejak beberapa waktu, konsep Kontrol Numerik pertama tidak dikembangkan hingga tahun 1949. John T. Parsons, pionir komputasi awal, mengembangkannya sebagai bagian dari proyek riset Angkatan Udara yang dilakukan di Massachusetts Institute of Technology (MIT). Sebuah mesin frais eksperimental dibangun di Laboratorium Servomekanisme institusi, dengan tujuan menggunakan sumbu bermotor untuk menghasilkan helai helikopter dan kulit pesawat yang lebih kaku.
Parsons Corporation di Traverse City, Michigan, mulai bekerja pada sistem pertama bahkan sebelum kolaborasi MIT. Parsons mampu menggunakan IBM 602A multiplier untuk menghitung koordinat airfoil. Titik data dimasukkan ke dalam bor jig Swiss dengan memasukkan kartu berlubang ke dalam sistem. Informasi yang diprogram sebelumnya dapat digunakan untuk memproduksi bagian helikopter; ini adalah pelopor pemrograman mesin CNC.
Ide ini dikembangkan lebih lanjut, dan pada tahun 1952, Richard Kegg (kolaborasi dengan MIT) memperkenalkan Cincinnati Hydro-Tel, mesin frais kontur vertikal 28 inci. Perkenalan komersilnya datang dengan paten untuk “Apparatus Kontrol Motor dengan Mesin Alat Posisi.” Prototipe awal, meskipun dioperasikan menggunakan kertas berlubang delapan kolom, pembaca kertas, dan sistem kontrol elektronik tabung vacuum, menjadi fokus untuk perkembangan masa depan.
Mesin CNC awal pada tahun 1940 dan 1950 menggunakan kertas berlubang, yang pada saat itu umum digunakan dalam telekomunikasi dan penyimpanan data. Teknologi ini digantikan oleh teknologi komputasi analog. Dari tahun 1960 hingga 1970, teknologi digital muncul, membuat proses produksi terotomatisasi dan lebih efisien.
Parsons diberikan penghargaan untuk karyanya awal. Pada tahun 1968, ia menerima Penghargaan Memorial Joseph Marie Jacquard pertama dari Numerical Control Society. Society of Manufacturing Engineers memberikan plak penghormatan kepadanya pada tahun 1975, yang menyebut Parsons “Ayah Revolusi Industri Kedua.”
Evolusi Pabrik CNC Saat Ini
Sistem kontrol gerak yang sangat terotomatisasi yang digunakan produsen saat ini masih didasari oleh tiga komponen utama dari pendahulunya. Mereka memerlukan fungsi perintah (baik sistem digital atau analog, pengikut cam, atau pegangan klep untuk mengaktifkannya); sistem drive/gerak seperti motor, silinder, klep, atau kopling; dan sistem yang memberikan umpan balik, seperti encoder. Pada mesin NC awal, tingkat kontrol akan berjalan di atas cam. Berpaling, motor akan berputar untuk mengoperasikan mesin, tetapi, jika kabel umpan balik putus, aliran fluida tidak dapat dihentikan.
Mesin CNC modern dikontrol secara elektronik sehingga skenario ini sangat tidak mungkin terjadi. Hasil akhir sekarang lebih dapat diprediksi. Selain itu, mereka dapat menggunakan hampir setiap jenis bahan, termasuk logam, kayu, plastik, fiberglass, atau busa.
Selain itu, bentuk machining baru telah dikembangkan. Menggunakan konsep yang sama seperti CNC machining, ini termasuk Electron Beam Machining, Electrical Discharge Machining, dan Photochemical machining. Ini dan lainnya sering dipilih tergantung pada bahan yang digunakan dalam proses produksi massal. Juga umum adalah mesin potong laser, oxy-fuel, water-jet, dan plasma.
Membangun pada Rapid Prototyping
Perspektif rapid prototyping telah berubah selama bertahun-tahun, tetapi konsepnya diterapkan sejak sistem kontrol numerik kertas berlubang pertama. Sebelum itu, semua bagian diolah secara manual; bahkan sistem kertas berlubang merevolusi prosesnya. Kini, ada banyak opsi prototipe yang dapat dipilih tergantung pada bahan yang digunakan, ekonomi, dan kompleksitas bagian CNC.
Alat dan sumbu rotasi yang tersedia masih membuat mesin CNC menarik dan sangat berguna. Dengan hadirnya pencetakan 3D, keuntungan ini mulai menunjukkan keterbatasan mereka. Pencetak 3D dapat menghasilkan bagian kompleks, termasuk komponen internalnya. Tergantung pada aplikasi, pilihan bahan mungkin terbatas, jadi sistem CNC tetap menjadi pilihan yang disukai, terutama untuk pengembangan prototipe.
Signifikansi Manufaktur CNC Saat Ini
Peran pemesin tradisional dengan cepat memudar. Pada abad ke-21, permintaan akan spesialis CNC telah tumbuh. Organisasi seperti Institute for Technical Trades menawarkan pelatihan untuk melengkapi pemesin dengan keterampilan yang diperlukan untuk bekerja untuk majikan di bidang ini. Di banyak industri, prospek pekerjaan sangat bagus; beberapa memprediksi pekerjaan teknologi seperti mengoperasikan peralatan CNC akan mencakup 40% dari posisi pekerjaan terbuka di masa depan.
Produksi Machining CNC dengan Laszeray Technology LLC
Kami adalah perusahaan produksi CNC layak penuh yang spesialis dalam CNC machining dan rapid prototyping untuk industri penerbangan dan luar angkasa, minyak dan gas, alat medis, transportasi, elektronik, dan industri lainnya.
Operasi machining kami mencakup kemampuan sumbu empat dan lima. Kami dapat menerapkan bubut, mesin frais, gerinda, router, dan crane lift untuk produksi massal.
Pelajari lebih lanjut tentang kemampuan manufaktur kami, pengembangan produk dan rekayasa desain, serta layanan CNC machining, yang dilakukan di fasilitas bersertifikat ISO, berbasis Ohio, dengan suhu terkontrol, dengan memanggil 440-582-8430 hari ini.
Sumber:
- https://www.instituteoftechnicaltrades.com/blog/history-computer-numerical-control/
