Evolusi Mesin Frais: Dari Dasar ke Alat Digital Canggih
Di industri pengolahan logam, mesin frais adalah alat yang sangat adaptif. Dari memotong berbagai bentuk, membuat lubang, dan membuat groove pada logam ferrous dan non-ferrous, mesin frais dirancang untuk menciptakan produk yang konsisten dan seragam berulang kali.
Apa itu Mesin Frais?
Modern mills menawarkan kesempatan untuk thread, rabbet, route, dan drill di bawah kontrol manual atau digital, tetapi mesin frais awal jauh lebih dasar.
Mesin frais standar terdiri dari table, milling arbor, beberapa horizontal dan vertical drawbars, rotary plate, rotating base, dan main spindle. Rotating base adalah yang membedakan mesin frais dari mesin bubut.
Kapan Mesin Frais Pertama Ditemukan?
Pembuat mesin frais pertama tidak diketahui, tetapi pengembangan mills telah didokumentasikan. Samuel Rehe membuat mesin awal tetapi tidak banyak informasi tentang detail mesin. Sepuluh tahun kemudian, Eli Terry memodifikasi desain dan menggunakan mills untuk memproduksi bagian jam yang dapat ditukar. Pengembangan mesin frais lambat dan stabil. Setiap langkah dalam pengembangan mesin membuat produksi produk identik menjadi lebih mudah.
Pada tahun 1818, Eli Whitney, juga dikenal sebagai pembuat cotton gin, menciptakan apa yang disebut sebagai mesin frais pertama. Namun, mesin fraisnya hanyalah versi yang diperbarui dan ditingkatkan dari mesin yang ditemukan oleh Rehe dan Terry. Whitney bukan satu-satunya yang melihat kebutuhan di industri manufaktur dan berusaha mengisinya. Pembuat John Hall, Robert Johnson, dan Simeon North semuanya merancang mesin yang menciptakan item yang secara konsisten identik.
Jadi mengapa Eli Whitney dikredit sebagai pembuat mesin frais? Karena Eli Whitney menciptakan mesin frais yang sukses di New Haven, Connecticut yang memproduksi bagian senapan yang dapat ditukar. Penemuan ubah industri.
Sebelum Whitney, semua senjata api dibuat tangan oleh machinist yang sangat terampil. Prosesnya tidak hanya memakan banyak waktu, tetapi juga berarti pertukaran bagian senjata tidak mungkin. Penemuan Whitney memulai produksi massal senjata di AS.
Diberi volume pesanan tinggi dari Pemerintah AS, Whitney mendirikan pabrik mesin tool futuristik di New Haven yang menciptakan bagian identik untuk senjata. Ia membuat template individual untuk mereproduksi bagian senjata. Seorang pekerja akan mengambil template dan memotong logam menurutnya pada mesin frais.
Seringkali ada margin error yang tinggi. Itu mendorong Whitney untuk menemukan versi baru dari mill yang akan mengganti keterampilan mekanis dalam manufaktur senjata. Versi baru ini relatif lebih akurat.
Whitney mengembangkan beberapa model mesin frais selama bertahun-tahun. Namun mills dengan teknologi CNC tidak ada sampai tahun 1952, curtesy Richard Kegg.
Menjadi Alat Machining Industri yang Berguna
Mesin frais awal masih memiliki satu kesalahan besar: Seorang machinist harus mem clamp workpiece ke bench dan kemudian mengamankan template di atasnya. Alat potong, biasanya pahat, digunakan untuk memotong logam berlebihan. Sambil mengukir bentuk rumit dengan tangan, pengukuran seringkali tidak tepat. Ini memperlambat proses manufaktur. Hambatan ini akhirnya mendorong Whitney untuk menemukan mesin frais yang lebih maju.
Ia merancang roda besi dengan gigi yang melengkung yang muncul dari sekelilingnya. Gigi diasah hingga tepis tajam seperti navin lalu diperkeras untuk dampak.
Setelah roda bergerak, gigi menyentuh plat logam. Kali ini, setiap gigi bertindak sebagai pahat individu, dan setiap gerakan sama. Putaran penuh roda memastikan kecepatan pemotongan yang stabil. Ketika ia mengemudikan roda di tepi template, ia dengan rapi memotong plat logam ke ukuran.
Meremajakan Mesin Frais
Rekayasa mill Whitney tampak tidak rumit. Namun membutuhkan waktu delapan tahun bagi Eli Whitney untuk memenuhi pesanan senjata. Masalah dengan mesin, pekerjaan detail, dan lebih banyak lagi membuat proses memakan waktu lebih lama dari yang direncanakan dan mayoritas senjata diselesaikan pada dua tahun terakhir.
Tahun kemudian, pembuat Joseph R. Brown memamerkan mesin frais yang dimodifikasinya di Pameran Paris 1867. Memiliki spiral flutes untuk jenis twist drill tertentu, dan formed cutter ditambahkan nanti. Mesin frais terus berkembang.
Pada awal 1800-an, mesin bubut lebih populer karena kesederhanaan, power cross feed, dan gearbox yang jelas. Berkat penambahan signifikan Brown, mesin frais dapat bersaing dengan mesin bubut sekitar tahun 1864.
Mesin Pertama yang D Operasikan Secara Numerik
Dari tahun 1940-an ke atas, ada banyak upaya untuk mengotomatisasi mesin frais. Operasi manual tidak memerlukan keterampilan mekanis, tetapi tujuannya adalah untuk mengotomatisasi seluruh proses sesuai dengan teknologi modern.
Ada beberapa alasan lain untuk memilih mesin frais Computer Numerical Control (CNC); yang pertama adalah ketidakteraturan dalam data, output, dan produk itu sendiri.
Setelah pemrograman numerik diinstal pada mesin frais, sistem operasinya menjadi terorganisir dan lebih cepat, lebih presisi dan efisien daripada machining manual.
Evolusi Mills Modern
Mills CNC memiliki pendekatan modern terhadap machining bahan mentah, tetapi fungsi intinya sama. Bagian kustom sering dibuat dengan bantuan perangkat lunak Computer Aided Design (CAD).
Ini memungkinkan mesin frais untuk memproduksi massal berbagai bagian dari berbagai logam dan plastik. Mills saat ini meliputi:
- Horizontal Milling Machine
- Vertical Milling Machine
- CNC Bed Milling Machine
- Bed Milling Machine
- Boring Mills
Mesin frais saat ini juga memiliki alat potong silindris yang dapat berputar di banyak sumbu dan menciptakan detail rumit di bagian mekanis Anda; detail yang mesin-mesin awal hanya bisa impikan.
Kata Akhir
Mesin frais ditemukan lebih dari dua ratus tahun yang lalu. Dari sejarah mesin frais, Anda dapat melihat bahwa mills dikembangkan oleh tukang jam, profesor, pembuat senjata swasta, dan lainnya. Mills saat ini digunakan oleh banyak orang di industri yang sama, menjadikan mesin frais sebagai jaringan ke masa lalu dan peluang untuk kemajuan di masa depan.
