Dasar-dasar Mesin CNC: Panduan Sederhana Anda untuk Alat yang Ampuh

Mesin CNC adalah jenis mesin khusus yang menggunakan komputer untuk memandu perkakasnya. Anda bisa menganggapnya sebagai robot. Robot ini dapat memotong, mengukir, dan membentuk berbagai bahan dengan sangat akurat. Mesin ini dapat membuat komponen yang sangat sulit dibuat dengan tangan. Jika Anda ingin membuat komponen khusus untuk sebuah proyek, menemukan hobi baru, atau mewujudkan ide Anda, Anda perlu mempelajari fakta-fakta sederhana tentang mesin CNC. Artikel ini akan menunjukkan kepada Anda apa yang perlu Anda ketahui untuk memulai. Kami akan berbicara tentang apa itu mesin CNC, cara kerjanya, dan apa yang Anda perlukan untuk memulai proyek pertama Anda.

Apa itu Mesin CNC dan Mengapa Anda Membutuhkannya?

Mesin CNC adalah alat yang sangat berguna dalam dunia pembuatan sesuatu. Huruf "CNC" berarti Computer Numerical Control. Ini menunjukkan bahwa komputer memandu bagaimana mesin bergerak. Anda tidak menggerakkan mesin dengan tangan Anda menggunakan roda atau pegangan. Sebaliknya, program komputer memberikan arahan yang tepat kepada mesin ke mana harus bergerak. Program ini juga memberi tahu seberapa cepat mesin harus melaju dan apa yang harus dilakukan. Hal ini membuat mesin menjadi sangat, sangat presisi. Mesin dapat membuat bagian yang sama berkali-kali, dan setiap bagian akan menjadi salinan yang sempurna. Ini adalah sesuatu yang sulit dilakukan oleh manusia.

Anda mungkin menginginkan mesin CNC karena berbagai alasan. Jika Anda suka membuat sesuatu untuk bersenang-senang, mesin CNC dapat membantu Anda membuat proyek keren dengan kayu, plastik, atau logam. Anda dapat membuat tanda, ukiran, atau bagian khusus untuk proyek Anda yang lain. Untuk perusahaan kecil, mesin CNC dapat membuat barang untuk dijual. Ini adalah mesin yang sangat membantu. Untuk perusahaan besar, banyak mesin CNC adalah bagian terpenting dari pekerjaan mereka. Mereka membuat segala sesuatu mulai dari suku cadang mobil hingga casing ponsel. Alasan terbesar untuk menggunakan mesin ini adalah karena ketepatan dan untuk membuat salinan yang sempurna. Ketika Anda membutuhkan bagian yang dibuat dengan ukuran dan bentuk yang sempurna, mesin CNC sering kali menjadi pilihan terbaik untuk pekerjaan tersebut. Mesin ini akan bekerja tanpa henti untuk menyelesaikan proyek Anda.

Apa Saja Bagian Dasar dari Mesin CNC?

Untuk mengetahui cara kerja mesin CNC, Anda harus mempelajari bagian-bagiannya yang sederhana. Setiap mesin sedikit berbeda. Namun semuanya memiliki beberapa bagian utama yang sama. Anda dapat menganggapnya sebagai tubuh mesin. Mereka bekerja sebagai sebuah tim untuk membuat bagian anda. Cara pembuatan mesin sangat penting untuk mengetahui seberapa stabil dan seberapa tepat mesin tersebut.

Berikut ini adalah bagian utama yang akan Anda lihat pada sebagian besar mesin CNC:

• Pengendali: Ini adalah otak mesin. Ini adalah komputer yang istimewa. Komputer ini membaca instruksi (kode G) dan memberi tahu bagian lain dari mesin apa yang harus mereka lakukan. Pengontrol mengirimkan sinyal ke motor untuk membuatnya bergerak.
• Spindle: Ini adalah bagian mesin yang berputar pada kecepatan tinggi. Bagian inilah yang menahan pemotong. Kecepatan spindel dapat diubah oleh program agar dapat bekerja dengan baik dengan berbagai jenis bahan dan pemotong.
• Pemotong: Ini adalah alat yang benar-benar melakukan pemotongan. Orang juga menyebutnya sebagai alat pemotong atau end mill. Ada banyak jenis pemotong. Masing-masing dibuat untuk jenis pekerjaan atau material tertentu. Anda harus menggunakan alat yang tepat untuk proyek anda.
• Tempat tidur: Ini adalah meja datar tempat material Anda berada. Bahan juga disebut benda kerja. Alas harus benar-benar rata dan stabil. Hal ini untuk memastikan hasil potongannya tepat.
• Motor: Motor-motor ini digunakan untuk menggerakkan spindel dan alas. Sebagian besar mesin CNC memiliki tiga atau lebih motor untuk bergerak dengan cara yang berbeda: X (sisi ke sisi), Y (maju dan mundur), dan Z (atas dan bawah). Ketepatan motor-motor ini sangat penting untuk seberapa baik mesin bekerja.

Bagaimana Mesin CNC Mengontrol Alat?

Bagian istimewa dari mesin CNC adalah cara mesin ini mengontrol berbagai hal. Pengontrol membaca program satu baris pada satu waktu. Setiap baris dalam program memberikan satu instruksi kepada mesin. Sebagai contoh, sebuah instruksi mungkin memberi tahu mesin untuk memindahkan pahat ke tempat yang baru. Atau mungkin memerintahkan untuk menghidupkan spindel. Pengontrol mengubah instruksi ini menjadi sinyal untuk motor. Motor kemudian menggerakkan alat dengan gerakan yang sangat tepat.

Cara kontrol ini memungkinkan mesin membuat bentuk yang sangat rumit. Alat ini dapat bergerak dalam garis lurus. Alat ini dapat bergerak dalam bentuk kurva. Alat ini juga dapat bergerak dalam jalur yang sangat kompleks. Komputer dapat mengetahui jalur-jalur ini jauh lebih baik daripada yang dapat dilakukan manusia. Karena komputer bertanggung jawab atas segalanya, mesin dapat mengerjakan sebuah proyek dalam waktu yang lama tanpa perlu istirahat. Ini akan melakukan apa yang dikatakan program. Inilah sebabnya mengapa mesin CNC sangat baik dalam membuat bagian yang harus tepat. Sistem kontrol inilah yang membuat mesin yang berguna ini sangat membantu.

Apa Program yang Menjalankan Mesin?

Mesin CNC tidak dapat melakukan pekerjaan apa pun tanpa program. Program adalah daftar petunjuk yang diikuti oleh mesin untuk membuat suatu bagian. Program ini hanyalah sebuah file teks dasar. Program ini penuh dengan instruksi khusus yang disebut G-code. Setiap baris G-code memberi tahu mesin untuk melakukan satu pekerjaan. Sebuah proyek sederhana mungkin memiliki program dengan hanya beberapa ratus baris kode. Proyek yang sangat sulit mungkin memiliki program dengan jutaan baris.

Anda dapat menganggap program ini seperti resep memasak. Resep tersebut memberikan petunjuk langkah demi langkah untuk memanggang kue. Program CNC memberikan petunjuk langkah demi langkah kepada mesin untuk membuat suatu bagian. Mesin membaca baris pertama dan melakukan tindakan itu. Kemudian membaca baris berikutnya, dan terus berjalan hingga mencapai akhir program. Anda dapat menyimpan program ini. Anda dapat menggunakannya lagi nanti untuk membuat bagian lain yang persis sama. Kemampuan untuk menulis, menyimpan, dan menggunakan program lagi inilah yang membuat mesin CNC bekerja dengan sangat baik dan cepat.

Bagaimana Anda Membuat Program untuk Bagian Anda?

Anda mungkin berpikir bahwa Anda harus pandai dalam pengkodean komputer untuk membuat program untuk mesin CNC. Anda dapat menulis kode G dengan tangan. Tetapi kebanyakan orang menggunakan program komputer khusus untuk membantu mereka. Cara untuk melakukan ini biasanya memiliki dua langkah dan dua jenis perangkat lunak: CAD dan CAM. Pekerjaan perencanaan ini sangat penting untuk proyek yang baik.

Pertama, Anda menggunakan perangkat lunak CAD untuk menggambar bagian Anda. Ini seperti membuat rencana di komputer. Anda membuat bentuk dan ukuran yang sempurna untuk bagian yang ingin Anda buat. Setelah Anda puas dengan gambar Anda, Anda menyimpan file tersebut. Selanjutnya, Anda membuka file tersebut di perangkat lunak CAM. Dalam program CAM, Anda memberi tahu perangkat lunak alat apa yang akan Anda gunakan. Anda memberi tahu seberapa cepat alat tersebut harus memotong, dan seberapa dalam setiap potongan. Perangkat lunak CAM kemudian melakukan pekerjaan yang sulit untuk Anda. Perangkat lunak ini mengetahui semua gerakan sempurna yang harus dilakukan oleh mesin. Kemudian akan mengubah gerakan-gerakan ini menjadi ribuan baris kode G. File G-code ini adalah program yang akan Anda masukkan ke dalam mesin CNC.

Apa itu G-Code dan Mengapa Sangat Penting bagi Mesin?

G-code adalah bahasa utama untuk sebagian besar mesin CNC. Ini adalah inti dari program yang memberikan arahan kepada mesin. Setiap kode dimulai dengan sebuah huruf. Biasanya berupa "G" atau "M". Perintah "G" biasanya memerintahkan mesin untuk bergerak. Perintah "M" bertanggung jawab atas pekerjaan mesin lainnya, seperti menghidupkan atau mematikan spindel. Anda tidak perlu menjadi seorang ahli untuk mengetahui bagian-bagian sederhana dari kode G.

Berikut ini adalah contoh sederhana dari baris G-code dan artinya:

G01 X5.0 Y2.5 F150

• G01: Perintah ini memberi tahu mesin untuk bergerak dalam garis lurus.
• X5.0 Y2.5: Ini memberi tahu mesin di mana harus mengakhiri gerakan. Mesin akan pergi ke tempat di mana X adalah 5,0 dan Y adalah 2,5.
• F150: Ini menetapkan feed rate, yaitu kecepatan gerakan.

Bahkan, apabila perangkat lunak CAM dapat menulis G-code untuk Anda, sebaiknya Anda mengetahui bagian-bagian yang sederhana. Terkadang, Anda mungkin perlu melakukan perubahan kecil pada kode G untuk memperbaiki kesalahan kecil atau mengubah kecepatan. Dengan mengetahui sedikit tentang kode G, Anda bisa lebih leluasa mengatur mesin CNC Anda. Pengkodean inilah yang membuat mesin menjadi sangat tepat dan berguna. Seluruh proyek Anda membutuhkan G-code yang baik untuk bekerja.

Jenis Mesin CNC Apa yang Dapat Anda Gunakan?

Ada banyak jenis mesin CNC yang berbeda. Masing-masing dibuat untuk menjadi sangat baik dalam satu jenis pekerjaan. Dua jenis yang paling populer yang akan Anda lihat adalah mesin milling dan mesin bubut. Jenis mesin yang Anda gunakan didasarkan pada bentuk bagian yang ingin Anda buat. Memilih mesin yang tepat adalah langkah pertama dalam pekerjaan apa pun untuk membuat sesuatu dengan CNC.

Mesin milling CNC adalah jenis yang sangat umum. Pada mesin milling, pemotong berputar, dan meja menggerakkan material di bawah pemotong. Mesin semacam ini sangat bagus untuk memotong potongan datar, desain ukiran, dan membuat lubang. Contoh yang baik adalah memotong bentuk roda gigi dari sepotong logam datar. Pemotong akan bergerak di sekitar logam untuk membuat bentuk.

Mesin bubut CNC adalah jenis mesin yang umum digunakan. Mesin bubut bekerja dengan cara lain. Pada mesin bubut, material berputar sangat cepat. Pemotong yang tidak berputar bergerak untuk melakukan pemotongan. Ini adalah mesin terbaik untuk membuat bagian yang berbentuk bulat, seperti tongkat pemukul bisbol, kaki untuk meja, atau batang logam. Mesin bubut sangat cocok untuk proyek apa pun yang harus berbentuk bulat. Ada juga mesin khusus lainnya, tetapi mesin milling dan mesin bubut adalah dua mesin yang paling sering Anda gunakan.

Bagaimana Anda Mendapatkan Hasil Akhir dengan Kualitas Terbaik di Pihak Anda?

Membuat komponen dengan mesin CNC adalah satu langkah. Tetapi membuat bagian dengan permukaan yang bagus dan halus adalah hal lain. Seberapa bagus tampilan permukaannya sangat penting, terutama untuk barang jadi. Untuk mendapatkan permukaan terbaik, Anda perlu sedikit berpikir ke depan. Anda juga memerlukan pilihan yang tepat dalam program CAM Anda. Alat dan kecepatan yang tepat dapat mengubah banyak hal.

Ada beberapa hal utama yang mengubah tampilan permukaan pada bagian Anda. Pertama adalah pemotong. Anda harus menggunakan pemotong yang tajam dan sangat bagus yang dibuat untuk bahan yang Anda potong. Pemotong yang tidak tajam akan merobek bahan alih-alih membuat potongan yang bersih. Kedua adalah kecepatan spindel dan kecepatan mesin bergerak. Jika anda menggerakkan pemotong terlalu cepat, anda akan mendapatkan permukaan yang bergelombang. Anda mungkin perlu mencoba beberapa hal untuk menemukan kecepatan terbaik untuk proyek Anda. Terakhir, banyak proyek yang menggunakan dua langkah untuk mendapatkan permukaan terbaik. Langkah pertama adalah "roughing pass". Ini adalah saat pemotong yang kuat memotong banyak material dengan cepat. Langkah kedua adalah "penyelesaian akhir". Ini adalah saat pemotong yang berbeda dan lebih kecil bergerak perlahan di atas bagian tersebut untuk membuat permukaannya halus. Cara kerja dua langkah ini memberikan hasil terbaik.

Apa yang Anda Butuhkan untuk Proyek Tingkat Industri Pertama Anda?

Beranjak dari proyek kecil yang menyenangkan menjadi proyek yang lebih besar dan lebih profesional membutuhkan lebih banyak pemikiran ke depan. Pekerjaan profesional biasanya memiliki seperangkat aturan pasti yang harus Anda ikuti. Bagian tersebut harus memiliki ukuran, bentuk, dan kekuatan yang tepat. Anda harus memikirkan lebih dari sekadar gambar. Keberhasilan proyek akan ditentukan oleh pemikiran ekstra ini.

Pertama, Anda harus memilih bahan yang tepat. Bahannya harus cukup kuat untuk bagaimana bagian tersebut akan digunakan pada akhirnya. Anda juga harus memastikan bahwa mesin CNC Anda cukup kuat untuk memotong material tersebut. Kedua, Anda harus memilih alat terbaik untuk pekerjaan itu. Sebuah proyek profesional mungkin membutuhkan jenis pemotong khusus untuk mendapatkan bagian yang sangat tepat. Anda perlu memikirkan pemotong terbaik untuk pemotongan kasar dan pemotongan akhir. Terakhir, Anda memerlukan rencana yang baik untuk pekerjaan Anda. Ini berarti membuat gambar CAD yang sangat tepat dan program CAM yang telah dipikirkan dengan baik. Untuk proyek profesional, Anda tidak boleh membuat kesalahan. Semuanya, mulai dari alat yang Anda gunakan hingga kode G yang Anda tulis, harus tepat. Anda perlu mengetahui semua langkah untuk menyelesaikan pekerjaan.

Siap Membeli Mesin CNC? Apa yang Harus Anda Cari?

Jika Anda ingin membeli mesin CNC Anda sendiri, ada beberapa hal yang perlu dipikirkan. Membeli mesin CNC adalah sebuah pilihan besar. Anda ingin memastikan bahwa Anda mendapatkan mesin yang tepat untuk Anda. Jangan hanya membeli mesin yang paling besar atau paling mahal yang anda lihat. Pikirkan tentang jenis proyek yang anda rencanakan.

Saat Anda membeli mesin, lihatlah ukurannya. Apakah akan muat di area tempat Anda bekerja? Apakah ruang pemotongannya cukup besar untuk bagian-bagian yang ingin Anda buat? Selanjutnya, lihatlah kekuatan mesin dan seberapa stabil mesin tersebut. Mesin yang lebih stabil akan membuat potongan yang lebih presisi dan dapat memotong bahan yang lebih keras. Mesin yang tidak berat mungkin tidak masalah untuk kayu dan plastik. Namun Anda akan membutuhkan mesin yang lebih berat dan lebih kuat untuk baja. Pikirkan juga tentang pengontrol dan perangkat lunaknya. Apakah mudah digunakan? Apakah mesin ini memiliki peralatan yang Anda butuhkan? Sebaiknya anda memulai dengan sesuatu yang kecil. Mesin yang lebih kecil dan lebih murah adalah cara yang baik untuk mempelajari fakta-fakta sederhana. Setelah Anda mengetahui cara menggunakan mesin dan menyelesaikan beberapa proyek, Anda akan mengetahui lebih banyak tentang apa yang benar-benar Anda butuhkan dalam mesin yang lebih besar.

Hal-Hal Penting yang Perlu Diingat

• Mesin CNC menggunakan komputer untuk memandu alat potong sehingga sangat presisi.
• Mesin ini bekerja dengan mengikuti rencana yang dibuat dari petunjuk yang disebut G-code.
• Anda menggambar bagian Anda dalam perangkat lunak CAD dan menggunakan perangkat lunak CAM untuk membuat program G-code.
• Mesin frais paling baik untuk komponen datar, sedangkan mesin bubut paling baik untuk komponen bulat.
• Untuk mendapatkan permukaan yang benar-benar bagus dan halus, Anda perlu menggunakan alat yang tepat, kecepatan yang tepat, dan perencanaan yang baik.
• Mulailah dengan proyek sederhana untuk mempelajari fakta-fakta sederhana sebelum Anda mencoba pekerjaan yang lebih sulit.