Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana cara kerja mesin-mesin yang membuat mesin lainnya? Selami dunia peralatan mesin yang memukau, yang sangat penting untuk membuat komponen dengan presisi tinggi. Artikel ini akan mengupas berbagai jenis peralatan mesin CNC dan peran vitalnya dalam manufaktur modern. Bersiaplah untuk menjelajahi tulang punggung inovasi industri!
Mesin perkakas mengacu pada mesin yang digunakan untuk membuat mesin lain. Mesin ini juga dikenal sebagai mesin kerja atau mesin perkakas, dan secara tradisional disebut sebagai perkakas mesin.
Mesin perkakas umumnya dibagi menjadi mesin perkakas pemotong logam, mesin perkakas penempaan, mesin perkakas pertukangan, dan lain-lain.
Dalam manufaktur mekanis modern, ada banyak cara untuk memproses komponen mekanis. Selain pemotongan, ada juga pengecoran, penempaan, pengelasan, stamping, ekstrusi, dan banyak lagi. Namun, komponen dengan presisi tinggi dan halus kekasaran permukaan umumnya perlu dikerjakan dengan menggunakan metode pemotongan pada alat mesin.
Peralatan mesin memainkan peran penting dalam pembangunan modernisasi ekonomi nasional.
Ada banyak jenis dan spesifikasi mesin CNC, dan metode klasifikasinya pun bisa bervariasi. Namun demikian, secara umum, mesin ini dapat diklasifikasikan menurut fungsi dan strukturnya dengan menggunakan empat prinsip berikut ini.
(1) Mesin CNC alat dengan kontrol titik
Kontrol titik hanya memerlukan pemosisian yang akurat dari bagian alat mesin yang bergerak dari satu titik ke titik lainnya, dan persyaratan untuk lintasan gerak di antara titik-titik tersebut tidak terlalu ketat. Tidak ada pemesinan yang dilakukan selama gerakan, dan gerakan antara sumbu koordinat tidak relevan.
Untuk mencapai pemosisian yang cepat dan akurat, perpindahan antara dua titik pada umumnya bergerak cepat terlebih dulu, kemudian secara perlahan-lahan mendekati titik pemosisian untuk memastikan keakuratan pemosisian. Gambar di bawah ini menunjukkan lintasan gerak kontrol posisi titik.
Peralatan mesin dengan fungsi kontrol titik terutama mencakup mesin bor CNC, mesin penggilingan CNC, pukulan CNC, dan banyak lagi.
Dengan perkembangan teknologi kontrol numerik dan penurunan harga sistem kontrol numerik, sistem kontrol numerik yang hanya digunakan untuk kontrol titik menjadi semakin langka.
(2) Alat mesin CNC kontrol linier
Alat mesin CNC kontrol linier, juga dikenal sebagai alat mesin CNC kontrol paralel, memiliki fitur yang tidak hanya memposisikan secara akurat di antara titik-titik kontrol, tetapi juga mengontrol kecepatan dan lintasan bergerak di antara dua titik terkait.
Namun demikian, rute pergerakannya hanya bergerak paralel dengan sumbu koordinat alat mesin, yang berarti hanya satu sumbu koordinat yang dikontrol pada waktu yang bersamaan, sehingga tidak memerlukan fungsi operasi interpolasi dalam sistem CNC. Selama perpindahan, alat ini dapat memotong pada laju pemakanan yang ditentukan, dan biasanya hanya dapat memproses bagian persegi panjang dan berundak.
Perkakas mesin dengan fungsi kontrol linier terutama terdiri dari mesin bubut CNC yang relatif sederhana, mesin penggilingan CNC, penggiling CNC, dan sebagainya. Sistem CNC alat mesin ini juga dikenal sebagai sistem CNC kontrol linier. Demikian pula, Peralatan mesin CNC yang semata-mata digunakan untuk kontrol linier jarang terjadi.
(3) Alat mesin CNC kontrol kontur
Diagram pemesinan alat mesin CNC kontrol kontur
Alat mesin CNC kontrol kontur, juga dikenal sebagai alat mesin CNC kontrol kontinu, memiliki fitur untuk mengontrol perpindahan dan kecepatan dua atau lebih koordinat gerakan secara bersamaan.
Untuk memenuhi jalur gerak relatif pahat di sepanjang kontur benda kerja dan persyaratan kontur pemesinan benda kerja, kontrol perpindahan dan kontrol kecepatan setiap gerakan koordinat harus dikoordinasikan secara akurat sesuai dengan hubungan proporsional yang ditentukan. Oleh karena itu, perangkat NC dalam mode kontrol ini memerlukan fungsi operasi interpolasi.
Interpolasi melibatkan penggambaran bentuk garis atau busur melalui pemrosesan matematis kalkulator interpolasi dalam sistem NC, berdasarkan input data dasar program, seperti koordinat ujung garis, koordinat ujung busur, dan koordinat pusat atau radius. Pulsa kemudian didistribusikan ke setiap pengontrol sumbu koordinat berdasarkan hasil perhitungan, mengendalikan perpindahan hubungan setiap sumbu koordinat untuk memenuhi kontur yang diperlukan.
Selama bergerak, alat ini dapat terus menerus memotong permukaan benda kerja dan memproses semua jenis garis lurus, busur, dan kurva. Peralatan mesin semacam itu terutama terdiri dari mesin bubut CNC, mesin penggilingan CNC, mesin pemotong kawat CNC, pusat permesinan, dan sebagainya.
Perangkat NC yang sesuai disebut sistem NC kontrol kontur, yang dapat diklasifikasikan ke dalam bentuk berikut ini berdasarkan jumlah sumbu koordinat tautan yang dikontrolnya:
(1) Hubungan dua sumbu
Ini terutama digunakan untuk Mesin bubut NC pemesinan permukaan yang berputar atau mesin frais NC pemesinan permukaan silinder yang melengkung.
② Hubungan semi-sumbu dua sumbu
Ini terutama digunakan untuk mengontrol peralatan mesin dengan lebih dari tiga sumbu. Dua sumbu dapat dihubungkan, dan sumbu lainnya dapat diumpankan secara berkala.
③ Hubungan tiga sumbu
Ini secara umum dibagi ke dalam dua kategori. Salah satunya adalah hubungan tiga sumbu koordinat linier X/Y/Z, yang sebagian besar digunakan pada mesin penggilingan CNC, pusat permesinan, dan sebagainya.
Yang lainnya adalah mengontrol sumbu koordinat rotasi yang berputar di sekitar salah satu sumbu koordinat linier selain dua koordinat linier dalam X/Y/Z secara bersamaan.
Sebagai contoh, dalam pusat belok, selain hubungan sumbu koordinat linier longitudinal (sumbu Z) dan transversal (sumbu x), juga perlu mengontrol hubungan spindel utama (sumbu c) yang berputar di sekitar sumbu z pada waktu yang sama.
④ Hubungan empat sumbu
Ini sekaligus mengontrol hubungan antara tiga sumbu koordinat linier X/Y/Z dan sumbu koordinat yang berputar.
⑤ Hubungan lima sumbu
Selain secara simultan mengontrol hubungan tiga sumbu koordinat X/Y/Z, ini juga mengontrol dua sumbu koordinat dalam sumbu koordinat A, B, dan C yang berputar di sekitar sumbu koordinat linier ini, membentuk hubungan yang secara simultan mengontrol lima sumbu.
Pada saat ini, tool dapat diatur ke segala arah di ruang angkasa. Sebagai contoh, pahat dapat dikontrol untuk berayun di sekitar sumbu x dan sumbu y secara bersamaan, sehingga pahat mempertahankan arah normal dengan permukaan kontur pemesinan pada titik potongnya, memastikan kehalusan permukaan pemesinan, meningkatkan akurasi dan efisiensi pemesinan, dan mengurangi kekasaran permukaan pemesinan.
(1) alat mesin CNC kontrol loop terbuka
Penggerak servo umpan dari alat mesin jenis ini adalah loop terbuka, yang berarti tidak ada perangkat umpan balik deteksi. Umumnya, motor penggeraknya adalah motor loncatan. Fitur utama dari motor loncatan adalah bahwa setiap kali sirkuit kontrol mengubah sinyal pulsa perintah, motor memutar sudut langkah, dan motor itu sendiri memiliki kemampuan mengunci sendiri.
Output sinyal perintah umpan oleh sistem NC mengontrol sirkuit penggerak melalui distributor pulsa. Ini mengontrol perpindahan koordinat dengan jumlah pulsa transformasi, kecepatan perpindahan dengan frekuensi pulsa transformasi, dan arah perpindahan dengan urutan distribusi pulsa transformasi. Oleh karena itu, fitur yang paling signifikan dari mode kontrol ini adalah kontrolnya yang mudah, strukturnya yang sederhana, dan harganya yang murah.
Aliran sinyal perintah yang dikirim oleh sistem NC adalah satu arah, sehingga tidak ada masalah stabilitas dengan sistem kontrol. Namun demikian, karena kesalahan transmisi mekanis tidak dikoreksi oleh umpan balik, maka akurasi perpindahan tidak tinggi. Perkakas mesin CNC awal menggunakan mode kontrol ini, tetapi tingkat kegagalannya relatif tinggi.
Saat ini, masih banyak digunakan karena adanya perbaikan dalam sirkuit penggerak. Di Cina, khususnya, mode kontrol ini sering digunakan dalam transformasi NC sistem NC ekonomi umum dan peralatan lama. Selain itu, mode kontrol ini dapat dikonfigurasikan dengan komputer mikro chip tunggal atau komputer papan tunggal sebagai perangkat kontrol numerik, sehingga mengurangi harga seluruh sistem.
(2) alat mesin kontrol loop tertutup
Penggerak servo umpan dari alat mesin NC jenis ini beroperasi menggunakan mode kontrol umpan balik loop tertutup. Motor penggerak dapat berupa motor servo DC atau AC, dan umpan balik posisi serta umpan balik kecepatan harus dikonfigurasi.
Selama pemesinan, perpindahan aktual bagian yang bergerak secara terus-menerus dideteksi dan diumpankan kembali ke komparator dalam sistem NC secara tepat waktu. Nilai ini kemudian dibandingkan dengan sinyal perintah yang diperoleh melalui operasi interpolasi. Perbedaan di antara keduanya digunakan sebagai sinyal kontrol servo drive, yang menggerakkan bagian perpindahan untuk menghilangkan kesalahan perpindahan.
Posisi pemasangan elemen pendeteksian umpan balik posisi dan perangkat umpan balik yang digunakan, menentukan apakah ini merupakan mode kontrol loop tertutup penuh atau semi loop tertutup.
(1) Kontrol loop tertutup penuh
Seperti yang ditunjukkan pada gambar, perangkat umpan balik posisi mengadopsi elemen pendeteksi perpindahan linear, dengan penggaris kisi yang umum digunakan saat ini. Perangkat ini dipasang di sadel alat mesin, sehingga memungkinkannya untuk secara langsung mendeteksi perpindahan linear dari koordinat alat mesin.
Melalui umpan balik, kesalahan transmisi di seluruh rantai transmisi mekanis dari motor ke sadel alat berat dapat dihilangkan, sehingga menghasilkan akurasi pemosisian statis yang tinggi pada alat berat.
Namun, di dalam seluruh loop kontrol, karakteristik gesekan, kekakuan, dan jarak bebas dari banyak tautan transmisi mekanis adalah nonlinier. Selain itu, waktu respons dinamis seluruh rantai transmisi mekanis jauh lebih besar dibandingkan dengan waktu respons elektrik, yang menimbulkan kesulitan yang signifikan pada koreksi stabilitas seluruh sistem loop tertutup. Dengan demikian, desain dan penyesuaian sistem juga sangat kompleks.
Mode kontrol loop tertutup penuh ini terutama digunakan untuk mesin koordinat CNC dan mesin gerinda presisi CNC yang memiliki persyaratan presisi tinggi.
② Kontrol loop semi tertutup
Seperti ditunjukkan dalam gambar, umpan balik posisi memanfaatkan elemen pendeteksian sudut, dengan encoder sebagai tipe utama yang digunakan saat ini. Ini secara langsung dipasang di ujung motor servo atau sekrup utama.
Karena sebagian besar sambungan transmisi mekanis tidak disertakan dalam loop tertutup sistem, maka diperlukan karakteristik kontrol yang lebih stabil.
Kesalahan transmisi mekanis, seperti yang terdapat pada lead screw, tidak dapat dikoreksi sewaktu-waktu melalui umpan balik. Namun demikian, metode kompensasi pengaturan perangkat lunak dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan akurasi.
Saat ini, sebagian besar peralatan mesin CNC mengadopsi mode kontrol loop semi tertutup.
③ Alat mesin CNC kontrol hibrida
Karakteristik mode kontrol di atas secara selektif digabungkan untuk membentuk skema kontrol hybrid.
Seperti yang disebutkan sebelumnya, mode kontrol loop terbuka memiliki stabilitas yang baik, biaya rendah, dan akurasi yang buruk, sedangkan stabilitas loop tertutup sepenuhnya buruk.
Oleh karena itu, untuk saling melengkapi dan memenuhi persyaratan kontrol beberapa peralatan mesin, mode kontrol hybrid harus diadopsi.
Kompensasi loop terbuka dan kompensasi loop semi-tertutup digunakan secara luas.
Menurut tingkat fungsional dari sebuah CNC sistem, biasanya dibagi menjadi kelas rendah, sedang, dan tinggi.
Batas-batas kelas rendah, menengah, dan tinggi bersifat relatif, dan standar pembagiannya akan berbeda pada periode yang berbeda.
Menurut tingkat perkembangan saat ini, berbagai jenis Sistem CNC dapat dibagi menjadi kelas rendah, sedang, dan tinggi berdasarkan fungsi dan indikator tertentu.
Di antara mereka, kelas menengah dan tinggi umumnya disebut sebagai CNC fungsi penuh atau CNC standar.
(1) Pemotongan logam
Ini mengacu pada peralatan mesin CNC dengan berbagai proses pemotongan seperti pembubutan, penggilingan, pengeboranpenggilingan, penggerindaan, reaming, dan perencanaan.
Hal ini dapat dibagi ke dalam dua kategori berikut:
(1) Peralatan mesin CNC biasa
Seperti mesin bubut CNC, mesin penggilingan CNC, penggiling CNC, dll.
② Pusat permesinan
Fitur utamanya adalah tool magazine dengan mekanisme penggantian pahat otomatis, dan benda kerja melewatinya satu kali.
Setelah menjepit, dengan secara otomatis mengubah semua jenis alat pemotongberbagai proses seperti milling (pembubutan) kunci, engsel, pengeboran, dan penyadapan secara terus menerus diproses pada setiap permukaan pemesinan benda kerja pada alat mesin yang sama, seperti pusat pemesinan (bangunan/penggilingan), pusat pembubutan, pusat pengeboran, dll.
Ini mengacu pada peralatan mesin CNC yang mengadopsi ekstrusi, meninju, menekan, menggambar, dan lainnya proses pembentukan. Yang umum digunakan adalah mesin cetak CNC, CNC tekan rem mesin, mesin pembengkok pipa CNC, mesin pemintalan CNC, dll.
(3) Pemrosesan khusus
Ada terutama CNC WEDM, mesin pembentuk CNC EDM, mesin pemotong api CNC, Mesin pemesinan laser CNCdll.
(4) Survei dan menggambar
Terutama ada CMM, instrumen pengaturan alat NC, plotter NC, dll.
Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.
ID 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR