Pembangunan Mesin CNC Router Kos Rendah Dengan Ketepatan Tinggi Untuk Aplikasi Pendidikan TVET

Abstract

Kajian ini membentangkan pembangunan mesin CNC Router kos rendah yang direka khusus untuk memenuhi keperluan latihan teknikal di institusi Pendidikan dan Latihan Teknikal dan Vokasional (TVET). Masalah utama yang dikenal pasti ialah kebanyakan mesin CNC di politeknik sudah usang, sukar diselenggara dan tidak lagi serasi dengan perisian moden seperti Fusion 360 atau MasterCAM, sekali gus menjejaskan latihan praktikal pelajar. Bagi menangani isu ini, sebuah mesin CNC Router berskala pendidikan telah direka bentuk dan dibangunkan dengan kos keseluruhan di bawah RM15,000. Mesin yang dibangunkan secara modular ini menggunakan kombinasi sistem stepper motor, lead screw, mekanisma rack dan pinion gear, serta sistem kawalan DSP A11. Mesin ini mempunyai keupayaan untuk melaksanakan tiga operasi utama iaitu meraut (milling), mengukir (engraving) dan memotong (cutting), dengan saiz meja kerja 8 kaki panjang dan 4 kaki lebar. Pengujian dilakukan menggunakan bahan kerja PVC Foam Board bagi menilai ketepatan pemotongan bentuk segi empat dan bulat. Keputusan menunjukkan ketepatan minimum pemotongan sebanyak 99.4% bagi bentuk segi empat dan 99.8% bagi bentuk bulat, menandakan kestabilan serta konsistensi prestasi mesin. Sistem kawalan yang mesra guna menjadikan mesin ini sesuai digunakan sebagai alat bantu mengajar (ABM) bagi memperkukuh pembelajaran berasaskan projek serta pemahaman konsep kod-G, koordinat paksi dan kadar pemotongan. Kajian ini membuktikan bahawa pembangunan mesin CNC Router kos rendah dapat menjadi alternatif praktikal bagi institusi TVET, bukan sahaja menjimatkan kos perolehan tetapi juga meningkatkan kecekapan latihan berasaskan kemahiran sebenar selaras dengan keperluan Revolusi Industri 4.0.