Laporan Cnc Tu-2a & Tu-3a

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06 BAB I PENDAHULUAN

1.1

Sejarah dan Perkembangan Mesin – Mesin CNC 2A Awal lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) berlmula dari tahun 1952 yang dikembangkan oleh John Pearson dan Institute Teknologi Massachuset, Atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Pada tahun 1973, mesin CNC masih sangat mahal sehingga sedikit perusahaan yang mempunyai keberanian mempelopori investasi dan teknologi ini. Dari tahun 1975, produksi mesin CNC mulai berkembang pesat. Perkembangan ini dipacu oleh perkembangan mikroprosessor, sehingga volume unit pengendali dapat lebih ringkas. Pengembangan

berikutnya adalah suatu pabrik yang menggunakan

otomasisasi sepenuhnya. Dimana pabrik / industri tersebut menggunakan teknologi FMS (Fleksible Manufacturing System) dan CAD/CAM (Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing). FMS adalah suatu fasilitas yang mengandung bagian – bagian manufaktur (manufacturing cells), dimana tiap – tiap bagian mempunyai suatu sistem pemindah bahan yang diinterface dengan komputer. Mesin CNC 2A ada dua yaitu TU-2A dan PU-2A. TU-2A adalah mesin CNC untuk pelatihan (Training Unit) sedangkan PU-2A adalah mesin CNC untuk produksi (Productin Unit) . Mesin CNC 2A itu sendiri mempunyai dua axis yait sumbu x dan z. Prinsip gerakan dasarnya seperti mesin bubut konvesional yaitu gerakan kearah melintang dan harizontal dengan sistem koordinat sumbu x dan z. Prinsip kerjanya yaitu benda kerja dipasang pada cekam bergerak sedangkan alat potongnya diam.

1.2 Tahap Perencanaan Proses Pemesinan Konsep pemesinan untuk memproduksi suatu benda kerja dengan menggunakan perkakas CNC 2A membutuhkan perencanaan proses pemesinan, diantaranya : 1. Gambar teknik yang mencantumkan geometri secara detail Dalam proses pemesinan suatu benda kerja, terlebih dahulu kita harus menggambar produk yang diinginkan dengan mencantumkan geometri secara detail. Hal ini akan membantu kita dalam menentukan pemrograman CNCnya. LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar teknik tersebut dapat berupa gambar manual atau menggunakan software komputer. 2. Spesifikasi pahat dan jenis benda kerja Jenis benda kerja yang digunakan adalah alumunium, dan pahat-pahat CNC 2A ada beberapa macam seperti pahat sisi kanan, pahat sisi kiri, pahat netral, pahat grooving. 3. Pemilihan parameter pemotongan Parameter yang akan digunakan adalah dept of cut (kedalaman pemotongan) kecepatan pemotongan, dan kecepatan asutan. 4. Perencanaan urutan proses pemesinan Urutan proses pemesinan yang akan dilakukan setelah menyiapkan benda kerja adalah yang pertama yaitu operasi kaset untuk menyiapkan program ke memori kemudian pengeplotan untuk mengetahui gerak pahat apakah sudah sesuai dengan gambar yang direncanakan, kemudian menyeting pahat untuk mengetahui kedudukan pahat. Lalu proses dry run untuk mengetahui apakah gerakan pahat sudah aman atau belum. 5. Pembuatan program komputer atau data NC. Sebelum kita melakukan proses pemesinan dengan CNC 2A terlebih dahulu kita membuat program komputernya atau yang disebut sebagai manuscript. Manuscript ini terdiri dari kode-kode huruf angka dan simbol yang akan diterjemahkan oleh sebuah perangkat komputer yang disebut machine control unitmenjadi bentuk gerakan persumbuan sesuai dengan perintah program yang telah dibuat. 6. Pelaksanaan proses pemesinan Setelah menulis manuscript dan melakukan urutan proses pemesinan yang sudah direncanakan sebelumnya, kita dapat mengeksekusi atau menjalankan program. 7. Pengukuran kualitas produk Setelah proses pemesinan berakhir dan terbentuknya produk, kita harus melakukan pengukuran kualitas produk tersebut dalam segi dimensi maupun kecacatan tersebut.

LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC 1.3

KELOMPOK 06

Manfaat Penggunaan Mesin CNC 2A Kegunaan dari mesin CNC TU 2A sama dengan mesin bubut, Fungsi utama dari mesin bubut adalah untuk memegang dan memutar benda kerja untuk melakukan operasi permesinan. Operasi permesinan yang dimaksud termasuk bubut permukaan, pengeboran, me-reamer, membuat ulir/drat, membubut lobang, bubut bertingkat, knurling dan banyak lagi.. Tetapi dengan menggunakan mesin CNC TU - 2A kita mendapat keuntungan lebih diantaranya : 1. Kemampuan mengulang Pada saat membuat benda kerja,mesin CNC ini mampu mengulangi membuat beberapa benda dengan bentuk yang sama persis dengan aslinya. 2. Keserbagunaan Mesin CNC dapat digunakan untuk berbagai bentuk pengerjaan atau bermacam-macamkontur sesuai dengan kebutuhan. 3. Kemampuan kerja Mesin CNC dapat memproduksi benda kerja secara terus menerus dengan hasil yang baik, sehingga dapat meningkatkan produktivitas pengerjaan.

1.4

Tujuan Praktikum Praktikum CNC ini diadakan guna menunjang teori yang telah ditetapkan, dipakai atau sedang diberikan pada mata kuliah Proses Manufaktur II. Tujuan utama praktikum ini adalah : 1.

Untuk mengetahui mesin CNC dan mengetahui bagaimana cara untuk menggunakan atau mengoperasikan serta sifat – sifatnya.

2.

3.

Untuk memperoleh pengalaman dalam hal ini : a.

Persiapan proses pemesinan

b.

Pelaksanaan proses pemesinan

c.

Kontrol kualitas dan produk yang digunakan

Mengetahui simulasi gerakan pahat dengan atau tanpa bantuan plotter.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

BAB II DASAR TEORI 2.1 Bagian - Bagian Utama dan Spesifikasi Mesin

. Gambar 2.1 Mesin CNC TU-2A Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya Spesifikasi Mesin Bubut / Turning CNC Merk

: EMCO (Austria)

Jenis

: Turning

Model

: TU CNC 2A

Spindel utama

: - Putaran - Daya

: 50-3200 rpm : 300 w

Jumlah pahat

: 6 biji

Kapasitas

: - Max turning Dia

: 36 mm

- Max turning length

: 40 mm

- Distance between centers : 40 mm - Swing over bed

: R= 75 mm


PRAKTIKUM NC / CNC Gerakan makan

KELOMPOK 06 : - Jarak sumbu x

: 59,99 mm

- Jarak sumbu z

: 327, 60 mm

- Feed maks

: 2 – 499 mm/mm : 2 – 199 inch/min

Ketelitian

: 0,01 mm

Bagian utama mesin bubut CNC TU-2A 1. Bagian mekanik 2. Bagian kontrol 1. Bagian Mekanik Bagian mekanik mesin pada mesin CNC TU-2A adalah bagian dari yang terdiri dari beberapa komponen yang bergerak secara manual maupun otomatis. a. Motor Utama Motor utama adalah motor penggerak cekam (chuck) untuk memutar benda kerja. Motor ini adalah motor yang menggunakan arus searah (DC) dengan kecepatan yang dapat di atur sesuai kebutuhan menggunakan pulley.

Gambar 2.2 Motor Utama Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya b. Eretan (support) Eretan adalah gerak persumbuan jalannya mesin untuk mesin bubut CNC TU-2A dibagi menjadi: 1. Eretan memanjang (sumbu z) dengan jarak 59.99 mm 2. Eretan melintang (sumbu x) dengan jarak 327.60 mm


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.3 Eretan Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya

c. Step Motor Step motor adalah motor penggerak eretan. Masing-masing eretan memiliki step motor sendiri-sendiri yaitu penggerak sumbu x dan sumbu z ukuran masingmasing step motorsama.

Gambar 2.4 Step Motor Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya

d. Rumah alat potong Digunakan untuk menjepit alat potong pada waktu proses pengerjaan benda kerja. Adapun jenis alat yang digunakan dinamakan revolver. Revolver ini digerakkan oleh step motor.Sehingga dapat digerakkan secara manual atau terprogram.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.5 Revolver/Tool Turret Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya

e. Cekam (Chuck) Digunakan untuk menjepit benda kerja pada waktu proses pemakanan benda kerja berlangsung. Cekam ini dihubungkan langsung dengan spindle utama dengan motor penggerak melalui sabuk chuck. Menggunakan transmisi sabuk karena unttuk faktor safety, maksudnya pada saat terjadi kerusakan pada mesin, sabuk (belt) akan dapat slip. Dengan demikian motor utama tidak terbakar, kalau menggunakan rantai pada saat terjadi kemacetan mesin, maka tidak bisa slip sehingga motor utama terbakar. Jenis chuck ini adalah chuck fixture yang berfungsi menjepit benda kerja aga saat pembubutan menjadi presisi.

Gambar 2.6 Cekam (Chuck) Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya f. Kepala lepas (Tail Stock) Alat bantu mesin yang digunakan untuk mengerjakan proses kerja sederhana secara manual. Disamping itu juga digunakan untuk menopang atau mendukung ujung benda kerja yang panjang pada proses pembubutan. LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.7 Tailstock Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya g. Meja Mesin (Sliding Bed) Meja mesin berfungsi sebagai papan luncur eretan dari eretan mesin. Untuk itu kebersihannya harus selalu dijaga karena kerusakan dari meja mesin akan sangat mempengaruhi hasil benda kerja. Sliding bed dapat dilihat pada gambar 2.8.

Gambar 2.8 Meja Mesin Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 2. Bagian Pengendali (Control Panel) Bagian control terdiri dari tombol-tombol yang berfungsi mengatur kerja dari mesin CNC TU-2A.


PRAKTIKUM NC / CNC

17

KELOMPOK 06

2

1

13 3

7

6

9

10

16 11 14 15

5

4

3

12 2

8

Gambar 2.9 Bagian Kontrol mesin CNC TU-2A Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya Keterangan : 1. Saklar Utama Adalah pintu masuk aliran listrik ke control pengendali CNC. Cara kerja saklar utama adalah jika kunci saklar utama diputar ke posisi 1, arus listrik masuk ke control CNC.

Gambar 2.10 Saklar Utama Sumber : http://bse.ictcentre-llg.net 2. Lampu Kontrol Saklar Utama Sebagai indikator mesin hidup atau mati.

Gambar 2.11 Lampu Kontrol Saklar Utama Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 3. Saklar Penggerak Sumbu Utama


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Saklar yang digunakan unutuk memutar sumbu utama yang dihubungkan dengan rumah alat potong.Saklar ini yang mengatur perputaran sumbu utama sesuai menu yang dijalankan yaitu perputaran manual dan CNC.

Gambar 2.12 Saklar Penggerak Sumbu Utama Sumber : http://bse.ictcentre-llg.net 4. Tombol Pengatur Sumbu Utama Saklar ini berfungsi untuk mengatur kecepatan putar alat potong pada sumbu utama. Saklar ini berfungsi pada layanan CNC

atau manual.

Kecepatan putaran sumbu utama berkisar antara 50-3000 rpm, sesuai tabel putaran pada mesin.

Gambar 2.13 Saklar Pengatur Kecepatan Sumbu Utama Sumber : http://bse.ictcentre-llg.net 5. Penunjukkan Jumlah Putaran Sumbu Utama Untuk menunjukkan jumlah putaran yang digunakan.

Gambar 2.14 Petunjuk Jumlah Putaran Sumbu Utama Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 6. Tombol Pengatur Kecepatan Asutan – Pelayanan Manual Saklar ini berfungsi untuk mengatur kecepatan gerakan asutan dari eretan mesin.Saklar ini hanya dipergunakan pada pengoperasian mesinsecara manual.Kecepatan asutan untuk mesin CNC TU-2A berkisar antara 5-400 mm/menit.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.15 Saklar Pengatur Asutan Sumber : http://bse.ictcentre-llg.net 7. Lampu Kontrol -Pelayanan Manual Sebagai indikator kontrol untuk manual.

Gambar 2.16 Lampu Kontrol Layanan Manual Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 8. Tombol Asutan – Pelayanan Manual Untuk menggerakkan pahat searah sumbu x dan sumbu z

Gambar 2.17 Tombol Koordinat x,z Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 9. Tombol Gerakan Cepat Tombol yang digunakan untuk menggerakkan pahat secara cepat pada pelayanan manual.

Gambar 2.18 Tombol Gerakan Cepat Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 10. Sajian Menunjukkan Jalannya Layar yang menunjukkan nilai untuk pengkodean.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.19 Sajian Menunjukkan Jalannya Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 11. a.) Tombol Pelayanan CNC atau Manual Tombol yang digunakan untuk mengubah pelayanan yang digunakan dari manual ke CNC atau sebaliknya.

Gambar 2.20 Tombol Pelayanan CNC atau Manual Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya b.) Tombol Start Tombol yang digunakan untuk memulai menjalankan mesin CNC dengan program yang dipilih.

START Gambar 2.21 Tombol Start Sumber : Gambar Manual 12. Amperemeter Digunakan sebagai display besarnya arus aktual yang dipakai dari motor utama. Fungsi utamanya adalah mencegah beban berlebih pada motor utama.

Gambar 2.22 Amperemeter Sumber :http://bse.ictcentre-llg.net 13. Tombol Emergency Tombol ini digunakan untuk memutus aliaran arus listrik yang masuk ke kontrol mesin.Hal ini dilakukan apabila terjadi hal-hal yang tidak diinginkan akibat kesalahan yang telah dibuat.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.23 Tombol Emergency Sumber : http://bse.ictcentre-llg.net 14. a.) Tombol Hapus Tombol yang digunakan untuk menghapus masukan kode yang salah.

Gambar 2.24 Tombol Hapus Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya b.) Tombol “REV” Tombol yang digunakan untuk menggerakkan kursor mundur dari satu blok / baris ke blok / baris sebelumnya. REV Gambar 2.25 Tombol REV Sumber : Gambar Manual c.) Tombol “FWD” Tombol yang digunakan untuk menggerakkan kursor maju dari satu blok / baris ke blok / baris berikutnya. FWD Gambar 2.26 Tombol FWD Sumber : Gambar Manual 15. a.) Tombol Pemindah Sajian Tombol yang digunakan untuk memindahkan tempat sajian kode.

Gambar 2.27 Tombol Pemindah Sajian Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

b.) Tombol “-“ (“M”) Tombol yang digunakan untuk melakukan uji jalan program secara matematis dan dapat digunakan untuk memasukkan data bernilai negatif.

Gambar 2.28 Tombol “-“ Sumber : Gambar Manual 16. Tombol Memori Tombol yang digunakan untuk menyimpan masukan pada memori mesin.

Gambar 2.29 Tombol Memori Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 17. Saklar Untuk Memilih Satuan Metric atau Inch Untuk memilih satuan yang digunakan mm atau inch.

Gambar 2.30 Saklar Untuk Memilih Satuan Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 2.2 Prinsip Kerja Mesin CNC 2A Mesin Bubut CNC TU-2A mempunyai prinsip gerakan dasar seperti halnya mesin bubut konvensional yaitu gerakan kearah melintang dan horizontal dengan sistem koordinat sumbu Xdan Z. Prinsip kerja Mesin Bubut CNC TU-2A juga sama dengan mesin bubut konvensional yaitu benda kerja yang dipasang padacekam bergerak sedangkan alat potong diam. Untuk arah gerakan pada mesin bubut diberi lambang sebagai berikut : a) Sumbu X untuk arah gerakan melintang tegak lurus terhadap sumbu putar. b) Sumbu Z untuk arah gerakan memanjang yang sejajar sumbu putar. Untuk memperjelas fungsi sumbu-sumbu mesin bubut CNCTU-2A dapat dilihat pada gambar ilustrasi di bawah ini : LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.31 Mekanisme arah gerakan CNC 2A Sumber :http://www.scribd.com/Fadlisyah/d/17156178/40-Prinsip-Kerja-MesinBubut-CNC-TU-2-Axis 2.3 Sistem koordinat mesin CNC 2A Secara umum, cara pengoperasian mesin CNC dengan cara memasukkan perintah numerik melalui tombol-tombol yang tersedia pada instrumen di tiap-tiap mesin. Setiap jenis mesin CNC mempunyai karakteristik tersendiri sesuai dengan pabrik yang membuat mesin tersebut. Namun demikian secara garis besar dari karakteristik cara pengopersian mesin CNC dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu a)

Sistem Absolut Pada sistem ini titik awal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan adalah

menetapkan titik referensinya yang berlaku tetap

selama proses berlangsung Contoh:

D 3

B

A(0,0)

C

1

4


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Keterangan: Misalnya bor berada pada titik B yang menjadi titik awal pergerakan bor, kemudian bergerak menuju titik C. Selanjutnya bor ingin bergerak ke titik D maka bor harus kembali ke titik B baru bergerak ke titik D. karena titik referensinya adalah titik awal bor bergerak. b) Sistem Inkremental Pada sistem ini awal penempatan yang digunakan sebagai acuan adalah selalu berpindah sesuai dengan titik awal yang dinyatakan terakhir Contoh:

C 3

A

0

B

1

4

Keterangan: Misanya bor berada pada titik A kemudian bergerak pada titik B. Selanjutnya bor ingin bergerak pada titik C maka bor bisa langsung bergerak ke titik C tanpa harus kembali lagi dari titik A. karena titik terakhir dari gerakan bor menjadi titik awal gerakan bor pada tahap berikutnya.

2.4 Perintah-perintah pemrograman Fungsi G (going) Fungsi G/kode G adalah perintah utama yang digunakan untuk menggerakan pahat.

G 00

: Gerakan cepat

N…/ G 00 / x±… / z±… LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

G 01

: Interpolasi lurus

N…/ G 01 / x±… / z±… / F… G 02

: Interpolasi melingkar/arah ke kanan

N…/ G 02 / x±… / z±… / F… G 03

: Interpolasi melingkar/arah ke kiri

N…/ G 03 / x±… / z±… / F… G 04

: Waktu tinggal diam

N…/ G 04 / x±…  G 21

: Blok kosong

N…/ G 21 G 24

: Pemrograman radius

N…/ G 24 G 25

: Pemanggilan sub program

N…/ G 25 / L… G 27 : Perintah melompat N…/ G 27 / L… G 33

: Pemotongan ulir

N…/ G 33 / z±…/ k… G 64

: Motor asutan tak berarus

N…/ G 64 G 65

: Pelayanan kaset

N…/ G 65 G 66

: Pelayanan RS 232

N…/ G 66 G 73

: Siklus pemboran dengan pemutusan tatal LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06 N…/ G 73 / z±… / F… G 78

: Siklus penguliran

N…/ G 78 / x±… / z±…/ k… G 81

: Siklus pemboran

N…/ G 81 / z±…/ F… G 82

: Siklus pemboran dengan tinggal diam

N…/ G 82 / z±…/ F… G 83

: Siklus pemboran dengan penarikan

N…/ G 83 / z±…/ F… G 84

: Siklus pembubutan memanjang

N…/ G 84 / x±… / z±…/ F…/H… G 85

: Siklus pereameran

N…/ G 85 / z±…/ F… G 86

: Siklus pengeluaran

N…/ G 86 / x±… / z±…/ F…/ H… G 88

: Siklus pembubutan melintang

N…/ G 88 / x±… / z±…/ F…/ H… G 89

: Siklus pereameran dengan tinggal diam

N…/ G 89 / z±…/ F… G 90

: Pemrograman harga absolute

N…/ G 90 G 91

: Pemrograman harga incremental

N…/ G 91 G 92

: Pencatatan penetapan

N…/ G 92 / x±… / z±…


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

G 94

: Asutaan dalam mm/min.

N…/ G 94 G 95

: Asutan dalam mm/rev.

N…/ G 95

Fungsi M (Miscellaneous) Adalah fungsi pembantu untuk mengontrol on/off function yang ada pada mesin serta membantu melengkapi parintah dengan menggunakan kode M 00

: Berhenti terprogram

N…/ M 00 M 03

: Sumbu utama searah jarum jam

N…/ M 03 M 05

: Sumbu utama berhenti

N…/ M 05 M 06

: Perhitungan panjang pahat

N…/ M 06/ x±… / z±…/ T… M 17

: Akhir sub program

N…/ M 17 M 30

: Akhir program

N…/ M 30 M 98

: Kompensasi kelonggaran secara otomatis

N…/ M 98/ x±… / z±… M 99

: Parameter lingkaran

N…/ M 99/ i…./ k…


PRAKTIKUM NC / CNC -

-

KELOMPOK 06

Tanda-Tanda Alarm  A 00

: Salah perintah G, M

 A 01

: Salah radius (M 99)

 A 02

: Salah harga x

 A 03

: Salah harga F

 A 04

: Salah harga z

 A 05

: Kurang perintah M 30

 A 06

: Jumlah putaran sumbu utama terlalu tinggi

 A 08

: Akhir pita pada perekaman

 A 09

: Pemrograman tidak ditemukan

 A 10

: Pemrograman kaset

 A 11

: Salah memuat

 A 12

: Salah pengecekan

 A 13

: Pengalihan inchi/mm dengan memori penuh

 A 14

: Salah satuan jalan pada program terbaca

 A 15

: Salah harga H

 A 17

: Salah sub program

Tombol Kombinasi INP DEL INP FWD START INP

+

= Menyisipkan 1 baris blok program

+

= Menghapus 1 baris blok program

+ + + +

REV INP 1 DEL

= Menghapus kembali ke awal program = Eksekusi program berhenti sementara = Pengecekan program selain dengan M = Menghapus program keseluruhan


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

2.5 Penentuan Parameter Permesinan 1. Mendapatkan jumlah putaran.

Gambar 2.32 Hubungan Antara Jumlah Putaran, Diameter Benda Kerja Dan Cutting Speed Sumber : Buku Petunjuk Praktikum CNC Programing

Contoh: -

Diameter benda kerja

: 40 mm

-

Kecepatan potong

: 150 m /menit

-

Jumlah putaran

: 1200 rpm

2. Mendapatkan kecepatan asutan dalam mm/menit.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.33 : Grafik Hubungan Antara Asutan, Jumlah Putaran Sumbu Utama Dan Kecepatan Asutan Sumber : Buku Petunjuk Praktikum CNC Programing Contoh : -

Jumlah putaran

: 1200 putaran/menit

-

Asutan

: 0.06 mm/putaran

-

Kecepatan asutan : 70 mm/menit

2.6 Macam – macam pahat CNC 2A 1. Pahat sisi kanan Pahat bubut rata kanan memilki sudut pemasangan 93º dan sudut-sudut bebas lainya, pada umumnya digunakan untuk pembubutan memanjang, melintang, menyudut sampai dengan 90o. kemudian pembubutan bentuk tidak boleh melebihi 30o. Kemudian untuk pembubutan radius.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.34 : Pahat sisi kanan Sumber : Petunjuk pemrograman Emco TU-2A 2. Pahat sisi kiri Pahat bubut rata kiri memilki sudut kelonggaran X=93º, pada umumnya digunakan untuk pembubutan memanjang, melintang, dan tirus dengan X=93o dengan kedalaman pemotongan tidak boleh melebihi 0,3 mm. Juga digunakan untuk membubut bentuk. Untuk membubut radius yang pemakanannya dimulai dari kiri ke arah kanan.

Gambar 2.35 : Pahat sisi kiri Sumber : Petunjuk pemrograman Emco TU-2A 3. Pahat Netral Pahat ini digunakan untuk pembubutan memanjang menyudut dengan sudut maksimal 60o dan sudut bebas 2,5o. untuk pembubutan bagian radius dengan tangent busur lingkaran tidak boleh melebihi 60o.

Gambar 2.36 Pahat Netral Sumber : Petunjuk pemrograman Emco TU-2A LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

4. Pahat ulir Pahat bubut ulir memilki sudut puncak tergantung dari jenis ulir yang akan dibuat, sudut puncak 55° adalah untuk membuat ulir jenis whitwhort. Sedangkan untuk pembuatan ulir jenis metrik sudut puncak pahat ulirnya dibuat 60°.

Gambar 2.37 Pahat Ulir Sumber : Petunjuk pemrograman Emco TU-2A 5. Pahat potong Lebar mata pahat 3,5 mm

Gambar 2.39 Pahat Potong HSS Sumber : Petunjuk pemrograman Emco TU-2A 6. Pahat Ulir dalam kanan Untuk kisar 0,5 – 1,5 mm dengan sudut apit 60o

Gambar 2.40 Pahat Ulir dalam kanan Sumber : Petunjuk pemrograman Emco TU-2A LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

7. Pahat dalam Dengan pemotongan maksimal pada pembubutan masuk 90o. Tetapi dalamnya pemotongan maksimal hanya 0,3 mm dan sudut pemotongan pada pembubutan keluar 30o.

Gambar 2.41 Pahat Ulir dalam kanan Sumber : Petunjuk pemrograman Emco TU-2A


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

BAB III METODE PRAKTIKUM 3.1 Persiapan Praktikum Sebelum praktikum, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dan disiapkan agar pelaksanaanya berjalan lancar : 1. Menyiapkan manuskrip program dan program harus sudah benar agar pada saat pengetikan program tidak memakan waktu yang lama. 2. Menyiapkan alat bantu berupa alat tulis, kalkulator, dll. 3. Menyiapkan kaset untuk menyimpan program 4. Menyiapkan benda kerja. 5. Memeriksa kondisi mesin CNC. 6. Menyiapkan jangka sorong.

3.2 Operasi Kaset dan Pelayanan RS-232 Operasi kaset berfungsi untuk menyiapkan program ke memori atau pita magnetic. a. Memformat kaset H/C

1.

Pilih operasi ke CNC, tekan

2.

Masukkan kaset pada box untuk diformat

3.

CNC mode

4.

Tombol

5.

Tekan

6.

Tekan 6

7.

Tekan

8.

Tunggu 10 detik

9.

Tekan

ditekan DEL 5 +

INP

INP DEL

+

REV

b. Menyimpan program 1.

Kaset dimasukkan

2.

CNC mode


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

DEL

3.

Tombol

4.

Tekan

5.

Tekan FWD

6.

Tekan

7.

Nomor program diketik

8.

Tekan

6

ditekan

5

INP

INP

c. Memanggil program 1.

Kaset dimasukkan

2.

CNC mode

3.

Tekan

4.

Tekan

5.

Tekan 6

6.

Tekan

7.


8.

Tekan

DEL 5

INP

INP INP

Pelayanan RS-232 a. Proses dikomputer. 1. Masukkan kaset. 2. Hubungkan kabel Rs-232 antara CPU dan mesin CNC yang akan digunakan. 3. Nyalakan komputer/CNC. 4. Ketik “DIR”. 5. Ketik “SER IN”. 6. Memberi nama program. b. Proses di CNC. 1. CNC mode 2. Tekan 3. Tekan

DEL LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC 4. Tekan 6 5. Tekan

KELOMPOK 06 6

INP

FWD

c. Memanggil program. 1. Masukkan kaset. 2. Hubungkan kabel Rs-232 antara CPU dan mesin CNC yang akan digunakan. 3. Nyalakan komputer/CNC. 4. Ketik “DIR”. 5. Pilih jenis program. 6. Ketik “SER OUT”.

3.3 Pengeplotan Pengeplotan berfungsi untuk mengetahui apakah gerakan pahat atau pemotongan sudah sesuai dengan gambar yang direncanakan. Langkah – langkah pengeplotan: 1. Catat waktu mulai 2. Pilih operasi ke manual, tekan H/C 3. Gerakan tool turret keposisi pada pemasangan plotter untuk eksekusi program 4. Pasang tangkai plotter dan atur posisi pena serta kertas 5. Tempelkan atau posisikan plotter pada saat start point 6. Pilih CNC mode, ganti feed menjadi >200 7. Panggil program dari kaset 8. Atur putaran spindle 9. Mulailah eksekusi program dengan plotter, tekan Start 10. Lakukan pengeplotan hingga selesai 11. Catat waktu mulai 12. Konsultasikan hasilnya dengan asisten

3.4 Setting Pahat dan Benda Kerja a. Setting Pahat : Setting pahat dilakukan dengan tujuan agar mengetahui nilai kompensasi pahat. Pada saat proses eksekusi menggunakan 3 buah pahat masing-masing memiliki posisi yang berbeda pada tool turret, untuk melakukannya digunakan LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

bantuan loop. Setting pahat dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut : 1.

Catat waktu mulai set-up

2.

Pilih operasi ke manual tekan H/C

3.

Pastikan turret hingga kedudukannya aman untuk pemasangan pahat

4.

Pasang pahat pada tool turret sesuai dengan urutan proses

5.

Posisikan turret sedemikian rupa sehingga ada ruang untuk memasang loop

6.

Pilih pahat referensi pada turret

7.

Dekatkan turret mendekati loop dan amati hingga kedudukan pahat tepat pada salip sumbu

8.

Untuk pahat referensi, harga X dan Z adalah 0 (dengan jalan “DELL” dan H/C ditekan 2 kali)

9.

Untuk pahat lain catat harga X dan Z untuk kemudian masukkan kedalam program, lakukan hingga pahat di set-up semua

10. Setelah selesai, lepasakan loop 11. Catat akhir waktu set-up b. Setting Benda Kerja Setting benda kerja dilakukan untuk menenetukan titik 0 pahat terhadap pada benda kerja, langkah-langkah pada setting benda kerja adalah : 1.

Catat waktu mulai set-up

2.

Pilih operasi kemanual, tekan H/C

3.

Posisikan turret hingga kedudukannya aman untuk pemasangan pahat (agak menjauh dari chuck)

4.

Posisikan benda kerja pada chuck hingga benar

5.

Pilih pahat referensi untuk pertama kali proses

6.

Gerakkan tool turret ke arah benda kerja

7.

Sentuhkan ujung tool ke arah X facing memakan sedikit kemudian tekan “DELL” masukkan nilai benda

8.

Sentuhkan ujung tool ke arah Z memanjang dari permukaan benda kerja kemudian “DELL”

9.

Tool pada bagian X dan Z di posisikan pada start point (sesuai G92 pada line number 000)

10. Setting start point selesai 11. Catat waktu selesai LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

3.5 Dry Run Proses dry run bertujuan untuk mengetahui seberapa aman gerakan pahat dalam melakukan proses eksekusi yang dilakukan tanpa benda kerja, dry run dapat dilakukan dengan : 1. Mencatat waktu mulai 2. Pilih operasi ke manual tekan H/C 3. Posisikan tool turret agak menjauh dari chuck untuk pemasangan benda kerja 4. Pasanglah benda kerja pada chuck hingga benar 5. Pilih paket referensi untuk pertama kali proses 6. Gerakkan tool turret ke arah benda kerja 7. Ujung tool di sentuhkan ke arah facing (memakan sedikit) kemudian “DELL” 8. Ujung tool di sentuhkan ke arah memanjang permukaan benda kerja (memakan sedikit) kemudian tekan “DELL” 9. Posisikan tool pada harga X dan Z pada start point (sesuai dengan program line number 000) 10. Lepaskan benda kerja dari chuck 11. Aturlah putaran spindle 12. Pilih operasi spindle 13. Panggil program dari kaset – ganti feed dengan >200 14. Mulailah eksekusi program dry run dan amati gerakan tool 15. Catat waktu selesai

3.6 Eksekusi Program Setelah eksekusi program dengan dry run selesai dan benar maka pasanglah benda kerja pada chuck, kemudian : 1. Catat waktu mulai 2. Setting “start point tool” 3. Pilih operasi ke CNC tekan H/C 4. Atur putaran spindle feed 5. Tangan di posisikan pada “INP” + “FWD” dan ujung yang lain ditempat “EMERGENCY STOP” 6. Eksekusi dimulai tekan “START” 7. Arus dicatat 8. Setelah eksekusi, turret di jauhkan dari benda kerja LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

9. Lepaskan benda kerja dari chuck 10. Catat waktu selesai 11. Konsultasikan dengan dosen atau asisten tentang hasil praktikum


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06 BAB IV

PERHITUNGAN DAN PEMROGRAMAN

4.1

Gambar Benda Kerja (Terlampir)

4.2

Pahat Yang Digunakan a. Pahat Kanan Pahat ini digunakan karena bentuk geometri benda tersebut memungkinkan pahat kanan bisa mengerjakan hampir sebagian besar proses pengkasaran (roughing).

Gambar 4.1 Pahat Kanan Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya b. Pahat Grooving Pahat grooving ini digunakan untuk pembuatan celah setelah finishing pembubutan benda sudah selesai.

Gambar 4.2 Pahat grooving Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya c. Pahat Ulir Pahat Ulir ini diigunakan untuk membuat ulir sesuai dengan benda yang direncanakan. Pada praktikun ini saat yang tepat menggunakan pahat ulir adalah proses paling akhir setelah proses grooving.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 4.3 Pahat Ulir Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 4.3

Koordinat Lintasan Pahat Parameter lingkaran a. Pada manuskrip blok ke 65

√ √ √


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

b. Pada manuskrip blok ke 67

√ √ √


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

c. Pada manuskrip blok ke 75

√ √ √


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

d. Pada manuskrip blok ke 77

√ √ √


PRAKTIKUM NC / CNC

4.4

KELOMPOK 06

Penentuan Parameter Pemotongan Perhitungan Parameter 1. Putaran spindle  Aktual Putaran spindle aktual adalah 700 putaran/menit  Teoritis LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Putaran spindle teoritis adalah 1200 putaran/menit didapat dari grafik hubungan putaran spindle, diameter pahat dan kecepatan pemotongan. 2. Asutan Asutan dapat dicari dengan rumus  Aktual a) Pahat kanan

b) Pahat grooving

c) Pahat ulir

 Teoritis a) Pahat kanan

b) Pahat grooving

c) Pahat ulir

3. Kecepatan pemotongan Kecepatan pemotongan dicari dengan rumus  Aktual a) Pahat kanan

b) Pahat grooving

c) Pahat ulir LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

 Teoritis a. Pahat kanan = 90,43 m/min b. Pahat grooving = 67,82 m/min c. Pahat ulir = 30.15 m/min

4.5

Program Manuscript (Terlampir)

4.6

Hasil Plotter (Terlampir)


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

BAB V PEMBAHASAN

5.1

Analisa Waktu Permesinan 1. Waktu Plotting

: 08 menit 14 detik

2. Waktu Dry Run

: 10 menit 14 detik

3. Waktu Eksekusi

: 24 menit 35 detik

Dari data tersebut didapatkan waktu untuk proses ploter adalah 08 menit 14 detik, waktu tersebut lebih cepat daripada proses dry run serta eksekusi dikarenakan kecepatan pemakanan pada proses ploter sebesar 250 mm/menit lebih cepat daripada eksekusi. Selain itu, pada proses ploter, tidak ada nilai kompensasi pahat berbeda dengan proses dry run dan eksekusi. Pada proses dry run, waktu yang didapatkan yaitu 10 menit 14 detik. Waktu pada proses dry run lebih lama daripada proses ploter dikarenakan pada proses dry run, ada nilai kompensasi pahat. Namun waktu pada proses dry run lebih cepat daripada proses eksekusi karena pada proses dry run hanya digunakan untuk melihat pergerakan pahat sebenarnya dan tidak ada benda kerja sehingga kecepatan pemakanannya lebih cepat daripada proses eksekusi yaitu sebesar 250 mm/menit. Pada proses eksekusi, waktu yang didapatkan yaitu 24 menit 35 detik. Waktu pada proses eksekusi lebih lama daripada proses ploter dan dry run dikarenakan pada proses eksekusi, kecepatan pemakanannya lambat karena sudah ada benda kerja yang terpasang dan kecepatan pemotongannya jauh lebih kecil daripada proses ploter yaitu sebesar 30 – 50 mm/menit. Jadi lama waktu dalam proses permesinan dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti yang dijabarkan di atas. Yang pertama adalah menentukan kompensasi pahat, semakin lama menentukan kompensasi pahat, maka waktu permesinan juga berlangsung lama serta kecepatan pemakanan berpengaruh terhadap waktu permesinan, semakin cepat kecepatan pemakanannya, maka semakin cepat pula waktu permesinannya demikian juga sebaliknya.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

5.2. Analisa Bentuk dan Dimensi Benda Kerja 1. Dimensi Benda Kerja Benda kerja yang digunakan adalah sebuah silinder alumunium dengan dimensi 60 x 36 mm. Setelah proses permesinan dilakukan, ukuran hasil benda kerja mengalami perbedaan dengan ukuran yang telah direncanakan seharusnya.

Penampang

Rancangan Gambar

Hasil Benda Kerja

A-A’

36 mm

36 mm

B-B’

24 mm

24,02 mm

C-C’

18 mm

17,97 mm

D-D’

16 mm

16,03 mm

E-E’

27 mm

26,66 mm

F-F’

5 mm

4,98 mm

G-G’

3 mm

30,2 mm

H-H’

2 mm

2,05 mm

I-I’

6 mm

5,99 mm

J-J’

6,47 mm

6,48 mm

K-K’

8 mm

8 mm

L-L’

11 mm

11 mm

Penjelasan : Berdasarkan tabel di atas, kami menyimpulkan adanya perbedaan hasil eksekusi dengan ukuran pada gambar disebabkan oleh beberapa faktor yaitu; -

Adanya geram yang terbentuk saat proses pemotongan Geram yang terbentuk saat proses pemotongan dapat mengganggu jalannya pemotongan pada pahat. Pada saat pemakanan, geram akan ikut LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

mengikis bagian di sekitar pahat sehingga bagian yang seharusnya tidak terkikis malah ikut terkikis dan menyebabkan hasil eksekusinya lebih besar daripada ukuran pada gambarnya. -

Kurang presisinya penyetingan benda kerja Kurang presisinya saat penyetingan benda kerja juga berpengaruh terhadap perbedaan hasil eksekusi dengan ukuran pada gambar. Pada tabel di atas terlihat hampir semua titik yang ditinjau mengalami perbedaan ukuran, hal ini terjadi karena pada saat penyetingan titik nol benda kerja, pahat yang diasumsikan sudah berada di titik nol benda kerja sebenarnya belum tepat berada di titik nol benda kerja sehingga hasil eksekusinya tentu berbeda dengan ukuran pada gambar.

-

Kurang presisinya saat penyetingan pahat Setting pahat menggunakan loop dimana penglihatan masingmasing orang berbeda-beda dalam ketelitian mengatur posisi ujung pahat pada garis sumbu loop. Oleh karena itu, hal ini dapat menyebabkan nilai kompensasi pahat yang kurang akurat sehingga berpengaruh pada hasil dimensi benda kerja.

2. Analisa bentuk benda kerja Bentuk benda kerja yang dihasilkan dari praktikum CNC TU-2A, secara hasil sudah sesuai dengan desain. Namun ada beberapa hal yang menyebabkan terjadi kesalahan yaitu terbentuk garis pada permukaan benda kerja.

cacat

Gambar 5.1: Cacat pada benda kerja Sumber: Dokumentasi Pribadi


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

 Penyebab Saat setting benda kerja memakai pemakanan langsung sehingga timbul garis 

Solusi Saat setting benda kerja dengan menggunakan kertas dan tidak melakukan pemakanan langsung pada benda kerja

5.3

Analisa Parameter Permesinan 1. Putaran spindle Semakin cepat putaran spindle maka benda kerja yang dihasilkan semakin halus sedangkan putaran spindel yang lambat akan menghasilkan benda kerja yang kasar. Hal ini disebabkan karena pada putaran spindel yang cepat terjadi pemakanan berulang–ulang pada benda kerja setiap satu lingkararan penuh, apabila putarannya rendah hasil pemakanan kurang halus karena setiap satu lingkaran penuh pengulangan pemakanannya lebih sedikit. Adapun rumus dari putaran spindel adalah ; S= (1000 x Vs)/(π x d) satuannya rpm dengan : d = diameter alat potong, satuanya mm. Vs = kecepatan potong, satuannya m/menit. Mencari n juga dapat menggunakan tabel. Rumus di atas biasanya digunakan untuk menghitung putaran spindel teoritisnya. Namun pada praktikum kali ini, kami menggunakan putaran spindel aktual sebesar 700 rpm karena alat CNC TU-2A pada laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya tidak memungkinkan untuk berputar pada putaran spindel teoritisnya. Menurut teoritisnya seharusnya besarnya putaran spindel yaitu 1200 rpm. Tetapi dengan putaran spindel aktualnya tersebut tidak berpengaruh terhadap hasil benda kerja karena putaran spindel aktual masih dibawah putaran spindel teoritisnya yang dianjurkan untuk bahan benda kerja aluminium dengan kecepatan potong standar.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

2. Kuat arus a. Pengkasaran

: 0,4 A

b. Grooving

: 0,6 A

c. Penguliran

: 0,9 A

Pada saat pemakanan lurus dengan pahat kanan, arus yang digunakan adalah 0,4 A lebih kecil grooving dan penguliran. Hal ini disebabkan oleh pada pemakanan lurus motor hanya makan lurus saja dan tidak terlalu dalam, sehingga pembebanan motor lebih kecil dan arus yang ditimbulkan juga jauh lebih kecil. Pada grooving diperlukan arus 0,4 A, lebih besar dari pengkasaran karena kedalaman saat grooving lebih besar sehingga diperlukan arus yang lebih besar pula Pada penguliran, diperlukan arus 0,9 A, lebih besar dari pengkasaran serta grooving. Hal ini disebabkan oleh pada penguliran

, sehingga

pembebanan motor lebih besar dan arus yang ditimbulkan juga jauh lebih besar. 3. Depth of cut Pada saat proses permesinan TU CNC–2A, depth of cut yang digunakan adalah 0,5 mm. Kedalaman ini digunakan agar beban dari mesin tidak terlalu besar, hal ini dihubungkan dari rumus:

Dimana

adalah gaya pemotongan, yang didapat dari hasil perkalian

konstanta bahan (K), depth of cut (t’) dan feed motion (s) pangkat konstanta eksponen (m). Ketika nilai K, s, dan m dianggap konstan, maka jika nilai depth of cut naik atau turun maka nilai gaya yang dihasilkan akan berbanding lurus dengan nilai t’. Jika nilai gaya pemotongan naik, maka daya dari mesin akan naik, yang didapat secara teoritis melalui rumus :

Dimana Nc adalah daya dari mesin, yang hasilnya berbanding lurus dengan nilai Pz dan kecepatan putaran spindle (v) dianggap konstan. Maka pembebanan terjadi pada mesin, dan secara otomatis akan berimbas pada pahat, yaitu pahat yang digunakan akan semakin cepat aus jika depth of cut


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

semakin besar, namun apabila depth of cut kecil maka pahat akan semakin awet. 4. Kecepatan pemotongan Bila kita menggunakan kecepatan pemotongan yang tinggi maka akan dihasilkan benda kerja yang kasar, karena pergerakan pergeseran pahat yang cepat sehingga ada bagian yang tidak termakan sempurna, hal inilah yang menyebabkan hasil benda kerja yang besar. Bila kecepatan pemotongan rendah maka akan menghasilkan benda kerja yang halus karena pergeseran pahat pelan sehingga benda kerja termakan sempurna. Secara teoritis, kecepatan pemotongan untuk pahat kanan sebesar 90,43 m / menit dan secara aktual sebesar 50,75 m / menit. Kecepatan pemotongan aktual lebih kecil daripada kecepatan pemotongan teoritisnya karena putaran spindel aktualnya yang dibuat 700 rpm. Vs= (π x d x n)/1000 satuannya m/min dengan : d = diameter alat potong, satuanya mm. S = putaran spindle utama / alat potong, satuannya rpm. 5. Kecepatan asutan Sama halnya dengan kecepatan pemotongan, jika menggunakan kecepatan asutan tinggi maka akan menghasilkan benda kerja yang kasar begitu pula juga sebaliknya jika kcepatan asutannya rendah maka benda kerjanya halus. Secara aktual kecepatan asutan aktual berbeda dengan teoritisnya, misal untuk pahat kanan secara teoritis kecepatan asutannya sebesar 0,0714 mm / putaran dan teoritisnya sebesar 0,0416 mm / putaran.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1

Kesimpulan 1. Pada proses pengerjaan benda kerja menggunakan 3 pahat yaitu pahat kanan, pahat grooving, dan pahat ulir 2. Faktor yang mempengaruhi parameter selama proses permesinan.  Jenis pahat  Bahan benda kerja  Bentuk dan dimensi benda kerja  Spesifikasi mesin 3. Parameter –parameter yang didapat selama proses permesinan  Bahan

: Aluminium (Al)

 Depth of cut

: 0,5 mm

 Feed motion

: 50 mm/min

 Putaran spindle

: 700 rpm

 Arus pengkasaran

: 0,4 Ampere

 Arus groving

: 0,6 Ampere

 Arus penguliran

: 0,9 Ampere

4. Pengeplotan dilakukan dengan tujuan apakah terlihat adanya kesalahan pada manuskrip yang menyebabkan tidak kesesuaian dengan perencanaan awal. 5. Dry run dilakukan untuk memastikan apakah tidak ada masalah dengan program yang dibuat. 6. Lama tidaknya waktu dalam proses permesinan dipengaruhi oleh beberapa faktor. Diantaranya adalah jumlah sumbu yang digerakkan oleh mesin, semakin banyak sumbu yang digerakkan oleh mesin, maka semakin lama waktu permesinannnya demikian juga sebaliknya. Selain itu, kecepatan pemakanan juga berpengaruh terhadap waktu permesinan, semakin cepat kecepatan pemakanannya, maka semakin cepat pula waktu permesinannya demikian juga sebaliknya. 7. Pada bagian analisa bentuk dan dimensi terdapat perbedaan antara hasil eksekusi dengan ukuran pada gambar karena adanya geram, kurang presisinya


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

penyetingan pahat dan titik nol benda kerja. Selain itu terjadinya cacat disebabkan pahat yang digunakan kurang baik kondisinya. 8. Pada parameter permesinan, semakin cepat putaran spindle maka benda kerja yang dihasilkan semakin halus sedangkan putaran spindel yang lambat akan menghasilkan benda kerja yang kasar. Arus yang dihasilkan oleh mesin bergantung pada proses kerjanya, semakin berat proses kerjanya maka arusnya semakin besar demikian pula sebaliknya. Selain itu, semakin dalam depth of cut, maka pembebanan mesin akan bertambah sehingga pahat cepat aus. Kecepatan asutan juga berpengaruh karena bila kita menggunakan kecepatan asutan yang tinggi maka akan dihasilkan benda kerja yang kasar, apabilka kecepatan asutan rendah maka akan menghasilkan benda kerja yang halus. 6.2

Saran 1. Diperlukan ketelitian pada saat setting pahat dan benda kerja agar hasil yang didapat sesuai dengan bentuk yang direncanakan. 2. Diperlukan ketelitian dalam memasukan manuskrip karena akan berpengaruh terhadap waktu yang dibentukkan dan hasil benda. 3. Dibutuhkan penguasaan program dan mesin yang memadai agar dapat mempersingkat untuk proses pengerjaan. 4. Diharapkan laboratorium mengadakan training tentang CAD/CAM diluar jadwal praktikum. 5. Praktikan seharusnya benar-benar menguasai tentang pengoprasian dan cara pembuatan manuscript sebelum melakukan praktikum.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Sejarah dan Perkembangan Mesin - Mesin CNC 3A Tahun 1952 adalah awal penggunaan mesin perkakas yang dikendalikan dengan program yang dikenal dengan NC (Numerically Controlled). Dimulai di Amerika Serikat oleh John Pearson dan Massachusset Institute of Technology yang bekerja untuk US Air Force pada tahun 1970 merupakan era baru dalam perkembangan mesin NC tersebut. Seiring dengan perkembangan teknologi semikonduktor/mikroprosesor, maka berkembang pula sistem kendali/kontrol yang diterapkan. Selanjutnya terciptalah sistem kendali yang berbasis komputer yang kemudian dikenal dengan nama mesin CNC (Computerized Numerically Controlled Machine). Berbeda dengan pendahulunya, pada mesin-mesin CNC ini telah digunakan mikroprosesor yang dapat mengakses data jauh lebih banyak dan lebih cepat. Perkembangan selanjutnya dikenal mesin-mesin DNC (Direct Numerically Controlled) dan ANC (Adaptive Numerically Controlled) yang lebih canggih dan terintegrasi untuk produksi massal pada indusrtri-industri besar. Pada awal perkembangannya, mesin-mesin CNC merupakan mesin yang tergolong langka dan sangat mahal harganya, akan tetapi saat ini penggunaan mesin-mesin CNC di industri manufaktur cenderung semakin meluas. Hal ini dikarenakan: 

Tuntutan kualitas produksi



Tuntutan produktivitas



Harga mesin yang semakin murah Sama halnya dengan mesin perkakas konvensional, banyak ragam mesin

CNC sesuai dengan fungsi serta proses permesinan yang dilaksanakan antara lain: 1. Mesin Bubut (Turning) 2. Mesin Frais (Milling) 3. Mesin Cutter (Boring) 4. Mesin Bor (Drilling) 5. Mesin Gerinda (Grinding) dsb


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Dewasa ini telah banyak pabrik pembuat mesin yang mengeluarkan produk mesin CNC dengan berbagai merek misalnya: 1. EMCO (Austria) 2. SIEMEN, FANUC PFAUTER (Jerman) 3. MIKRON RISCHKA CSEPEL (Hungaria) 4. TOYODA MITSUBISHI NISSINBHO (Jepang) 5. CELTIC (Belgia) dsb Bahkan Indonesia pun sudah merintis pembuatan mesin CNC, hasil kerjasama antara PT. PINDAD dan FANUC. Produknya adalah mesin CNC dengan merek dagang FANUC.

1.2

Tahap Perencanaan Proses Pemesinan Konsep pemesinan untuk memproduksi suatu benda kerja dengan menggunakan perkakas CNC 3A membutuhkan perencanaan proses pemesinan, diantaranya : 1. Gambar teknik yang mencantumkan geometri secara detail Dalam proses pemesinan suatu benda kerja, terlebih dahulu kita harus menggambar produk yang diinginkan dengan mencantumkan geometri secara detail. Hal ini akan membantu kita dalam menentukan pemrograman CNCnya. Gambar teknik tersebut dapat berupa gambar manual atau menggunakan softwarekomputer. 2. Spesifikasi pahat dan jenis benda kerja Jenis benda kerja yang digunakan adalah alumunium, dan pahat-pahat CNC 3A ada beberapa macam seperti pahat sisi kanan, pahat sisi kiri, pahat netral, pahat grooving. 3. Pemilihan parameter pemotongan Parameter yang akan digunakan adalah dept of cut (kedalaman pemotongan) kecepatan pemotongan, dan kecepatan asutan. 4. Perencanaan urutan proses pemesinan Urutan proses pemesinan yang akan dilakukan setelah menyiapkan benda kerja adalah yang pertama yaitu operasi kaset untuk menyiapkan program ke memori kemudian pengeplotan untuk mengetahui gerak pahat apakah sudah sesuai dengan gambar yang direncanakan, kemudian menyeting pahat untuk LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

mengetahui kedudukan pahat. Lalu proses dry run untuk mengetahui apakah gerakan pahat sudah aman atau belum. 1. Pembuatan program komputer atau data NC. Sebelum kita melakukan proses pemesinan dengan CNC 3A terlebih dahulu kita membuat program komputernya atau yang disebut sebagai manuscript. Manuscript ini terdiri dari kode-kode huruf angka dan simbol yang akan diterjemahkan oleh sebuah perangkat komputer yang disebut machine control unitmenjadi bentuk gerakan persumbuan sesuai dengan perintah program yang telah dibuat. 2. Pelaksanaan proses pemesinan Setelah menulis manuscript dan melakukan urutan proses pemesinan yang sudah direncanakan sebelumnya, kita dapat mengeksekusi atau menjalankan program. 3. Pengukuran kualitas produk Setelah proses pemesinan berakhir dan terbentuknya produk, kita harus melakukan pengukuran kualitas produk tersebut dalam segi dimensi maupun kecacatan tersebut.

1.3

Manfaat Penggunaan Mesin CNC 3A Dibandingkan dengan mesin perkakas konvensional yang digerakkan secara manual semi otomatis maka mesin CNC mempunyai beberapa kelebihan seacar umum, antara lain :  Teliti (Accurate) Mesin CNC memilik ketelitian sampai 0,01mm sedangkan mesin milling konvensional memiliki ketelitian 0,1mm.  Cepat (Productive) Mesin Milling CNC mampu memproduksi banyak dengan waktu singkat karena hanya sekali membuat program dapat menghasilkan banyak produk.  Luwes (Flexibility) Dapat mengerjakan berbagai bentuk benda kerja.  Tepat (Precision) Benda kerja yang dihasilkan mesin milling CNC dimensinya mendekati dengan desain dari pada konvensional. LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Kegunaan dari mesin CNC TU 3A sama dengan mesin milling, yaitu digunakan untuk membuat alur, lubang, roda gigi, meratakan permukaan dan sebagainya. Tetapi dengan menggunakan mesin CNC TU - 3A kita mendapat keuntungan diantaranya : 1. Kemampuan mengulang Pada saat membuat benda kerja,mesin CNC ini mampu mengulangi membuat beberapa benda dengan bentuk yang sama persis dengan aslinya. 2. Keserbagunaan Mesin CNC dapat digunakan untuk berbagai bentuk pengerjaan atau bermacam-macamkontur sesuai dengan kebutuhan. 3. Kemampuan kerja Mesin CNC dapat memproduksi benda kerja secara terus menerus dengan hasil yang baik, sehingga dapat meningkatkan produktivitas pengerjaan.

1.4 Tujuan praktikum Praktikum CNC ini diadakan guna menunjang teori yang telah / sedang diberikan pada mata kuliah mesin perkakas CNC secara umum. Tujuan utama praktikum ini adalah : 1. Untuk mengenal mesin CNC dan mengetahui bagaimana cara menggunakan atau mongoperasikan mesin milling TU 3A (untuk 3 sumbu) serta sifat – sifatnya. 2. Untuk memperoleh pengalaman dalam hal : a) Persiapan proses permesinan b) Pelaksanaan proses permesinan c) Kontrol kualitas dari produk yang dihasilkan 3. Mampu membuat program mesin CNC untuk pembuatan geometri suatu komponen. 4. Mengetahui simulasi gerakan pahat dengan atau tanpa bantuan plotter. 5. Melatih praktikan menganalisa proses pelaksanaan produksi suatu komponen.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06 BAB II DASAR TEORI

2.1 Bagian – bagian Utama dan Spesifikasi Mesin Mesin CNC TU - 3A adalah salah satu mesin perkakas dengan teknik pengerjaan secara otomatis yang dikontrol dengan computer, yaitu intruksi numerical yang dinyatakan dalam suatu program.

Gambar 2.1Mesin Milling CNC TU – 3A Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya Spesifikasi Mesin CNC TU – 3A 

Merk

: Emco (Austria)



Jenis

: Milling / Frais



Model

: TU CNC 3A



Spindel utama

: - Putaran

: 50 - 320 rpm

- Daya Input

: 500 W

- Daya Output

: 300 W



Jumlah pahat

: 5 buah



Gerakan pahat

: - jarak sumbu x = 0-99,99 mm - jarak sumbu y = 0-199,99 mm - jarak sumbu z = 0-199,99 mm - Feed

= 2-499 mm/min = 2 -199 mm/min

-Feed Overite = PU : 0 -120 % = TU : 30 – 40 % 

Ketelitian

: 0,01 mm LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

1. Bagian Mekanik a. Motor Utama Fungsi dari motor utama adalah untuk menggerakkan spindel sehingga chuck ikut berputar. Motor ini adalah motor jenis DC dengan kecepatan putaran bervariasi. Identifikasi dari motor ini adalah sebagai berikut : 

Panjang Putaran

= 50 – 300 putaran / menit



Tenaga

= 500 W

Gambar 2.2 Motor Utama Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya b. Eretan Eretan adalah penggerak jalannya mesin 3 aksis yang memiliki dua fugsi gerakkan kerja yaitu pada posisi vertikal dan posisi horizontal yang masingmasing dibagi tiga bagian pergerakan.

Gambar 2.3 Eretan Sumber: Widarto, 2008, Teknik Pemesinan, Jakarta, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan c. Step Motor Step motor adalah motor penggerak eretan, terdapat 2 step motor. Satu step motor untuk penggerak sumbu x dan y dan satu step motor untuk penggerak sumbu z. Identifikasi dari step motor ini adalah: 

Jumlah 1 putaran 72 langkah LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06



Momen putaran 0,5 Nm



Kecepatan gerak Variabel Gerakan cepat maksimum

= 100 mm/menit

Gerakan pengoperasian program

= 2 – 499 mm/menit

Gambar 2.4 Step Motor Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya d. Rumah Alat Potong Digunakan untuk menjepit penjepit alat potong (tool holder) pada waktu proses pengerjaan benda kerja. Adapun sumber putaran dihasilkan dan putaran utama yang mempunyai kecepatan putaran antara 50 – 500 putaran/menit. Pada mesin milling CNC TU-3A ini hanya memungkinkan menjepit alat potong untuk proses pengerjaan dengan layanan mesin CNC.

Gambar 2.5 Rumah Alat Potong Sumber: Lab CNC universitas Diponegoro


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

e. Ragum Ragum berfungsi untuk menjepit benda kerja pada saat proses pengerjaan. Ragum pada mesin ini dioperasikan secara manual. Terdapat tiga jenis ragum antara lain: 1. Bench Vise Ragum yang bergerak pada bagian belakang.

Gambar 2.6 Bench Vise Sumber: http://daviddarling.info

2. Parallel Vise Ragum dimana bagian yang bergerak adalah bagian depan.

Gambar 2.7 Parallel Vise Sumber: http://ridgid.com


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

3. Universal Vise Ragum dimana bagian yang bergerak adalah bagian depan dan bagian belakang.

Gambar 2.8 Universal Vise Sumber: http://qrbiz.com

f. Alat Potong / Pahat Alat potong yang digunakan untuk membentuk benda kerja dengan cara mengkikis benda kerja. Jenis pahat ada bermacam – macam tergantung penggunannya.

Gambar 2.9 Pahat Sumber: http://yohan46.blogspot.com/2012/04/mesin-penggurdi.html g. Meja Mesin (Sliding Bed) Meja mesin berfungsi sebagai papan luncur gerakan sketsa mesin.Meja mesin terletak di atas eretan, sehingga meja mesin digerakkan oleh eretan. Kebersihan harus tetap dijaga karena kerusakkan dari permukaan meja akan mempengaruhi hasil plotter. LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.10 Meja mesin Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 2.

Bagian Pengendali Kontrol Bagian kontrol yang merupakan box control tulisan mesin yang berisi tombol – tombol dan sakelar yang dilengkapi motor.Adapun pengendali sistemkontrol tersebut adalah sebagai berikut.

Gambar 2.11 Kontrol Panel CNC TU – 3A Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya. 1.

Sakelar Utama Sebagai pintu masuk aliran listrik ke kontrol pengendali (sakelar pada posisi 1 mesin ON, sakelar pada posisi 0 mesin OFF).

Gambar 2.12 Sakelar Utama Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

2. Lampu Kontrol Sakelar Utama Sebagai indikator sumbu utama.

Gambar 2.13 Lampu Kontrol Sakelar Utama Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya. 3. Tombol Darurat Untuk memutus aliran listrik ke mesin, digunakan juga jika terjadi kesalahan program.

Gambar 2.14 Tombol Darurat Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf 4. Sakelar Sumbu Utama Sakelar yang digunakan untuk memutar / menjalankan sumbu utama.Jika sakelar menunjuk ke CNC, maka mesin bergerak otomatis.Jika menunjuk ke 1, maka mesin bergerak manual.

Gambar 2.15 Sakelar Sumbu Utama Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 5. Pengatur Kecepatan Sumbu Utama Sebagai Pengatur kecepatan putar alat potong pada sumbu utama. Kecepatan putarnya antara 300 – 2000 putaran / menit. Perbedaan antara pengatur kecepatan pada CNC TU – 2A dan CNC TU – 3A adalah: 

Pada CNC TU – 2A, pengatur kecepatannya terdapat indikator presentase kecepatannya.



Pada CNC TU – 3A, pada pengatur kecepatannya hanya terdapat angka – angka dari kecepatannya. LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.16 Pengatur Kecepatan Sumbu Utama Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 6. Amperemeter Menunjukkan pemakaian arus aktual dari motor penggerak alat potong mesin milling CNC TU-3A. Arus maksimum yang digunakan pada motor penggerak adalah 4A.

Gambar 2.17 Amperemeter Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf 7. Tombol Aktif Pelayan Manual Sebagai pengatur untuk menambah dan mengurangi posisi X+; X-; Z pada pelayanan manual.

Gambar 2.18 Tombol Aktif Pelayan Manual Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 8. Tombol Gerakan Cepat Menggerakkan pahat ke arah x,y,z secra manual dengan cepat.

Gambar 2.19 Tombol Gerakan Cepat Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf

9. Tombol Pengatur Kecepatan Asutan Sebagai pengatur kecepatan asutan hanya digunakkan pada pengoperasian manual.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Gambar 2.20 Tombol Pengatur Kecepatan Asutan Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Unveritas Brawijaya 10. Tombol Matrik / Inchi Untuk mengatur satuan atau memilih satuan yang digunakkan dalam program.

Gambar 2.21 Tombol Matrik / Inchi Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf 11. Indikator Jalannya Proses Sebagai display atau tampilan yang menunjukkan jalannya proses.

Gambar 2.22 Indikator Jalannya Proses Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 12. Lampu Kontrol Pelayanan Manual Lampu indikator pergerakan pahat ke arah sumbu x,y,z secara manual.

Gambar 2.23 Lampu Indikator Pelayanan Manual Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya 13. Tombol Pelayan Manual / CNC Sebagai menu pilihan untuk memilih pelayanan CNC/manual

Gambar 2.24 Tombol Pelayan Manual / CNC Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

14. Tombol Hapus Untuk menghapus data yang salah.

Gambar 2.25 Tombol Hapus Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf 15. Tombol Pemindah Sajian Untuk memindahkan kursor dalam penulisan program.

Gambar 2.26 Tombol Pemindah Sajian Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf 16. Tombol Memori Untuk menyimpan data/program yang di ketik/di masukkan

Gambar 2.27 Tombol Memori Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf 17. Tombol Miss Cleaner Untuk mengecek kesalahan program.

Gambar 2.28 Tombol Miss Cleaner Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf

18. Tombol REV Untuk memindah kursor kembali ke nomor blok program sebelumnya.

Gambar 2.29 Tombol REV Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

19. Tombol FWD Untuk memindah kursor menuju ke nomor blok program berikutnya.

Gambar 2.30 Tombol FWD Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf 20. Tombol START Untuk mengeksekusi program secara keseluruhan.

Gambar 2.31 Tombol START Sumber: Teknik Pemesinan Jilid 2.pdf 2.2 Prinsip Kerja Mesin CNC – 3A Prinsip kerja mesin CNC TU – 3A adalah meja bergerak melintang dan horizontal, sedangkan pisau / pahat berputar. Untuk arah gerak persumbuan tersebut diberi lambang persumbuan sebagai berikut:

Gambar 2.32 Skema Pergerakan Koordinat Mesin CNC TU–3A Sumber: Widarto, 2008, Teknik Pemesinan, Jakarta, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

a)

Sumbu x untuk arah gerakan horizontal Untuk sumbu x, arah positif tejadi bila gerakan pahat menuju arah kanan, sedangkan arah negatif adalah arah gerakan pahat menuju arah kiri. Jarak sumbu x adalah 0 – 199 mm.

b) Sumbu y untuk arah gerakan melintang Untuk sumbu y, gerakan positif seandainya pahat bergerak mendekati kita dan negatif jika pahat bergerak menjahui kita. Jarak sumbu y adalah 0 – 199 mm. LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC c)

KELOMPOK 06

Sumbu z untuk arah gerakan vertikal Kedudukan sumbu yang satu dengan lainnya tegak lurus, untuk sumbu z, arah positif adalah arah dimana gerakan pahat menuju ke atas, sedangkan arah negatif adalah arah gerakan pahat ke bawah. Jarak sumbu z adalah 0 – 199 mm.

2.3 Sistem Koordinat Mesin CNC TU – 3A Secara umum, cara mengoperasikan mesin CNC dengan cara memasukkan perintah numerik melalaui tombol-tombol yang tersedia pada panel instrument di tiap - tiap mesin. Setiap jenis mesin CNC mempunyai karakteristik tersendiri sesuai dengan pabrik yang membuat mesin tersebut. Namun demikian secara garis besar dari karakteristik cara mengoperasikan mesin CNC dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu : a)

Sistem Absolut Pada sistem ini titik awal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan adalah menetapkan titik referensi yang berlaku tetap selama proses operasi mesin berlangsung. Untuk mesin bubut, titik referensinya diletakkan pada sumbu (pusat) benda kerja yang akan dikerjakan pada bagian ujung. Sedangkan pada mesin frais, titik referensinya diletakkan pada pertemuan antara dua sisi pada benda kerja yang akan dikerjakan.

D 3

B

A(0,0)

C

1

4

Keterangan: Misalnya bor berada pada titik awal di B kemudian bergerak menuju titik C. selanjutnya bor ingin bergerak menuju titik D maka titik acuannya dari titik B. LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

b) Sistem Incremental Pada sistem ini titik awal penempatan yang digunakan sebagai acuan adalah selalu berpindah sesuai dengan titik actual yang dinyatakan terakhir. Untuk mesin bubut maupun mesin frais diberlakukan cara yang sama. Setiap kali suatu gerakan pada proses pengerjaan benda kerja berakhir, maka titik akhir dari gerakan alat potong itu dianggap sebagai titik awal gerakan alat potong pada tahap berikutnya.

C 3

A

0

B

1

4

Keterangan: Misalnya bor berada pada titik awal di A kemudian bergerak menuju titik B. Selanjutnya bor ingin bergerak menuju titik C maka titik acuannya dari titik B. Karena titik terakhir bor menjadi titik acuan awal.

2.4 Perintah-Perintah Pemrograman Fungsi G (G-kode),format blok G (going) adalah perintah dasar untuk menggerakkan pahat. G00

: Gerakan cepat V: N3/G00/X±5/Y±4/Z±5 H: N3/G00/X±4/Y±5/Z±5

G01

: Interpolasi lurus V: N3/G01/X±5/Y±4/Z±5/F3 H: N3/G01/X±4/Y±5/Z±5/F3

G02

: Interpolasi melingkar searah jarum jam

Kuadran: LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

V: N3/G02/X/±5/Y±4/Z±5/F3 H: N3/G02/X/±4/Y±5/Z±5/F3 N3/M99/J2/K2 (lingkaran sebagian) G03

: Interpolasi melingkar berlawanan arah jarum jam

Kuadran; V: N3/ G02/G03 /X±5/Y±4/Z±5/F3 H: N3/ G02/G03 /X±4/Y±5/Z±5/F3 N3/M99/J2/K2(lingkaran sebagian) G04

: Lamanya tinggal diam N3/G04/X5

G21

: Blok kosong N3/G21

G25

: Memanggil sub. program N3/G25/L(F)3

G27

: Instruksi melompat N3/G27/L(F)3

G40

: Komensasi radius pisau hapus N3/G40

G45

: Penambahan radius pisau N3/G45

G46

: Pengurangan radius pisau N3/G46

G47

: Penambahan radius pisau 2 kali N3/G47

G48

: Pengurangan radius pisau 2 kali N3/G48

G64

: Motor asutan tanpa arus (Fungsi penyetelan) N3/G64

G65

: Pelayanan pita magnet (Fungsi penyetelan) N3/G65

G66

: Pelaksanaan antar aparat dengan RS 232 N3/G66

G72

: Siklus pengefraisan kantong V: N3/G72/X±5/Y±4/Z±5/F3 LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

H: N3/G72/X±4/Y±5 G73

: Siklus pemutusan tatal N3/G73/Z±5/F3

G74

: Siklus penguliran (jalan kiri) N3/G74/K3/Z±5/F3

G81

: Siklus pemboran tetap N3/G81/Z±5/F3

G82

: Siklus pemboran tetap dengan tinggal diam N3/G82Z±5/F3

G83

: Siklus pemboran tetap dengan pembuangan total N3/G83Z±5/F3

G84 : Siklus penguliran N3/G84/K3/Z±5/F3 G85

: Siklus mereamer tetap N3/G85/Z±5/F3

G89

: Siklus mereamer tetap dengan tinggal diam N3/G89/Z±5/F3

G90

: Pemrograman nilai absolut N3/G90

G91

: Pemrograman nilai inkremental N3/G91

G92

: Penggeseran titik referensi V: N3/G92/X±5/Y±4/Z±5 H : N3/G92/X±4/Y±5/Z±5

V= vertikal/tegak H=Horizontal/mendatar

Fungsi M, Format blok M (Miscellaneous) adalah fungsi pembantu untuk mengontrol on/off function yang ada pada mesin serta membantu melengkapi perintah dengan menggunakan G code. M00

: Diam N3/M00 LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC M03

KELOMPOK 06

: Spindle frais hidup, searah jarum jam N3/M03

M05

: Spindle frais mati N3/M05

M06

: Penggeseran alat, radius pisau frais masuk N3/M06/D5/S4/Z±5/T3

M17

: Kembali ke program pokok N3/M17

M08 M09 

M20

Hubungan keluar

M21

N3/M2

M22 M23

M26

: Hubungan Keluar - impuls N3/M26/H3

M30

: Program berakhir N3/M30

M98

: Kompensasi kocak/kelonggaran otomatis N3/M98/X3/Y32/Z3

M99

: Parameter dari interpolasi melingkar (dalam hubungan dengan

G02/G03) N3/M99/J3/K3 Tanda – tanda Alarm A00

: Salah kode G/M

A01

: Salah Radius/M99

A02

: Salah nilai z

A03

: Salah nilai F

A05

: Tidak ada kode M30

A06

: Tidak ada kode M03

A07

: Tidak ada arti

A08

: Pita habis pada penyimpanan kaset LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

A09

: Program tidak ditemukan

A10

: Pita kaset dalam pengamanan

A11

: Salah Pemuatan

A12

: Salah pengecekan

A13

: Penyetelan inchi/mm dengan memori program penuh

A14

: Salah posisi kepala frais/penambahan jalan dengan

LOAD

/M atau /M A15

: Salah nilai Y

A16

: Tidak ada nilai radius pisau frais

A17

: Salah sub. program

A18

: Jalannya kompensasi radius pisau frais lebih kecil dari nol

Kombinasi tombol

1

+

: menyisipkan 1 baris blok program

+

: menghapus 1 baris blok program

+

: kembali ke program awal

+

: eksekusi program berhenti sementara

+

: menghapus program keseluruhan

+

: menghapus alarm

+

: pengecekan program selain dengan M


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

2.4 Penentuan Parameter Permesinan Mendapatkan asutan dan dalamnya pemotongan

Gambar 2.33 Grafik pengefraisan Sumber : Buku panduan praktikum CNC programing Contoh pembacaan grafik : Diketahui: diameter pisau freish di 20mm harga t: 2,5cm Potongkan harga t ke kanan hingga memotong garis d=20mm, kemudian tarik ke bawah hingga mendapat harga feed 70mm/menit.

Pemboran

Gambar 2.34 Grafik Pemboran Sumber : Buku Panduan Praktikum CNC Programing


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Contoh pembacaan grafik: Diketahui: bahan aluminium d: 9 mm tarik dari nilai diameter ke kenan dan potongkan dengan garis aluminium, maka akan menemukan harga F= 150mm/menit.

Mendapatkan kecepatan putaran

Gambar 2.35 Grafik Kecepatan (Putar)-Kecepatan Potong Asutan Sumber: Buku Panduan Praktikum CNC Progamming

Contoh pembacaan grafik: Diketahui: d: 20mm (diameter pisau frais) Vs: 25mm/menit Potongkanlah garis diameter dengan Vs tarik ke kiri dan akan menemukan v= 400 rpm.



KELOMPOK 06

Macam-macam Pahat CNC 3A 1. End Mill adalah jenis tool yang digunakan untuk proses milling kasar dan akhir.

Gambar 2.36 End Mill Sumber : Jonathan.fab.cba.mit.edu 2. Ball nose Mill adalah jenis tool yang nilai corner radius selalu setengah dari nilai diameter.

Gambar 2.37 Ball Nose Mill Sumber : www.hiwtc.com 3. Dovetail Mill adalah jenis tool yang digunakan untuk permesinan slot bentuk ekor merpati.

Gambar 2.38 Dovetail Mill Sumber : medesign.seas.upenn.edu 4. Face Mill adalah jenis tool yang digunakan untuk milling permukaan.

Gambar 2.39 Face cutter Sumber : en.wikipedia.org (2012)


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

5. Lollipop Mill adalah jenis tool yang digunakan dalam operasi 5-axis simultan.

Gambar 2.40 Lollipop Mill Sumber : Wikipedia.alliance.seas.upenn.edu

6. Thread Mill adalah jenis tool yang digunakan untuk membuat ulir dalam atau luar.

Gambar 2.41 Thread Mills Sumber : www.emuge.com 7. Reamer adalah jenis tool yang digunakan untuk membuat lubang presisi.

Gambar 2.42 Reamer Sumber : Walter.www.grinding.com


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06 BAB III METODE PRAKTIKUM

3.3 Persiapan Praktikum Sebelum praktikum, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dan disiapkan agar pelaksanaanya berjalan lancar : 1. Menyiapkan manuskrip program dan program harus sudah benar agar pada saat pengetikan program tidak memakan waktu yang lama. 2. Menyiapkan alat bantu berupa alat tulis, kalkulator, dll. 3. Menyiapkan kaset untuk menyimpan program 4. Menyiapkan benda kerja. 5. Memeriksa kondisi mesin CNC. 6. Menyiapkan jangka sorong.

3.4 Operasi Kaset dan Pelayanan RS-232 Operasi kaset berfungsi untuk menyiapkan program ke memori atau pita magnetic. d. Memformat kaset H/C

1.

Pilih operasi ke CNC, tekan

2.

Masukkan kaset pada box untuk diformat

3.

CNC mode

4.

Tombol

5.

Tekan

6.

Tekan 6

7.

Tekan

8.

Tunggu 10 detik

9.

Tekan

ditekan DEL 5 +

INP

INP DEL

+

REV

e. Menyimpan program 1.

Kaset dimasukkan

2.

CNC mode

3.

Tombol

DEL

ditekan LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

4.

Tekan

5.

Tekan FWD

6.

Tekan

7.


8.

Tekan

6

5

INP

INP

f. Memanggil program 1.

Kaset dimasukkan

2.

CNC mode

3.

Tekan

4.

Tekan

5.

Tekan 6

6.

Tekan

7.


8.

Tekan

DEL 5

INP

INP

INP

Pelayanan RS-232 d. Proses dikomputer. 7. Masukkan kaset. 8. Hubungkan kabel Rs-232 antara CPU dan mesin CNC yang akan digunakan. 9. Nyalakan komputer/CNC. 10.

Ketik “DIR”.

11.

Ketik “SER IN”.

12.

Memberi nama program.

e. Proses di CNC. 6. CNC mode 7. Tekan 8. Tekan

DEL

9. Tekan 6

6

INP LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

10.

Tekan

KELOMPOK 06

FWD

f. Memanggil program. 7. Masukkan kaset. 8. Hubungkan kabel Rs-232 antara CPU dan mesin CNC yang akan digunakan. 9. Nyalakan komputer/CNC. 10.

Ketik “DIR”.

11.

Pilih jenis program.

12.

Ketik “SER OUT”.

3.3 Pengeplotan Pengeplotan berfungsi untuk mengetahui apakah gerakan pahat atau pemotongan sudah sesuai dengan gambar yang direncanakan. Langkah – langkah pengeplotan: 13. Catat waktu mulai 14. Pilih operasi ke manual, tekan H/C 15. Gerakan tool turret keposisi pada pemasangan plotter untuk eksekusi program 16. Pasang tangkai plotter dan atur posisi pena serta kertas 17. Tempelkan atau posisikan plotter pada saat start point 18. Pilih CNC mode, ganti feed menjadi >200 19. Panggil program dari kaset 20. Atur putaran spindle 21. Mulailah eksekusi program dengan plotter, tekan Start 22. Lakukan pengeplotan hingga selesai 23. Catat waktu mulai 24. Konsultasikan hasilnya dengan asisten



KELOMPOK 06

Setting Pahat dan Benda Kerja 

Setting pahat pada mesin CNC TU-3A meliputi dua langkah, yaitu setting manual dan Tool offset  Setting pahat manual : setting ini adalah pemasangan pahat pada rumah alat potong  Tool offset : pengambilan data kompensasi pahat, setting ini bertujuan untuk mencari nilai kompensasi pahat terhadap benda kerja dimana nantinya nilai kompensasi ini juga berfungsi unutk menggeser pahat berikutnya yang akan dipakai dalam proses permesinan CNC TU-3A Langkah-langkahnya: 1. Monitor pada posisi Manual mode. 2. Pasang tool pertama pada rumah alat potong, jepit benda kerja pada ragum. 3. Pasang lagi pada axis z sampai diatas permukaan benda kerja, catat z … nya (harga dalam … nanti dimasukkan ke blok tool change M06 Z …) 4. Tool diganti dan dicatat lagi nilai Z nya.



Setting benda Kerja dilakukan untuk menentukan titik referensi dari permukaan benda kerja yang akan dikenai proses permesinan. Langkah-langkahnya: 1. Monitor pada posisi manual mode. 2. Tool adalah tool pertama dalam seluruh proses. 3. “Main Spindle Switch” di posisi I, Speed diatur. 4. Pahat disentuhkan pada permukaan benda kerja dalam arah x, tekan DEL lalu masukan radius pahat. 5. Pahat disentuhkan pada permukaan benda kerja dalam arah y, tekan DEL lalu masukan radius pahat. 6. Pahat disentuhkan pada permukaan benda kerja dalam arah z, tekan DEL. 7. Kembalikan “Main Spindle Switch” pada posisi 0. 8. Atur Xm, Ym, Zm pada manual mode dengan G92 X…,Y…,Z… dalam CNC mode. 9. Setting “Start Point Tool” selesai. LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013


KELOMPOK 06

Dry Run Proses ini dilakukan untuk melihat apakah gerakan pahat membahayakan atau

tidak. Hal ini dalam artian membahayakan bagi pahat itu sendiri ataupun ragum (pahat mengenai ragum). Perbedaan dengan plotter disini adalah ketika plotter menggunakan speed eksekusi dan pen plotter, maka pada dry run menggunakan pahat langsung dan speednya dirubah. Langkah-langkahnya: 1. Sebelum dilakukan simulasi program dan parameter telah dibetulkan (nilai F ke nilai pengeplotan, nilai z ke nilai awal). 2. CNC mode. 3. Kursor ke N00. 4. Benda kerja dilepas dari ragum. 5. “Main Spindle Switch” pada posisi CNC. 6. Klik tombol START. 7. Waktu dicatat. 3.6

Eksekusi Program Proses ini dilakukan setelah tahap pengeplotan dan dry run selesai dengan

menaruh pahat di rumah alat potong dan benda kerja diragum. Langkahnya sebagai berikut : 1. Benda kerja dipasang pada ragum, kemudian “Setting start point tool”. 2. CNC mode. 3. Kecepatan spindle diatur. 4. Arahkan kursor ke N00. 5.

“Main Spindle Switch” pada CNC.

6. Klik tombol START. 7. Waktu dicatat. 8. Selama operasi, tekan INP+FWD bersamaan jika terjadi gerakan pahat yang membahayakan.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06 BAB IV

PERHITUNGAN DAN PEMROGRAMAN

4.1

Gambar Benda Kerja (Terlampir)

4.2

Pahat Yang Digunakan Pada praktikum CNC TU-3A yang telah dilakukan, digunakan macam-macam pahat, yaitu: a. Pahat facing Ø 40 mm Pahat ini digunakan menghasilkan atau meratakan permukaan benda kerja.

Gambar 4.1 Pahat facing Ø 40 mm Sumber : Lab Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya

b. Pahat kantong Ø 6 mm Pahat kantong Ø 6 mm digunakan untuk mengebor dan membuat alur pada benda kerja.

Gambar 4.2 Pahat kantong Ø 6 mm Sumber : Lab Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

c. Pahat kantong Ø 4 mm Pahat kantong Ø 4 mm digunakan untuk mengebor dan membuat alur pada benda kerja.

Gambar 4.3 Pahat kantong Ø 4 mm Sumber : Lab Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya

4.3 Koordinat Lintasan Pahat Parameter lingkaran pada lintasan pahat ke-2

R = i = 26 j=0 Karena arah gerakan pahat dari titik A ke B sehingga pada saat menentukan koordinat i dan j pada M99, garis i segaris dengan b, maka panjang i sama dengan panjang a. a = jari-jari sama dengan 26 mm. Jadi i = 26 mm dan garis j berimpit dengan b, maka j = 0. LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Parameter lingkaran pada lintasan pahat ke-2

√ √ √

α = …? = 31,315970372 = 262 + 262 – 2.26.26 cos α 980,69 = 1352 – 1352 cos α Cos α = 0,2746 α = 74,05958289 θ = …? θ = 900 – α θ = 90o _ 74,05958289o θ = 15,94041711o i = …? i = 26 sin θ i = 26 sin 15,94041711o i = 7,14 mm LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

j = …? j = 26 cos θ j = 26 cos 15,94041711o j = 25 mm

4.4 Penentuan Parameter Pemotongan 1. Kecepatan Asutan a. Kecepatan Asutan Teoritis

Gambar 4.3Grafik penentuan kecepatan asutan Sumber : Buku petunjuk praktikum CNC programming

Kecepatan Asutan Prosedur : 1) Pilih parameter diameter pahat pada diagram

kedalaman

pemotongan asutan berupa garis miring 2) Tentukan Depth of cut pada sumbu vertical 3) Potongkan kedua garis dan tarik garis kebawah maka didapatkan kecepatan asutan


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Untuk pahat facing 40, t = 0,5 mm, F = 144 mm/menit Diameter (mm)

T (mm)

F (mm/menit)

40

t1 = 0,6

F1 =100

40

tx = 0,5

Fx = X

40

t2 = 0,3

F2 = 250

Dengan menggunakan metode interpolasi = = 0,1(x – 250) = 0,3(100 – x) 0,1x – 25 = 30 – 0,3x 0,4x = 55 x= x= 137,5 mm/min Untuk pahat facing 40 mm, pahat kantong  6 dan pahat kantong  4 mm tidak memungkinkan perhitungan karena keterbatasanya grafik penentuan kecepatan asutan akan tetapi jelas terlihat bahwa kecepatan yang digunakan jauh dibawah batas aman.

b. Kecepatan Asutan Aktual 

Asutan (f)

Dapat dicari dengan rumus :

F = Kecepatan Asutan (mm/min) n = Putaran / menit (rpm) f = Asutan (mm/putaran) a) Pahat facing d = 40 mm = = 0,0714 mm/min


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

b) Pahat kantong d = 6 mm 

Pada interpolasi lurus

= 0,0714 mm/min 

Pada interpolasi melingkar

= 0,428 mm/min

c) Pahat kantong d = 4 mm 

Pada interpolasi lurus

= 0,0714 mm/min 

Pada interpolasi melingkar

= 0,428 mm/min 2. Kecepatan potong a. Kecepatan potong teoritis

Gambar 4.4 Grafik Kecepatan Putar Spindle Sumber :Buku petunjuk praktikum CNC programming LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Kecepatan putaran spindle. a. Untuk pahat facing  40, Vs = 144 mm/menit Diameter (mm)

Vs (mm/menit)

Putaran

D1=50

144

n1 =900

Dx=40

144

nx = x

D2=30

144

n2 = 1500

Dengan menggunakan metode interpolasi

c. Untuk pahat kantong  4 mm, Vs=25mm/min Diameter (mm)

Vs (mm/menit)

Putaran

D1=4

25

n1 =2000

d. Untuk facing dengan pahat facing 40 mm, putaran spindle (rpm) = 700 Diameter (mm)

Vs (m/min)

Putaran Spindle (rpm)

D1 = 12

25

700

Dx = 40

x

700

D2 = 60

144

700

= = = LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

28(x – 144) = 20(25 – x) 28x – 4032 = 500 – 20x 48x = 4532 x

=

x

= 94,41 m/min

Untuk pahat facing dengan  40 mm putaran spindle (rpm) = 700 rpm tidak mungkin melakukan perhitungan karena terbatasnya grafik kecepatan putar yang digunakan jauh dibawah batas aman.

b. Kecepatan putar spindle Dapat dicari dengan rumus :

d = Diameter pahat n = putaran /menit

a) Pahat facing d = 40 mm = 87,92 m/min

b) Pahat kantong d = 6 mm = 13,188 m/min

c) Pahat kantong d = 4 mm = 8,792 m/min Putaran spindle (n) Untuk bahan benda kerja alumunium, kecepatan pemotongan dianjurkan konstan sehingga nilai putaran spindle (n) actual pahat adalah 700 rpm. 3. Pemboran pahat kantong Pengeboran dengan pahat kantong  4 mm, bahan alumunium LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

Diameter (mm)

Kecepatan Asutan

D1 = 6

Vs1 = 150

Untuk pahat kantong  6 mm tidak memungkinkan perhitungan karena keterbatasanya grafik penentuan pemboran yang jauh dibawah batas aman.

a. Pemboran pahat kantong actual Dapat dicari dengan rumus :

d = Diameter pahat n = putaran /menit Pahat kantong d = 6 mm = 13,188 m/min b.

Pemboran pahat kantong teoritis

Gambar 4.6 Grafik pemboran Sumber : buku petunjuk CNC programming

Prosedur : 1) Pilih diameter pahat grafik berupa sumbu vertical 2) Pilih bahan pahat LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06 3) Potongkan kedua garis dan tarik garis kebawah maka didapatkan kecepatan pemotongan

Pengeboran dengan pahat kantong  4 mm, bahan alumunium Diameter (mm)

Kecepatan Asutan

D1 = 5

Vs1 = 400

Dx = 4

Vsx = x

D2 = 2,5

Vs2 = 200

= = = 1(x – 200) = 1,5(400 – x) 1x – 200 = 600 – 1,5x 1x + 1,5 x = 600 + 200 2,5x = 800 x

=

x = 320 m/min Untuk pahat kantong  4 mm tidak memungkinkan perhitungan karena keterbatasanya grafik penentuan pemboran yang jauh dibawah batas aman.

c. Pemboran pahat kantong actual Dapat dicari dengan rumus :

d = Diameter pahat n = putaran /menit Pahat kantong d = 4 mm = 8,792 m/min


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

4.5 Program Manuscript (Terlampir)

4.6 Hasil Plotter (Terlampir)


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06 BAB V PEMBAHASAN

5.1 Analisa Waktu Permesinan Pembuatan Manuscript

: 24 jam

Setting pahat

:

5 menit 20 detik

Plotting

:

29 menit 08 detik

Dry Run

:

27 menit 38 detik

Eksekusi

: 1 jam 50 menit 27 detik

Total

: 26 jam 52 menit 33 detik

1) Analisa Waktu Pembuatan Manuscript Langkah awal pratikum CNC TU-2A kali ini adalah membuat manuscript berdasarkan gambar yang telah direncanakan. Pembuatan manuscript ini membutuhkan waktu total ±24 jam. Waktu yang dibutuhkan pada proses ini cukup lama karena kami kurang memahami betul mengenai manuscript atau denagan kata lain kami masih dalam tahap pembelajaran. 2) Analisa Waktu Setting Pahat Waktu yang dibutuhkan untuk setting pahat adalah 5 menit 35 detik dikarenakan diperlukan waktu untuk menentukan pahat tepat pada sumbu X, Y, dan Z. Pada setting pahat diusahakan agar kepresisian benda kerja yang dihasilkan sempurna. 3) Analisa Waktu Plotting Pada proses plotting ini dibutuhkan waktu 29 menit 08 detik. Saat plotting kami menyimulasikan benda kerja dan pada proses plotting tidak dilakukan penentuan kompensansi pahat sehingga tidak diperlukan waktu untuk proses menyesuaikan kompensansi pahat. Nilai kecepatanF: 250. 4) Analisa Waktu Dry Run Proses dry run membutuhkan waktu 27 menit 38 detik. Saat dry run terdapat pergantian pahat dimana itu memusatkan titik 0 pahat dengan benda kerja. Akan tetapi di dry run berbeda dengan plotting karena pada dry run pahat tidak mengalami gesekan.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

5) Analisa waktu Eksekusi Pada pelaksanaan proses Eksekusi waktu yang diperlukan adalah 50 menit 27 detik. Waktu tersebut terbilang lama disebabkan oleh nilai F yang paling kecil yaitu F:10,waktu pengeboran F:30 waktu pemakanan dan F:50 waktu facing.

5.2 Analisa Bentuk dan Dimensi Benda Kerja 1.

Analisa Bentuk Bentuk benda kerja yang dihasilkan dari praktikum CNC TU-3A, secara hasil sudah sesuai dengan desain. Namun ada beberapa hal yang menyebabkan terjadi kesalahan, yaitu:

Secara garis besar bentuk hasil benda kerja setelah proses permesinan dengan mesin CNC TU 3A sudah sesuai dengan gambar rancangan kerja akan

tetapi ada beberapakekurangan pada dimensi dari rancangan benda kerja. Perbandigan hasil benda kerja dengan rancangan benda dari segi dimensi bisa dilihat pada tabel perbandingan:

Penampang

Ukuran Gambar

Ukuran Sebenarnya

A-A’

100 mm

102 mm

B-B’

50 mm

50,5 mm

D-D’

4 mm

4,2 mm


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

G-G’

3 mm

3,3 mm

H-H’

3 mm

3,1 mm

I-I’

6 mm

6,7 mm

J-J’

4 mm

4,1 mm

K-K’

4 mm

4 mm

L-L’

10 mm

10 nmm

Q-Q’

4 mm

3,9 mm

a. Benda kerja dan desain tidak sesuai dengan soal Pada saat setting benda kerja terdapat kesalahan saat menyentuhkan milling cutter dengan benda kerja, pahat terlalu jauh dengan benda kerja dan tidak memakan benda kerja pada sumbu Y.

Gambar 5.1 : Desain benda kerja Sumber :Dokumentasi pribadi


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

b. Terdapat bagian pada benda kerja yang belum termakan pahat

Gambar 5.2 : Benda kerja Sumber :Dokumentasi pribadi  Penyebab Setting benda kerja tidak tepat, sehingga pada saat pemakanan terdapat daerah yang belum termakan pahat  Solusi Lebih teliti pada saat menentukan setting benda kerja, sehingga pada saat pemakanan bisa sesuai dan menghasilkan benda kerja yang sesuai dengan desain.

a. Penentuan start point tool yang kurang tepat Pada penampang C-C’, D-D’, G-G’ H-H’, I-I’, J-J’, K-K’, L-L’,Q-Q’ tidak sesuai dengan desain benda kerja karena penentuan start point tool yang kurang tepat, dalam praktikum ini kami menggunakan cara menggesekkan milling cutter dengan benda kerja pada bidang X dan Y, akan tetapi cara tersebut kurang akurat karena saat menyentuhkan milling cutter dengan benda kerja, pahat terlalu jauh dengan benda kerja dan tidak memakan benda kerja pada sumbu Y. Untuk mengantisipasinya dapat digunakan dengan cara yang lebih akurat yaitu menyentuhkan milling cutter dengan benda kerja atau menggunakan kertas kemudian mengukur ketebalan kertas tersebut. b. Pencatatan kompensasi pahat yang kurang tepat Setelah melakukan proses permesinan didapatkan kedalaman yang berbeda dengan desain. Hal ini disebabkan pada saat penentuan kompensasi LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR SEMESTER GENAP 2012/2013

PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

pahatnya kurang tepat, pahat harus disentuhkan ke ujung benda kerja pada sumbu Z, akan tetapi penentuan ujung pahat dengan permukaan benda kerja cukup sulit sehingga penentunaya kurang tepat. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan dial indicator untuk menentukan kompensasi pahat.

5.3 Analisa Pemilihan Parameter Permesinan (feed, speed, depth of cut, dan putaran spindle) Terhadap Benda Kerja yang Dibuat Pada saat eksekusi digunakan, parameter permesinan yang digunakan berbeda-beda tergantung jenis pahat yang digunakan. Parameter-parameter terrsebut adalah sebagai berikut : 1. Kecepatan Asutan Kecepatan asutan ditentukan berdasarkan pahat yang digunakan. Pada penggunaan pahat facing Ø 40 mm, dipilih f=50 mm/menit. Sedangkan penggunaan kantong Ø 6 mm pada saat interpolasi lurs dipilih f=30 mm/menit, pada saat pengeboran dipilih f=10 mm/menit,dan pahat kantong Ø 4 mm pada saat interpolasi lurus dipilih f=30 mm/menitpada saat pengeboran dipilih f=10 mm/menit. Pengambilan kecepatan asutan yang lebih kecil pada saat praktikum dimaksudkan agar benda hasil pengerjaan bisa lebih halus. Dengan kecepatan asutan yang tinggi, pergerakan pergeseran pahat yang cepat menyebabkan ada bagian yang tidak termakan sempurna, hal ini yang mengakibatkan hasil benda kerja yang kasar. Bila asutan rendah maka akan menghasilkan benda kerja yang halus dikarenakan pergesaran pahat yang pelan sehingga benda kerja termakan lebih rata. Perbedaan penggunaan kecepatan asutan antara pahat Ø 40 mm pahat Ø 6dan pahat Ø 4 mm dikarenakan pahat dengan diameter besar lebih cepat menahan atau lebih kuat jika digunakan nilai f yang lebih besar. Jika pahat dengan diameter yang kecil kemungkinan akan patah, jika digunakan nilai f yang besar, kecepatan asutan juga berpengaruh pada lamanya waktu permesinan. Dimana jika nilai f kecil, maka waktu pengerjaan lebih lama jika dibandingkan menggunakan nilai f yang besar.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

2. Kecepatan Pemotongan (Vs) Kecepatan pemotongan bervariasi tergantung pada diameter pahat, hal ini sesuai dengan rumus

Dari rumus diatas terlihat bahwa kecepatan dipengaruhi oleh diamater pahat dan putaran spindle. Untuk perhitungan teoritis didapat Vs sebesar 93,36 m/menit. Sedangkan dari hasil perhitungan aktual untuk pahat Ø 40 mm= 87,92 m/menit, pahat kantong Ø 6 mm= 13,188 m/menitdan pahat kantong Ø 4 mm= 8.792 m/menit. Dengan kecepatan pemotongan yang kecil menyebabkan hasil permukaan yang lebih halus, karena semakin pelan maka semakin sering sisi benda kerja tersebut termakan dan hasilnya akan lebih halus. Tetapi jika kecepatan pemotongan cepat, maka semakin jarang jarang permukaan benda kerja tersebut termakan,sehingga hasil permukaan yang dihasilkan kurang terlalu halus daripada dengan penggunaan kecepatan yang rendah. 3. Depth of Cut (ť) Depth of cut dibuat seragam yaitu 0,5 mm, hal ini dimaksudkan agar mendapatkan hasil pemakanan yang lebih halus, serta untuk menghemat pahat agar tidak cepat aus karena beban yang diterima pahat kecil.Jika depth of cut yang besar maka beban mata pahat untuk memotong benda kerja semakin besar. Ada kemungkinan pahat akan patah jika terlalu dalam memakan benda kerja atau mungkin pahat dapat berhenti berputar. Depth of cut yang tidak sesuai juga dapat menyebabkan tepi potongan benda kerja menjadi kasar serta cacat pada benda kerja. 4. Putaran Spindle (n) Putaran spindle dipilih sebesar 700 rpm. Selama keseluruhan sistem permesinan, putaran spindle sebaiknya disesuaikan dengan kecepatan asutan yang dipakai agar mata pahat tidak mengalami pembebanan yang besar yang dapat

mengakibatkan

kerusakan

pahat

maupun

cacat

pada

benda

kerja.Pengukuran besarnya pembebanan pahat dapat dilihat pada amperemeter, yaitu jika nilai kuat arus naik, maka pahat mengalami pembebanan yang bertambah besar akibat bergesekan pada benda kerja, begitu juga sebaliknya.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06

5. Besar Arus yang Digunakan Pada saat pengeplotan arus yang digunakan sebesar 0,3 A. Pada saat dry run arus yang digunakan sebesar 0,4 A. Pada saat eksekusi besarnya arus berbeda-beda tergantung pada gerakan pahat. Pada saat gerakan cepat arus yang digunakan sebesar 0,4 A, saat facing arus yang digunakan sebesar 0,9 A; saat pembuatan kantong arus yang digunakan sebesar 0,4 A; dan pada saat gerakan melingkar arus yang digunakan sebesar 0,4 A. Penggunaan arus paling besar pada saat facing karena luas bidang kontak antara pahat dengan benda kerja luas sehingga membutuhkan arus yang besar. Sedangkan penggunaan arus paling kecil pada saat pegeplotan karena luas bidang kontak antara pen plotter dengan kertas kecil.


PRAKTIKUM NC / CNC

KELOMPOK 06 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan 1. Pada proses pengerjaan benda kerja praktikum TU-3A kelompok kami menggunakan dua jenis pahat, yaitu pahat facing Ø40 mm dan pahat kantong Ø 4 mm. 2. Parameter permesinan pada saat eksekusi 

Depth of cut

: 0,5 mm



Putaran spindle

: 700 rpm



Feed untuk facing

: 50 mm/rev



Feed untuk pemakanan

: 30 mm/rev



Feed untuk pengeboran

: 10 mm/rev

3. Semakin kecil nilai Feed dan semakin besar depth of cut maka waktu yang digunakan semakin lama. 4. Bila asutan yang dipakai maka putaran spindle yang dipilih tinggi agar dapat diperoleh pemakanan benda kerja yang halus. 5. Dengan kecepatan pemotongan yang kecil dapat menyebabkan hasil permukaan pahat benda kerja tersebut termakan. 6. Depth of cut yang kecil akan cepat aus karena beban yang diterima pahat lebih kecil. 7. Semakin luas bidang kontak antara pahat dengan benda kerja maka semakin besar arus yang dihasilkan.

6.2 Saran 1. Diperlukan pengamatan yang lebih tinggi terhadap jalannya pahat pada proses dry run agar tidak terjadi kesalahan terutama pada kedalaman pemakanan 2. Diharapkan laboraturium dapat mengadakan training tantang CAD/CAM diluar jadwal praktikum. 3. Praktikan seharusnya benar-benar menguasai tentang proses pengoperasian dan cara pembuatan manuskrip sebelum melakukan praktikum.


Laporan Cnc Tu-2a & Tu-3a

Recommend Documents