MESIN CNC
Pengertian Mesin Cnc
CNC singkatan dari Computer Numerically Controlled, ) bermuladari 1952 yang dikembangkan oleh John Angkatan Udara Amerika erikat!CNC merupakan mesin perkakas yang dilengkapi dengan sistem mekanik dan kontrol berbasis komputer yang mampu membaca instruksi kode N, ", #, $, dan lain%lain, dimana kode%kode tersebut akan menginstruksikan ke mesin CNC agar beker&a sesuai dengan program benda ker&a yang akan dibuat! ecara umum cara ker&a mesin perkakas CNC tidak berbeda dengan mesin perkakas kon'ensional! #ungsi CNC dalam hal ini lebih banyak menggantikan peker&aan operator dalam mesin perkakas kon'ensional! (isalnya peker&aan setting tool atau mengatur gerakan pahat sampai pada posisi siap memotong, gerakan pemotongan dan gerakan kembali keposisi aal, dan lain%lain! *emikian pula dengan pengaturan kondisi pemotongan +kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman pemotongan) serta ungsi pengaturan yang lain seperti penggantian pahat, pengubahan transmisi daya +¨ah putaran poros utama), dan arah putaran poros utama, pengekleman, pengaturan cairan pendingin dan sebagainya! (esin perkakas CNC dilengkapi dengan berbagai alat potong yang dapat membuat benda ker&a secara presisi dan dapat melakukan interpolasi yang diarahkan secara numerik +berdasarkan angka)! -arameter sistem operasi CNC dapat diubah melalui program perangkat lunak +sotare load program) yang sesuai tingkat ketelitian! Jenis Mesin CNC
*i industri menengah dan besar, akan banyak di&umpai penggunaan mesin CNC dalam mendukung proses produksi! ecara garis besar, mesin CNC dibagi dalam 2 +dua) macam, yaitu .
1
a! (esin bubut CNC b! (esin rais CNC Cara Mengoparasikan Mesin CNC
ecara umum, cara mengoperasikan mesin CNC dengan cara memasukkan perintah numeric melalaui tombol%tombol yang tersedia pada panel instrument dan dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu . a. Sistem Absolut
-ada sistem ini titik aal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan adalah menetapkan titik reerensi yang berlaku tetap selama proses operasi mesin berlangsung! Untuk mesin bubut, titik reerensinya diletakkan pada sumbu +pusat) benda ker&a yang akan diker&ak an pada bagian u&ung! edangkan pada mesin rais, titik reeren sinya diletakkan pada pertemuan antara dua sisi pada benda ker&a yang akan diker&akan! b. Sistem Incremental
-ada system ini titik aal penempatan yang digunakan sebagai acuan adalah selalu berpindah sesuai dengan titik actual yang dinyatakan terakhir! Untuk mesin bubut maupun mesin rais diberlakukan cara yang sama! etiap kali suatu gerakan pada proses penger&aan benda ker&a berakhir, maka titik akhir dari gerakan alat potong itu dianggap sebagai titik aal gerakan alat potong pada tahap berikutnya! -anel pengendali mesin CNC
2
/eterangan . 1! 2! ! ! 5! 4!
aklar 0N spindel untuk operasi mesin CNC secara manual $ombol pengatur kecepatan spindel aklar utama 0N atau 0## 3ampu indikator $ombol darurat $ombol pilihan satuan sistem persumbuan untuk milimeter +mm) atau inchi ! -enggerak disket 6! 3ampu petun&uk operasi manual 9! $ombol pengatur kecepatan pemakanan 17! $ombol pelintasan cepat%tombol ini ditekan bersamaan dengan salah satu tombol penggerak eretan peda arah relati 11! -enun&ukan alamat pemrograman 12! 3ampu -enampilan data alamat danCNC berbagai &enis alarm 1! penun&uk operasiakti mesin 1! $ombol pilihan pelayanan manual atau CNC 15! $ombol untuk mengaktikan alamat ( pada aktu menyimpan program dan mengu&i ketapan data geometris program 14! $ombol $A8$ untuk men&alankan mesin 1! $ombol%tombol untuk memasukan data a! $ombol angka 7%9 b! $ombol minus +%) untuk mengubah arah lintasan c! $ombol N-, untuk menyimpan data alamat yand masuk d! $ombol *:3, untuk menghapus data per alamat 3
e! $ombol 8:;, untuk mengembalikan kursor blok per blok ! $ombol #<*, untuk mema&ukan kursor per blok g! $ombol panah, untuk mema&ukan kursor per alamat h! $ombol (, untuk mengaktikan ungsi ( 16! $ombol penggerak manual arah relati dengan step motor . +pedoman arah penggerakan meman&ang dan melintang kita anggap menggerakan pisau,alaupun yang bergerak me&anya)! a! $ombol =>, pisau melintas arah meman&ang kekiri +me&a mesin bergerak ke kanan) b! $ombol ?>, pisau melintas arah meman&ang ke kanan +me&a mesin bergerak ke kiri) c! $ombol =@, pisau melintas arah melintang ke luar atau menu&u operator d! $ombol ?@, pisau melintas arah melintang ke dalam atau men&auhi operator e! $ombol =, pisau melintas arah turun ! $ombol ?, pisau melintas arah naik 19! Amperemeter
Mesin perkakas NC
(esin perkakas NC meliputi mesin dengan operasi tu&uan tunggal, seperti.
1. NC mesin bubut, baik horisontal maupun vertikal,
4
Bubut merupakan suatu proses pemakanan benda ker&a yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda ker&a kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi se&a&ar dengan sumbu putar dari benda ker&a! "erakan putar dari benda ker&a disebut gerak potong relati dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak umpan +eeding)! (emutar memerlukan to%ais, kendali alur berlan&ut, yang manapun untuk menghasilkan suatu ilmu ukur silindris lurusDlangsung atau untuk menciptakan suatu proil!
. NC mesin bor, gelen!ong vertikal !an horisontal.
-roses bor pada dasarnya adalah suatu proses yang dilakukan oleh mesin perkakas dalam hal ini adalah berupa proses memperbesar lubang yang telah ada sebelumnya! *alam proses memperbesar lubang ini dibutuhkan ketelitian yang tinggi untuk menentukan berapa diameter akhir lubang yang diinginkan!
". NC mesin !rilling,
mesin drilling adalah suatu proses yang dilakukan oleh mesin perkakas dalam hal ini adalah berupa pemberian tekanan kepada benda ker&a sehingga ter&adi lubang pada benda ker&a yang biasanya berupa putaran yang dilakukan pahat dan gerak makan berupa translasi oleh pahat! (esin ini menggunakan titik% titik kendali yang menyangkut gelendong berisi bit latihan dan dua poros mengendalikan atau me&a ker&a! Beberapa mesin NC mempunyai menara kecil yang berisi enam atau delapan latihan menggigit! menara kecil tersebut digunakan untuk pemrograman dibaah NC kendali!
#. NC mesin milling,
(esin milling merupakan suatu proses pemakanan benda ker&a yang sayatannya dilakukan dengan menggunakan pahat yang diputar oleh poros spindel mesin! Benda ker&a bergerak translasi yang merupakan gerak makan! (esin ini memerlukan kendali alur berlan&ut untuk melaksanakan memotong lurusDlangsung
5
atau operasi sekeliling!
$. NC gerin!a silin!ris,
(esin gerinda hanya digunakan pada tahap inishing dengan daerah toleransi yang sangat kecil! #ungsi utama dari mesin gerinda adalah menghaluskan permukaan dengan ketelitian! (esin ini beroperasi dengan memutar tool pada mesin sehingga ter&adi pemakananD penyayatan yang sesuai dengan toleransi yang ditentukan! (esin perkakas NC meliputi mesin dengan operasi tu&uan tunggal, yang memberikan inormasi kuantitati seperti penger&aan dengan mesin operasi yang disa&ikan oleh suatu komputer kendali dengan program database yang menyimpan instruksi secara langsung untuk mengendalikan alat%alat bermesin CNC +Computer NumericalControl)! /ode data diubah untuk satu rangkaian perintah, yang mana ser'o mekanisme, seperti suatu pi&akan motor yang berputar sesuai ¨ah yang telah ditetapkan, memperbaiki dengan masing%masing mengemudi dari suatu me&a peker&aan dan suatu alat untuk melaksanakan suatu penger&aan dengan mesin dan gerakan yang ditetapkan oleh suatu sistem pengulangan tertutup atau terbuka! CNC yang dikendalikan dapat melakukan peker&aan berbentuk linier, lingkar, atau sisipan berbentuk parabola, yang mana buatan perangkat lunak, dan manapun sisipan kaleng rutin terpilih dengan mudah! istem operasi dari mesin perkakas NC adalah menggunakan sistem operasi CNC sehingga diperlukan pengenalan kode data untuk men&alankan satu rangkaian perintah! Adapun contoh dari sistem operasi dari mesin perkakas NC adalah. -erbedaan mesin perkakas NC dan mesin perkakas kon'ensional adalah, (esin -erkakas /on'ensional . a! -engoperasian masih menggunakan cara%cara manual b! (asih dapat diker&akan oleh para peker&a yang tak mahir komputer!
6
c! angat mudah dioperasikan, karena tidak perlu memasukkan data! d! (esin tidak tergantung oleh perubahan suhu dan cuaca! e! /etelitian yang dihasilkan agak kurang akurat! (esin -erkakas NC a! /eakuratan pada lebih teliti b! $elah menggunakan sistem komputer c! -erubahan rancang bangun dapat diperiksa dengan lebih teliti! d! -enger&aan komponen dengan mesin yang mudah men&adi sulit karena menggunakan ormat yang rumit! e! -emanaatan NC peralatan yang lebih tinggi ! *ibutuhkan tenaga ahli yang berungsi untuk memprogram peralatan NC! -engertian (embubut Bubut merupakan suatu proses pemakanan benda ker&a yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda ker&a yang dikenakan pada pahat yang digerakan secara translasi se&a&ar dengan sumbu putar dari benda ker&a! "erakan putar dari benda ker&a disebut gerak potong relati dan gerakan translasi dari pahat disebut gerak umpan +eeding)! -rinsip /er&a (esin Bubut /on'ensional Benda ker&amemutar dipeganglengan oleh pencekam porostetap, utama +spindel)! *engan pengatur, yang yangdipasang terdapat diu&ung pada kepala putaran spindel +n) dapat dipilih! Earga putaran spindel umumnya dibuat bertingkat, dengan aturan yang telah distandarkan, misalnya 47, 17, 677, 977, 1777, 1127, 177, 1477, 1677, dan 2777 rpm! /ecepatan putaran spindel tidak lagi bertingkat melainkan berkesinambungan +kontinue)! -ahat dipasangkan pada dudukan pahat dan kedalaman potong +a) diatur dengan menggeserkan peluncur silang melalui roda pemutar dan gerak makannya diatur dengan lengan pengatur pada rumah roda gigi! "erak makan +) yang tersedia pada mesin bubut bermacam%macam dan menurut tingkatan yang telah distandarkan, misalnya. FF!!, 7!1, 7!112, 7!125, 7!1, 7!14, FF +mmD+r))!
7
-engaturan numerik +numerical control. NC) adalah suatu kendali mesin yang digunakan untuk mengontrol gerakan mesin dan berbagai ungsi lainnya atas dasar inormasi digital dimana tindakan mekanik dari suatu alat%alat permesinan atau peralatan lain yang dikendalikan oleh suatu program yang berisi data kode angka! edangkan program adalah data alphanumerical yang menghadirkan suatu instruksi peker&aan untuk mengoprasikan mesin! (esin NC ini diperkenalkan di area pabrikasi! NC sehingga dapat bermanaat untuk suatu produksi yang mem'ariasikan produksi item, dimana bentuk, dimensi, rute proses, dan penger&aan dengan mesin ber'ariasi! stilah computer numerical control +CNC) digunakan bila sistem kontrol memakai komputer internal! /omputer internal memungkinkan penyimpanan program tambahan, penyuntingan program, pen&alanan program dari memori, diagnostik kontrol dan pemeriksaan mesin, peker&aan rutin%rutin dan khusus, dan kemampuan melakukan perubahan skala inciD metrikD absolut! -embuatan komponen dengan CNC memerlukan akses langsung ke mesin dan instalasi komputer agar memperoleh pengalaman praktis yang amat diperlukan! *alam menggunakan piranti dan &enis mesin tertentu, seperti mengoperasikan mesin%mesin turning, milling dan drilling yang harus memahami bahasa serta teknik pemrograman yang memerlukan instruksi! Sistem Pengoperasian Mesin
/ode data diubah untuk satu rangkaian perintah, yang mana ser'o mekanisme, seperti suatu pi&akan motor yang berputar sesuai ¨ah yang telah ditetapkan, memperbaiki dengan masing%masing mengemudi dari suatu me&a peker&aan dan suatu alat untuk melaksanakan suatu penger&aan dengan mesin dan gerakan yang ditetapkan oleh suatu sistem pengulangan tertutup atau terbuka! *an untuk melakukan tugas tersebut mesin NC ini diasilitasi dengan unsur%unsur pelayan pengendali pelayanan istem operasi daridan mesin perkakas NC adalah menggunakan sistem operasi CNC! CNC
8
sehingga diperlukan pengenalan kode data untuk men&alankan satu rangkaian perintah! %o!e Stan!ar Mesin CNC
(esin CNC hanya dapat membaca kode standar yang telah disepakati oleh industri yang membuat mesin CNC! *engan kode standar tersebut, pabrik mesin CNC dapat menggunakan -C sebagai input yang diproduksi sendiri atau yang direkomendasikan! /ode standar pada mesin CNC yaitu .
Mesin &ubut
#ungsi " "77 "erakan cepat "71nterpolasi linear "72D"7 nterpolari melingkar "7
"69 iklus pereameran dengan tinggal diam! "97 -emrograman harga absolut "91 -emrcgraman harga inkremental "92 -encatat penetapan "9 -enetapan kecepatan asutan "95 -enetapan ukuran asutan "117 Alur permukaan "111 Alur luar "112 Alur dalam "11 Ulir luar "11 Ulir dalam "115 -ermukaan kasar "114 kasar #ungsi-utaran ( (77 Berhenti terprogram (7 umbu utama searah &arum &am (75 umbu utama berhenti (74 -enghitungan pan&ang pahat, penggantian pahat (76 $itik tolak pengatur (79 $itik tolak pengatur (l -erintah melompat kembali (22 $itik tolak pengatur (2 $itik tolak pengatur (24 $itik tolak pengatur (7 -rogram berakhir (99 -arameter lingkaran (96 /ompensasi kelonggaran D kocak 0tomatis
Mesin 'rais
#ungsi " "77 "erakan cepat "71 nterpolasi lurus 10
"72 nterpolasi melinGkar searah iarum Jam "7 nterpolasi melinGkar berlaanan arah &arum &am "7 3amanya tingGal diam! "21 Blok kosonG "25 (emanGGil sub program "2 nstruksi melompat "7 /ompensasi radius pisau hapus "5 -enambahan radius pirau "4 -engurangan radius pisau " -enambahan radius pisau 2 kali "6 -enguranGan radius pisau 2 kali "4 (otor asutan tanpa arus +#ungsi penyetelan) "45 pita magnet "44 -ela'anan -elaksanaan antar aparat+#ungsi denganpenyetetan) 8 22 "2 iklus pengeraisan kantong " iklus pemutusan atal " iklus penguliran +&alan kiri) "61 iklus pemboran tetap "62 iklus pemboran tetap dengan tin& diam "6 iklus pemboran tetap dengan pembuangantatal "6 iklus penGuliran "65 iklus mereamer tetap "69 iklus mereamer tetap denGan tinGGal diam! "97 -emroGraman nilai absolut "91 -emroGraman nilai inkremental "92 -enGGeseran titik reerensi #ungsi ( (77 *iam (7 pindel rais hidup!searah&arum&am (75 pindel rais matH (74 -enggeseran alat, radius pisau rais masuk (1 /embali ke program pokok
11
(76 Eubungan keluar (79 Eubungan keluar (27 Eubungan keluar (21 Eubungan keluar (22 Eubungan keluar (2 Eubungan keluar (24 Eubungan keluar% impuls (7 -rogram berakhir (96 /ompensasi kocak D kelonggaran otomatis (99 -arameter dari interpolasi melingkar +dalam hubungan dengan "72D7) $anda Alarm A77 alah kode "D( A71 A72 alah alah radiusD(99 nilai A7 alah nilai # A7 alah nilai A75 $idak ada kode (7 A74 $idak ada kode (7 A7 $idak ada arti A76 -ita habis pada penyimpanan ke kaset A79 -rogram tidak ditemukan A17 -ita kaset dalam pengamanan A11 alah pemuatan A12 alah pengecekan A1 -enyetelan inchiDmm dengan memori program penuh A1 alah posisi kepala rais D penambahan &alan dengan 30A* I D ( atau D ( A15 alah nilai @! A14 $idak ada nilai radius pisau rais A1 alah sub program A16 Jalannya kompensasi radius pisau rais lebih kecil dari nol
12
(esin perkakas NC meliputi mesin dengan operasi tu&uan tunggal! *an yang akan kami ceritakan disini adalah mesin perkakas NC untuk mesin bubut +CNC $urning)! -rinsip /er&a CNC $urning Bedanya dengan (esin perkakas kon'ensional adalah meliputi mesin dengan operasi tu&uan tunggal, yang memberikan inormasi kuantitati seperti penger&aan dengan mesin operasi yang disa&ikan oleh suatu komputer kendali dengan program database berupa kode data yang diubah untuk satu rangkaian perintah yang menyimpan instruksi secara langsung untuk mengendalikan alat% alat bermesin CNC +Computer Numerical Control)! Bagian%Bagian (esin CNC $urning Bagian dari mesin CNC $urning tidak &auh berbeda dengan yang berada pada mesin bubut kon'ensional yaitu sebagai berikut. •
•
•
•
Unit /ontrol berupa panel pengontrolan yang berisi tombol%tombol perintah untuk men&elaskan kontrol gerakan mesin dan berbagai ungsi lainnya yang menggunakan instruksi oleh sistem kontrol elektronika! /epala $etap berupa roda%roda gigi transmisi penukar putaran yang akan memutar poros spindel -oros utama +spindel) berupa tempat kedudukan pencekam untuk berdirinya benda ker&a! :retan utama +appron) akan bergerak sepan&ang me&a sambil membaa eretan lintang +cross slide) dan eretan atas +upper cross slide) dan dudukan pahat! :retan (elintang yang menggerakan pahat arah melintang! :retan (eman&ang yang menggerakan pahat arah 'ertikal! /epala 3epas, se&a&ar kepala tetap untuk membantu pergerakan spindel dalam memegang benda ker&a!
/euntungan dan /erugian #aktor%aktor yang menyebabkan mesin perkakas NC &enis CNC $urning ini lebih menguntungkan adalah sebagai berikut.
13
• • • • • •
3a&u produksi cepat! /eakuratan pada lebih besar dan repeatabilas! (enurunkan tingkat tarip sisa +pemborosan komponen)! (engurangi kebutuhan pemeriksaan! $idak banyak memakan tempatD ruangan 3e'el keterampilan yang dibutuhan operator dikurangi
Adapun kerugian yang dapat ditimbulkan oleh mesin perkakas NC &enis CNC $urning ini adalah sebagai berikut. •
• • •
-enger&aan komponen dengan mesin yang mudah men&adi sulit karena menggunakan ormat yang rumit! (odal yang ditanamkan mengalami peningkatan! -eralatan sederhana tetap diperlukan *ibutuhkan tenaga ahli yang berungsi untuk memprogram peralatan NC!
Mesin CNC (enerasi &aru
0perator mesin CNC yang akan memassukan program pada mesin sebelumnya harus sudah memahami gambar ker&a dari komputer yang akan dibuat pada mesin tersebut! "ambar ker&a biasanya dibuat dengan cara manual atau dengan computer menggunakan program CA* +Computer Aided *esign)! eiring dengan kema&uan teknologi dibidang komputer, maka telah dikembangkan suatu sotare yang berisi aplikasi gambar teknik dengan CA* yanng sudaah dapat diminta untuk menampilkan program untuk diker&akan dengan mesin CNC! Aplikasi program tersebut dikenal dengan sebutan CA( +Computer Aided (anuacturing)! otare CA( pada umumnya dibuat oleh pabrik yang membuat mesin CNC dengan tu&uan untuk mengoptimalkan kiner&a mesin CNC yang diproduksinya! *engan menggunnakan sotare CA(, seorang operator cukup membuat gambar ker&a dari benda yang akan dibuat dengan mesin CNC pada -C! Easil gambar ker&a dapat dieksekusi secara simulasi untuk melihat pelakanaan penger&aan bennda ker&a dimesin CNC melalui layer monitor! Apabila terdapat kekurangan atau kekeliruan, maka dapat diperbaiki tanpa harus kehilangan bahan! Jika hasil eksekusi simulasi sudah sesuai dengan yang diharapkan, maka program dilan&utkan dengan eksekusi proogram mesin! -rogram mesin yang sudah &adi 14
dapat langsung dikirim ke mesin CNC melalui åan atau kabel atau ditranser melalui media rekam! Masa )epan Mesin CNC
*engan perkembangan teknologi inormasi, maka di masa yang akan datang di mungkinkan input mesin CNC dapat berasal ddari gambar ker&a manual yang dibaca melalui scan, kemudian diinterprestasikan oleh -C yang terkoneksi dengan mesin CNC! Easil dari pembacaan scan akan di olah sotare pada -C men&ad program simulasi berupa CA*DCA(! elan&utnya hasil simulasi akan dieksekusi men&adi program mesin CNC yang siap dieksekusi untuk membuat benda ker&a! %esimpulan
1! (esin CNC sangat berperan dalam industri manuactur yang memproduksi komponen atau bagian suatu mesinDalat yang presisi dengan ¨ah massal! 2! -C sebagai input bagi mesin CNC peranannya sangat dominan dalam kenir&a mesin CNC! (esin CNC yang digunakan untuk menger&akan benda ker&a dengan tingkat kesulitan yang tinggi dibutuhkan -C dengan kiner&a yang tinggi pula! ! (esin CNC memil iki kode standar sebagai input yang dap at dieksekusi melalui -C yang direkomendasikan oleh pabrik mesin CNC untuk mengoprasikan mesin CNC! ! ndustri pembuatan mesin CNC selain menyediakan sot are untuk mesin CNC &uga menyediakan sotare perancangan CA*DCA( yang bersinergi dengan mesin CNC yang diproduksinya! )A'*A+ PS*A%A
•
•
:-8$ $he 8ight Choice, Copyright 2777 = 277, *- $echnology Corp! All 8ights 8eser'ed! 1157 A'enida Acaso, Camarillo, CA 9712 UA espritKdptechnology!com -hone L ?1 675664777 #aL ?1 67566 76 :(C0 (A:8 M C0, Petunjuk Pemrograman :(C0 $U% 2A,#rieedmann%maier%strabe 9, A%577 Eallen,Austria,1966 15
• •
#ranek 3aser M #ab system, 9571 Chicago A'e o (pls 5527! James ;! ;alentino and Joseph "oldenberg, Introduction to Computer Numerical Control, -ublisher . 8egentsD -rentice Eall
16
