PROPOSAL TUGAS AKHIR PENGAPLIKASIAN CNC 3 AXIS
Disusun Oleh : Abdu Abdull lla ah
5353 535310 1031 311 13 (T (Tekn knk k O!"#" !"#"! !$%
%$P&"'"al n da)ukan un!uk #e#enuh alah a!u *a&a! !u+a akh&
PROGRA, STU-I -IPLO,A III TEKNIK ,ESIN .URUSAN TEKNIK ,ESIN /AKULTAS TEKNIK UNIERSITAS NEGERI .AKARTA 012
A I PEN-AHULUAN.
A4 LATAR ELAKANG Perkembangan teknologi
komputer saat ini telah mengalami
kemajuan yang amat pesat.Dalam hal ini komputer telah diaplikasikan ke dalam alat-alat mesin perkakas di antaranyamesin bubut, mesin miling, mesin sekrap, mesin bor, dan lain-lain. Hasil perpaduan teknologikomputer dan
teknologi
mekanik
inilah
yang
(ComputerNumerically Controlled. !istem pengoperasian CNC
selanjutnya
menggunakan
dinamakan
CNC
program
yang
dikontrollangsung oleh "omputer dengan bahasa numerik. !e"ara umum konstruksi mesin perkakasCNC dan sistem kerjanya adalah sinkronisasi antara "omputer dan mekaniknya. #ika dibandingkan dengan mesin perkakas kon$ensional yang setara dan sejenis, mesin perkakas CNC lebih unggul baik dari segi ketelitian (accurate, ketepatan ( precision, %leksibilitas, dan kapasitas produksi. !ehingga, di era modern seperti saat ini banyak industriindustri mulai meninggalkan mesin-mesin perkakas kon$ensional dan beral ih menggunakan mesin-mesin perkakas CNC. !e"ara garis besar pengertian mesin CNC adalah suatu mesin yang dikontrol oleh "omputer dengan menggunakan bahasa numerik (perintah gerakan yang menggunakan angka dan huru% sesuai setandart &!O. !ebagai "ontoh: apabila pada layar monitor mesinkita tulis ') spindel utama mesin akan berputar dan apabila kita tulis '*, spindel utamamesin akan berhenti berputar. 'esin CNC tingkat dasar yang ada pada saat ini dibagimenjadi dua kelompok, yaitu mesin CNC +o
is atau yang lebih dikenal dengan mesinbubut ( lathe machine) dan mesin CNC three ais atau yang lebih dikenal dengan mesin %rais(milling machine . 4 TU.UAN +ujuan yang ingin penulis "apai dalam tugas akhir ini adalah : +ujuan yang ingin penulis "apai dalam tugas akhir ini adalah : /. 'engetahui dan memahami %ungsi serta komponen-komponen yang terdapat pada mesin CNC. 0. 'engetahui %ungsi dan "ara kerja CNC Three Axis. ). 'embuat mesin CNC sendiri serta meran"ang mesin CNC Three Axis.
C4 ,AN/AAT 'an%aat dari tugas akhir ini adalah : /. Dapat membuat mesin CNC sendiri 1 D&2 (do it yoursel%. 0. Dapat memahami %ungsi dan komponen-komponen mesin CNC.
-4 I-ENTI/IKASI ,ASALAH
3erdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka dapat diidenti%ikasi masalah yang berkaitan dengan 'esin CNC, sebagai berikut : /. 3agaimana proses pembuatan dan peran"angan mesin CNC Three Axis ('esin 4rais5 0. 3agaimanan menentukan kontruksi dan material yang digunakan pada proses pembuatan mesin CNC Three Axis ('esin 4rais5 ). 3agaimanakah menentukan bahan material pada CNC Three Axis ('esin 4rais5 6. pa saja spesi%ikasi alat 7 alat pendukung kerja mesin CNC5 *. 3agaimana menetukan perhitungan - perhitungan yang ada pada mesin CNC5
E4 PE,ATASAN ,ASALAH 3anyaknya bahan kajian dalam proses pembuatan 'esin CNC,
sehingga dalam pembuatan tugas akhir ini penulis membatasi ruang lingkup
permasalahannya,
dengan
tujuan
untuk
mengoptimalkan
penyusunan proposal tugas akhir ini. 3atasan 7 batasan masalah tersebut meliputi: /. Pengenalan 'esin CNC Three Axis ('esin 4rais. 0. Proses "ara kerja 'esin CNC Three Axis ('esin 4rais. ). Hasil kerja 'esin CNC Three Axis ('esin 4rais.
/4 TU.UAN PENULISAN +ujuan dari penulisan laporan tugas akhir ini antara lain sebagai berikut :
/. +ujuan !ubyekti% - !ebagai salah satu syarat kelulusan Program !tudi Diploma &&& +eknik 'esin 8ni$ersitas Negeri #akarta. - Pengaplikasian ilmu yang didapat selama mengikuti perkuliahan. 0. +ujuan Obyekti% 'elatih mahasisa dalam membuat dan meran"ang suatu alat, sehingga menjadi dapat digunakan dalam dunia industri sehingga mampu men"iptakan lapangan kerja sendiri melalui keirausahaan. ). 'eran"ang desain dan sirkuit pneumatik untuk mesin pemipih mlinjo tersebut. G4 ,ETO-OLOGI Dalam penyusunan 9aporan Pembuatan 'esin CNC ini, penulis
menempuh metodologi penelitian dengan "ara : /. 'etode Obser$asi Penulis melaksanakan penelitian dan pengamatan dilapangan untuk menemukan masalah yang harus diatasi dan komponen-komponen untuk mengamati masalah tersebut. 0. 'etode Pengumpulan Data Penulis melakukan pendataan spesi%ikasi komponen dan pengumpulan data-data tentang aplikasi pneumatik pada mesin pemipih mlinjo.
). 'etode 9iteratur Penulis melakukan pengumpulan literatur-literatur yang berhubungan dengan pembuatan 9aporan +ugas khir. 6. 'etode onsultasi Penulis melakukan konsultasi pada semua pihak yang dapat membantu penyusunan 9aporan +ugas khir.
A II KA.IAN TEORI
A4 Pe&enanaan S!&uk!u&
Peren"anaan struktur komponen bisa dide%inisikan sebagai paduan dari seni dan ilmu, yang menggabungkan intuiti% seorang praktisi berpengalaman dalam kelakuan struktur dengan pengetahuan mendalam tentang prinsip statika, dinamika, mekanika bahan dan analisa struktur, untuk mendapatkan struktur yang ekonomis dan aman serta sesuai dengan tujuan pembuatannya. Prosedur peren"anaan menjadi lebih ilmiah jika memahami kelakuan dan si%at bahan yang akan dipakai, sehingga sangat membantu
dalam menentukan ukuran dan tata letak elemen-elemen yang terstruktur. eputusan dalam menentukan berbagai hal itu tidak mun"ul begitu saja, melainkan dari pertimbangan perhitungan yang menggunakan prinsip ilmiah dan intuiti% seseorang berdasarkan hasil perhitungan. 4 P&n'6'&n' Pe&enanaan Peren"anaan merupakan aal kegiatan yang dilaksanaan untuk
menghasilkan keluaran atau hasil yang optimum. Dalam meren"ana, terdapat prosedur-prosedur yang harus dilakukan. ;aris besar prosedur peren"anaan adalah sebagai berikut:
/. Peran"angan, penetapan %ungsi yang harus dipenuhi dengan kriteria untuk menentukan optimum atau tidaknya peren"anaan yang dihasilkan.
0. on%igurasi struktur peren"ana, penataan letak agar sesuai dengan %ungsi dalam langkah.
). Penentuan beban yang kan diterima.
6. Pemilihan
batang1bahan
praren"ana,
pemilihan
dilakukan
untuk
menentukan kriteria objekti% seperti berat atau biaya terke"il.
*. eputusan akhir, penentuan akhir untuk optimum atau tidaknya peren"anaan yang telah dilakukan. C4 ,en CNC Three Axis
'esin CNC singkatan dari Computer Numeri"ally "ontrolled merupakan suatu mesin yang dikontrol dengan menggunakan bahasa numerik (data perinjtah dengan kode angka, huru% dan simbol sesuai standart &!O !istem kerja teknologi CNC ini akan lebih sinkron antara komputer dan mekanik, sehingga bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang sejenis, maka mesin perkakas CNC lebih teliti, lebih tepat, lebih %leksibel dan "o"ok untuk produksi masal. Dengan diran"angnya mesin perkakas CNC dapat menunjang produksi yang membutuhkan tingkat kerumitan yang tinggi dan dapat mengurangi "ampur tangan operator selama mesin beroperasi. Dari segi jenisnya, mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi tiga jenis, antara lain: a 'esin CNC 0 yaitu mesin CNC 0 ais ('esin 3ubut, karena gerak pahatnya hanyapada arah dua sumbu koordinat (aksis yaitu koordinat <, dan koordinat =, ataudikenal dengan mesin bubut CNC. b 'esin CNC ) ('esin 'illing yaitu mesin CNC ) ais atau mesin yang memiliki gerakan sumbu utama kearah sumbu koordinat <, 2, dan =, atau dikenaldengan'esin 'illing CNC. " 'esin CNC kombinasi, yaitu mesin CNC yang mampu mengerjakan pekerjaan bubut dan milling sekaligus, dapat pula dilengkapi dengan peralatan pengukuran sehinggadapat melakukan pengontrolan kualitas pembubutan1pengoprasian pada benda kerjayang dihasilkan. -4 /un+ dan ba+an ba+an u!a#a #en bubu! CNC 3agian utama mesin bubut CNC +8-) ada 0, yaitu:
a3agian 'ekanik b3agian ontrol1 Pengendali Dibaah ini akan dijelaskan bagian-bagian dari mesin bubut CNC +8-) tersebut. /. 3agian 'ekanika
a. 3alls"re 3alls"re adalah komponen yang ber%ungsi sebagai pengubah dari gerakan rotasi yang dihasilkan motor stepper menjadi gerakan linier dengan tingkat akurasi yang tinggi. 3alls"re terdari dari nut dan bantang ulir. Dalam 3alls"re jarak antara uliratau sering juga disebut pit"h, sangat berpengaruh terhadap jarak linier perpinahan nut pada balls"re.
;ambar 0./ balls"re
b. 'otor !tepper 'otor !tepper adalah komponen CNC yang sangat berperan penting dalam kepresisian pergerakan dan supply tenaga untuk pemakana benda kerja. 'otor !tepper adalah salah / jenis motor DC yang dapat berputar dalam langkah tetap dengan besaran sudut dapat di atur sesuai dengan kebutuhan.
;ambar 0.0 'otor !tepper +orsi 'otor !tepper tidak sebesar motor DC, namun motor ini mempunyai tingkat presisi yang sangat tinggi dalam gerakannya. e"epatan gerak motor ini dinyatakan dalam step per se"ond atau jumlah step gerakan dalam setiap detiknya. ". 9inier ;uide 9inier ;uide adalah kompnen pendukung CNC yang ber%ungsi sebagai bantalan untuk menstabilkan gerakan dan menahan table mesin CNC agar bergerak dengan gesekan yang minimal, sehingga tenaga yang dihasilkan motor steper dapa dimaksimalkan dalam proses pemakanan benda kerja.
;ambar 0.) 9inier ;uide d. 3earing 3earing merupakan komponen utama dalam perherakan poros yang berputar. 3earing dalam hal ini akan dipasang sebagai pendukung untuk
pergerakan putaran pada balls"re. 3earing teragi menjadi 0 jenis yaitu, roller bearing dan ball bearing.
;ambar 0.6 3earing e. Poer !upply Pada dasarnya poer supply termasuk dalam bagian poer "on$ersion. 4ungsi utama poer supply adalah mengubah listrik arus bolak 7 balik (C menjadi arus listrik searah (DC yang dibutuhkan oleh komponen pada mesin CNC.
%.
Coupling Coupling %leksibel dalam mesin CNC ber%ungsi sebagai penghubung antara motor stepper dengan balls"re, sehingga dapat mengikuti gerakan dari motor stepper. Dengan %leksibilitas yang dimiliki kopling jenis ini sehingga memungkinkan untuk di%ungsikan juga sebagai peredam kejut ketika motor stpper melakukan akselerasi aal atau pada saat motor stepper melakukan perubahan arah gerak se"ara tiba 7 tiba, sehingga timbul gaya kejut. ;aya kejut pperlu diminimalisir karena dapat merusak
motor stepper karena menanggung beban lebih besar pada saat aal akselerasi.
;ambar 0.> Coupling g. 'eja mesin 3er%ungsi sebagai papan lun"ur gerakan dari eretan mesin, untuk itu kebersihan harusselalu dijaga, karena kerusakan dari permukaan meja mesin akan sangat mempengaruhi hasil benda kerja.
0. 3agian ontrol1Pengendali 'erupakan bagian "ontrol mesin CNC yang berisikan tombol-tombol dan saklar yang dilengkapi dengan monitor. 3agian "ontrol merupakan unsur layanan yang terhubung langsung dengan operator.
•
eterangan :
&.!aklar 8tama dalah pintu masuk aliran listrik ke "ontrol pengendali CNC. Cara kerja saklar utamaadalah jika kun"i saklar utama diputar ke posisi &, arus listrik masuk ke "ontrol CNC
A III PE,AHASAN A4 Tu)uan Pe#bua!an4 Dengan adanya mesin ini dapat perkerjaan mesin perkakas se"ara
otomatis. Proses pembuatan mesin ini dilaksanakan melalui beberapa tahapan dengan peralatan yang tersedia di bengkel 4akultas +eknik 'esin 8N#. Pada proses pembuatan mesin ini diharapkan dapat berguna dalam pembelajaran tentang mesin CNC Three Axis . 4 Te#'a! dan 7ak!u Pelakanaan4 /. +empat pembuatan : 0. ?aktu Pembuatan : ). ?aktu Pengujian : C4 /un+ Ala!4
'esin CNC dapat mengurangi "ampur tangan operator selama mesin sedang beroperasi, sehingga mempermudah serta memper"epat pekerjaan suatu produk. !elain itu mesin CNC juga diharapkan dapat menghasilkan produkti%itas yang tinggi, ketelitian yang tinggi, aktu produksi yang "epat, biaya pembuatan lebih murah dan kapasitas produksi lebih besar. -4 Taha'an Pe&enanaan dan Pe#bua!an4 lur peren"anaan dapat digambarkan dalam bentuk flow chart proses
pembuatan seperti yang terdapat pada gambar berikut :
Mulai Observasi
Perencanaan Pembuatan
`Studi literatur
Pemilihan Bahan
Pengujian material Perencanan perhitungan Penyiapan komponen Pembuatan mesin
Pengujian alat Perbaiki Alat sesuai perencanaan Tidak
Penyusunan laporan
Ya Selesai
Ga#ba& 341 4lo Chart Pembuatan mesin pemipih mlinjo.
