MESIN CNC TU-3A
1.
Pengertian Mesin CNC TU – 3A
Mesin CNC ( Computer Numerically Controlled ) adalah suatu mesin
yang merupakan perpaduan dari teknologi komputer dan teknologi
mekanik , dimana system pengoperasiannya menggunakan program yang
dikontrol langsung oleh komputer dengan menggunakan bahasa numeric
(perintah gerakan dengan kode dan huruf ). Dengan adanya mesin CNC ini
dapat mengurangi campur tangan operator selama proses berlangsung,
sehingga mesin perkakas CNC ini sangat cocok digunakan untuk produksi
massal.
Secara garis besar mesin Milling CNC dapat digolongkan menjadi 2
macam, yaitu :
1.
Mesin Milling CNC Training Unit
Digunakan untuk latihan – latihan dasar pengoperasian dan pemrograman
CNC yang dilengkapi dengan EPS ( External Programming System ) dan juga
dapat digunakan untuk mengerjakan pekerjaan ringan.
2.
Mesin Milling CNC Production Unit
Digunakan untuk produksi massal, sehingga mesin ini dilengkapi dengan
aksesoris yang lebih mahal, misal: sistem chuck otomatis, pembuka pintu
otomatis pembuang tatal dll.
Kedua jenis mesin Milling CNC tersebut sebenarnya sama apabila
ditinjau dari segi prinsip, hanya penggunaannya saja yang berbeda.
Dengan adanya mesin Milling CNC ini maka segala proses permesinan
yang dilakukan dengan mesin perkakas konvensional yang bermacam –
macam ( bor, frais, bubut dll. ) dapat dilaksanakan hanya dengan
menggunakan satu mesin saja dengan tingkat keakuratan, kepresisian, dan
fleksibilitas yang tinggi, serta proses yang mampu berulang–ulang dengan
hanya satu urutan program perintah komputer.
2.
DASAR TEORI
2.1 Standarisasi sistem persumbuan mesin CNC TU-3A
sumbu mesin CNC-TU 3A
Sistem persumbuan Mesin Frais Tegak dan Datar
Bila kita perhatikan, letak posisi ke-3 sumbu utama dari mesin frais CNC TU 3A diatas, dapat
kita simpulkan sebagai berikut :
1. Sistem Persumbuan pada Mesin Frais Tegak (posisi spindel utama
tegak lurus dengan meja mesin), sumbu x mempunyai arah gerakan
memanjang pada meja mesin (dengan panjang langkah maksimal
sampai dengan 199,99 mm atau 7,999 inchi), sedangkan sumbu y
mempunyai arah gerakan meja melintang mendekati ataupun
menjauhi tiang mesin (dengan panjang langkah maksimal sampai
dengan 99,99 mm atau 3,999 inchi) dan sumbu z mempunyai arah
gerakan spindel utama kepala tegak mendekati ataupun menjauhi
meja mesin (dengan panjang langkah maksimal 199,99 mm atau 7,999
inchi).
2. Sistem Persumbuan pada Mesin Frais Datar (posisi spindel utama
sejajar dengan meja mesin), sumbu x mempunyai arah gerakan
melintang mendekati ataupun menjauhi meja mesin (dengan panjang
langkah maksimal sampai dengan 99,99 mm atau 3,999 inchi),
sedangkan sumbu z mempunyai arah gerakan memanjang pada meja
mesin (dengan panjang langkah maksimal 199,99 mm atau 7,999 inchi
) dan sumbu y mempunyai arah gerakan spindel utama kepala tegak
mendekati ataupun menjauhi meja mesin (dengan panjang langkah
maksimal 199,99 mm atau 7,999 inchi).
Mesin milling CNC TU-3A ini menggunakan sistem persumbuan dengan dasar sistem koordinat
Carthesius (arah jarum jam). Untuk menjelaskan sistem persumbuan dapat dilihat pada gambar
dibawah ini:
Prinsip kerja mesin milling CNC TU -3 A adalah pisau berputar menyayat, benda kerja yang
terpasang pada meja bergerak ke arah horizontal atau melintang.
Untuk arah gerakan persumbuhan tersebut diberi lambang persumbuan sebagai berikut:
1.1.1 Sumbu X bergerak ke arah horisontal
1.1.2 Sumbu Y bergerak ke arah melintang
1.1.3 Sumbu Z bergerak ke arah vertikal.
2.1.1.
Prinsip Kerja Mesin Milling CNC TU – 3A
Mesin Milling CNC TU – 3A ini menggunakan sistem persumbuan dengan
dasar sistem koordinat carthesius ( arah jarum jam ). Sedangkan prinsip
kerja mesin CNC TU – 3A ini adalah :
1. Mata pahat berputar.
2. Benda kerja terpasang pada meja yang bergerak horizontal.
Arah gerak persumbuan pada mesin ini diberi lambang persumbuan sebagai
berikut :
1. Sumbu X bergerak horizontal.
2. Sumbu Y bergerak melintang.
3. Sumbu Z, diwakili oleh motor alat pahat bergerak naik turun.
Bagian Mekanik
A.
Motor Utama
Motor utama adalah motor penggerak rumah alat potong ( Milling Taper
Spindle ) untuk memutar alat potong. Motor ini berjenis arus searah ( DC )
dengan kecepatan bervariable.
Identifikasi mesin ini :
1.
Kecepatan putaran =
600 – 4000 rpm
2.
Tenaga masukan / input
=
3.
B.
Tenaga keluaran / output
=
500 watt
300 watt
Eretan ( Support )
Eretan adalah gerak persumbuan jalannya mesin. Untuk mesin CNC
TU – 3A ini mempunyai 2 fungsi gerakan kerja yaitu :
1.
Posisi vertical :

Eretan memanjang sumbu X ( panjang langkah 0 – 199,99 mm )

Eretan melintang sumbu Y ( panjang langkah 0 – 99,99 mm )

Eretan tegak lurus Z ( panjang langkah 0 – 199,99 mm )Posisi horizontal

Eretan memanjang sumbu X ( panjang langkah 0 – 99,99 mm )

Eretan melintang sumbu Y ( panjang langkah 0 – 199,99 mm )

Eretan tegak lurus sumbu Z ( panjang langkah 0 – 199,99 mm )
C.
Step Motor
Step motor adalah motor penggerak eretan, dengan masing – masing
eretan mempunyai step motor sendiri, yakni penggerak sumbu X, penggerak
sumbu Y dan penggerak sumbu Z. Jenis dan identifikasi dari step motor
adalah :

Jumlah 1 putaran adalah 72 langkah

Momen putar 0,5 Nm

Gerakan cepat maximum 700 mm

Gerakan pengoperasian manual 5 – 400 mm / menit

Gerakan pengoperasian CNC terprogram 2 – 499 mm / menit
D.
Rumah Alat Potong
Rumah alat potong digunakan untuk menjepit alat potong ( pahat )
yang digunakan dalam proses pengerjaan benda kerja. Pada mesin
CNC TU – 3A hanya dapat menjepit satu alat potong. Proses penggantian
dari alat potong tersebut adalah secara manual sedangkan untuk proses
pengerjaan dengan mesin CNC dapat menggunakan lebih dari satu alat
potong karena data alat potong telah tersimpan dalam memori mesin.
E.
Penjepit Alat Potong
Fungsi dari penjepit alat potong adalah menjepit pisau / pahat pada
waktu proses permesinan berlangsung, dengan bentuk yang sesuai dengan
bentuk rumah alat potong. Penjepit alat potong yang digunakan pada mesin
Milling CNC TU – 3A aladah jenis manual dengan pengoperasian yang manual
pula.
F.
Ragum
Ragum adalah peralatan manual yang digunakan untuk menjepit
benda kerja yang akan diproses agar tidak bergerak / goyang. Alat ini dapat
diganti – ganti sesuai dengan bentuk benda kerja yang akan diproses,
biasanya dilengkapi stopper sebagai pembatas benda kerja.
2.1.2.2. Bagian Pengendali Mesin Milling CNC TU – 3A
Bagian pengendali merupakan blok kontrol mesin CNC yang berisi
tombol – tombol, saklar dan monitor. Blok kontrol merupakan unsur layanan
langsung yang menghubungkan mesin dengan operator.
A.
Saklar Utama
Saklar utama adalah pintu masuknya aliran listrik kedalam kontrol
pengendali CNC. Cara kerja saklar utama :
1.
Jika diarahkan ke posisi 1 maka arus listrik menuju ke kontrol mesin CNC.
2.
Jika diarahkan ke posisi 0 maka arus terputus dan mesin mati.
Gambar 2.8 Saklar Utama
B.
Tombol Emergency
Digunakan untuk memutuskan arus listrik kedalam mesin apabila
terjadi kesalahan pemrograman. Cara pengaktifan kembali tombol ini adalah
putar kunci saklar kearah posisi 0, lalu putar tombol emergency ke posisi 1
dan arus listrik akan mengalir kembali.
C.
Saklar Operasi Mesin ( Operator Switch )
Digunakan untuk memutar sumbu utama yang menghubungkan
dengan rumah alat potong. Saklar ini dapat berfungsi secara manual dan
juga CNC, dengan cara pengoperasian posisi 1 untuk penggunaan secara
manual, dan posisi CNC untuk penggunaan menurut data program CNC.
D.
Saklar Pengatur Kecepatan Putar Sumbu Utama
Saklar ini adalah saklar dengan bentuk putar untuk mengatur
kecepatan putar alat potong pada sumbu utama, dengan system manual
maupun layanan CNC. Kecepatan putar mesin Milling CNC TU – 3A adalah
antara 300 – 2000 rpm.
E.
Saklar Layanan Posisi Mesin
Saklar ini memiliki cara kerja yaitu ketika mesin akan diaktifkan pada
posisi tertentu, maka saklar ini diputar dan ditetapkan pada tanda titik yang
ada pada saklar tersebut sesuai dengan fungsinya. Fungsi saklar layanan
posisi mesin ini adalah:
1.
Mengatur layanan mesin dengan posisi vertical atau horizontal.
2.
Mengatur dimensi bekerjanya mesin dalam satuan metris atau inchi.
F.
Amperemeter
Amperemeter yang terdapat pada mesin CNC ini akan menunjukkan
pemakaian arus actual dari motor penggerak alat potong mesin Milling
CNC
TU – 3A. Alat ini berguna untuk mencegah beban berlebih pada motor
penggerak ( dengan batas max. 4 ampere ). Beban yang berlebih dapat
dikurangi dengan pengurangan kedalaman dan kecepatan penyayatan.
G.
Penggerak Disket ( Disk Drive )
Kegunaan dari penggerak kaset dalam mesin CNC adalah untuk
pelayanan pengoperasian kaset, yang didalamnya dapat dilaksanakan :

Menyimpan data program dari mesin ke kaset ( disket )

Memindahkan data program dari kaset ( disket ) ke mesin

Memformat kaset ( disket )
2.1.3.
Pemrograman Mesin CNC TU-3A
Pemrograman adalah suatu urutan perintah yang disusun secara rinci
per blok untuk memberi masukan ke masin perkakas CNC tentang apa yang
harus dilakukan. Pemrograman ini dapat dilakukan dengan menggunakan
keyboard yang terdapat pada mesin CNC, dan menggunakan perangkat
lunak (disket, kaset, dan melalui kabel RS 232)
Untuk melakukan / menyusupkan sebuah pemrograman pada mesin
CNC diperlukan :
1.
Metode Pemrograman
2.
Bahasa Pemrograman
2.1.3.1.
Metode Pemrograman
Metode pemrograman mesin CNC yang biasa digunakan pada
permesinan CNC adalah :
A.
Metode Inkrimental
Adalah suatu metode pemrograman dimana titik referensi selalu berubah
yaitu titik akhir yang dituju menjadi titik referensi baru untuk ukuran
berikutnya.
B.
Metode Absolut
Adalah suatu metode pemrograman dimana titik referensinya tetap yaitu
satu titik atau tempat dijadikan referensi untuk semua ukuran berikutnya.
2.1.3.2.Bahasa Pemrograman
Yang dimaksud dengan bahasa pemrograman adalah format perintah
dalam satu baris blok dengan menggunakan kode huruf, angka dan simbol.
Sebuah mesin perkakas CNC memiliki perangkat komputer yang disebut
Machine Control Unit ( MCU ) yakni suatu perangkar yang berfungsi sebagai
penterjemah bahasa kode kedalam bentuk gerakan persumbuan sesuai
bentuk benda kerja.
Dalam mesin perkakas CNC dikenal dua kode bahasa yaitu Kode G dan
Kode M, kedua kode ini merupakan kode yang telah distandartkan olejh ISO
atau badan internasional lainnya.
Jadi, bahasa pemrograman dalam mesin perkakas CNC adalah perintah
dalam bentuk bahasa kode yang dapat berfungsi sebagai media komunikasi
antar mesin dan operator untuk memberi informasi data kepada mesin untuk
dipahami.
Kode – Kode Perintah Untuk
Jalannya Pisau :
Tabel 2.1
G – Kode untuk TU – 3A
N
O
G
Code
1
G00
2
3
4
G01
G02
G03
Keterangan
Format penulisan
Gerakan cepat tanpa
pemotongan
N../G00/X±../Y±../ Z±..
Gerakan lurus dengan
N../G01/X±../ Y±../
pemotongan
Gerak melingkar searah
Z±../F..
jarum jam
Gerak melingkar
berlawanan arah jarum jam
N../G02/X±../ Y±../
Z±../F..
N../G03/X±../ Y±../
Z±../F..
5
G04
Waktu tinggal diam
N../G04/X±..
6
G21
Blok kosong
7
G25
Memanggil sub program
N../G25/L ( F ) ± ..
8
G27
Instruksi melompat
N../G27/L ( F ) ± ..
9
G40
Kompensansi radius pisau
hapus
N../G40
10
G45
Penambahan radius pisau
N../G21
N../G45
11
G46
Pengurangan radius pisau
12
G47
Penambahan radius pisau 2
kali
13
G48
Pengurangan radius pisau 2
kali
N../G48
14
G64
Motor asutan tanpa arus
15
G65
16
17
N../G46
N../G47
N../G64
Pelayanan pita magnet
N../G65
G66
Pelaksanaan antar aparat
dengan
RS 232
N../G66
G72
Siklus Pengefraisan
N../G72/X±../ Y±../
kantong
Z±../F..
Siklus pemutusan tatal
N../G73/Z±../F..
18
G73
19
G74
20
G81
Siklus Pemboran
21
G82
Siklus Pemboran tetap
dengan tinggal diam
N../G82/Z±../F..
22
G83
Siklus Pemboran dengan
pembuangan total
N../G83/Z±../F..
23
G84
Siklus Penguliran jalan
N../G84/K.. /Z±../F..
Siklus penguliran jalan kiri
N../G74/K.. /Z±../F..
N../G81/Z±../F..
kanan
24
G85
Siklus mereamer tetap
N../G85/Z±../F..
25
G89
Siklus mereamer tetap
N../G89/Z±../F..
dengan tinggal diam
26
27
G90
G91
Program bernilai absolut
N../G90
Pemrograman nilai
N../G91
Incrimental
Program bernilai absolute
28
G92
Penentuan titik
referensiPenetapan letak
pisau terhadap benda kerja
N../G92/ X±../Y±../
Z±..
Tabel 2.2
M – Kode untuk TU – 3A
NO
1
2
M Code
M00
M03
Keterangan
Diam
Spindel frais hidup,
Format penulisan
N../M 00
N../M 03
searah jarum jam
3
M04
Spindel frais
hidup,berlawanan arah
N../M 04
jarum jam
4
M05
Spindel Frais mati
N../M 05
5
M06
Pergantian alat
N../M
potong,radius pisau frais
06/D../S../Z±../T..
masuk
6
M17
Kembali ke program
N../M 17
pokok
7
M26
Hubungan keluar impuls
N../M 26
8
M30
Program berakhir
N../M 30
9
M98
Kompensasi kocak /
N../M
kelonggaran otomatis
98/X±../Y±../z±..
Parameter bantu gerak
N../M 99/I../J../K..
10
M99
melingkar G02 & G03
2.1.4. Tanda – Tanda Alarm
Yang dimaksud dengan tanda alarm adalah suatu tanda atau isyarat
bahwa mesin menemukan data program yang tidak benar, dan apabila hal
ini tidak dibetulkan maka mesin tidak akan melaksanakan program
selanjutnya.
Kode alarm ini sangat berguna dalam memeriksa tingkat kesalahan awal
data program sehingga dapat menekan prosentase kerusakan mesin akibat
kesalahan programmer. Disamping itu tanda alarm juga sedikit banyak
meningkatkan efisiensi kerja mesin dan produk yang dihasilkan karena
menekan adanya cacat produksi ( rusaknya produk ).
Kode alarm akan muncul pada monitor dengan kode A diikuti angka dan
pesan yang menunjukkan arti kesalahan dari masing – masing angka.
TANDA- TANDA ALARM :
Tabel 2.3
A- Kode Untuk TU-3A
KODE
KETERANGAN
ALARM
A00
Salah perintah G / M
A01
Salah radius / M99 salah interpolasi melingkar
Pada masukkan titik lingkaran yang salah ( busur
lingkaran,titik akhir lingkaran atau koordinat titik
pusat ) akan diberikan alarm A 01.Sebelum
pengerjaan busur lingkar,komputer menguji dulu
apakah suatu lingkaran dengan harga yang
dimasukkan adalah mungkin.
A02
Salah nilai X ( lihat harga batas maksimal )
A03
Salah nilai F ( lihat harga batas maksimal )
A04
Salah nilai Z ( lihat harga batas maksimal )
A05
Tidak ada perintah M30. Alarm A05 akan
ditampilkan jika anda lupa memasukkan M30 pada
akhir program dan menekan tombol START atau
melakukan uji jalan.
A06
Tidak ada perintah M03
A07
Tidak ada artinya
A08
Pita kaset habis,pada perekaman
A09
Program tidak ditemukan
A10
Pita kaset dalam pengamanan
A11
Salah memuat
A12
Salah pengecekan
A13
Pemindahan inchi / mm dengan memori program
penuh ( hanya dapat dihapus dengan
memindahkan saklar pemilih metrik / inchi )
A14
Salah posisi kepala frais uji jalannya termuat
vertical / horizontal
A15
Salah nilai Y ( lihat harga batas maksimal )
A16
Tidak ada data radius pisau frais
A17
Salah sub program ( jika anda memasukkan sub
program lebih dari lima tahap ).
A18
Gerakan kompensasi radius pisau frais lebih kecil
dari nol
Tabel 2.4
Tombol Untuk Pemasukkan Program
H/C
Tombol perintah untuk Pengalih Operasin Manual /
CNC
INP
Tombol perintah untuk memasukkan parameter
program ke memori
DEL
Tombol perintah untuk menghapus parameter
program ke memori
FWD
Tombol perintah untuk maju satu blok
REV
Tombol perintah untuk mundur satu blok
-
Tombol Minus untuk memasukkan harga negatif
M
Tombol M memasukkan fungsi M dan uji jalan
INP + FWD Tombol perintah untuk berhenti sementara
INP + REV
Tombol perintah untuk pembatalan program dan
menghapus alarm
DEL + INP
Tombol perintah untuk menghapus program
~
+ INP
Tombol perintah untuk menyisipkan program
~
+ DEL
Tombol perintah untuk penghapusan blok
123…
Tombol perintah operasi blok tunggal
START
START
Tombol perintah untuk memulai program
Jumlah
III
II
I
Nama Bahan
Perubahan
No.
Bahan
PROYEKSI
EROPA
POLITEKNIK NEGERI
SEMARANG
Ukuran
Skala:
1:1
Digamb
ar
Keterangan
25-0914
Diperiks
a
A4/ME-2F/07
LANGKAH – LANGKAH PENGGUNAAN CNC
Dwi A.
1. GAMBAR KERJA 100 %
2. MACHINING PLAN
- URUTAN PENGERJAAN
3. LAYOUT (TATA LETAK)
Y
X
20
Y
X
4. CUTTER LIST (DAFTAR CUTTER)
D =6mm
5. PROGRAM
TABEL PROGRAM CNC TU-3A
N
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
G/M
92
M06
M03
G00
G00
G00
G01
G02
G02
G02
G02
G00
G00
G01
G01
G00
G00
G01
G01
G00
G00
G01
G01
G00
X/I
-2000
I300
Y/J
00
J1000
Z/K
00
K00
00
00
2500
2500
500
2500
4500
2500
2500
2500
2500
2500
2500
1000
1000
1500
1500
2500
2500
2500
2500
00
00
500
500
2500
4500
2500
500
500
1000
1000
1500
1500
2500
2500
2500
2500
4000
4000
3500
3500
00
20
20
-20
-20
-20
-20
-20
20
20
-20
-20
20
20
-20
-20
20
20
-20
-20
20
F/H
H00
25
50
50
50
50
25
50
25
50
25
50
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
GOO
G01
G01
G00
G00
G01
G01
G01
G01
G01
G00
G00
G00
M05
M30
4500
4500
4000
4000
2500
2500
2500
2200
2500
2800
2800
-2000
-2000
2500
2500
2500
25000
2200
2200
3300
3000
3300
3000
3000
00
00
20
-20
-20
20
20
-20
-20
-20
-20
-20
20
20
00
25
50
25
50
50
50
50
LAPORAN praktek
Cnc MILLING TU – 3A
Program teknik mesin
Semester 3
NAMA : DWI AL’KHARIS
KELAS : ME-2F
NOMOR : 07
JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
2014/2015