< PreviousTeknik Pemesinan CNC Direktorat Pembinaan SMK (2013) 20 2. Apakah Anda dapat menghitung kecepatan pemakanan (mm/min)? 3. Apakah Anda dapat membedakan ketebalan pemakanan pada waktu frais datar dengan frais tegak pada mesin frais tegak? B. Sistem Koordinat mesin bubut 1. Apakah anda dapat menjelaskan sistem koordinat pada mesin Frais CNC 2. Apakah anda mengidentifikasi sumbu X , Y, dan Z pada mesin Frais? C. Metoda pemprograman 1. Apakah anda dapat menyebutkan metoda pemprograman yang digunakan pada mesin Frais CNC? 2. Apakah Anda tahu maksud dari titik nol benda kerja? D. Kode – G dan Kode M 1. Apakah Anda fungsi dari G00 pada mesin frais CNC? 2. Apakah Anda tahu fungsi G01 pada mesin frais CNC? 3. Apakah Anda tahu fungsi dari kode G02/G03 pada mesin frais CNC? 4. Apakah Anda tahu fungsi Kode M03? 5. Apakah Anda tahu fungsi Kode M00? 6. Apakah Anda tahu mengisi data yang diperlukan untuk G92? E Kode – T dan Penyetelan Alat Potong 1. Apakah Anda tahu apa yang dimaksudkan dari angka 02 pada T02? 2. Apakah anda sudah dapat menyetel alat potong pada mesin frais CNC Teknik Pemesinan CNC Direktorat Pembinaan SMK (2013) 21 F Pengoperasian mesin bubut CNC secara manual 1. Apakah Anda dapat menggerakkan eretan memanjang sejauh 5 mm dari titik awal? 2. Apakah Anda dapat menggerakkan spindel turun atau naik sejauh 15 mm dari titik awal alat potong? 3. Apakah Anda tahu tombol-tombol yang digunakan untuk menggerakkan eretan memanjang, melintang, dan tegak? 4. Apakah Anda tahu mengatur kecepatan spindel pada mesin frais CNC? G Pemprograman CNC 1. Apakah Anda tahu pengertian dari alamat (adres)? 2. Apakah Anda dapat menyebutkan alamat-alamat yang ada dalam mesin frais CNC? H Memasukkan Program CNC ke kontrol mesin 1. Apakah Anda tahu memasukkan program CNC ke kontrol mesin Frais CNC? 2. Apakah Anda tahu menghapus data blok yang salah? 3. Apakah Anda tahu menyisipkan blok program pada kontrol mesin frais CNC? I Mengoperasikan Mesin Frais CNC secara otomatis 1. Apakah Anda tahu menguji ketepatan geometri program CNC? 2. Apakah Anda dapat menghentikan/menahan sementara proses pemesinan? 3. Apakah Anda dapat mengeksekusi program CNC secara utuh? Teknik Pemesinan CNC Direktorat Pembinaan SMK (2013) 22 BAB II PEMBELAJARAN A. Deskripsi Pada tahun 1952, John Pearson dari Institut teknologi Massachussets, atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat, merupakan tahun pertama meng-embangkan mesin NC untuk memproduksi benda kerja bentuk rumit. Karena biaya pembuatannya sangat mahal, serta pemeliharaan yang rumit, orang-orang membayangkan akan sulit mengembangkan mesin perkakas ini secara meluas. Bahkan sampai 15 tahun kemudian, sangat jarang industri yang punya keberanian menanam investasi dalam teknologi ini. Namun sejak tahun 1975, perkembangan mesin NC sangat maju dengan pesat se-jalan dengan perkembangan teknologi microprocessor. Menurut pengamat-an, kerusakan yang disebabkan kontrol hanya di bawah 1%. Harga minikomputer dan mikrokomputer yang cenderung semakin menurun berperanan penting dalam mengubah wajah industri pempabrikan, khusus-nya pemesinan. Meskipun pemanfaatan komputer dalam pempabrikan sedi-kit lambat, pengaruhnya jelas terlihat. Demikian juga halnya dalam penggu-naan mesin-mesin perkakas yang berkontrol komputer (computer-controlled machine tools), yang diterapkan dalam sistem pempabrikan baru, seperti mesin perkakas CNC, laser-beam cutter, dan penggunaan robot-robot industri pada jalur produksi. Hampir semua pabrik manufaktur ada kebutuhan besar tentang personal NC terdidik. Diperkirakan, kebutuhan akan tenaga personal NC ini akan semakin meningkat, di masa-masa mendatang, sehingga latihan baik di sekolah maupun di industri menjadi sangat penting. Melalui latihan-latihan, Anda sebagai tenaga terampil akan mampu menyetel alat potong, memprogram dan mengoperasikan mesin, bahkan mampu merencanakan pengembangan lebih lanjut. Teknik Pemesinan CNC Direktorat Pembinaan SMK (2013) 23 Untuk lebih menguasai kompetensi CNC, maka dalam buku ini disajikan tentang pengaturan alat potong, pemprograman, dan pengoperasian/-pe-mesinan, baik secara manual maupun secara CNC yang berkaitan dengan mesin bubut unit didaktik (yang dikenal dengan Mesin CNC TU-2A), karena pada dasarnya semua konsep dasar dari isi program adalah sama. 2A adalah singkatan dari two axis dua sumbu, sebagaimana mesin bubut terdiri dari 2 sumbu, yakni sumbu X dan sumbu Z (eretan melintang merupakan sumbu X dan eretan memanjang merupakan sumbu Z). Dengan Mesin CNC TU-2A ini, proses pembelajaran akan jauh lebih efektif dalam penguasaan kompetensi, penyetelan alat potong, pemrograman, dan pengoperasian mesin CNC. Salah satu bidang pekerjaan yang ada di industri adalah penggunaan mesin perkakas CNC. Mesin perkakas CNC dimaksudkan sebagai me-sin perkakas yang di kendalikan melalui sekumpulan data yang disebut dengan program CNC. Program CNC disusun secara sistematis, berurutan berdasarkan rencana proses pemesinan. Pada mesin perkakas konvensional dibutuhkan tenaga operator yang terampil, yang mampu memanipulasi roda-roda tangan mesin perkakas untuk mendapatkan hasil pengerjaan yang mendekati bentuk sesuai dengan tuntutan gambar. Oleh karena itu, waktu produksi atau kecepat-an produksi sangat tidak efektif, di mana kecepatan produksi sangat tergantung pada keterampilan operator. Selain jumlah produksi, kepre-sisianpun menjadi pekerjaan yang menghambat waktu produksi. Dengan pertimbangan tersebut, dunia industri bergerak lebih maju de-ngan menggunakan mesin perkakas CNC. Pada mesin CNC, tenaga kerja (operator) yang terampil tidak begitu perlu, karena semua pergerakan, seperti eretan mesin (pergerakan eretan/meja mesin), kecepatan spindel dikendalikan melalui Machine Control Unit (MCU) dengan sejumlah gabungan huruf dan angka. Dengan demikian, waktu produksi menjadi lebih singkat, kepresisian hasil pengerjaan pun menjadi sangat terjamin (dapat dipertukarkan). Gabungan huruf dan angka ini disebut dengan kata (word). Kumpulan huruf dan angka (kata) disusun sedemikian rupa secara sistematis yangn disebut dengan program CNC. Teknik Pemesinan CNC Direktorat Pembinaan SMK (2013) 24 Dalam penyusunan program CNC tersebut, para siswa dituntut untuk memahami terlebih dahulu sistem CNC dan konsep dasar numerik yang merupakan dasar penyusunan program CNC. Itulah sebabnya, dunia industri dan dunia usaha sangat membutuhkan tenaga kerja menengah yang dapat mengisi tuntutan industri terutama dalam hal pengesetan alat potong, pengetahuan tentang program dan pengoperasian mesin CNC. B. Kegiatan Belajar Kegiatan belajar merupakan aktifitas belajar yang harus dilaksanakan siswa sebagai pelajar dan guru sebagai pembimbing. Untuk mencapai tujuan akhir pembelajaran Teknik Pemesinan CNC, (menyetel alat potong, menyusun program CNC, mengoperasikan mesin CNC), Buku teks bahan ajar ini dibagi ke dalam beberapa kegiatan belajar. Setelah mempelajari semua kegiatan belajar, siswa harus memiliki keterampilan sikap, pengetahuan, dan psikomotorik sesuai dengan tutuntutan yang diharapkan dalam kurikulum 2013. Teknik Pemesinan CNC Direktorat Pembinaan SMK (2013) 25 1. Kegiatan Belajar 1 TEKNOLOGI DASAR CNC a. Tujuan Pembelajaran: Setelah menyelesaikan kegiatan belajar 1 ini, siswa dapat menjelaskan, antara lain; 1). Dasar Sistem pemesinan Bubut CNC; 2). Dasar sistem kontrol numerik; 3). Keuntungan dan kelemahan mesin perkakas CNC; 4). Klasifikasi sistem NC. b. Uraian Materi 1.1 Konsep Dasar Sistem Pemesinan CNC Sistem Pabrikasi Sistem pemesinan modern dan robot-robot industri merupakan sistem otomasi lanjut yang menggunakan komputer sebagai satu bagian terpadu dalam pengontrolannya. Sekarang ini, komputer merupakan satu bagian penting dari otomasi. Komputer digunakan sebagai pengontrol dalam sistem pemesinan, seperti mesin perkakas, mesin las, dan laser-beam cutter. Bah-kan yang lebih besar lagi adalah penggunaan robot dalam melakukan bebe-rapa operasi. Perlu diingat bahwa suatu pabrik yang dikontrol secara otomatis merupakan suatu hasil pengembangan yang paling akhir dalam revolusi industri yang telah dimulai di Eropa dua abad yang lalu sesuai dengan tahap pengembangan berikut: a. Pada tahun 1770 adalah tahun awal pembuatan mesin perkakas sederhana. Teknik Pemesinan CNC Direktorat Pembinaan SMK (2013) 26 b. Awal tahun 1900 ditemukan Fixed automatic mechanisms and transfer lines untuk produksi massal. Transfer line dalam hal ini dimaksudkan sebagai suatu teknik pengaturan fasilitas pabrikasi dengan output dan dengan waktu produksi yang lebih cepat. Siklus operasinya adalah sederhana dan tetap. c. Mesin perkakas berikutnya adalah generasi mesin perkakas dengan kontrol otomatis sederhana, seperti mesin kopi. d. Pada tahun 1952 merupakan awal era otomasi dengan kendali numerik Numerical Control (NC, yang didasarkan pada prinsip komputer digital. e. Pengembangan logis dari NC ini adalah computerized numerical control yang dikenal dengan singkatan CNC, yang digunakan pada mesin perkakas, di mana sebuah minikomputer dimasukkan sebagai suatu bagian terpadu dari lemari kontrol. f. Robot industri dikembangkan bersamaan dengan sistem CNC. Robot komersil pertama dibuat pada tahun 1961, tetapi penggunaannya secara efektif baru pada akhir tahun 1970-an. g. Pabrik otomasi penuh yang memakai suatu teknik yang disebut dengan Flexible Manufacturing System (FMS) dan computer aided design/ computer aided manufacturing (CAD/CAM). FMS dimaksudkan sebagai suatu fasilitas yang mencakup manufacturing cell. Setiap sel (cell) memiliki sebuah robot yang mampu melayani beberapa mesin perkakas CNC, dan dengan suatu sistem penanganan material secara otomatis yang terpisah dari komputer induk. Era baru otomasi, dimulai dengan pengenalan mesin perkakas NC yang digerakkan oleh komputer digital. Komputer dan teknologi digital memung-kinkan perencanaan lebih fleksibel yang dapat menghasilkan produk dengan waktu yang lebih singkat. Dalam hal ini, fleksibilitas merupakan kata kunci dari sifat otomasi dari sistem pabrikasi. Sekarang ini, sistem pabrikasi menjadi lebih fleksibel sesuai dengan perkembangan teknologi komputer dan teknik pemprograman. Sistem pabrikasi dalam skala kecil yang dapat berdiri sendiri, seperti robot dan mesin perkakas CNC, dan sistem komprehensif dengan sel-sel pabrikasi Teknik Pemesinan CNC Direktorat Pembinaan SMK (2013) 27 serta FMS yang dapat memiliki banyak sistem yang berdiri sen-diri. Kedua jenis sistem ini dikendalikan, baik melalui sebuah komputer, maupun melalui suatu pengendali yang didasarkan pada teknologi digital. Alat-alat tersebut dapat menerima data dalam bentuk program, mempro-sesnya menjadi sinyal perintah ke penggerak yang menggerakkan eretan, meja putar, atau sabuk berjalan. Pada sistem yang berdiri sendiri dan sel pabrikasi sederhana, data masukan menetapkan posisi gerak eretan, ke-cepatan dan jenis gerakan, dan lain-lain. Sementara pada sel pabrikasi yang lebih canggih, di mana robotnya dilengkapi dengan suatu alat bantu bayangan (vision aid) atau alat umpan-balik peraba (tactile feedback) yang melayani beberapa mesin perkakas CNC, sistemnya akan membuat kepu-tusan berdasarkan pada sinyal umpan-balik. Pada FMS, tingkat keputusan yang dilakukan oleh komputer adalah alat pabrikasi yang lebih canggih. Bagian-bagian yang bergerak pada sabuk berjalan dilintaskan ke sel pabrikasi tertentu melalui pengawasan komputer. Apabila salah satu sel tertentu sedang sibuk, komputer akan mengirimkan benda kerja-benda kerja ke sel lainnya yang dapat melaksanakan operasi yang diinginkan. Kebutuhan keputusan sedemikian itu dapat dilaksanakan dengan komputer FMS. Sistem pabrikasi yang paling sederhana adalah mesin per-kakas NC, seperti mesin bubut, mesin gurdi, mesin frais, mesin gerinda, dan lain-lain. 1.2. Dasar-Dasar Kontrol Numerik. Pengontrolan sebuah mesin perkakas berdasarkan program yang diper-siapkan sebelumnya disebut dengan kendali numerik Numerical Control. Alat NC ditemukan oleh Electronic Industries Assosiation (EIA) sebagai “Suatu sistem yang cara kerjanya dikendalikan langsung oleh data numerik yang disisipkan, kemudian sistem secara otomatis menerjemahkan data numerik tersebut. Teknik Pemesinan CNC Direktorat Pembinaan SMK (2013) 28 Gambar 1.1. Diagran Input-Output data NC NC adalah singkatan dari numerical controlled yakni suatu piranti di mana prinsip kerjanya dipengaruhi dan dikendalikan oleh sejumlah data masuk melalui suatu proses perhitungan seperti ditunjukkan pada diagram di atas(Gambar 1.1). Sesuai dengan perkembangan revolusi industri, piranti NC pun mengalami perkembangan yang patut diacungi jempol. Banyak ragam media piranti keras yang dikendalikan berdasarkan sejumlah angka dan huruf, seperti pengendali mesin bubut, mesin frais, mesin gerinda, mesin las, dan lain sebagainya. Pengendali tersebut ada yang berupa TNC, CNC, DNC, dan AC. TNC adalah singkatan dari Touching Numerically Contrlled yang lebih sederhana dari CNC; CNC adalah singkatan dari Computer Numerically Controlled, yakni komputer yang dikendalikan oleh sejumlah angka dan huruf. Dengan demikian mesin CNC (CNC Machine = Computerized Numerically Controlled) adalah mesin yang dilengkapi dengan komputer yang mampu menyimpan dan memproses sejumlah angka dan huruf (data) yang selanjutnya menjadi data lintasan, dan data perintah. DNC adalah singkatan dari Direct Numerically Controlled di mana piranti yang digunakan mengendalikan beberapa mesin oleh sebuah komputer melalui jaringan kabel. AC adalah singkatan dari Adaptive numerically Controlled yakni suatu sis-tem kendali yang mampu menyesuaikan diri dengan kondisi kerja. Dalam sistem NC, data numerik yang diperlukan untuk memproduksi benda kerja pada pita berlobang, yang disebut dengan program bagian atau program benda kerja. Program bagian ini disusun dalam bentuk blok-blok informasi. Setiap blok informasi tersebut berisi data numerik yang diperlukan untuk Input Data Proses Pengolahan Data Input Data Teknik Pemesinan CNC Direktorat Pembinaan SMK (2013) 29 memproduksi satu segmen benda kerja. Selanjutnya, setiap satu seg-men selesai dikerjakan, pita berlobang maju untuk pengerjaan segmen berikutnya sampai selesai. Semua blok berada dalam bentuk kode, berisi semua informasi yang diperlukan untuk memproses suatu segmen benda kerja, seperti segmen panjang, kecepatan potongnya, pemakanan, dan lain-lain. Informasi dimensional panjang, tebal, dan radius lingkaran, dan bentuk kontur linier, sirkular didasarkan atas gambar kerja. Dimensi untuk gerakan sumbu misalnya sumbu X, Z, dan lainnya, diberikan secara terpisah. Kecepatan potong, kecepatan pemakanan, dan fungsi bantu (coolant On dan OFF, spindel ON dan OFF serta arah putarannya, penjepitan benda kerja, pergantian gigi) diprogram sesuai dengan permukaan penyelesaian (harga kekasaran) dan toleransi yang dikehendaki. Bila dibandingkan dengan mesin perkakas konvensional, sistem NC menggantikan gerakan manual operator. Pada konvensional, pemesinan benda kerja dihasilkan dengan menggerakkan alat potong sepanjang benda kerja melalui roda tangan, yang dikendalikan oleh operator. Pemotongan kontur dilakukan oleh operator terampil sambil mengamati, sementara mesin perkakas NC tidak membutuhkan mekanik atau operator terampil. Pada mesin perkakas NC, operator atau mekanik hanya perlu memonitor operasi mesin, pembaca pita, dan mengganti benda kerja. Semua gerakan operator sebelumnya, sekarang dituangkan dalam bentuk program. Meskipun demi-kian, karena operator bekerja dengan alat yang sedemikian canggih dan mahal, maka diperlukan operator dengan kualifikasi operator NC yang baik. Mempersiapkan program benda kerja untuk mesin perkakas NC memer-lukan seorang programmer. Programmer harus memiliki pengetahuan dan pengalaman pada bidang pemesinan atau teknologi mekanik. Pengetahuan tentang mesin perkakas, cairan pendingin, teknik perencanaan alat bantu, penggunaan data kemampuan mesin, dan teknologi proses, merupakan kondisi yang harus dimiliki seorang operator NC. Programmer harus mengenal betul fungsi mesin perkakas NC dan proses pemesinan serta harus mampu memutuskan urutan operasi yang paling optimum. Programmer harus mampu menulis program, baik secara manual maupun dengan menggunakan Computer Assisted Language, seperti Automatically Next >