Secara garis besar mesin Milling CNC dapat digolongkan menjadi 2 macam, yaitu :

Transkripsi

1 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

2 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

3 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: Sumbu X bergerak ke arah horisontal Sumbu Y bergerak ke arah melintang Sumbu Z bergerak ke arah vertikal 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.

4 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 = rpm 2. Tenaga masukan / input = 500 watt 3. Tenaga keluaran / output = 300 watt B. 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 :

5 Jumlah 1 putaran adalah 72 langkah Momen putar 0,5 Nm Gerakan cepat maximum 700 mm Gerakan pengoperasian manual mm / menit Gerakan pengoperasian CNC terprogram 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 Bagian Pengendali Mesin Milling CNC TU 3A

6 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. B. Tombol Emergency Gambar 2.8 Saklar Utama 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 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:

7 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 ) 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

8 2. Bahasa Pemrograman 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 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.

9 Kode Kode Perintah Untuk Jalannya Pisau : Tabel 2.1 G Kode untuk TU 3A N O G Code Keterangan Format penulisan 1 G00 Gerakan cepat tanpa pemotongan N../G00/X±../Y±../ Z±.. 2 G01 Gerakan lurus dengan pemotongan 3 G02 Gerak melingkar searah jarum jam 4 G03 Gerak melingkar berlawanan arah jarum jam N../G01/X±../ Y±../ Z±../F.. N../G02/X±../ Y±../ Z±../F.. N../G03/X±../ Y±../ Z±../F.. 5 G04 Waktu tinggal diam N../G04/X±.. 6 G21 Blok kosong N../G21 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../G45

10 11 G46 Pengurangan radius pisau N../G46 12 G47 13 G48 Penambahan radius pisau 2 kali Pengurangan radius pisau 2 kali N../G47 N../G48 14 G64 Motor asutan tanpa arus N../G64 15 G65 Pelayanan pita magnet N../G65 16 G66 Pelaksanaan antar aparat dengan RS 232 N../G66 17 G72 Siklus Pengefraisan kantong N../G72/X±../ Y±../ Z±../F.. 18 G73 Siklus pemutusan tatal N../G73/Z±../F.. 19 G74 Siklus penguliran jalan kiri N../G74/K.. /Z±../F.. 20 G81 Siklus Pemboran N../G81/Z±../F.. 21 G82 22 G83 Siklus Pemboran tetap dengan tinggal diam Siklus Pemboran dengan pembuangan total N../G82/Z±../F.. N../G83/Z±../F.. 23 G84 Siklus Penguliran jalan kanan N../G84/K.. /Z±../F.. 24 G85 Siklus mereamer tetap N../G85/Z±../F..

11 25 G89 Siklus mereamer tetap dengan tinggal diam 26 G90 Program bernilai absolut N../G89/Z±../F.. N../G90 27 G91 28 G92 Pemrograman nilai Incrimental Program bernilai absolute Penentuan titik referensipenetapan letak pisau terhadap benda kerja N../G91 N../G92/ X±../Y±../ Z±.. Tabel 2.2 M Kode untuk TU 3A NO M Code Keterangan Format penulisan 1 M00 Diam 2 M03 Spindel frais hidup, searah jarum jam 3 M04 Spindel frais hidup,berlawanan arah N../M 00 N../M 03 N../M 04

12 jarum jam 4 M05 Spindel Frais mati N../M 05 5 M06 Pergantian alat potong,radius pisau frais masuk 6 M17 Kembali ke program pokok N../M 06/D../S../Z±../T.. N../M 17 7 M26 Hubungan keluar impuls N../M 26 8 M30 Program berakhir N../M 30 9 M98 Kompensasi kocak / kelonggaran otomatis 10 M99 Parameter bantu gerak melingkar G02 & G03 N../M 98/X±../Y±../z±.. N../M 99/I../J../K 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 ).

13 Kode alarm akan muncul pada monitor dengan kode A diikuti angka dan pesan yang menunjukkan arti kesalahan dari masing masing angka. TANDA- TANDA ALARM : A- Kode Untuk TU-3A Tabel 2.3 KODE ALARM A00 A01 Salah perintah G / M KETERANGAN 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 A06 A07 A08 A09 Tidak ada perintah M30. Alarm A05 akan ditampilkan jika anda lupa memasukkan M30 pada akhir program dan menekan tombol START atau melakukan uji jalan. Tidak ada perintah M03 Tidak ada artinya Pita kaset habis,pada perekaman Program tidak ditemukan

14 A10 A11 A12 A13 A14 Pita kaset dalam pengamanan Salah memuat Salah pengecekan Pemindahan inchi / mm dengan memori program penuh ( hanya dapat dihapus dengan memindahkan saklar pemilih metrik / inchi ) Salah posisi kepala frais uji jalannya termuat vertical / horizontal A15 Salah nilai Y ( lihat harga batas maksimal ) A16 A17 A18 Tidak ada data radius pisau frais Salah sub program ( jika anda memasukkan sub program lebih dari lima tahap ). 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 DEL FWD REV Tombol perintah untuk memasukkan parameter program ke memori Tombol perintah untuk menghapus parameter program ke memori Tombol perintah untuk maju satu blok Tombol perintah untuk mundur satu blok - Tombol Minus untuk memasukkan harga negatif

15 M INP + FWD INP + REV DEL + INP Tombol M memasukkan fungsi M dan uji jalan Tombol perintah untuk berhenti sementara Tombol perintah untuk pembatalan program dan menghapus alarm Tombol perintah untuk menghapus program ~ + INP Tombol perintah untuk menyisipkan program ~ + DEL Tombol perintah untuk penghapusan blok 123 START START Tombol perintah operasi blok tunggal Tombol perintah untuk memulai program

16 Jumlah Nama Bahan No. Bahan Ukuran Keterangan III II I Perubahan PROYEKSI EROPA Skala: 1 : 1 Digamb ar Diperiks a Dwi A. POLITEKNIK NEGERI SEMARANG A4/ME-2F/07 LANGKAH LANGKAH PENGGUNAAN CNC

17 1. GAMBAR KERJA 100 % 2. MACHINING PLAN - URUTAN PENGERJAAN

18

19 3. LAYOUT (TATA LETAK) Y X 20 Y X 4. CUTTER LIST (DAFTAR CUTTER) D =6mm 5. PROGRAM TABEL PROGRAM CNC TU-3A N G/M X/I Y/J Z/K F/H M06 I300 J1000 K00 H00 02 M03 03 G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G

20 24 GOO G G G G G G G G G G G G M05 38 M30