NASKAH PUBLIKASI ANALISA SUMBU Z PADA PROSES KALIBRASI DAN PERGERAKAN MESIN CNC ROUTER Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata I Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Oleh : Feriagam Nayorama W.K D200100117 PROGRAM SUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016
i
ii
iii
ANALISA SUMBU Z PADA PROSES KALIBRASI DAN PERGERAKAN MESIN CNC ROUTER Feriagam Nayorama, Bambang Waluyo, Joko Sedyono Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura Email : feriagam_nwk@yahoo.com ABSTRAKSI Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kalibrasi sumbu z pada mesin cnc router dan untuk mengetahu akurasi pergerakan pemakanan terhadap benda kerja sebelum dan sesudah dikalibrasi pada mesin cnc router. Pada proses penelitian menggunakan akrilik dilakukan tiga bentuk benda kerja. setelah itu dilakukan proses kalibrasi pada mesin cnc router dan dilakuan kedalaman pemakanan sumbu z untuk menemukan tingkat akurasi pada mesin cnc router. Hasil penelitian pada percobaan mesin cnc router, sebelum dikalibrasi didapat hasil data standar deviasi 4 persegi sama sisi terkecil 0,0856 mm dan terbesar 0,3897 mm pada lingkaran 0,0547 mm dan 0,2937 mm dan persegi panjang terkecil 0,0714 mm dan terbesar 0,5740 mm. dan sesudah dikalibrasi didapat data standar deviasi pada 4 persegi sama sisi terkecil 0,0648 mm dan terbesar 0,0141 mm pada lingkaran 0,0223 mm dan 0,0223 mm dan pada persegi panjang terkecil 0,0387 mm dan terbesar 0,0173 mm. tingkat keakurasian didapat dilihat dari table sebelum kalibrasi dan sesudah kalibrasi dan disimpulkan bahwa hasil kalibrasi lebih baik dari hasil sebelum kalibrasi. Kata kunci: Sumbu Z, CNC Router, Kalibrasi, CAD/CAM ABSTRACTION The aim of this research is to know the calibration of Z axis in cnc router machine and to know the acuratio of declension movement to the work thing before and after being calibrated in cnc router mechine. The research prosess used acrylic which is done in three work thing. After that the calibration process is done in cnc router machine and did in the depth declension of Z axis to find the accuration level in cnc router machine. The result of cnc router machine experiment, before calibration is obtained the standar data of standar deviation of the smallest 4 equilateral square is 0,0856 mm and the biggest is 0,0547 mm and 0,2937 mm and the smallest rectangle is 0,0714 mm and the biggest is 0,5740 mm and after being calibrated the data of standard deviation of the smallest 4 equilateral square is 0,0648 mm and the biggest is 0,0141 mm in the circle 0,0223 mm and 0,0223 mm and the smallest rectangle is 0,0387 mm and the biggest 0,0173 mm. the accuration level can be seen from the table before calibrated and after calibrated and it can be concluded that the result of calibration is better than the result before calibrated. Keywords: Z-axis, CNC Router, Calibration, CAD / CAM 1
1. PENDAHULUAN Kemajuan sains dan teknologi pada saat ini sudah sedemikian maju, namun sebagian komponen mesin yang kita perlukan sebagian besar masih impor, Penggunaan mesin perkakas CNC merupakan upaya untuk memenuhi tuntutan konsumen yang semakin tinggi, baik dari segi kualitas maupun kuantitas. Era industrialisasi ini telah meningkatkan kebutuhan dan penggunaan mesin perkakas CNC seiring dengan permintaan produk-produk komponen mesin yang presisi. Mesin perkakas CNC dapat memproduksi dan memperbaiki komponen mesin dengan kualitas yang tergantung pada beberapa faktor, antara lain: kualitas geometri mesin perkakas CNC, kualitas alat potong, dan keahlian operator atau programmer. Pada proses produksi komponen mesin yang presisi memerlukan tenaga operator programmer mesin CNC yang mahir harus terlebih dahulu menentukan titik koordinat pada desain komponen mesin yang akan dibuat. Padahal untuk benda kerja yang berbentuk lekukan atau kontur oleh seorang programmer harus menentukan titik koordinat pada setiap pertemuan kontur, Mesin perkakas CNC baik Production Unit (PU) maupun Traning Unit (TU) penggunaannya semakin meningkat terutama untuk membuat komponen mesin yang berpresisi tinggi maupun untuk keperluan pendidikan. Tujuan dari penelitian ini adalah : untuk mengetahui kalibrasi sumbu z pada mesin CNC router. untuk mengetahui akurasi pemakana sumbu z tehadap benda kerja pada mesin CNC router sebelum dan sesudah dikalibrasi.. 2. TINJAUAN PUSTAKA Elvys, (2015) Menyatakan untuk memenuhi kebutuhan mesin perkakas CNC bagi workshop industri kecil dan atau sebagai media pembelajaran pada institusi pendidikan, maka dikembangkan prototype mesin CNC milling 3-axis yang berukuran kecil (mini) dengan menggunakan sistim kontrol terbuka open loop control sistim. Sistim kontrol seperti ini mudah dipengaruhi oleh gangguan dari luar seperti backlash, gaya potong, defleksi getaran dll), sehingga dapat mempengaruhi ketelitian gerakan meja mesin. 2
Penelitian ini bertujuan mengembangkan metode kompensasi (compensation) perintah terhadap motor stepper sebagai motor penggerak, untuk meningkatkan ketelitian gerakan mesin. Ketidaktelitian gerakan mesin CNC Milling dalam proses pemotongan disebabkan oleh kombinasi beberapa sumber kesalahan (error) yang dimensinya hanya dapat diketahui setelah proses pemesinan dilakukan. Dalam penelitian ini pengujian proses pemesinan pada benda kerja aluminium dilakukan dengan beberapa variasi kondisi pemotongan yaitu kedalaman potong, lebar pemotongan dan kecepatan pemakanan, untuk mengidentifikasi dan memodelkan pola penyimpangan dimensi hasil pengerjaan. Data pemodelan tersebut digunakan sebagai acuan untuk memberikan kompensasi perintah bagi proses pemesinan berikutnya. Proses kalibrasi gerakan pada masing-masing fungsi kode pemrograman (G code) G01 (X), 3 (Z) diperlukan untuk meningkatkan ketelitian dan ketepatan mesin CNC Trainer terhadap dimensi dari hasil pemotongan benda kerja, berdasarkan kalibrasi dari hasil-hasil pengujian yang dilakukan dengan mengikuti standar pengujian karateristik mesin perkakas menunjukkan adanya penyimpangan sebesar 0,01mm lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai acuan nya, (Amala, 2013) Teknologi CNC adalah kunci dari teknologi peralatan mesin, yang merupakan dasar dari industri satuan komputerisasi mesin CNC dioperasikan oleh controller yang masing masing memiliki modul sofware dikenal sebagai penerjemah untuk menggambil data dari sistem CAM kode yang dihasilkan dan mengkonversi ke controller perintah gerak. Namun dengan perkembangan teknologi control numeric sistem CNC yang ada terbatas dengan penerjermah untuk mengatasi masalah ini. Modul konseptual sistem perangkat lunak baru disajikan. Sintem ini dikembangkan mampu mengiter presentasikan ISO 14649 dan 6983 kode ini menafsirkan posisi alat spinndle dan data penerjemah kemesin CNC pada waktu yang berarti juga mampu menghasilkan output dalam teks sesuai struktur file yang ditetap kan pengguna (Yosofa, 2015). 3
3. METODOLOGI PENELITIAN Mulai Persiapan Alat dan Bahan Proses pembuatan alat Pengecekan dan pengukuran alat Koneksi alat dengan Software Setting Kalibrasi Pengakuratan Akurat YA TIDAK Pembuatan produk Pengambilan data mesin CNC Analisa data mesin Kesimpulan Selesai Gambar 1. Diagram Alir Penelitian 4
4. HASIL DAN PEMBAHASAN Setelah dilakukan proses kalibrasi didapatkan Hasil kedalaman pemakanan antara sebelum dan sesudah kalibrasi untuk mengetahui berapa besar pengaruh dari hasil proses kalibrasi dapat dilihat menggunakan grafik sebagai berikut: 3 Hasil kedalaman pemakanan 4 persegi sama sisi (mm) 2,5 2 1,5 1 Sebelum kalibrasi Sesudah kalibrasi 0,5 0 A B C D Gambar 1. Grafik data hasil kedalaman pemakanan 4 persegi sama sisi 3 Hasil kedalaman pemakanan lingkaran (mm) 2,5 2 1,5 1 Sebelum kalibrasi Sesudah kalibrasi 0,5 0 E F Gambar 2. Grafik data hasil kedalaman pemakanan lingkaran 5
3 Hasil kedalaman pemakanan persegi panjang (mm) 2,5 2 1,5 1 Sebelum kalibrasi Sesudah kalibrasi 0,5 0 G H I J Gambar 3. Grafik data hasil kedalaman pemakanan persegi panjang Gambar 4. Benda kerja bentuk penampang 4 persegi sama sisi Gambar 5. Benda kerja bentuk penampang lingkaran 6
Gambar 6. Benda kerja bentuk penampang persegi panjang 5. KESIMPULAN Bedasarkan penelitian pada proses kalibrasi sumbu z didapat kesimpulan sebagai berikut: Pada percobaan mesin CNC ROUTER, sebelum dikalibrasi didapat hasil data standar deviasi 4 persegi sama sisi terkecil 0,0856 mm dan terbesar 0,3897 mm pada lingkaran 0,0547 mm dan 0,2937 mm dan persegi panjang terkecil 0,0714 mm dan terbesar 0,5740 mm. dan sesudah dikalibrasi didapat data standar deviasi pada 4 persegi sama sisi terkecil 0,0648 mm dan terbesar 0,0141 mm pada lingkaran 0,0223 mm dan 0,0223 mm dan pada persegi panjang terkecil 0,0387 mm dan terbesar 0,0173 mm. Tingkat keakurasian didapat dilihat dari table sebelum kalibrasi dan sesudah kalibrasi dan disimpulkan bahwa hasil kalibrasi lebih baik dari hasil sebelum kalibrasi. 7
6. DAFTAR PUSTAKA Amala, M.,2014, Pengembangan Perangkat Lunak Sistem Operasi Mesin Milling Cnc Trainer,http://Ejournal-S1.Undip.Ac.Id Elvys, E.Y.,2015, Peningkatan Keakurasian Gerakan Pada Protoype Mesin Cnc Milling 3-Axis,Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin, Banjarmasin Kalimantan Selatan. Holman, J.P.,1985 Metode Pengukuran Teknik, Ir.E.Jasfi.Msc, Erlangga, Jakarta, Saputra, D.,2011, Pengaruh Pemrograman Manual Dan Intregasi Catia Pada Mesin Cnc Emco Tu-3aterhadap Akurasi Dimensi Hasil Permesinan,Tugas Akhir S-1, Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta,Surakarta. Wahyu, A.N.,2015, Rancang bangun mesin pc basec CNC Milling tiga sumbu (sistem kontroler dan analisa torsi motor stepper),tugas Akhir D-3, Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Yusoa, Y.,2015, New Interpretation Module For Open Architecture Control Based Cnc System. Parit Raja:University Tun Huseein Onn Malaysia 8