MESIN CNC - Oocities

MESIN CNCKuspriyanto, Hari SeputroDepartemen Teknik ElektroFakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandungkuspriyanto@yahoo.com, hseputro@yahoo.comAbstrakManfaat komputer saat ini cukup beragam mulai sebagai alat bantu menulis, menggambar,mengedit foto, memutar video, memutar lagu sampai analisis data hasil penelitian maupun untukmengoperasikan program-program penyelesaian problem-problem ilmiah, industri dan bisnis. Duniaanak telah lama mengenal alat permainan game yang dikendalikan oleh sistem komputer. Di bidangindustri, komputer telah dipergunakan untuk mengontrol mesin-mesin produksi dengan ketepatantinggi (misalnya CNC, sebuah mesin serba guna dalam industri metal) sehingga dapat kita jumpaiberbagai produk industri logam yang bervariasi dan kita bayangkan sulit apabila dikerjakan secaramanual.Gambar 1. Mesin Bubut CNC1.PendahuluanAwallahirnyamesinCNC(Computer Numerically Controlled) bermuladari 1952 yang dikembangkan oleh JohnPearseondariInstitutTeknologiMassachusetts, atas nama Angkatan UdaraAmerika Serikat. Semula proyek tersebutdiperuntukkan untuk membuat benda kerjakhusus yang rumit. Semula perangkat mesinCNC memerlukan biaya yang tinggi danvolume unit pengendali yang besar. Padatahun 1973, mesin CNC masih sangat mahalsehingga masih sedikit perusahaan yangmempunyai keberanian dalam mempeloporiinvestasi dalam teknologi ini. Dari tahun1975,produksimesinCNCmulaiberkembang pesat. Perkembangan ini dipacuoleh perkembangan mikroprosesor, sehinggavolume unit pengendali dapat lebih ringkas.Dewasa ini penggunaan mesin CNChampir terdapat di segala bidang. Dari bidangpendidikan dan riset yang mempergunakanalat-alat demikian dihasilkan berbagai hasilpenelitian yang bermanfaat yang tidak terasasudah banyak digunakan dalam kehidupansehari-hari masyarakat banyak.Gambar 2. Mesin Frais CNC2.Jenis Mesin CNCDi industri menengah dan besar,akan banyak dijumpai penggunaan mesinCNC dalam mendukung proses produksi.Secara garis besar, mesin CNC dibagi dalam 2(dua) macam, yaitu :a. Mesin bubut CNCb. Mesin frais CNC3.Cara Mengoparasikan Mesin CNCSecara umum, cara mengoperasikanmesin CNC dengan cara memasukkanperintah numeric melalaui tombol-tombolyang tersedia pada panel instrument di tiap-1

Gambar 4. Referensi Inkrementaltiap mesin. Setiap jenis mesin CNCmempunyai karakteristik tersendiri sesuaidengan pabrik yang membuat mesin tersebut.Namun demikian secara garis besar darikarakteristik cara mengoperasikan mesinCNC dapat dilakukan dengan dua macamcara, yaitu :a.Sistem AbsolutPada sistem ini titik awalpenempatan alat potong yang digunakansebagai acuan adalah menetapkan titikreferensi yang berlaku tetap selama prosesoperasi mesin berlangsung. Untuk mesinbubut, titik referensinya diletakkan padasumbu (pusat) benda kerja yang akandikerjakan pada bagian ujung. Sedangkanpada mesin frais, titik referensinya diletakkanpada pertemuan antara dua sisi pada bendakerja yang akan dikerjakan.Sejalan dengan berkembangnyakebutuhan akan berbagai produk industri yangberagam dengan tingkat kesulitan yangbervariasi, maka telah dikembangkanberbagai variasi dari mesin CNC. Hal inidimaksud untuk memenuhi kebutuhan jenispekerjaan dengan tingkat kesulitan yangtinggi. Berikut ini diperlihatkan berbagaivariasi mesin CNC.Gambar 3. Referensi AbsolutGambar 5. Mesin Bubut CNC Modernb. Sistem IncrementalPada system ini titik awalpenempatan yang digunakan sebagai acuanadalah selalu berpindah sesuai dengan titikactual yang dinyatakan terakhir. Untuk mesinbubut maupun mesin frais diberlakukan carayang sama. Setiap kali suatu gerakan padaproses pengerjaan benda kerja berakhir, makatitik akhir dari gerakan alat potong itudianggap sebagai titik awal gerakan alatpotong pada tahap berikutnya.2

Display: Standard VGAInput Device: MouseGambar 6. Mesin Frais CNC ModernPerkembangan jenis pekerjaan yangmenggunakan peranan mesin CNC sejalandengan kebutuhan teknologi manufaktursemakin meningkat. Oleh karena itudikembangkan pula perangkat PC yang dapatmelayani mesin CNC dengan kinerja yangmampu mengatasi beberapa faktor kesulitanyang dijumpai pada proses manufaktur.Gambar 8 memperlihatkan tampilan monitormesin CNC jenis E·IPC700-ECKELMANN,DNC tion iCNC, maupun yang sejenis.4.PC untuk Mesin CNCPC (Personal Computer) sebagaiperangkat input bagi mesin CNC sangatpenting peranannya untuk memperolehkinerja mesin CNC. Oleh karena itu setiappabrik yang memproduksi mesin CNC jugamemproduksi atau merekomendasi spesifikasiPC yang digunakan sebagai input bagi mesinCNC produksinya.Pada mesin CNC untuk keperluanunit latih (Training Unit) atau dengan operasisederhana, baik tampilan pada monitormaupun eksekusi program, maka PC yangdipergunakan sebagaimana pada mesin CNCjenis LOLA 200 MINI CNC, LEMU IITM,EMCO TU, maupun yang sejenis.Gambar 8. Tampilan Monitor 2Tampilan pada gambar di atas dihasilkan olehPC dengan spesifikasi minimum :Processing : Pentium III 1 GHz and 133MHz Processor BusMain : 256 MB RAM (expandable to 512MB RAM) Single DIMM Slot MemoryVideo : 4 MBRetentive Variable Storage : 32K NVRAM(onboard) for PC ControlDiagnostics Functions : Watchdog Timer,Temperature and Fan Status MonitoringFront LED Indicators (5) : Function (Textmode), Shift/ CAPS Lock, HDD/Error,Power, Compact Flash ReadyStorage Device : Removable 2.5" HardDisk Drive, 20GBCompact Flash : (1) Port - Front Access –Not Supported in Windows NTUSB (Rev 1.0) : (1) Port - Side Access –Not Supported in Windows NT (2) Ports Front Access – Not Supported in WindowsNTSerial Port : (2) RS232 serial ports ParallelGambar 7. Tampilan Monitor 1Tampilan pada gambar di atas dihasilkan olehPC dengan spesifikasi minimum :System Unit: IBM PC or compatible(80286 and up)Operating System: MS-DOS or PC-DOSversion 3.0 or laterMain Memory: 640KB RAM minimumHard Disk Space: 2MB3

Parallel Port : ECP EPP parallel portEthernet : 10/100 Base T EthernetPS/2 : PS/2 keyboard and PS/2 mouseportsExpansion Slots : One PCI Slot, OnePCI/ISA SlotExpansionDisplay : 15" Active Matrix LCD (1024x768 resolution)Touch Screen Control : Standard unit doesnot include touch screen control. Touchscreen control is a factory-installed option.Vertical Side Keys : 8 keys along each sideof display for PC Control. Optionally,these keys may be factory configured asdirect inputs to a GE Fanuc CNC via I/OLink.Numeric/Control Keys : Full numberickeypad and Keyboard functions (Arrowkeys, Tab, esc, space, alt, delete, ctrl, etc.)Horizontal Keys : 28 keys located belowdisplay. Text mode key (locking) foralpha characters. CAPS Lock key for alphacharacters caps switch.Floppy Disk Drive : External FDDConnector for operator panel mountingCompact Disk Rom Drive : External IDEConnector for operator panel mountingPower Supply : Removable 120/240 PowerSupply, Auto SensingOperating System : Windows NT,Windows 2000Outline Specification : 18.85in (W) x13.86in (H) x 7.16in (D) 478.8mm (W) x352.0mm (H) x 181.9mm (D)Environmental Protection : IP65 whenpanel mountedStandards and Certification : CE and ULHazardous (Class1, Division 2)G02/G03 : Interpolari melingkarG04G21G24: Waktu tinggal diam.: Blok kosong: Penetapan radius padapemrograman harga absolutG25/M17: Teknik sub programG27: Perintah melompat2) Pemotongan ulirG33 Pemotongan ulir dengan kisar tetapsamaG64 Motor asutan tak berarusG65 Pelayanan kasetG66 Pelayanan antar aparat RS 232G73 Siklus pemboran dengan pemutusantatalG78 Siklus penguliranG81 Siklus pemboranG82 Siklus pemboran dengan tinggal diam.G83 Siklus pemboran dengan penarikanG84 Siklus pembubutan memanjangG85 Siklus pereameranG86 Siklus pengaluranG88 Siklus pembubutan melintangG89 Siklus pereameran dengan tinggaldiam.G90 Pemrograman harga absolutG91 Pemrcgraman harga inkrementalG92 Pencatat penetapanG94 Penetapan kecepatan asutanG95 Penetapan ukuran asutanG110 Alur permukaanG111 Alur luarG112 Alur dalamG113 Ulir luarG114 Ulir dalamG115 Permukaan kasarG116 Putaran kasar5.Kode Standar Mesin CNCMesin CNC hanya dapat membacakode standar yang telah disepakati olehindustri yang membuat mesin CNC. Dengankode standar tersebut, pabrik mesin CNCdapat menggunakan PC sebagai input yangdiproduksisendiriatauyangdirekomendasikan. Kode standar pada mesinCNC yaitu :3) Fungsi MM00 Berhenti terprogramM03 Sumbu utama searah jarum jamM05 Sumbu utama berhentiM06 Penghitungan panjang pahat,penggantian pahatM08 Titik tolak pengaturM09 Titik tolak pengaturMl 7 Perintah melompat kembaliM22 Titik tolak pengaturM23 Titik tolak pengatura. Mesin Bubut1) Fungsi GG00: Gerakan cepatG01: Interpolasi linear4

M26M30M99M98M08M09M20Hubungan keluarM21M22M23M26 Hubungan keluar- impulsM30 Program berakhirM98 Kompensasi kocak / kelonggaranotomatisM99 Parameter dari interpolasi melingkar(dalam hubungan dengan G02/303)Titik tolak pengaturProgram berakhirParameter lingkaranKompensasi kelonggaran / kocakOtomatisb. Mesin Frais1) Fungsi GG00 Gerakan cepatG01 Interpolasi lurusG02 Interpolasi melinqkar searah iarum JamG03 Interpolasi melinqkar berlawananarah jarum jamG04 Lamanya tingqal diam.G21 Blok kosonqG25 Memanqqil sub programG27 Instruksi melompatG40 Kompensasi radius pisau hapusG45 Penambahan radius pirauG46 Pengurangan radius pisauG47 Penambahan radius pisau 2 kaliG48 Penguranqan radius pisau 2 kaliG64 Motor asutan tanpa arus (Fungsipenyetelan)G65 Pelavanan pita magnet (Fungsipenyetetan)G66 Pelaksanaan antar aparat denganRS 232G72 Siklus pengefraisan kantongG73 Siklus pemutusan fatalG74 Siklus penguliran (jalan kiri)G81 Siklus pemboran tetapG82 Siklus pemboran tetap dengan tinj diamG83 Siklus pemboran tetap denganpembuangantatalG84 Siklus penquliranG85 Siklus mereamer tetapG89 Siklus mereamer tetap denqan tinqqaldiam.G90 Pemroqraman nilai absolutG91 Pemroqraman nilai inkrementalG92 Penqqeseran titik referensic. Tanda AlarmA00 Salah kode G/MA01 Salah radius/M99A02 Salah nilaiZA03 Salah nilai FA04 Salah nilai ZA05 Tidak ada kode M30A06 Tidak ada kode M03A07 Tidak ada artiA08 Pita habis pada penyimpanan ke kasetA09 Program tidak ditemukanA10 Pita kaset dalam pengamananA11 Salah pemuatanA12 Salah pengecekanA13 Penyetelan inchi/mm dengan memoriprogram penuhA14 Salah posisi kepala frais / penambahanjalan dengan LOAD / M atau / MA15 Salah nilai Y.A16 Tidak ada nilai radius pisau fraisA17 Salah sub programA18 Jalannya kompensasi radius pisau fraislebih kecil dari nol6.Mesin CNC Generasi BaruOperator mesin CNC yang akanmemasukkanprogrampadamesinsebelumnya harus sudah memahami gambarkerja dari komponen yang akan dibuat padamesin tersebut. Gambar kerja biasanya dibuatdengan cara manual atau dengan computermenggunakan program CAD (ComputerAided Design). Seiring dengan kemajuanteknologi di bidang computer, maka telahdikembangkan suatu software yang berisiaplikasi gambar teknik dengan CAD yangsudah dapat diminta untuk menampilkanprogram untuk dikerjakan dengan mesinCNC. Aplikasi program tersebut dikenaldengan sebutan CAM (Computer Aided2) Fungsi MM00 DiamM03 Spindel frais hidup.searahjarumjamM05 Spindel frais mat!M06 Penggeseran alat, radius pisau fraismasukM17 Kembali ke program pokok5

Gambar 11. Tampilan Simulasi Mesin FraisCAMManufacturing). Software CAM padaumumnya dibuat oleh pabrik yang membuatmesinCNCdengantujuanuntukmengoptimalkan kinerja mesin CNC yangdiproduksinya.Dengan menggunakan softwareCAM, seorang operator cukup membuatgambar kerja dari benda yang akan dibuatdengan mesin CNC pada PC. Hasil gambarkerja dapat dieksekusi secara simulasi untukmelihat pelaksanaan pengerjaan benda kerjadi mesin CNC melalui layer monitor. Apabilaterdapat kekurangan atau kekeliruan, makadapat diperbaiki tanpa harus kehilanganbahan. Jika hasil eksekusi simulasi sudahsesuai dengan yang diharapkan, makaprogram dilanjutkan dengan eksekusi programmesin. Program mesin yang sudah jadi dapatlangsung dikirim ke mesin CNC melaluijaringan atau kabel atau ditransfer melaluimedia rekam.Gambar 12. a. Mesin CAD/CAMGambar 9. Tampilan Gambar Kerja dengansoftware CAD/CAMGambar 12.b Mesin CAD/CAMGambar 10. Tampilan Simulasi Mesin BubutCAM6