Dalam pemogrammman mesin CNC perlu diperhatikan bahwa dalam setiap
pemograman menganut, prinsip bahwa sumbu utama (tempat pahat/pisau frais) yang
bergerak ke berbagai sumbu, sedangkan meja tempat dudukan benda diam meskipun
pada kenyataanya meja mesin frais yang nergerak. Programer tetap menganggap
bahwa alat potonglah yang bergerak. Sebagai contoh bila programer menghendaki
pisau frais ke arah sumbu X positif, maka meja mesin frais akan bergerak ke sumbu X
negatif, juga untuk gerakan alat pemotong lainnya.
Gambar 6. Gerakan sumbu utama menganut kaidah tangan kanan
X
8
Selain menentukan sumbu simetri mesin, langkah berikutnya adalah memahami
letak titik nol benda kerja (TNB), titik nol mesin (TNM), dan titik referens (TR). TNB
merupakan titik nol di mana dari titik tersebut programmer mengacu untuk menentukan
dimensi titik koordinatnya sendiri, baik secara absolute maupun inkremental. TNM
merupakan titik nol mesin. Pada mesin CNC bubut TNM terletak di pangkal cekam (lihat
Gambar 24) tempat cekam benda kerja diletakkan. Pada mesin CNC frais TNM berada
pada pangkal dimana alat potong/pisau frais diletakkan (lihat Gambar 25). Titik Referens
(TR) adalah suatu titik yang menyebutkan letak alat potong mula-mula diparkir atau
diletakan. Titik referens ditempatkan agak jauh dari benda kerja, agar pada saat
pemasangan atau melepaskan benda kerja, tangan operator tidak mengenai alat potong
yang dapat mengakibatkan kecelakaan kerja. Benda kerja aman untuk dipasang
maupun dilepas dari ragum atau pencekam.
(a)
(b)
Gambar 7. TNB, TNM, dan TR pada mesin CNC Bubut (a) dan Frais (b)
Pembuatan program mesin CNC, seorang programmer harus memiliki
kemampuan dasar pemograman, antara lain: (a) Pengalaman dalam membaca gambar
TNB
TNM
TR
TNM
TNB
TR
9
teknik, (b) berpengalaman dalam pengerjaan logam dengan menggunakan mesin
perkakas konvensional. (c) mampu memilih alat potong/pahat perkakas secara tepat
sesuai dengan peruntukannya, (d) dapat menentukan posisi benda kerja dalam sisitem
koordinat, (e) mempunyai dasar-dasar pengetahuan matematika terutama trigonometri.
4 Standarisasi Pemrogramman Mesin Perkakas CNC
Pemakaian kode-kode pada mesin perkakas CNC dapat menggunakan standar
pemrograman ynag berlaku antara lain: DIN (Deutsches Institut fur Normug) 66025,
ANSI (American Nationale Standarts Institue), AEROS (Aeorospatiale Frankreich), ISO,
dll. Sebagian besar dari standar, yang diinginkan memiliki persamaan dan sedikit saja
perbedaannya. Berikut ini beberapa bagian kode pada mesin CNC EMCO antara lain
kode G, kode M, kode F, kode S dan kode T yang mempunyai arti sebagai berikut.
4.1 Arti Kode M pada mesin CNC
KODE ARTI
M00 Mesin terhenti terprogram
M03 Sumbu utama berputar searah dengan jarum jam; Kode ini biasanya
pada awal intruksi. Adanya kode ini menyebabkan sumbu utama
mesin akan berputar searah jarum jam. Pada mesin bubut CNC
cekam benda kerja akan berputar searah jarum jam, sedangkan pada
mesin frais CNC yang berputar adalah tempat alat potong arbornya
.
Gambar 8. Alat potong berputar searah jarum jam M03
M04 Sumbu utama berputar berlawanan arah jarum jam
10
Gambar 8a. Arah putaran spindle berlawanan jarum jam (M04)
M05 Sumbu utama berhenti terprogram
M06 Penggantian alat potong dilakukan agar kualitas benda kerja
meningkat. Bentuk benda kerja yang semakin kompleks akan
cenderung menggunakan alat potong yang banyak, seperti
pemakanan kasar, pengeboran, pembuatan alur, dan pemakanan
finishing. Masing-masing jenis pemakanan memerlukan alat potong
yang khusus, sebagai contoh alat potong untuk melakukan
pemakanan kasar akan berbeda dengan alat potong yang digunakan
untuk membuat ulir.
M08 Cairan pendingin akan mengalirkan.
Pada proses pengerjaan benda kerja, terjadi gesekan antara benda
kerja dan alat potong. Alat potong dan benda kerja akan menjadi
panas. Bila tidak didinginkan maka alat potong akan cepat tumpul/
rusak. Oleh karena itu perlu didinginkan dengan cara memerintahklan
mesin untuk mengalirkan cairan pendingin (coolant).
Gambar 9. Cairan pendingin disemprotokan untuk mendinginkan alat
potong dan benda kerja
M09 Cairan pendingin berhenti mengalir
M17 Sub program (unterprogram) berakhir
M19 Sumbu utama posisi tepat
M30 Program berakhir dan kembali pada program semula.
M38 Berhenti tepat, aktif
M39 Berhenti tepat, pasif
M90 Pembatalan fungsi pencerminan
11
M91 Pencerminan sumbu X
M92 Pencerminan sumbu Y
M93 Pencerminan sumbu X dan Y
M99 Penentuan parameter lingkaran I, J, K.
5. Arti Kode G pada mesin CNC
Intruksi pada mesin CNC menggunakan kode-kode pemrograman, misal kode G,
kode M, kode P, dan sebagainya. Arti kode tiap mesin biasanya memiliki persamaan,
namun arti kode pada merek yang berbeda dapat memiliki arti yang berbeda pula,
sehingga programmer harus dapat menyesuaikan standarisasi kode yang digunakan
pada mesin CNC yang akan digunakan. Sebagai contoh intruksi G 84 pada mesin CNC
EMCO TU 2A berarti pembubutan memanjang, sedangkan pada mesin CNC PU 2A
merek Gildmeister siklus pembubutan memanjang menggunakan kode G 81.
5.1 Arti Kode G 00
Kode G 00 merupakan intruksi untuk memerintahkan mesin CNC agar sumbu
utama (pisau frais/pahat bubut) melakukan gerakan cepat tanpa melakukan pemakanan.
Gerakan ini digunakan bila pahat/pisau frais tidak melakukan pemakanan pada benda
kerja. Gerakan cepat digunakan bila alat potong berada bebas dari pemakanan benda
kerja, alat potong kembali ke atas permukaan benda kerja, atau kembali ke titik referen.
Gerakan cepat dapat dilakukan bila posisi alat potong benar-benar tidak akan menabrak
benda kerja atau peralatan lainnya. Kesalahan dalam penentuan koordinat dapat
menyebabkan benturan antara alat potong dengan mesin atau benda kerja yang dapat
menyebabkan kerusakan fatal pada alat potong maupun mesin
(a) (b)
Gambar 10. Gerakan cepat alat potong di atas benda kerja
12
Lintasan alat potong di atas akan bergerak cepat ke bawah di sebelah benda
kerja tanpa pemakanan (Gambar 29 b), pemrograman inkrementalnya dapat ditulis:
5.2 Arti Kode G 01
Kode G 01 merupakan instruksi agar alat potong mesin CNC melakukan gerakan
pemakanan lurus baik ke arah sumbu X, Y, maupun Z. Pada mesin CNC baik bubut
maupun frais intruksi G 01 merupakan perintah agar alat potong bergerak lurus dari satu
titik ke titik lainnya dengan kecepatan sesuai dengan feeding yang telah ditentukan.
(b) (b)
Gambar 11. Pembubutan lurus (a) dan tirus (b) pada mesin bubut CNC
(a) (b)
Gambar 12. Pemakanan lurus pada mesin CNC frais
Gerakan lurus dengan pemakanan digunakan untuk melakukan pengefraisan
atau pembubutan lurus, termasuk tirus dan kedalaman pemakanan.
13
Lintasan alat potong bergerak dengan pemakanan lurus ke titik X =25 dan Y =18
(Gambar 31 b), pemrograman inkrementalnya dapat ditulis:
5.3 Arti Kode G 02
Kode G 02 merupakan intruksi agar alat potong mesin CNC melakukan gerakan
interpolasi lingkaran searah jarum jam. Alat potong (pisau frais atau pahat bubut) akan
membentuk lingkaran yang searah jarum jam. Sering dijumpai bentuk benda kerja yang
berupa lengkungan yang memiliki radius tertentu. Seperti bentuk fillet pada ujung–ujung
benda kerja atau bentuk lingkaran sebagian atau penuh pada benda kera. Gerakan
searah jarum jam atau berlawanan menggunakan asumsi bahwa alat potong berada di
atas benda kerja, atau di belakang benda kerja. Jadi bila alat potong berada di depan
benda kerja maka berlaku sebaliknya.
G 02 X + ….. Z - ….. G 02 X - ….. Z - …..
Gambar 13. Arah pembubutan melingkar G 02 pada mesin CNC Bubut
Gambar 14. Arah pemakanan melingkar G 02 pada mesin CNC Frais
G 02 Searah JJ
14
Lintasan alat potong mesin frais bergerak dengan pemakanan radius berlawanan
dengan jarum jam ke titik X = Pz dan Y = Pz (Gambar 33). Pemrograman
inkrementalnya bila menggunakan EMCO TU 2A dapat ditulis:
N 100 = Nomor blok ke 100
G 02 = Gerak alat potong melingkar searah dengan jarum jam
XPz = Tujuan lengkungan searah X yang dikehendaki (mm)
YPz = Tujuan lengkungan searah Y yang dikehendaki (mm)
ZPz = Tujuan lengkungan searah Z yang dikehendaki (mm)
F = Feeding (kecepatan asutan dalam mm/menit)
M99 = merupakan parameter gerak alat potong membentuk radius
yang berpusat di titik M yang memiliki jarak dengan titik awal searah
sumbu X disebut I, searah dengan sumbu Y disebut J, dan searah
dengan sumbu Z disebut K
5.4 Arti Kode G 03
Kode G 03 merupakan instruksi agar alat potong mesin CNC melakukan gerakan
interpolasi lingkaran berlawanan arah dengan jarum jam. Gerakan ini akan selalu
membentuk lingkaran yang berlawanan arah dengan jaraum jam.
G 03 X + ….. Z - ….. G 03 X - ….. Z - …..
Gambar 15. Arah pembubutan melingkar G 03 pada mesin CNC bubut
G 03 berlawanan arah JJ
15
Gambar 16. Arah pemakanan melingkar G 03 pada mesin CNC Frais
Lintasan alat potong mesin frais bergerak dengan pemakanan radius berlawanan
dengan jarum jam ke titik X = Pz dan Y = Pz (Gambar 35). Pemrograman
inkrementalnya bila menggunakan EMCO TU 2A dapat ditulis:
6. Parameter I, J, K
Setiap gerakan alat potong yang membentuk lintasan radius, baik searah jarum
jam (G02) maupun yang berlawanan arah dengan jarum jam (G03) harus dilengkapi
parameteri I, J, K. Parameter I artinya jarak titik awal lintasan radius ke titik pusat
lengkungan searah X, Parameter J artinya jarak titik awal lintasan radius ke titik pusat
lingkaran searah Y, Parameter K artinya jarak titik awal lintasan radius ke titik pusat
lingkaran searah Z. Parameter I, J, K bernilai absolute maupun inkremental. Nilai
absolute selalu mengacu pada titik nol, sedangkan nilai inkremental mengacu pada
perubahan X, dan perubahan Y (Gambar 17).
Gambar 17. Nilai I, J, K inkremental
J
I
16
Gambar 18. Nilai I, J, K Absolute
KODE - KODE ALARM
A 00 Salah Perintah fungsi G atau M
A 01 salah Perintah G 02 atai G 03
A 02 Nilai X Salah
A 03 Nilai F salah
A 05 Kurang Perintah M 30
C. Rangkuman
Computer Numerically Controlled, merupakan mesin perkakas yang dilengkapi
dengan sistem kontrol berbasis komputer yang mampu membaca instruksi kode N dan
G (G-kode) yang mengatur kerja sistem. Pemrograman mesin CNC hampir sama
dengan pemrograman AutoCAD. Pemrograman mesin CNC meliputi pemrograman
absolut, relatif dan polar. Langkah-langkah mengoperasikan mesin CNC dimulai dengan
mempersiapkan program, pemasukan program, pengujian atau pemeriksaan program
dan eksekusi program.
7. SIKLUS PEMROGRAMMAN
Pengerjaan benda kerja dengan bentuk tertentu akan lebih cepat bila
menggunakan siklus pemrogramman. Keuntungan yang diperoleh antara lain: tidak
memerlukan intruksi/blok kalimat yang panjang, lebih mudah, dan lebih cepat. Beberapa
siklus pemrogramman yang ada pada tiap mesin CNC antara lain: siklus pengeboran,
siklus pembuatan ulir, siklus kantong, siklus alur, dan lain-lain. Siklus pemrogramman
merupakan pemrogramman membuat kontur atau pengeboran yang mengacu pada
dimensi bentuk konturnya. Pola siklus pemrograman kontur untuk setiap mesin memiliki
karakteristik yang berbeda. Di bawah ini beberapa contoh siklus pemrogramman dengan
menggunakan mesin Frais CNC MAHO 432, CNC Bubut Gildmesiter dan CNC Training
Unit (TU).
7.1 Siklus Pemrogramman Pembubutan Memanjang
Alat potong (pisau frais/bubut) akan bergerak membentuk siklus pemakanan
memanjang secara otomatis. Siklus pemakanan ini biasanya untuk melakukan
pemakanan awal yang masih kasar sebelum alat potong bergerak melakukan finishing
sesuai lintasannya. Pada mesin CNC EMCO TU 2A siklus pembubutan memanjang
menggunakan kode G 84, biasanya dilakukan untuk pemakanan kasar sehingga dapat
memperpendek waktu pengerjaan dan proses finisihing akan lebih mudah.
7.1 Siklus pemrogramman G 84 pada mesin CNC EMCO
Gambar 19. Siklus pemakanan memanjang G 84
18
Lintasan alat potong mesin CNC bubut bergerak dengan siklus pemakanan memanjang
dengan pengurangan diameter secara bertahap (Gambar 42). Pemrogramannya bila
menggunakan EMCO TU 2A dapat ditulis:
N G X Z F
00 00 -500
01 00 0 -400
02 84 -100 -2100 100
03 84 -200 -2100 100
04 84 -300 -1600 100
05 84 -400 -1600 100
06 84 -500
07 00 500
08 00 0 400
09 22
Keterangan :
N = nomor blok
G 84 = Perintah siklus pembubutan memanjang
X = Diameter yang akan dikehendaki (mm)
Z = Gerak memanjang (m)
F = Feeding (kecepatan asutan dalam mm/menit)
H = Kedalaman tiap kali pemakanan
7.2 Siklus pemrogramman G 81 mesin CNC PU 2A Gildmeister
Pada mesin CNC bubut Production Unit merek Gildmeister terdapat tiga jenis
pembubutan memanjang. Pertama pada akhir siklus tanpa diakhiri proses finishing
(Gambar 20 a), kedua pada akhir siklus dilanjutkan proses finishing (Gambar 20b),
ketiga bentuk pembubutan memanjang dengan bentuk lurus dan tirus (Gambar 20c).
19
(a) (b)
(c)
Gambar 20. Siklus pemakanan memanjang G 81 mesin Gildmeister
7.3 Arti Kode G 88
G 88 merupakan perintah untuk membuat siklus pembubutan melintang pada
mesin CNC TU 2A EMCO. Pada mesin CNC PU 2A merek Gildmesiter siklus
pembubutan melintang intruksinya berupa G 36 G 82. Bila pemakanan dimulai dari titik
nol benda kerja, maka siklus ini dapat digunakan untuk mengurangi panjang benda
kerja, atau untuk menghasilkan permukaan melintang yang halus selanjutnya dapat
menentukan titik nol benda kerja. Berbeda dengan perintah G 84, benda kerja akan
mengalami pengurangan diameter sepanjang titik koordinat yang sudah ditentukan
sebelumnya.
20
Gambar 21. Siklus pembubutan melintang G 36 G 82
Gambar 22. Siklus pembubutan melintang dengan finishing G 37 G 82
Bila proses pembubutan melintang dilanjutkan dengan proses finishing dengan
menggunakan alat potong yang sama, maka siklus pemrogrammannya menggunakan G
37 G 82
7.4 Siklus Pembuatan Kantong
21
Gambar 23. Siklus pembuatan kantong
Penulisan program siklus pembuatan kantong di atas dapat dituliskan :
G87 X60 Y60 Z-10 B2 R8 (I70) (J-1) K5 F… Z…. M…
G87 = Siklus pembuatan kantong (mesin CNC MAHO 432)
X60 = Panjang kantong
Y60 = Lebar kantong
Z-10 = Kedalaman kantong
B2 = Mulai dikerjakan alat potong pada jarak 2 mm di BK
K5 = Setiap siklus melakukan pemakanan se dalam 5 mm
I70 = Lebar pemakanan alat potong 70%
J-1 = Pisau frais berputar berlawanan arah jarum jam
7.5 Siklus Pembuatan kantong Lingkaran
Gambar 24. Siklus kantong lingkaran
Penulisan program siklus pembuatan kantong di atas dapat dituliskan:
G89 Z-10 B2 R20 (I70) (J-1) K5 F… Z…. M…
G89 = Siklus pembuatan lingkaran (mesin CNC MAHO 432)
Z-10 = Kedalaman kantong
B2 = Mulai dikerjakan alat potong pada jarak 2 mm di BK
K5 = Setiap silkus melakukan pemakanan se dalam 5 mm
22
I70 = Lebar pemakanan alat potong 70%
J-1 = Pisau frais berputar berlawanan arah jarum jam
7.6 Siklus Pemrogramman Pengeboran
Gambar 25. Siklus Pengeboran
Penulisan program siklus pembuatan kantong di atas dapat dituliskan :
G81 (X1.5) Y2 Z-15 B20 R20 F… Z…. M…
G81 = Siklus pengeboran (mesin Frais CNC MAHO 432)
Z-15 = Kedalaman pengeboran 15 mm
Y2 = Jarak aman alat potong 2 mm di atas permukaan benda kerja
B20 = Jarak aman alat potong 20 mm di atas BK (setelah slesai)
7.7. Siklus pembuatan ulir G33
Siklus pembuatan ulir akan membuat ulir sesuai dengan prosedur baku. Siklus
pembuatan ulir dilakukan setelah diameter luar ulir terbentuk. Setelah itu menggunakan
mesin CNC akan mengganti alat potong sesuai dengan Buku ajar ulir yang akan
dikerjakan. Di bawah ini contoh siklus pembuatan ulir M 40 x 2 dengan puncak ulir P=2
mm, dan kedalaman ulir 1,3 mm, menggunakan mesin CNC bubut Production Unit.
23
Gambar 26. Siklus pembuatan ulir G 33
N G/M X,Y,Z,I,J,K Keterangan
01 90 S…….M 03 Poros berputar searah JJ
02 G 00 X 46 Z 78 M 07 Cairan pendingin mengalir
03 G 00 X 38,7
04 G 33 Z 22 K 2 Tahap pertama penguliran
05 G 00 X 46
06 G 00 Z 78
07 G 00 X 37,4
08 G 33 Z 22 K 2 Tahap kedua penguliran
09 G 00 X 46 M 09
10 G 00 X 100 Z 150
11 M 30 Program berhenti
8. PERHITUNGA KECEPATAN
8.1 Kecepatan Potong (Vc) = (ð x d x n) / 1000 (m/menit)
d = Diameter Benda Kerja
n = jumlah putaran/menit (RPM)
ð = Phi = 3,14
24
Vc Dipengaruhi oleh: a) Bahan, b) Jenis Alat Potong, c) Kecepatan
Penyayatan/asutan, d) Kedalaman Penyayatan
8.2 Kecp. Asutan (F) (mm/menit) = n (put/menit) x f (mm/put)
n = (Vc x 1000) / ð x d (put/menit)
F dalam mm/putaran atau mm/menit
9. PROGRAM MEMBUAT PION DENGAN MESIN CNC TU.2A
Benda kerja yang akan dibuat adalah sebuah pion dari bahan material
Alumunium dengan dimensi awal berdiameter 32 mm panjang 50 mm dengan bentuk
sebagai berikut.
Gambar 27. Benda kerja pion yang akan dibuat
Dari benda kerja di atas, maka dapat dibuat program dengan menggunakan
mesin CNC EMCO Traininig Unit (TU 2A) sebagai berikut :
NO G/M X Z F
1 G92 27500 500
2 M03
3 G00 3200 100
4 G84 3200 -5500 50
5 G00 2000 100
6 G84 2000 -5000 50
7 G01 2000 -1600 50
8 G84 1800 -8000 50
25
9 G01 1600 -1000 50
10 G84 1600 -2200 50
11 G01 1400 -1600 50
12 G84 1400 -2200 50
13 G01 1200 -1700 50
14 G84 1200 -2100 50
15 G01 2200 -1000 50
16 G84 1400 -2500 50
17 G01 1200 -2500 50
18 G84 1200 -3500 50
19 G00 1600 -4000
20 G01 2000 -5000 50
21 G00 2200 100
22 G00 1800 100
23 G84 1800 -500 50
24 G00 1600 100
25 G84 1600 -400 50
26 G00 1400 100
27 G84 1400 -300 50
28 G00 1200 100
29 G84 1200 -200 50
30 G00 0 0
31 G03 2000 -1000 50
32 M99 I 00 K 1000
33 G00 2000 -1500
34 G02 1000 -2000 50
35 M99 I 00 K 500
36 G01 1600 -2300 50
37 G01 1000 -2600 50
38 G01 1400 -4000 50
39 G01 1600 -4000 50
40 G01 2000 -5000 50
41 G00 2750 500 50
42 M30
Tidak ada komentar:
Posting Komentar