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 –
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
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: 1.1.1 Sumbu X bergerak ke arah horisontal 1.1.2 Sumbu Y bergerak ke arah melintang 1.1.3 Sumbu Z bergerak ke arah vertikal. 2.1.1.
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.
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 =
600 – 4000 rpm
2.
Tenaga masukan / input
=
3. B.
Tenaga keluaran / output
=
500 watt 300 watt
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 :
Jumlah 1 putaran adalah 72 langkah
Momen putar 0,5 Nm
Gerakan cepat maximum 700 mm
Gerakan pengoperasian manual 5 – 400 mm / menit
Gerakan pengoperasian CNC terprogram 2 – 499 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.
2.1.2.2. Bagian Pengendali Mesin Milling CNC TU – 3A
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. Gambar 2.8 Saklar Utama B.
Tombol Emergency
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 300 – 2000 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:
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 )
2.1.3.
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
2.
Bahasa Pemrograman
2.1.3.1.
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. 2.1.3.2.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.
Kode – Kode Perintah Untuk Jalannya Pisau : Tabel 2.1 G – Kode untuk TU – 3A N O
G Code
1
G00
2
3
4
G01
G02
G03
Keterangan
Format penulisan
Gerakan cepat tanpa pemotongan
N../G00/X±../Y±../ Z±..
Gerakan lurus dengan
N../G01/X±../ Y±../
pemotongan Gerak melingkar searah
Z±../F..
jarum jam Gerak melingkar berlawanan arah jarum jam
N../G02/X±../ Y±../ Z±../F.. N../G03/X±../ Y±../ Z±../F..
5
G04
Waktu tinggal diam
N../G04/X±..
6
G21
Blok kosong
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../G21
N../G45
11
G46
Pengurangan radius pisau
12
G47
Penambahan radius pisau 2 kali
13
G48
Pengurangan radius pisau 2 kali N../G48
14
G64
Motor asutan tanpa arus
15
G65
16
17
N../G46 N../G47
N../G64
Pelayanan pita magnet
N../G65
G66
Pelaksanaan antar aparat dengan RS 232
N../G66
G72
Siklus Pengefraisan
N../G72/X±../ Y±../
kantong
Z±../F..
Siklus pemutusan tatal
N../G73/Z±../F..
18
G73
19
G74
20
G81
Siklus Pemboran
21
G82
Siklus Pemboran tetap dengan tinggal diam
N../G82/Z±../F..
22
G83
Siklus Pemboran dengan pembuangan total
N../G83/Z±../F..
23
G84
Siklus Penguliran jalan
N../G84/K.. /Z±../F..
Siklus penguliran jalan kiri
N../G74/K.. /Z±../F..
N../G81/Z±../F..
kanan 24
G85
Siklus mereamer tetap
N../G85/Z±../F..
25
G89
Siklus mereamer tetap
N../G89/Z±../F..
dengan tinggal diam 26 27
G90 G91
Program bernilai absolut
N../G90
Pemrograman nilai N../G91
Incrimental Program bernilai absolute
28
G92
Penentuan titik referensiPenetapan letak pisau terhadap benda kerja
N../G92/ X±../Y±../ Z±..
Tabel 2.2 M – Kode untuk TU – 3A NO 1 2
M Code M00 M03
Keterangan Diam Spindel frais hidup,
Format penulisan N../M 00 N../M 03
searah jarum jam 3
M04
Spindel frais hidup,berlawanan arah
N../M 04
jarum jam 4
M05
Spindel Frais mati
N../M 05
5
M06
Pergantian alat
N../M
potong,radius pisau frais
06/D../S../Z±../T..
masuk 6
M17
Kembali ke program
N../M 17
pokok 7
M26
Hubungan keluar impuls
N../M 26
8
M30
Program berakhir
N../M 30
9
M98
Kompensasi kocak /
N../M
kelonggaran otomatis
98/X±../Y±../z±..
Parameter bantu gerak
N../M 99/I../J../K..
10
M99
melingkar G02 & G03
2.1.4. 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 ).
Kode alarm akan muncul pada monitor dengan kode A diikuti angka dan pesan yang menunjukkan arti kesalahan dari masing – masing angka.
TANDA- TANDA ALARM : Tabel 2.3 A- Kode Untuk TU-3A KODE
KETERANGAN
ALARM A00
Salah perintah G / M
A01
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
Tidak ada perintah M30. Alarm A05 akan ditampilkan jika anda lupa memasukkan M30 pada akhir program dan menekan tombol START atau melakukan uji jalan.
A06
Tidak ada perintah M03
A07
Tidak ada artinya
A08
Pita kaset habis,pada perekaman
A09
Program tidak ditemukan
A10
Pita kaset dalam pengamanan
A11
Salah memuat
A12
Salah pengecekan
A13
Pemindahan inchi / mm dengan memori program penuh ( hanya dapat dihapus dengan memindahkan saklar pemilih metrik / inchi )
A14
Salah posisi kepala frais uji jalannya termuat vertical / horizontal
A15
Salah nilai Y ( lihat harga batas maksimal )
A16
Tidak ada data radius pisau frais
A17
Salah sub program ( jika anda memasukkan sub program lebih dari lima tahap ).
A18
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
Tombol perintah untuk memasukkan parameter program ke memori
DEL
Tombol perintah untuk menghapus parameter program ke memori
FWD
Tombol perintah untuk maju satu blok
REV
Tombol perintah untuk mundur satu blok
-
Tombol Minus untuk memasukkan harga negatif
M
Tombol M memasukkan fungsi M dan uji jalan
INP + FWD Tombol perintah untuk berhenti sementara INP + REV
Tombol perintah untuk pembatalan program dan menghapus alarm
DEL + INP
Tombol perintah untuk menghapus program
~
+ INP
Tombol perintah untuk menyisipkan program
~
+ DEL
Tombol perintah untuk penghapusan blok
123…
Tombol perintah operasi blok tunggal
START START
Tombol perintah untuk memulai program
Jumlah III
II
I
Nama Bahan Perubahan
No.
Bahan
PROYEKSI EROPA POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
Ukuran
Skala: 1:1
Digamb ar
Keterangan
25-0914
Diperiks a
A4/ME-2F/07
LANGKAH – LANGKAH PENGGUNAAN CNC
Dwi A.
1. GAMBAR KERJA 100 % 2. MACHINING PLAN - URUTAN PENGERJAAN
3. LAYOUT (TATA LETAK) Y X 20
Y
X
4. CUTTER LIST (DAFTAR CUTTER) D =6mm 5. PROGRAM
TABEL PROGRAM CNC TU-3A N 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
G/M 92 M06 M03 G00 G00 G00 G01 G02 G02 G02 G02 G00 G00 G01 G01 G00 G00 G01 G01 G00 G00 G01 G01 G00
X/I -2000 I300
Y/J 00 J1000
Z/K 00 K00
00 00 2500 2500 500 2500 4500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 1000 1000 1500 1500 2500 2500 2500 2500
00 00 500 500 2500 4500 2500 500 500 1000 1000 1500 1500 2500 2500 2500 2500 4000 4000 3500 3500
00 20 20 -20 -20 -20 -20 -20 20 20 -20 -20 20 20 -20 -20 20 20 -20 -20 20
F/H H00
25 50 50 50 50 25 50 25 50 25 50
24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
GOO G01 G01 G00 G00 G01 G01 G01 G01 G01 G00 G00 G00 M05 M30
4500 4500 4000 4000 2500 2500 2500 2200 2500 2800 2800 -2000 -2000
2500 2500 2500 25000 2200 2200 3300 3000 3300 3000 3000 00 00
20 -20 -20 20 20 -20 -20 -20 -20 -20 20 20 00
25 50 25 50 50 50 50
LAPORAN praktek Cnc MILLING TU – 3A
Program teknik mesin Semester 3 NAMA : DWI AL’KHARIS KELAS : ME-2F NOMOR : 07
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2014/2015
