toni wahyu utomo
Cari Blog Ini
Rabu, 29 Mei 2013
Selasa, 28 Mei 2013
1. Pengertian mesin CNC
1. Pengertian mesin CNC
CNC singkatan dari Computer Numerically Controlled,
merupakan mesin
perkakas yang dilengkapi dengan sistem mekanik dan kontrol
berbasis komputer yang
mampu membaca instruksi kode N, G, F, T, dan lain-lain,
dimana kode-kode tersebut
akan menginstruksikan ke mesin CNC agar bekerja sesuai
dengan program benda kerja
yang akan dibuat. Secara umum cara kerja mesin perkakas CNC
tidak berbeda dengan
mesin perkakas konvensional. Fungsi CNC dalam hal ini lebih
banyak menggantikan
pekerjaan operator dalam mesin perkakas konvensional.
Misalnya pekerjaan setting tool
atau mengatur gerakan pahat sampai pada posisi siap
memotong, gerakan pemotongan
dan gerakan kembali keposisi awal, dan lain-lain. Demikian
pula dengan pengaturan
kondisi pemotongan (kecepatan potong, kecepatan makan dan
kedalaman pemotongan)
serta fungsi pengaturan yang lain seperti penggantian pahat,
pengubahan transmisi
daya (jumlah putaran poros utama), dan arah putaran poros
utama, pengekleman,
pengaturan cairan pendingin dan sebagainya.
Mesin perkakas CNC dilengkapi dengan berbagai alat potong
yang dapat
membuat benda kerja secara presisi dan dapat melakukan
interpolasi yang diarahkan
secara numerik (berdasarkan angka). Parameter sistem operasi
CNC dapat diubah
melalui program perangkat lunak (software load program) yang
sesuai. Tingkat ketelitian
mesin CNC lebih akurat hingga ketelitian seperseribu
millimeter, karena penggunaan
ballscrew pada setiap poros transportiernya. Ballscrew
bekerja seperti lager yang tidak
memiliki kelonggaran/spelling namun dapat bergerak dengan
lancar.
Pada awalnya mesin CNC masih menggunakan memori berupa
kertas berlubang
sebagai media untuk mentransfer kode G dan M ke sistem
kontrol. Setelah tahun 1950,
ditemukan metode baru mentransfer data dengan menggunakan
kabel RS232, floppy
disks, dan terakhir oleh Komputer Jaringan Kabel (Computer
Network Cables) bahkan
bisa dikendalikan melalui internet.
Akhir-akhir ini mesin-mesin CNC telah berkembang secara
menakjubkan
sehingga telah mengubah industri pabrik yang selama ini
menggunakan tenaga manusia
menjadi mesin-mesom otomatik. Dengan telah berkembangnya
Mesin CNC, maka
benda kerja yang rumit sekalipun dapat dibuat secara mudah
dalam jumlah yang
banyak. Selama ini pembuatan komponen/suku cadang suatu
mesin yang presisi
dengan mesin perkakas manual tidaklah mudah, meskipun
dilakukan oleh seorang
operator mesin perkakas yang mahir sekalipun.
Penyelesaiannya memerlukan waktu
lama. Bila ada permintaan konsumen untuk membuat komponen
dalam jumlah banyak
dengan waktu singkat, dengan kualitas sama baiknya, tentu
akan sulit dipenuhi bila
menggunakan perkakas manual. Apalagi bila bentuk benda kerja
yang dipesan lebih
rumit, tidak dapat diselesaikan dalam waktu singkat. Secara
ekonomis biaya produknya
akan menjadi mahal, hingga sulit bersaing dengan harga di
pasaran.
Tuntutan konsumen yang menghendaki kualitas benda kerja yang
presisi,
berkualitas sama baiknya, dalam waktu singkat dan dalam
jumlah yang banyak, akan
lebih mudah dikerjakan dengan mesin perkakas CNC (Computer
Numerlcally
Controlled), yaitu mesin yang dapat bekerja melalui
pemogramman yang dilakukan dan
dikendalikan melalui komputer. Mesin CNC dapat bekerja
secara otomatis atau semi
otomatis setelah diprogram terlebih dahulu melalui komputer
yang ada.
Program yang dimaksud merupakan program membuat benda kerja
yang telah
direncanakan atau dirancang sebelumnya. Sebelum benda kerja
tersebut dieksikusi
atau dikerjakan oleh mesin CNC, sebaikanya program tersebut
di cek berulang-ualang
agar program benar-benar telah sesuai dengan bentuk benda
kerja yang diinginkan,
serta benar-benar dapat dikerjakan oleh mesin CNC.
Pengecekan tersebut dapat
melalui layar monitor yang terdapat pada mesin atau bila
tidak ada fasilitas cheking
melalui monitor (seperti pada CNC TU EMCO 2A/3A) dapat pula
melalui plotter yang
dipasang pada tempat dudukan pahat/palsu frais. Setelah
program benar-benar telah
berjalan seperti rencana, baru kemudian
dilaksanakan/dieksekusi oleh mesin CNC.
Dari segi pemanfaatannya, mesin perkakas CNC dapat dibagi
menjadi dua,
antara lain: (a) mesin CNC Training unit (TU), yaitu mesin
yang digunakan sarana
pendidikan, dosen dan training. (b) mesin CNC produktion
unit (PU), yaitu mesin CNC
yang digunakan untuk membuat benda kerja/komponen yang dapat
digunakan sebagai
mana mestinya. Dari segi jenisnya, mesin perkakas CNC dapat
dibagi menjadi tiga jenis,
antara lain: (a) mesin CNC 2A yaitu mesin CNC 2 aksis,
karena gerak pahatnya hanya
pada arah dua sumbu koordinat (aksis) yaitu koordinat X, dan
koordinat Z, atau dikenal
dengan mesin bubut CNC, (b) mesin CNC 3A, yaitu mesin CNC 3
aksis atau mesin yang
memiliki gerakan sumbu utama kearah sumbu koordinat X, Y,
dan Z, atau dikenal
dengan mesin frsais CNC. (c) mesin CNC kombinasi, yaitu
mesin CNC yang mampu
mengerjakan pekerjaan bubut dan freis sekaligus, dapat pula
dilengkapi dengan
peralatan pengukuran sehingga dapat melakukan pengontrolan
kualitas
pembubutan/pengefraisan pada benda kerja yang dihasilkan.
Pada umumnya mesin
CNC yang sering dijumpai adalah mesin CNC 2A (bubut) dan
mesin CNC 3A (frais).
2. DASAR-DASAR
PEMOGRAMAN MESIN CNC
Ada beberapa langkah yang harus dilakukan seorang programmer
sebelum
menggunakan mesin CNC, pertama mengenal beberapa sistem
koordinat yang ada
pada mesin CNC, yaitu: (a) sistem koodinat kartesius, yang
terdiri dari koordinat mutlak
(absolut) dan koordinat relatif (inkremental), dan (b) sistem
koordinat kutub (koordinat
polar), yang terdiri dari koordinat mutlak (absolut) dan
koordinat relatif (inkremental).
Selanjutnya menentukan system koordinat yang akan digunakan
dalam pemograman.
Apakah program akan menggunakan sistem pemogramman metode
absolut atau
inkremental. Pada umumnya sistem koordinat yang sering
digunakan antara lain sistem
koordinat kartesius, yaitu koordinat mutlak (absolut) dan
koordinat relatif/berantai
(incremental). Langkah kedua adalah memahami prinsip gerakan
sumbu utama dalam
mesin CNC.
2.1 Pemrograman Absolut
Pemrograman absolut adalah pemrogramman yang dalam
menentukan titik
koordinatnya selalu mengacu pada titik nol benda kerja.
Kedudukan titik dalam benda
kerja selalu berawal dari titik nol sebagai acuan
pengukurannya. Sebagai titik referensi
benda kerja letak titik nol sendiri ditentukan berdasarkan
bentuk benda kerja dan
keefektifan program yang akan dibuat. Penentuan titik nol
mengacu pada titik nol benda
kerja (TMB). Pada pemrogramman benda kerja yang rumit,
melalui kode G tertentu titik
nol benda kerja (TMB) bisa dipindah sesuai kebutuhan untuk
memudahkan
pemrogramman dan untuk menghindari kesalahan pengukuran.
Pemrogramman absolut dikenal juga dengan sistem pemrogramman
mutlak,
di mana pergerakan alat potong mengacu pada titik nol benda
kerja. Kelebihan dari
sistem ini bila terjadi kesalahan pemrogramman hanya
berdampak pada titik yang
bersangkutan, sehingga lebih mudah dalam melakukan koreksi.
Berikut ini contoh
pengukuran dengan menggunakan metode absolut.
Y
C
A B
Titik Koordinat Absolut
(X , Y)
A B C
(1, 1)
(5, 1 )
(3, 3 )
Gambar 3. Pengukuran dengan Metode Absolut
2.2 Pemrogramman Relatif (inkremental)
Pemrogramman inkremental adalah pemrogramman yang pengukuran
lintasannya selalu mengacu pada titik akhir dari suatu
lintasan. Titik akhir suatu lintasan
merupakan titik awal untuk pengukuran lintasan berikutnya
atau penentuan
koordinatmya berdasarkan pada perubahan panjang pada sumbu X
(.X) dan perubahan
X
6
panjang lintasan sumbu Y (.Y). Titik nol benda kerja mengacu
pada titik nol sebagai titik
referensi awal, letak titik nol benda kerja ditentukan
berdasarkan bentuk benda kerja dan
keefektifan program yang akan dibuatnya. Penentuan titik
koordinat berikutnya mengacu
pada titik akhir suatu lintasan.
Sistem pemrogramman inkremental dikenal juga dengan sistem
pemrogramman
berantai atau relative koordinat. Penentuan pergerakan alat potong
dari titik satu ke titik
berikutnya mengacu pada titik pemberhentian terakhir alat
potong. Penentuan titik
setahap demi setahap. Kelemahan dari sistem pemrogramman
ini, bila terjadi kesalahan
dalam penentuan titik koordinat, penyimpangannya akan
semakin besar. Berikut ini
contoh dari pengukuran inkremental.
Y C
Titik Koordinat Inkremental
(.X , .Y)
A B C
( 1 , 1 )
( 4 , 1 )
( -2 , 2 )
Gambar 4. Pengukuran metode inkremental
2.3 Pemrogramman Polar
Pemrogramman polar terdiri dari polar absolut mengacu pada
panjang lintasan
dan besarnya sudut (@ L, á) dan polar inkremental mengacu
pada panjang
lintasan dan besarnya perubahan sudut (@ L, . á).
X
7
Y C
A B
Polar Koordinat Absolut:
Polar Koordinat Inkremental
(@ L , .á)
B (5, 0o) ,
C (2V2, 135 o )
A (2V2, 225 o )
B (5, 0o) ,
C (2V2, 135 o )
A (2V2, 270 o )
Gambar 5.Pengukuran metode inkremental.
3. Gerakan sumbu utama pada mesin CNC
Dalam pemogrammman mesin CNC perlu diperhatikan bahwa dalam
setiap
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.
Langganan:
Postingan (Atom)