3. bab 2 mesin bubut cnc

27Mesin Bubut CNCBuku mahir pemesinan CNC

Gambar mesin Bubut CNC

A. Definisi mesin Bubut CNCMesin bubut CNC adalah mesin bubut yang dalam

mengoperasikan proses penyayatan benda kerja oleh pahat dilakukan dengan pengendali/control system numeric. Untuk mengendalikan pergerakan pahat pada mesin perkakas menggunakan system koordinat.

System koordinat yang digunakan adalah menggunakan dua sumbu, yaitu sumbu X dan sumbu Z

Sumbu X: sumbu yang tegak lurus dengan spindle mesin. arahnya positip (+) jika menjauhi spindle, arahnya negative (-) jika mendekati spindle.

Sumbu Z : sumbu yang sejajar dengan spindle mesin. arahnya positip (+) jika menjauhi spindle, arahnya negative (-) jika mendekati spindle.

BAB 2

MESIN BUBUT CNC

Gambar sistem persumbuan mesin BubutC NC


Titik nol yang digunakan dalam mengoperasikan mesin CNC terdiri dari MCS (mechine coordinat sistem) dan WCS (work coordinat sistem).

MCS dapat dipindah titik nol untuk kepentingan pelaksanaan setting, pembuatan program NC, dan pergerakan pahat. Sedangkan WCS digunakan untuk panduan pembuatan program NC.

Pemrograman NC dapat digunakan dengan system coordinat Absolute dengan nama sumbu (X, Z), atau Incremental dengan nama sumbu (U,W), atau dengan kombinasi absolute dan Incremental (X/U, Z/W).

Gambar Sistem coordinat benda kerja (WCS)

Gambar Persumbuan pada mesin CNC turning 2 Axis


B. Jenis mesin bubut CNCJenis mesin bubut dikategorikan menurut jumlah axisnya

1. Mesin bubut CNC 2 axisMesin bubut 2 axis terdiri dari 2 persumbuan (axis)

yaitu axis X dan Axis Z.

2. Mesin bubut CNC multi AxisMesin bubut multi axis memiliki lebih dari 2

persumbuan (multi axis)

Gambar mesin cnc 2 axis

Gambar Mesin cnc multi axis


C. Bagian mesin bubut CNC

Mesin bubut CNC di bagi menjadi 3 bagian utama, yaitu : 1) Mekanik

Komponen mekanik ini merupakan komponen pada mesin yang bergerak seperti spindle, eretan, tooltoret, dan kepala lepas.

a. SpindleBagian mesin yang menggerakan/memutar

chuck/collet saat proses machining berlangsung. Putaran spindel dapat disetting sesuai kebutuhan, karena tingkat putaran spindle sangat berpengaruh pada hasil kehalusan benda kerja.

Gambar bagian utama mesin cnc


b. Chuck / Cekam Chuck adalah alat pencekaman benda kerja pada

saat proses machining, ukuran chuck dapat disesuaikan dengan ukuran diameter benda kerja. Pada umumnya chuck dikategorikan sesuai dengan jumlah alat cekamnya. Cekam terdapat dua jenis yaitu chuck dengan 3 rahang dan chuck dengan 4 rahang.

Chuck rahang 3 umumnya digunakan untuk menjepit benda kerja yang berbentuk silindris karena ketiga rahang digerakan secara bersamaan, sedangkan chuck rahang 4 digunakan untuk menjepit benda yang bentuknya tidak silindris karena setiap rahang digerakkan secara terpisah..

c. Tooltoret Tooltoret

merupakan bagian mesin bubut CNC yang digunakan untuk memasang pahat. Tool yang dipasang pada turret terdapat

Gambar spindle

Gambar cekam rahang 3 dan rahang 4

Gambar tool toret


beberapa tool. pemasangan disesuaikan dengan kebutuhan yaitu urutan proses machining dan program yang dimasukan.

d. Kepala lepas/tail stockKepala lepas adalah

bagian dari mesin bubut yang letaknya disebelah kanan mesin dan dipasang diatas bed mesin. kepala lepas dapat bergeser sepanjang alas mesin.

Fungsi kepala lepas adalah sebagai berikut : Tempat pemicu ujung benda kerja yang dibubut Tempat kedudukan bor pada waktu mengebor Tempat kedudukan penjepit bor

2) ElektrikKomponen elektrik ini merupakan komponen mesin

yang memiliki fungsi memberikan tenaga ke komponen mekanik supaya bergerak sesuai perintah controler. Bagian ini terdiri dari motor servo, motor listrik utama, spindle driver, power suply, dlla. Motor listrik

Jenis motor listrik digunakan sebagai sumber putaran utama mesin bubut. Motor yang

Gambar tailstock

Gambar motor Listrik


digunakan memiliki daya 3 HP 2772 rpm.

b. Motor servoMotor servo

digunakan untuk mengendalikan eretan memanjang (sumbu Z) dan eretan melintang (sumbu X)

c. Servo driverServo driver digunakan

untuk mengontrol motor servo. Setiap motor servo decontrol oleh sebuah servo driver. Jadi jumlah servo driver tergantung jumlah motor servo yang digunakan.

3) ControlBagian kontroler merupakan bagian mesin yang

berfungsi mengatur seluruh kegiatan mesin. Controller merupakan otak dari mesin CNC. Merk controler tergantung dari perusahaan yang membuatnya. Contohnya : GSK, Fanuc, Mitsubishi, Sinumeric, Fagor,dll

Gambar Motor servo

Gambar Servo Driver


D. Perlengkapan mesin bubut CNC1) Senter

Senter terbuat dari baja yang dikeraskan dan digunakan untuk mendukung benda kerja yang akan dibubut.

Ada dua jenis senter yaitu senter mati (tetap) dan senter putar (senter jalan). Pada umumnya senter putar pemasangannya pada ujung kepala lepas dan senter tetap pemasangannya pada sumbu utama mesin (main spindle).

2) Collet Kolet digunakan untuk

menjepit benda silindris yang sudah halus dan biasanya berdiameter kecil. Bentuknya bulat panjang dengan leher tirus dan berlubang, ujungnya berulir dan kepalanya dibelah menjadi tiga

3) Penyangga jalanPenyangga ada dua

macam yaitu penyangga tetap (steady rest), dan penyangga jalan (follower rest).

Gambar Kontrol GSK

Gambar Senter putarGambar Senter tetap

Gambar collet

Gambar Penyangga jalan


Penyangga ini digunakan untuk membubut benda-benda yang panjang, karena benda kerja yang panjang apabila tidak dibantu penyangga maka hasil pembubutan akan menjadi berpenampang elip/oval, tidak silindris dan tidak rata karena benda kerja akan melengkung yang disebabkan tekanan pahat.

4) Plat pembawaPlat pembawa ini berbentuk bulat pipih digunakan

untuk memutar pembawa sehingga benda kerja yang terpasang padanya akan ikut berputar dengan poros mesin, permukaannya ada yang beralur dan ada yang berlubang.

E. Peralatan bantu kerja1) Tool hoder

Tool holder digunakan untuk memasang insert pada tool toret.

2) Insert Insert adalah pahat sisipan atau

alat potong yang dipasang pada tool holder.

3) Alat Ukur Untuk mengukur alat hasil pengerjaan mesi CNC

digunakan alat ukur presisi. Kategori alat ukur presisi seperti jangka sorong digital, micrometer, dial indicator. a. Jangka sorong

adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak. Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat.

Gambar Insert

Gambar Tool holder


Sebagian keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan display digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0.05mm untuk jangka sorang dibawah 30cm dan 0.01 untuk yang di atas 30cm.

Kegunaan jangka sorong adalah: Mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara

diapit

Mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang (pada pipa, maupun lainnya) dengan cara diulur

Mengukur kedalamanan celah/lubang pada suatu benda dengan cara "menancapkan/menusukkan"

Gambar jangka sorong


bagian pengukur. Bagian pengukur tidak terlihat pada gambar karena berada di sisi pemegang

b. Micrometer Mikrometer adalah sebuah alat ukur yang dapat

melihat dan mengukur benda dengan satuan ukur yang memiliki ketelitian 0.01 mm. Micrometer digunakan untuik mengukur benda kerja yang presisi.

Mikrometer memiliki 3 jenis umum pengelompokan yang didasarkan pada penggunaanya seperti berikut : Mikrometer Luar

Mikrometer luar digunakan untuk mengukur sebuah diameter sebuah poros.

Mikrometer dalam Mikrometer

dalam digunakan untuk mengukur garis tengah dari lubang suatu benda

Mikrometer kedalaman

Gambar Micrometer dalam

Gambar Micrometer luar


Mikrometer kedalaman digunakan untuk mengukur kedalaman sebuah lubang atau alur.

c. Dial indicator Dail indikator digunakan

untuk memeriksa kerataan, kesejajaran, kebundaran, kehalusan, kebengkokan, kelurusan dan ketirusan dari suatu benda kerja. Dail indikator dapat melakukan pengukuran dengan ketelitian hingga 0,0005 mm.

F. Prinsip kerja mesin bubut CNCBeberapa hal yang perlu diperhatikan dalam

menggunakan mesin CNC adalah memahami cara kerja mesin dan intruksi kerja mengoperasikan mesin CNC.

1. Cara kerja mesin CNCMesin bubut CNC digerakan oleh sebuah motor servo

yang dikendalikan oleh servo drive yang dikontrol dengan Programable Logical Control (PLC) pada Control panel, dan diatur dengan Parameter. Program NC yang berisi kode perintah Numeric kemudian dimasukan ke mesin melaui bagian control. selanjutnya data NC tersebut di proses oleh servo drive yang selanjutnya memberi sinyal perintah untuk menggerakan motor servo sehingga menggerakan bagian mekanik mesin CNC.

Gambar Micrometer kedalaman

Gambar dial indicator


Untuk lebih jelasnya cara kerja mesin bubut CNC di jelaskan dalam sebuah skema seperti sebagai berikut :

2. Instruksi kerja mesin bubut CNC

Instruksi kerja adalah perintah kerja yang disusun secara berurutan untuk memandu pelaksanaan suatu pekerjaan. Intruksi kerja digunakan untuk memandu dalam pengoperasian mesin secara umum.

a. Memasukan program NCMemasukan data program NC bertujuan untuk

memasukan program NC yang telah dibuat kedalam mesin CNC. Proses pemasukan data program NC dapat dilakukan dengan dua cara yaitu :

1) Mengetik manual pada mesinMemasukkan program CNC yang pendek dan

sederhana dapat dilakukan secara manual, yaitu langsung dituliskan pada mesin menggunakan tombol-tombol pemasukan program pada control panel. Kelemahan dari cara ini adalah sangat dibutuhkan ketelitian yang sangat tinggi dan pemahaman program CNC.

Gambar Skema kerja mesin CNC


2) Mentransfer data program NC dengan flasdisk/ kabel data

Memasukan program CNC ke mesin dengan cara transfer data dapat dilakukan dengan mengggunakan bantuan flasdisk, harddisk external, dan memory card. Program dibuat dengan diketikan di komputer/laptop pada notepad kemudian disimpan file dalam bentuk text (.txt) atau diketik pada CNC syntac editor kemudian file disimpan dalam bentuk extention NC (.NC). selanjutnya data program NC ditranfer ke mesin CNC menggunakan flasdiskrd atau dengan kabel data.

b. Uji jalan programProgram NC yang telah di masukan pada mesin CNC

kemudian diperiksa kebenaranya. Pemasukan secara manual memiliki potensi kesalahan lebih besar dibandingkan dengan mentrasfer dengan kabel data atau flasdisk. Pemeriksaan bahasa pemrograman meliputi pemeriksaan kesalahan ketik, format dan bahasa pemrograman dilakukan secara manual kemudian dengan tes jalan program. Apabila terjadi kesalahan pada program akan muncul alarm.

c. Uji lintasan programPemeriksaan arah dan tipe gerakan pahat dilakukan

dengan uji Lintasan pahat. Pemeriksaan arah lintasan pahat ini digunakan untuk mendeteksi kesalahan langkah pengerjaan suatu benda kerja. Pemeriksaan ini bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu:

1) Pertama dengan jalan mensimulasikan dengan bantuan software seperti Swansoft CNC Simulator, MTS atau CNC Simulator pro.

2) Kedua dengan menggunakan fasilitas dry run pada mesin. Untuk melihat arah lintasan pahat dapat digunakan fasilitas graph.


d. Pasang benda kerjaPemasangan benda kerja dilakukan sesuai standar

pemasangan dan mengikuti tata letak yang telah ditetapkan. Perhatikan titik atau bidang datum pemasangan benda kerja. Penggunaan alat pencekam disesuaikan dengan bahan dan jenis pekerjaan.

e. Penempatan pahat pada posisi awal jalanPenempatan pahat pada posisi awal jalan harus

sesuai dengan jarak yang ditetapkan. Penempatan pahat pada start point ini harus memperhatikan keamanan pengerjaan. Keamanan yang dimaksud disini adalah keamanan tool, benda kerja, dan langkah pengerjaan itu sendiri.

f. Menjalankan program

Menjalankan program dapat dilakukan setelah semua tahapan terpenuhi. Dipastikan semua data yang akan dijalankan benar dalam hal penulisan dan langkah pengerjaan. Perlu diperhatikan pula pemasangan benda kerja dan pemasangan tool/cutter. Kalau sudah siap dijalankan posisikan mesin dalam fungsi AUTO. Untuk menjalankan program biasanya pada mesin kita menekan tombol START atau CYCLE START. Mode menjalankan program bisa dengan cara block per block atau secara berkelanjutan/continue. Untuk mode single block tekan tombol SINGLE kemudian baru tombol CYCLE START. Gerakan pahat selama program jalan harus terus diperhatikan dan segera dengan menekan tombol PAUSE jika ada hal yang mengkhawatirkan atau EMERGENCY kalau akan terjadi bahaya.

G. Pemeliharaan mesin bubut CNC

Untuk menjaga kinerja dan kualitas mesin CNC diperlukan tindakan pencegahan atau perawatan berkala


terhadap mesin. Tindakan pencegahan dan perawatan tersebut harus memperhatikan aspek-aspek pendukung seperti:

Pengoperasian mesin sesuai prosedur pengoperasian.

Perawatan secara rutin terhadap mesin. Penggantian part yang rusak/aus dengan segera.

Tindakan pencegahan pada pemeliharaan mesin CNC sangat diperlukan. Tindakan pencegahan ini dapat dilakukan dengan pemeriksaan awal sebelum mesin CNC dijalankan. Pemeriksaan awal adalah suatu kegiatan memeriksa, mengecek, meneliti perlengkapan, kondisi kerja perlengkapan yang berkaitan dengan pengoperasian mesin CNC, sebelum mesin CNC tersebut dijalankan dengan program CNC.Tujuan pemeriksaan awal adalah sebagai berikut :

1. Mendeteksi secara dini hal-hal yang dapat menyebabkan pengoperasian mesin CNC Turning mengalami gangguan.

2. Mencegah terjadinya kesalahan yang dapat menyebabkan kegagalan proses dengan mesin CNC turning

3. Mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan akibat kelalaian kerja oleh operator

4. Sebagai standar operasi untuk memberikan rasa aman dan jaminan keselamatan pengoperasian mesin CNC Turning.

Sasaran Pemeriksaan Awal pada kerja mesin CNC Turning

1. Posisi pencekaman benda kerja Posisi pencekaman benda kerja harus benar-benar senter dan tidak ngobel

2. Posisi pencekaman alat potong / pahat


Posisi pencekaman alat potong harus setinggi senter dan cukup kuat. Selain itu juga perlu diperhatikan pemasangan insert pada tool holder harus benar-benar kuat dan tepat.

3. Teknik pencekaman benda kerja Teknik pencekaman benda kerja disesuaikan dengan ukuran benda kerja dan proses pengerjaan.

Dengan cekam dengan collet4. Posisi alat potong pada awal jalan.

Setting posisi alat potong pada awal jalan sangat berpengaruh pada hasil produk. Kesalahan setting alat potonng akan berpengaruh pada dimensi benda kerja, jika panjang atau dan diameter semua ukuran terjadi kesalahan dapat dipastikan terjadi kesalahan pada setting posisi alat potong.

5. Jalan atau lintasan yang dilalui alat potong relatif terhadap benda kerja. Lintasan yang dilalui alat potong tidak boleh menabrak benda kerja, atau kemungkinan menyayat dengan ketebalan yang melebihi spesifikasi teknis alat potong atau mesin CNC yang digunakan. Lintasan gerak alat potong ini mengikuti bentuk (kontur) benda kerja.

Jenis –jenis perawatan dibagi menjadi perawatan harian / rutin dan perawatan berkala. Jenis pekerjaan yang dilakukan dalam tindakan perawatan adalah sebagai berikut :

Perawatan harian


1. Bersihkan chip, gram, dan kotoran lain setiap memulai dan mengakhiri pengoperasian mesin CNC turning, pastikan ruang kerja dalam mesin (axis X,Z) bersih dari kotoran (chip, gram, coolant sisa) dan pastikan tidak ada part yang mengangu gerak axis mesin.

2. Setelah pemakaian disarankan untuk melumasi bagian-bagian mesin tertentu seperti spindle unit (jaws chuck), tool post/turret, hal ini berguna untuk pencegahan korosi terhadap part tersebut.

3. Gerakkan axis-axis mesin secara manual setiap memulai dan mengakhiri proses, berikan pelumas (grease) apabila perlu.

4. Kencangkan baut-baut dan sambungan tubing pneumatic (pastikan tidak ada yang kendur dan lepas).

5. Pastikan tidak ada kebocoran pada saluran coolant dan body mesin

Perawatan berkala1. Periksa saringan coolant dan bersihkan dari kotoran

yang menempel.2. Periksa kualitas coolant dalam tangki dan ganti/ recycle

dengan coolant baru apabila kondisi coolant sudah tidak layak pakai.

3. Periksa bagian FRL pneumatic, kuras air yang terdapat pada filter dan tambahkan oli pada lubricator apabila oli pelumas telah berkurang (lihat indicator level oil pada FRL)

4. Periksa pergerakan ballscrew, LM guide, dan sliding unit pintu, pastikan pergerakan selalu halus tanpa hambatan. Lakukan pelumasan setiap bulannya.

5. Periksa gear-gear pada tiap motor, pastikan gerakan selalu halus.

6. Periksa kondisi motor turret, motor spindle dan motor coolant untuk menghindari kerusakan elektrik dan kerusakan mekanik.


7. Periksa putaran spindle, pastikan bearing dan kopling tetap kencang dan tidak bising pada berbagai kecepatan spindle. Lakukan pula pelumasan setiap minggunya (Grease).

8. Periksa kekencangan baut untuk menghindari kerusakan pada part lain.

9. Ganti part yang telah aus dengan part baru yang sesuai dengan spesifikasi mesin.

3. bab 2 mesin bubut cnc

Education

Transcript of 3. bab 2 mesin bubut cnc