campuuuur
-
Upload
rachmad-budi-w -
Category
Documents
-
view
228 -
download
1
description
Transcript of campuuuur
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Sejarah dan Perkembangan Mesin – Mesin CNC 2A
Awal lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) berlmula dari
tahun 1952 yang dikembangkan oleh John Pearson dan Institute Teknologi
Massachuset, Atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Pada tahun 1973, mesin
CNC masih sangat mahal sehingga sedikit perusahaan yang mempunyai keberanian
mempelopori investasi dan teknologi ini. Dari tahun 1975, produksi mesin CNC mulai
berkembang pesat. Perkembangan ini dipacu oleh perkembangan mikroprosessor,
sehingga volume unit pengendali dapat lebih ringkas. Pengembangan berikutnya adalah
suatu pabrik yang menggunakan otomasisasi sepenuhnya. Dimana pabrik / industri
tersebut menggunakan teknologi FMS (Fleksible Manufacturing System) dan
CAD/CAM (Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing). FMS adalah
suatu fasilitas yang mengandung bagian – bagian manufaktur (manufacturing cells),
dimana tiap – tiap bagian mempunyai suatu sistem pemindah bahan yang diinterface
dengan komputer. Mesin CNC 2A ada dua yaitu TU-2A dan PU-2A. TU-2A adalah
mesin CNC untuk pelatihan (Training Unit) sedangkan PU-2A adalah mesin CNC
untuk produksi (Productin Unit) . Mesin CNC 2A itu sendiri mempunyai dua axis yait
sumbu x dan z. Prinsip gerakan dasarnya seperti mesin bubut konvesional yaitu
gerakan kearah melintang dan harizontal dengan sistem koordinat sumbu x dan z.
Prinsip kerjanya yaitu benda kerja dipasang pada cekam bergerak sedangkan alat
potongnya diam.
1.2 Tahap Perencanaan Proses Pemesinan
Konsep pemesinan untuk memproduksi suatu benda kerja dengan menggunakan
perkakas CNC 2A membutuhkan perencanaan proses pemesinan, diantaranya :
1. Gambar teknik yang mencantumkan geometri secara detail
Dalam proses pemesinan suatu benda kerja, terlebih dahulu kita harus
menggambar produk yang diinginkan dengan mencantumkan geometri secara
detail. Hal ini akan membantu kita dalam menentukan pemrograman CNC-nya.
Gambar teknik tersebut dapat berupa gambar manual atau menggunakan software
komputer.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 1SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
2. Spesifikasi pahat dan jenis benda kerja
Jenis benda kerja yang digunakan adalah alumunium, dan pahat-pahat CNC
2A ada beberapa macam seperti pahat sisi kanan, pahat sisi kiri, pahat netral, pahat
grooving.
3. Pemilihan parameter pemotongan
Parameter yang akan digunakan adalah dept of cut (kedalaman pemotongan) kecepatan pemotongan, dan kecepatan asutan.
4. Perencanaan urutan proses pemesinan
Urutan proses pemesinan yang akan dilakukan setelah menyiapkan benda kerja
adalah yang pertama yaitu operasi kaset untuk menyiapkan program ke memori
kemudian pengeplotan untuk mengetahui gerak pahat apakah sudah sesuai dengan
gambar yang direncanakan, kemudian menyeting pahat untuk mengetahui
kedudukan pahat. Lalu proses dry run untuk mengetahui apakah gerakan pahat
sudah aman atau belum.
5. Pembuatan program komputer atau data NC.
Sebelum kita melakukan proses pemesinan dengan CNC 2A terlebih dahulu
kita membuat program komputernya atau yang disebut sebagai manuscript.
Manuscript ini terdiri dari kode-kode huruf angka dan simbol yang akan
diterjemahkan oleh sebuah perangkat komputer yang disebut machine control
unitmenjadi bentuk gerakan persumbuan sesuai dengan perintah program yang
telah dibuat.
6. Pelaksanaan proses pemesinan
Setelah menulis manuscript dan melakukan urutan proses pemesinan yang
sudah direncanakan sebelumnya, kita dapat mengeksekusi atau menjalankan
program.
7. Pengukuran kualitas produk
Setelah proses pemesinan berakhir dan terbentuknya produk, kita harus
melakukan pengukuran kualitas produk tersebut dalam segi dimensi maupun
kecacatan tersebut.
1.3 Manfaat Penggunaan Mesin CNC 2A
Kegunaan dari mesin CNC TU 2A sama dengan mesin bubut, Fungsi utama dari
mesin bubut adalah untuk memegang dan memutar benda kerja untuk melakukan
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 2SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
operasi permesinan. Operasi permesinan yang dimaksud termasuk bubut permukaan,
pengeboran, me-reamer, membuat ulir/drat, membubut lobang, bubut bertingkat,
knurling dan banyak lagi.. Tetapi dengan menggunakan mesin CNC TU - 2A kita
mendapat keuntungan lebih diantaranya :
1. Kemampuan mengulang
Pada saat membuat benda kerja,mesin CNC ini mampu mengulangi membuat
beberapa benda dengan bentuk yang sama persis dengan aslinya.
2. Keserbagunaan
Mesin CNC dapat digunakan untuk berbagai bentuk pengerjaan atau bermacam-macamkontur sesuai dengan kebutuhan.
3. Kemampuan kerja
Mesin CNC dapat memproduksi benda kerja secara terus menerus dengan hasil
yang baik, sehingga dapat meningkatkan produktivitas pengerjaan.
1.4 Tujuan Praktikum
1. Mengetahui operasional mesin CNC TU-2A (untuk 2 sumbu) dan simulasi gerakan
pahat.
2. Mampu membuat program mesin CNC TU-2A untuk pembuatan geometri suatu
komponen.
3. Mengetahui simulasi gerakan pahat dengan atau tanpa bantuan plotter mesin CNC
TU-2A.
4. Melatih praktikan untuk menganalisa proses pelaksanaan produksi suatu komponen
menggunakan mesin CNC TU-2A.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 3SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
BAB IIDASAR TEORI
2.1 Bagian-Bagian Utama dan Spesifikasi Mesin
Gambar 2.1 Mesin bubut CNC TU-2ASumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
a. Bagian Mekanik
1) Motor utama
Motor utama adalah motor penggerak cekam untuk memutar benda kerja.
Motor ini adalah jenis motor arus searah/DC (Direct Current) dengan kecepatan
putaran yang variabel. Adapun data teknis motor utama sebagai berikut.
a) Jenjang putaran 600– 4.000 rpm.
b) Power Input 500 watt.
c) Power Output 300 watt.
Gambar 2.2 Motor utamaSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 4SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
2) Eretan/support
Eretan adalah gerak persumbuan jalannya mesin. Untuk mesin bubut CNC
TU-2A dibedakan menjadi dua bagian berikut.
a) Eretan memanjang (sumbu Z) dengan jarak lintasan 0–300 mm.
b) Eretan melintang (Sumbu X) dengan jarak lintasan 0–50 mm.
Gambar 2.3 EretanSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
3) Step motor
Step motor berfungsi untuk menggerakkan eretan, yaitu gerakan sumbu X
dan gerakan sumbu Z. Tiap-tiap eretan memiliki step motor sendiri-sendiri,
adapun data teknis step motor sebagai berikut.
a) Jumlah putaran 72 langkah.
b) Momen putar 0.5 Nm.
c) Kecepatan gerakan:
– Gerakan cepat maksimum 700 mm/menit.
– Gerakan operasi manual 5–500 mm/menit.
– Gerakan operasi mesin CNC terprogram 2–499 mm/menit.
Gambar 2.4 Step motor Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 5SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
4) Rumah alat potong (revolver/toolturret)
Rumah alat potong berfungsi sebagai penjepit alat potong pada saat proses
pengerjaan benda kerja. Adapun alat yang dipergunakan disebut revolver atau
toolturet, revolver digerakkan oleh step motor sehingga bisa digerakkan secara
manual maupun terprogram. Pada revolver bisa dipasang enam alat potong
sekaligus yang terbagi menjadi dua bagian berikut.
Gambar 2.5 RevolverSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
a) Tiga tempat untuk jenis alat potong luar dengan ukuran 12 × 12 mm. Misal:
pahat kanan luar, pahat potong, pahat ulir, dan lain-lain.
b) Tiga tempat untuk jenis alat potong dalam dengan maksimum diameter 8 mm.
Misal: pahat kanan dalam, bor, center drill, pahat ulir dalam, dan lain-lain.
5) Cekam
Cekam pada mesin bubut berfungsi untuk menjepit benda kerja pada saat
proses penyayatan berlangsung. Kecepatan spindel mesin bubut ini diatur
menggunakan transmisi sabuk. Pada sistem transmisi sabuk dibagi menjadi
enam transmisi penggerak.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 6SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.6 CekamSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Adapun tingkatan sistem transmisi penggerak spindle utama mesin CNC
TU-2A, bisa dilihat dari gambar ilustrasi berikut.
Gambar 2.7 Transmisi penggerakSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Enam tingkatan pulley penggerak tersebut memungkinkan untuk pengaturan
berbagai putaran sumbu utama. Sabuk perantara pulley A dan pulley B bersifat
tetap dan tidak dapat diubah, sedangkan sabuk perantara pulley B dengan pulley
C dapat dirubah sesuai kecepatan putaran yang diinginkan.
6) Meja mesin
Meja mesin atau sliding bed sangat mempengaruhi baik buruknya hasil
pekerjaan menggunakan mesin bubut ini, hal ini dikarenakan gerakan
memanjang eretan (gerakan sumbu Z) tertumpu pada kondisi sliding bed ini.
Jika kondisi sliding bed sudah aus atau cacat bisa dipastikan hasil pembubutan
menggunakan mesin ini tidak akan maksimal, bahkan benda kerja juga rusak.
Hal ini juga berlaku pada mesin bubut konvensional.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 7SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.8 Sliding bedSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
7) Tailstock
Tailstock berfungsi sebagai tempat pemasangan senter putar pada saat
proses pembubutan benda kerja yang relatif panjang. Pada kepala lepas ini bisa
dipasang pencekam bor, dengan diameter mata bor maksimum 8 mm. Untuk
mata bor dengan diameter lebih dari 8 mm, ekor mata bor harus memenuhi
syarat ketirusan MT1.
Gambar 2.9 Kepala lepasSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
b. Bagian Pengendali/Kontrol
Bagian pengendali/kontrol merupakan bak kontrol mesin CNC yang berisikan
tombol-tombol dan saklar serta dilengkapi dengan monitor. Pada bok kontrol
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 8SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
merupakan unsur layanan langsung yang berhubungan dengan operator. Gambar
berikut menunjukkan secara visual dengan nama-nama bagian sebagai berikut.
Gambar 2.9 Bagian-bagian pengendali/controlSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Keterangan:
1. Saklar utama
2. Lampu kontrol saklar utama
3. Saklar penggerak sumbu utama
4. Saklar pengatur kecepatan sumbu utama
5. Petunjuk jumlah putaran sumbu utama
6. Saklar pengatur asutan
7. Lampu kontrol layanan manual
8. Tombol koordinat x, z
9. Tombol gerakan cepat
10.Sajian menunjukkan jalannya
11.Tombol pelayanan CNC atau manual
12.Amperemeter
13.Tombol emergency
14.Tombol hapus
15.Tombol pemindah sajian
16.Tombol memori
17.Saklar untuk memilih satuan Metric atau Inch
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 9SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Saklar utama (main switch)
Saklar utama adalah pintu masuk aliran listrik ke kontrol pengendali
CNC. Cara kerja saklar utama yaitu jika kunci saklar utama diputar ke
posisi 1, arus listrik akan masuk ke kontrol CNC.
Gambar 2.10 Saklar utamaSumber : Anonymous 01, 2014
Sebaliknya jika kunci saklar utama diputar kembali ke angka 0, arus
listrik yang masuk ke kontrol CNC akan terputus.
Tombol darurat (emergency switch)
Tombol ini digunakan untuk memutus aliran listrik yang masuk ke
kontrol mesin. Hal ini dilakukan apabila akan terjadi hal-hal yang tidak
diinginkan akibat kesalahan program yang telah dibuat.
Gambar 2.11 Emergency switchSumber : Anonymous 01, 2014
Saklar operasi mesin (operating switch)
Saklar layanan mesin ini digunakan untuk memutar sumbu utama
yang dihubungkan dengan rumah alat potong. Saklar ini yang mengatur
perputaran sumbu utama sesuai menu yang dijalankan, yaitu perputaran
manual dan CNC.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 10SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.12 Saklar operasiSumber : Anonymous 01, 2014
Cara kerja saklar operasi sebagai berikut.
a) Jika saklar diputar pada angka 1 maka menu yang dipilih adalah
menu manual (lihat Gambar 12.16), yaitu pergerakan eretan,
kedalaman pemakanan tergantung oleh operator.
b) Jika saklar diputar pada ”CNC” berarti menu yang dipilih adalah
menu CNC (lihat Gambar 12.17), yaitu semua pergerakan yang
terjadi dikontrol oleh komputer baik itu gerakan sumbu utama
gerakan eretan, maupun kedalaman pemakanan.
Saklar pengatur kecepatan sumbu utama
Saklar ini berfungsi untuk mengatur kecepatan putar alat potong
pada sumbu utama. Saklar ini bisa berfungsi pada layanan CNC maupun
manual. Kecepatan putaran sumbu utama mesin CNC TU-2A berkisar
antara 50–3.000 RPM, sesuai tabel putaran pada mesin.
Gambar 2.13 Saklar pengatur kecepatan sumbu utamaSumber : Anonymous 01, 2014
Cara pengoperasian saklar pengatur kecepatan sumbu utama ini
adalah saklar pengatur kecepatan sumbu utama diputar ke arah kanan
mendekati angka 100 untuk meningkatkan kecepatan putaran spindle.
Untuk mengurangi kecepatan spindle putar kembali saklar pengatur
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 11SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
kecepatan sumbu utama ke arah kiri mendekati angka 0.
Saklar layanan dimensi mesin
Saklar ini berfungsi untuk mengatur layanan dimensi yang akan
bekerja pada mesin CNC, yaitu layanan dalam bentuk satuan Metris
maupun Inch. Cara kerja saklar ini, apabila mesin akan difungsikan pada
dimensi tertentu, maka simbol penunjuk saklar diputar pada titik satuan
dimensi yang sesuai dengan program kerja. Agar lebih jelas lihat dan
perhatikan gambar ilustrasi berikut ini.
Gambar 2.14 Penunjukan saklar dalam menetukan satuan Metris dan InchSumber : Anonymous 01, 2014
Amperemeter
Amperemeter berfungsi sebagai display besarnya pemakaian arus
aktual dari motor utama. Fungsi utama dari amperemeter ini untuk
mencegah beban berlebih pada motor utama.
Gambar 2.15 AmperemeterSumber : Anonymous 01, 2014
Arus yang diizinkan pada saat pengoperasian mesin adalah 4
ampere. Apabila mesin dioperasikan secara terus menerus (kontinu)
besarnya arus aktual yang diizinkan sebesar 2 ampere. Besarnya beban
arus aktual pada motor utama pada saat pengoperasian dapat dikurangi
dengan cara mengurangi kedalaman dan kecepatan penyayatan.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 12SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Disk Drive
Disk drive pada mesin CNC dimaksudkan untuk pelayanan
pengoperasian disket. Dengan pelayanan disket dapat dilakukan hal-hal
berikut.
a) Menyimpan data dari memori mesin ke dalam memori disket.
b) Memindah data program dari data ke dalam memori mesin.
Saklar pengatur asutan (feed overide)
Saklar ini berfungsi sebagai pengatur kecepatan gerakan asutan
dari eretan mesin. Saklar ini hanya dipergunakan pada pengoperasian
mesin secara manual. Kecepatan asutan untuk mesin CNC-TU2A
berkisar antara 5–400 mm/menit.
Gambar 2.16 Saklar pengatur asutanSumber : Anonymous 01, 2014
Untuk menjalankan gerakan cepat (rapid) dapat menggunakan
tombol yang ditekan secara bersamaan dengan tombol koordinat
sumbu X dan Z yang dikehendaki. Tombol ini berfungsi untuk
memindahkan fungsi dari fungsi CNC ke fungsi manual, atau sebaliknya.
2.2 Prinsip Kerja Mesin CNC-2A
Mesin bubut CNC TU-2A mempunyai prinsip gerakan dasar seperti halnya
mesin bubut konvensional yaitu gerakan ke arah melintang dan horizontal dengan
sistem koordinat sumbu X dan Z. Prinsip kerja mesin bubut CNC TU-2A juga sama
dengan mesin bubut konvensional yaitu benda kerja yang dipasang pada cekam
bergerak sedangkan alat potong diam.
Untuk arah gerakan pada mesin bubut diberi lambang sebagai berikut.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 13SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
a. Sumbu X untuk arah gerakan melintang tegak lurus terhadap sumbu putar.
b. Sumbu Z untuk arah gerakan memanjang yang sejajar sumbu putar.
2.3 Sistem Koordinat Mesin CNC-2A
Secara umum, cara pengopersian mesin CNC 2A dengan cara memasukkan
perintah numerik melalui tombol-tombol yang tersedia pada instrumen di tiap-tiap
mesin. Setiap jenis mesin CNC 2A mempunyai karakteristik tersendiri sesuai dengan
pabrik yang membuat mesin tersebut. Namun demikian secara garis besar dari
karakteristik cara pengopersian mesin CNC 2A dapat dilakukan dengan dua macam
cara, yaitu
a) Sistem Absolut
Pada sistem ini titik awal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan
adalahmenetapkan titik referensinya yang berlaku tetap sama proses berlangsung
Contoh:
Titik nol: A (0,0)
Gerak A ke B
Dari A(0,0) Ke B(0,1) gerakannya (0,-1)
Gerak B ke C
Dari B(0,-1) Ke C(-2,-1) gerkannya (-2,-1)
Garek C ke D
Dari C(-2,-1) ke D( -3,-2) gerkannya (-3,-2)
Gerak D ke E
Dari D(-3,-2) ke E (-5,-2) gerkannya (-5,-2)
b) Sistem Inkremental
Pada sistem ini awal penempatan yang digunakan sebagai acuan adalah selalu
berpindah sesuai dengan titik awal yang dinyatakan terakhir
Contoh :
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 14SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Titik nol: A
Gerak B ke C
Dari B(0,-2) Ke C(-2,-2) gerakannya (0,-2)
Gerak C ke D
Dari C(-2,-2) Ke D(-3,-3) gerkannya (-1,-1)
Garek D ke E
Dari D(-3,-3) ke E( -5,-3) gerkannya (-2,0)
2.4 Perintah-Perintah Pemrograman
1. Fungsi G (going)
Fungsi G/kode G adalah perintah utama yang digunakan untuk
menggerakan pahat. Bubut fungsi G,format blok
G 00 : Gerakan cepat
N…/ G 00 / x±… / z±…
G 01 : Interpolasi lurus
N…/ G 01 / x±… / z±… / F…
G 02 : Interpolasi melingkar/arah ke kanan
N…/ G 02 / x±… / z±… / F…
G 03 : Interpolasi melingkar/arah ke kiri
N…/ G 03 / x±… / z±… / F…
G 04 : Waktu tinggal diam
N…/ G 04 / x±…
G 21 : Blok kosong
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 15SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
N…/ G 21
G 24 : Pemrograman radius
N…/ G 24
G 25 : Pemanggilan sub program
N…/ G 25 / L…
G 27 : Perintah melompat
N…/ G 27 / L…
G 33 : Pemotongan ulir
N…/ G 33 / z±…/ k…
G 64 : Motor asutan tak berarus
N…/ G 64
G 65 : Pelayanan kaset
N…/ G 65
G 66 : Pelayanan RS 232
N…/ G 66
G 73 : Siklus pemboran dengan pemutusan tatal
N…/ G 73 / z±… / F…
G 78 : Siklus penguliran
N…/ G 78 / x±… / z±…/ k…
G 81 : Siklus pemboran
N…/ G 81 / z±…/ F…
G 82 : Siklus pemboran dengan tinggal diam
N…/ G 82 / z±…/ F…
G 83 : Siklus pemboran dengan penarikan
N…/ G 83 / z±…/ F…
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 16SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
G 84 : Siklus pembubutan memanjang
N…/ G 84 / x±… / z±…/ F…/H…
G 85 : Siklus pereameran
N…/ G 85 / z±…/ F…
G 86 : Siklus pengeluaran
N…/ G 86 / x±… / z±…/ F…/ H…
G 88 : Siklus pembubutan melintang
N…/ G 88 / x±… / z±…/ F…/ H…
G 89 : Siklus pereameran dengan tinggal diam
N…/ G 89 / z±…/ F…
G 90 : Pemrograman harga absolute
N…/ G 90
G 91 : Pemrograman harga incremental
N…/ G 91
G 92 : Pencatatan penetapan
N…/ G 92 / x±… / z±…
G 94 : Asutaan dalam mm/min.
N…/ G 94
G 95 : Asutan dalam mm/rev.
N…/ G 95
2. Fungsi M (Miscellaneous)
Adalah fungsi pembantu untuk mengontrol on/off function yang ada pada
mesin serta membantu melengkapi parintah dengan menggunakan kode
Berikut fungsi M format blok:
M 00 : Berhenti terprogram
N…/ M 00
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 17SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
M 03 : Sumbu utama searah jarum jam
N…/ M 03
M 05 : Sumbu utama berhenti
N…/ M 05
M 06 : Perhitungan panjang pahat
N…/ M 06/ x±… / z±…/ T…
M 17 : Akhir sub program
N…/ M 17
M 30 : Akhir program
N…/ M 30
M 98 : Kompensasi kelonggaran secara otomatis
N…/ M 98/ x±… / z±…
M 99 : Parameter lingkaran
N…/ M 99/ i…./ k…
1. Tanda-Tanda Alarm
A 00 : Salah perintah G, M
A 01 : Salah radius (M 99)
A 02 : Salah harga x
A 03 : Salah harga F
A 04 : Salah harga z
A 05 : Kurang perintah M 30
A 06 : Jumlah putaran sumbu utama terlalu tinggi
A 08 : Akhir pita pada perekaman
A 09 : Pemrograman tidak ditemukan
A 10 : Pemrograman kaset
A 11 : Salah memuat
A 12 : Salah pengecekan
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 18SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
A 13 : Pengalihan inchi/mm dengan memori penuh
A 14 : Salah satuan jalan pada program terbaca
A 15 : Salah harga H
A 17 : Salah sub program tombol Pendukung
H/C : Memindahkan fungsi manual ke CNC atau sebaliknya
INP : Menyimpan data pada memori mesin
DEL : Menghapus data 1 kotak untuk mengganti
REV : Kursor kembali ke nomor blok diagram sebelumnya
FWD : Kursor menuju ke nomor blok diagram berikutnya
(−) : Memasukkan data negatif
(→) : Memindah kursor
Tombol Kombinasi
INP + = Menyisipkan 1 baris blok program
DEL + = Menghapus 1 baris blok program
INP +
REV = Menghapus kembali ke awal program
FWD +
INP= Eksekusi program berhenti sementara
START+
1= Pengecekan program selain dengan M
INP+
DEL = Menghapus program keseluruhan
2.5 Penentuan Parameter Pemesinan
1. Kecepatan Pemotongan (Vs)
Harga yang diperlukan dalam penentuan kecepatan pada proses pemotongan
benda kerja dapat dirumuskan:
dimana ;
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 19SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
d = diameter akhir benda kerja (mm)
n = putaran spindle (rpm)
2. Kedalaman Pemotongan (t)
dimana ;
D = diameter awal benda kerja (mm)
d = diameter akhir benda kerja (mm)
3. Kecepatan asutan (s)
f = n .s
dimana ;
n = putaran spindle (rpm)
s = Asutan (mm/putaran)
4. Machining Time
dimana ;
L = panjang pembubutan (mm)
i = jumlah pemotongan
s = feed motion (mm/rev)
5. Jumlah Pemotongan
dimana ;
t = kedalaman pemotongan
t’ = depth of cut
Penentuan parameter di atas juga dilakukan dengan membaca grafik pada contoh
berikut:
1. Mendapatkan jumlah putaran, dengan mengetahui :
- Diameter benda kerja
- Kecepatan potong yang dianjurkan
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 20SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.17 Hubungan Antara Jumlah Putaran, Diameter Benda Kerja Dan Cutting Speed
Sumber : Buku Petunjuk Praktikum CNC Programing
Dari grafik diatas maka dapat dipilih jumlah putarannya :
Contoh :
- Diameter benda kerja : 40 mm
- Kecepatan potong : 150 m /menit
- Jumlah putaran : 1200 rpm
2. Mendapatkan kecepatan asutan dalam mm/menit dengan mengetahui :
- Diameter benda kerja
- Ketentuan asutan dalam putaran /menit
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 21SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.18 Grafik Hubungan Antara Asutan, Jumlah Putaran Sumbu Utama Dan Kecepatan Asutan
Sumber : Buku Petunjuk Praktikum CNC Programing
Dari grafik diatas maka dapat dipilih asutan dalam mm/menit :
Contoh :
- Jumlah putaran : 1200 putaran/menit
- Asutan : 0.06 mm/putaran
- Kecepatan asutan : 70 mm/menit
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 22SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
2.6 Macam-Macam Pahat CNC 2A
1. Pahat Ulir atau Insert Ulir
Gambar 2.20 Pahat UlirSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Fungsinya digunakan untuk membuat ulir, baik ulir tunggal maupun ulir
ganda. Bentuk pahat ulir harus sesuai dengan bentuk ulir yang diinginkan, misalnya
sudut ulir yang di inginkan 45˚ maka pahat yang harusnya dibuat adalah memiliki sudut
45˚.
2. Pahat Rata Kiri
Gambar 2.22 Pahat Rata KiriSumber : Anonymous 02, 2014
Fungsinya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya di
mulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi kepala lepas. Pahat rata kiri ini memiliki
sudut baji 55˚.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 23SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
3. Pahat Rata kanan
Gambar 2.23 Pahat Rata KananSumber : Anonymous 02, 2014
Fungsinya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya di
mulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi cekam. Pahat bubut rata kanan memiliki
sudut baji 80˚ dan sudut-sudut bebas lainnya.
4. Pahat Potong
Pahat ini digunakan karena ada bentuk benda kerja yang membutuhkan proses
grooving/membuat lubang.
Gambar 2.25 Pahat potongSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 24SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
BAB IIIMETODE PRAKTIKUM
3.1 Persiapan Praktikum
Sebelum praktikum, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dan disiapkan
agar pelaksanaanya berjalan lancar :
1. Menyiapkan manuskrip program dan program harus sudah benar agar pada
saat pengetikan program tidak memakan waktu yang lama.
2. Menyiapkan alat bantu berupa alat tulis, kalkulator, dll.
3. Menyiapkan kaset untuk menyimpan program
4. Menyiapkan benda kerja.
5. Memeriksa kondisi mesin CNC.
6. Menyiapkan jangka sorong.
3.2 Prosedur Permesinan
3.2.1. Pelayanan Rs-232
a. Proses dikomputer.
1. Menyiapkan manuskrip pada komputer.
2. Hubungkan kabel Rs-232 antara CPU dan mesin CNC yang akan
digunakan.
3. Nyalakan komputer/CNC.
4. Ketik “DIR”.
5. Ketik “SER IN”.
6. Memberi nama program.
b. Proses di CNC.
1. CNC mode
2. Tekan
3. Tekan
4. Tekan 6 5 INP
5. Tekan FWD
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 25SEMESTER GENAP 2014/2015
DEL
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
c. Memanggil program.
1. Siapkan manuskrip pada komputer.
2. Hubungkan kabel Rs-232 antara CPU dan mesin CNC yang akan
digunakan.
3. Nyalakan komputer/CNC.
4. Ketik “DIR”.
5. Pilih jenis program.
6. Ketik “SER OUT”.
3.2.2. Pengeplotan
Pengeplotan berfungsi untuk mengetahui apakah gerakan pahat atau
pemotongan sudah sesuai dengan gambar yang direncanakan. Langkah –
langkah pengeplotan:
1. Catat waktu mulai
2. Pilih operasi ke manual, tekan H/C
3. Gerakan tool turret keposisi pada pemasangan plotter untuk eksekusi
program
4. Pasang tangkai plotter dan atur posisi pena serta kertas
5. Tempelkan atau posisikan plotter pada saat start point
6. Pilih CNC mode, ganti feed menjadi>200
7. Panggil program dari kaset
8. Atur putaran spindle
9. Mulailah eksekusi program dengan plotter, tekan Start
10. Lakukan pengeplotan hingga selesai
11. Catat waktu mulai
12. Konsultasikan hasilnya dengan asisten
3.3.3. Setting Pahat dan Benda Kerja
a) Setting Pahat :
Setting pahat dilakukan dengan tujuan agar mengetahui nilai kompensasi
pahat. Pada saat proses eksekusi menggunakan 3 buah pahat masing-masing
memiliki posisi yang berbeda pada tool turret, untuk melakukannya digunakan
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 26SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
bantuan loop. Setting pahat dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai
berikut :
1. Pilih operasi kemanual tekan H/C
2. Pastikan turret hingga kedudukannya aman untuk pemasangan pahat
3. Pasang pahat pada tool turret sesuai dengan urutan proses
4. Posisikan turret sedemikian rupa sehingga ada ruang untuk memasang
loop
5. Pilih pahat referensi pada turret
6. Dekatkan turret mendekati loop dan amati hingga kedudukan pahat tepat
pada salip sumbu
7. Untuk pahat referensi, harga X dan Z adalah 0 (dengan jalan “DEL” dan
H/C ditekan 2 kali)
8. Untuk pahat lain catat harga X dan Z untuk kemudian masukkan
kedalam program, lakukan hingga pahat di set-up semua
9. Setelah selesai, lepasakan loop
b) Setting Benda Kerja
Setting benda kerja dilakukan untuk menenetukan titik 0 pahat terhadap
pada benda kerja, langkah-langkah pada setting benda kerja adalah :
1. Catat waktu mulai set-up
2. Pilih operasi kemanual, tekan H/C
3. Posisikan turret hingga kedudukannya aman untuk pemasangan pahat
(sedikit menjauh dari chuck)
4. Posisikan benda kerja pada chuck hingga benar
5. Pilih pahat referensi untuk pertama kali proses
6. Gerakkan tool turret ke arah benda kerja
7. Sentuhkan ujung tool ke arah X mengenai permukaan benda kerja
kemudian tekan “DEL” masukkan nilai benda
8. Sentuhkan ujung tool ke arah Z memanjang dari permukaan benda kerja
kemudian “DEL”
9. Tool pada bagian X dan Z di posisikan pada start point (sesuai 692 pada
line number 000)
10. Setting start point selesai
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 27SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
3.2.3. Dry Run
Proses dry run bertujuan untuk mengetahui aman atau tidak gerakan pahat
dalam melaksanakan proses eksekusi yang dilakukan tanpa benda kerja, dry run
dapat dilakukan dengan cara :
1. Mencatat waktu mulai
2. Pilih operasi kemanual tekan H/C
3. Posisikan toolturret sedikit menjauh dari chuck untuk pemasangan benda
kerja
4. Pasanglah benda kerja pada chuck hingga benar
5. Pilih paket referensi untuk pertama kali proses
6. Gerakkan toolturret ke arah benda kerja
7. Ujung tool di sentuhkan ke arah facing (memakan sedikit) kemudian “DEL”
8. Ujung tool di sentuhkan ke arah memanjang permukaan benda kerja
(memakan sedikit) kemudian tekan “DEL”
9. Posisikan tool pada harga X dan Z pada start point (sesuai dengan program
line number 000)
10. Lepaskan benda kerja dari chuck
11. Aturlah putaran spindle
12. Pilih operasi spindle
13. Panggil program dari kaset – ganti feed dengan >200
14. Mulailah eksekusi program dry run dan amati gerakan tool
15. Catat waktu selesai
3.2.4. Eksekusi Program
Setelah dry run selesai dan benar maka pasanglah benda kerja pada chuck,
kemudian :
1. Catat waktu mulai
2. Setting “start point tool”
3. Pilih operasi ke CNC tekan H/C
4. Atur putaran spindle feed
5. Kedua tangan diposisikan pada “INP” + “FWD” dan “EMERGENY STOP”
6. Eksekusi dimulai tekan “START”
7. Arus dicatat
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 28SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
8. Setelah eksekusi, turret di jauhkan dari benda kerja
9. Lepaskan benda kerja dari chuck
10. Catat waktu selesai
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 29SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
BAB IVPERHITUNGAN DAN PEMROGRAMAN
4.1 Gambar Benda Kerja
(Terlampir)
4.2 Pahat Yang Digunakan
a. Pahat Kanan
Pahat ini digunakan karena bentuk geometri benda tersebut memungkinkan pahat kanan
bisa mengerjakan hampir sebagian besar proses pemakanan.
Gambar 4.1 : Pahat KananSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya
b. Pahat Grooving
Pahat grooving ini digunakan untuk pembuatan celah setelah. Pahat grooving ini
digunakan untuk membuat celah pada benda kerja bermuka pemakanan lurus.
Gambar 4.2 : Pahat GroovingSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 30SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
c. Pahat Ulir
Pahat Ulir ini diigunakan untuk membuat ulir sesuai dengan benda yang
direncanakan. Pada praktikum ini saat yang tepat menggunakan pahat ulir adalah proses
paling akhir setelah proses grooving. Tahapan untuk melakukan penguliran harus terlebih
dahulu melakukan kisaran.
Gambar 4.3 Pahat UlirSumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya
4.3. Langkah Lintasan Pahat
(Terlampir)
4.4. Flowchart
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 31SEMESTER GENAP 2014/2015
Mulai
Parameter
Kecepatan asutan
Kecepatan spindel
Desain benda kerja
Pahat yang digunakan
Nilai kompoensasi pahat
Setting pahat
A
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 32SEMESTER GENAP 2014/2015
A
Input manuskri
p
Setting Rs-232
Ploting
Pengeplotan benar ?
Dry run aman ?
YA
TIDAK
YA
TIDAK
Eksekusi Program
Quality control
Benda kerja jadi
Selesai
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
4.5. Program Manuscript
(Terlampir)
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 33SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
BAB VPEMBAHASAN
5.1. Perhitungan Koordinat Lintasan Pahat
Parameter lingkaran
a. Parameter Pertama
Gambar 5.1 Parameter lingkaran pertamaSumber: Dokumen Pribadi
Tabel 5.1 Manuscript parameter pertama
DeskripsiG (M) X (I) (D) Z (K)
(S)F
(L,T,H)H
Interpolasi melingkar B.J.J 03 950 -700 30 50Parameter Lingkaran M99 I = 457 K = 775
Sumber: Data pribadi
Perhitungan:
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 34SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 35SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
b. Parameter Kedua
Gambar 5.2 Parameter lingkaran KeduaSumber: Data pribadi
Tabel 5.2 Manuscript parameter kedua
DeskripsiG (M) X (I) (D) Z (K)
(S)F
(L,T,H)H
Interpolasi melingkar S.J.J 02 1800 -3266 30 50Parameter Lingkaran M99 I = 1712 K = 555
Sumber: dokumentasi pribadi
Perhitungan:
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 36SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 37SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
5.2. Parameter Permesinan
5.2.1. Perhitungan Parameter Permesinan
A. Parameter permesinan teoritis
a. Kecepatan pemotongan
1. Pahat kanan,diameter benda kerja 36 mm
Gambar 5.3 Grafik hubungan antara jumlah putaran, diameter benda kerja dan kecepatan pemotonganSumber: Buku Panduan Praktikum NC/CNC
Tabel 5.3 interpolasi kecepatan pemotongan benda kerja 36 mm
Diameter (mm) Vs (m/min) n (rpm)
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 38SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
D1 = 18
Dx = 36
D2 = 45
Vs1 = 40
Vsx = x
Vs2 = 100
700
700
700
Sumber: dokumentasi pribadi
2. Pahat grooving, diameter benda kerja 18 mm
Gambar 5.4 Grafik hubungan antara jumlah putaran, diameter benda kerja dan kecepatan pemotonganSumber: Buku Panduan Praktikum NC/CNC
Dari gambar grafik di atas, untuk diameter benda kerja 18 mm maka
kecepatan pemotongannya adalah 40 m/min.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 39SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
b. Asutan
Gambar 5.4 Grafik Hubungan antara Jumlah Putaran, Asutan, dan Kecepatan Asutan
Sumber : Modul Praktikum CNC (2015)
1. Pahat kanan
Besar kecapatan asutan (F) = 50 mm/menit
Tabel 5.4 besar kecepatan asutan untuk F = 50 mm/menit
f ( mm/putaran) F (mm/menit) n (rpm)
0,07 50 700
Sumber: dokumen pribadi
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 40SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
2. Pahat grooving
Besar asutan (F) = 3 mm/menit
Tabel 5.5 interpolasi kecepatan asutan untuk F = 3 mm/menit
f (mm/putaran) F (mm/menit) n (rpm)
0,1 70 700
0,08 50 700
X 3 700
Sumber: dokumen pribadi
Interpolasi grafik
mm/rev
B. Parameter Permesinan Aktual
1. Kecepatan pemotongan (Vs)
a. Pahat kanan, benda kerja = 36mm
= 79,2 m/ menit
Dimana: d = diameter benda kerja [mm]
n = putaran spindel [rpm]
b. Pahat grooving, benda kerja = 18 mm
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 41SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
= 39,56 m/menit
Dimana: d = diameter benda kerja [mm]
n = putaran spindel [rpm]
2. Kedalaman pemotongan (t)
Dengan rumus dimana D = diameter awal dan d = diameter akhir
a. D = 36; d = 22
b. D = 22; d = 20
c. D = 20 : d = 18
d. D = 18 : d = 6
3. Jumlah pemotongan (i)
a.
b.
c.
d.
dimana: t = kedalaman pemotongan (mm)
t’ = depth of cut = 0,5 mm
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 42SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
4. Asutan (f)
Rumus asutan:
dimana: F = Kecepatan asutan [mm/menit]
a. Pahat kanan
b. Grooving
5.2.2. Analisa Pemilihan Parameter Permesinan
Pada praktikum ini, mesin CNC TU-2A dipilih parameter sebagai berikut:
a. Pemilihan Kecepatan Asutan
Pada saat praktikum kecepatan asutan yang dipakai ada 3, yaitu :
1. Proses roughing : 50 (mm/menit)
2. Proses finishing : 30 (mm/menit)
3. Proses grooving : 3 (mm/menit)
Kecepatan yang dipilih bukan tanpa alasan, jika kecepatan asutan terlalu
besar maka akan mengakibatkan permukaan benda kerja tidak merata dan dapat
mengakibatkan cacat. Hal ini disebabkan oleh kecepatan asutan yang besar akan
membuat pemakanan benda kerja menjadi tidak merata sehingga mengakibatkan
pemakanan benda kerja yang tidak sempurna.
b. Perubahan Arus
Pada saat praktikum terjadi perubahan arus pada saat proses :
1. Roughing : 0.8 A
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 43SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
2. Finishing : 0.5 A
3. Grooving : 1,1 A
4. Penguliran : 1.4 A
Pada proses roughing diperoleh kuat arus sebesar 0.8 A. Arus pada proses
roughing termasuk sedang dibandingkan dari proses-proses yang lain. Hal ini
disebabkan pada proses roughing, pemakanan terjadi secara memanjang atau
longitudinal sehingga arus yang dibutuhkan lebih besar dari finishing dan lebih
kecil dari proses grooving dan penguliran, disebabkan beban yang diterimakan
pahat tidak terlalu besar.
Dari data diatas, pada proses finishing dibutuhkan arus yang lebih kecil dari
roughing yaitu 0,5 A. Karena pada proses ini, pemakanan yang terjadi lebih
sedikit dan pendek dibandingkan pada proses roughing. Selain itu, pada proses
finishing terjadi pemakanan pahat terhadap benda kerja secara melingkar,
sehingga terdapat perbedaan arus antara roughing dan finishing.
Pada proses grooving diperoleh rata-rata arus sebesar 1,2 A. Hal ini
dikarenakan pada proses grooving, bentuk pahatnya lebih lebar dan pemakanan
dilakukan ke arah melintang sehingga beban yang diterima pahat lebih besar dari
proses roughing.
Pada proses penguliran, kuat arus yang dibutuhkan paling besar yaitu 1,5 A
sebab pada proses penguliran beban yang diterima lebih besar, sehingga
membutuhkan arus yang lebih besar.
c. Pemilihan Depth of Cut
Depth of cut yang dipilih pada saat praktikum adalah sebesar 0,5 mm,
pemilihan depth of cut tepat bertujuan agar mendapatkan hasil benda kerja yang
halus, rata dan juga untuk menjaga agar pahat tidak cepat rusak/aus, karena
semakin kecil depth of cut nya maka semakin kecil pula beban yang diterima
pahat sehingga semakin awet masa penggunaannya. Selain itu juga dapat
mengurangi beban pada motor penggerak spindle, karena dikhawatirkan depth of
cut yang terlalu dalam akan menjadikan motor penggerak/pemutar spindle
menjadi berat dan panas sehingga bisa terbakar serta rusak.
d. Pemilihan Putaran Spindle
Dalam pemilihan putaran spindle dipilih putaran spindle sebesar 700
rev/menit. Hasil pemakanan akan semakin halus dan rata apabila putaran
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 44SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
spindlenya semakin cepat. Dengan putaran spindle yang cepat juga dapat
menjadikan pahat tidak cepat aus karena gaya gesek antara pahat dan benda
kerja lebih kecil, selain itu beban motor akan lebih ringan dan awet, begitu juga
sebaliknya putaran spindle yang rendah menjadikan pahat cepat aus dan motor
akan lebih cepat rusak karena beban yang diterima lebih besar.
5.2.3 Analisa Waktu Permesinan
Pembuatan manuscript : 24 jam
Setting pahat : 5 menit 15 detik
Plotting : 7 menit 12 detik
Dry run : 7 menit 20 detik
Eksekusi : 33 menit 25 detik
Total : 24 jam 53 menit 12 detik
a. Analisa Waktu Pembuatan Manuscript
Langkah awal pratikum CNC TU-2A kali ini adalah membuat manuscript
berdasarkan gambar yang telah direncanakan. Pembuatan manuscript ini
membutuhkan waktu total ± 24 jam. Waktu yang dibutuhkan pada proses ini
cukup lama karena butuh ketelitian yang sangat besar untuk membuat manuscript
dengan perhitungan nilai – nilai yang teliti serta pembuatan desain proses
pengerjaan.
b. Analisa Waktu Setting Pahat
Waktu yang dibutuhkan untuk setting pahat adalah 5 menit 15 detik
dikarenakan pada tool offset diperlukan waktu untuk menentukan pahat tepat pada
sumbu loop. Pada setting pahat diusahakan agar kepresisian benda kerja yang
dihasilkan sempurna.
c. Analisa Waktu Plotting
Proses plotting ini dilakukan untuk mengetahui apakah gerakan pahat atau
pemotongan sudah sesuai dengan gambar yang di rencanakan. Pada proses plotting
ini dibutuhkan waktu 7 menit 12 detik. Saat plotting kami menyimulasikan benda
kerja dan pada proses plotting tidak dilakukan penentuan kompensansi pahat
sehingga tidak diperlukan waktu untuk proses menyesuaikan kompensansi pahat.
Nilai kecepatan F: 250.
d. Analisa Waktu Dry Run
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 45SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Proses dry run dilakukan untuk mengetahui gerakan aman atau tidaknya dari
gerakan pahat dalam melaksanakan proses eksekusi yang dilakukan tanpa benda
kerja. Proses dry run membutuhkan waktu 7 menit 20 detik. Saat dry run terdapat
pergantian pahat dimana itu memusatkan titik 0 pahat dengan benda kerja. Akan
tetapi di dry run berbeda dengan plotting karena pada dry run membutuhkan waktu
untuk proses kompensansi pahat terlebih dahulu. Semakin banyak pahat yang
digunakan, semakin lama waktu yang dibutuhkan.
e. Analisa waktu Eksekusi
Pada pelaksanaan proses Eksekusi waktu yang diperlukan adalah 33 menit 25
detik. Waktu tersebut terbilang lama karena pada proses roughing kecepatan asutan
yang digunakan 50 mm/menit dan pada proses finishing kecepatan asutan yang
digunakan 30 mm/menit sehingga waktu yang diperlukan untuk proses ini cukup
lama. Selain itu, untuk proses grooving kecepatan asutan yang digunakan 3
mm/menit.
5.3. Analisa Geometri Benda Kerja
a. Analisa Geomteri
Gambar 5.5 Rancangan gambarSumber: Dokumentasi Pribadi
Tabel 5.6 Perbandingan dimensi rancangan gambar dengan hasil benda kerjaNo Keterangan Desain Hasil Eksekusi
1 A 20 mm 20,41 mm
2 B 10 mm 10 mm
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 46SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
3 C 3 mm 3 mm
4 D 8 mm 8 mm
5 E 2 mm 2 mm
6 F 3 mm 3,19 mm
7 G 5 mm 5 mm
8 H 2 mm 2 mm
9 I 6 mm 6 mm
10 J 10 mm 10 mm
11 K 12 mm 12,17 mm
12 L 18 mm 18 mm
13 M 22 mm 22,19 mm
Sumber: Dokumen Pribadi
Penyebab terjadinya kesalahan dimensi antara lain dipengaruhi beberapa faktor
berikut:
1. Setting Benda Kerja
Pada saat setting benda kerja dimungkinkan terjadi kesalahan dalam
penentuan titik nol benda kerja, hal ini menyebabkan pemakanan yang
tidak sesuai pada benda kerja sehingga terjadi perbedaan dimensi pada
benda kerja.
2. Setting Pahat
Setting pahat menggunakan loop dimana penglihatan masing-masing
orang berbeda-beda dalam ketelitian mengatur posisi ujung pahat pada
garis sumbu loop. Oleh karena itu, hal ini dapat menyebabkan nilai
kompensasi pahat yang kurang akurat sehingga berpengaruh pada hasil
dimensi benda kerja. Hasilnya bisa lebih kecil ataupun lebih besar.
3. Ketajaman Pahat
Ketajaman pahat juga menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi
dimensi benda kerja yang dihasilkan, karena dengan pahat yang tajam
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 47SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
dapat mempermudah dalam proses pemotongan dan pemakanan benda
kerja.
Solusi:
1. Pada saat setting benda kerja, perlu berhati-hati dan lebih teliti dalam
penetapan titik nol benda kerja.
2. Yang melakukan setting pahat sebaiknya tidak bergantian dan pada saat
setting pahat diharuskan untuk teliti.
3. Menggunakan pahat yang tajam.
4. Sebelum praktikum dimulai sebaiknya benda kerja dicek terlebih dahulu.
Apabila ada permukaan yang kurang rata bisa diratakan terlebih dahulu.
5. Apabila ada benda kerja yang tidak silindris sempurna, bisa dilakukan
pembubutan terlebih dahulu untuk mendapatkan benda kerja yang silinder,
sehingga hasilnya bisa sesuai dengan yang direncanakan.
b. Analisa Benda Kerja
Bentuk benda kerja yang dihasilkan dari praktikum CNC TU-2A, secara
garis besar sesuai dengan disain. Namun ada beberapa hal yang menyebabkan
terjadi kesalahan sehingga benda kerja tidak sesuai dengan desain.
Studi kasus 1:
Gambar 5.6 Hasil Benda KerjaSumber : Dokumentasi Pribadi
Masalah: Penempatan titik referensi grooving.
Penyebab: Pada saat pahat grooving berpindah, pahat memakan benda
kerja.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 48SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Tabel 5.7 kesalahan manuskrip
DeskripsiG (M) X (I) (D) Z (K)
(S)F
(L,T,H)H
Penghitungan panjang pahat M06 -1407 -25 20Sumbu utama bergerak M03
Sumber: dokumen pribadi
Solusi: Memperhitungkan titik referensi dan jarak pahat dengan benda kerja
diperiksa kembali serta lebih teliti dalam mengamati gerak pahat pada saat
proses dry run. Serta mengganti manuskrip dengan nilai titik referensi yang
benar.
Tabel 5.8 pembetulan manuskrip
DeskripsiG (M) X (I)
(D)Z (K)
(S)F
(L,T,H)H
Penghitungan panjang pahat M06 -1207 -25 20Sumbu utama bergerak M03
Sumber: dokumen pribadi
Studi kasus 2:
Gambar 5.7 Hasil Benda KerjaSumber : Dokumentasi Pribadi
Masalah: hasil penguliran kurang rapi.
Penyebab: pahat yang digunakan kurang tajam sehingga hasil penguliran
kurang rapi.
Solusi: sebelum melakukan proses eksekusi, dilakukan pengecekan ketajaman
pahat, sehingga hasil hasil pemotongan lebih sempurna.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 49SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
5.4. Hasil Plotter
(Terlampir)
BAB VIKESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
1. Arus listrik yang dihasilkan pada proses penguliran arusnya merupakan yang
terbesar, Hal ini dikarenakan proses penguliran menggunakan kecepatan spindel
yang rendah (300 rpm) dan mengakibatkan beban yang diterima pahat semakin
besar.
2. Putaran spindle yang digunakan pada saat eksekusi benda kerja yaitu 700 rev/menit.
Agar pahat tidak cepat aus dan pemakanan halus.
3. Kecepatan asutan pada proses roughing dipilih 50 mm/menit agar hasil pemakanan
halus dan efisien terhadap waktu. Sebab, apabila kurang dari 50 mm/menit, maka
akan menghasilkan permukaan halus namun akan memakan waktu lebih lama.
Sedangkan apabila lebih dari 50 mm/menit akan menghasilkan hasil pemakanan
yang kasar dan akan menimbulkan cacat.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 50SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
4. Kecepatan asutan pada proses grooving dipilih 3 mm/menit agar menghasilkan
pemakanan yang halus dan efisien terhadap waktu. Sebab, apabila l3bih besar dari
3mm/menit akan menyebabkan pahat menjadi tumbul bahkan patah. Selain itu, jika
lebih dari 3 mm/menit akan menyebabkan hasil pemotongan yang kurang rapi.
Sedangkan apabila memilih kurang dari 3 mm/menit akan menghasilkan
pemotongan yang rapi, namun akan memaka waktu lebih lama.
5. Cacat pada benda kerja disebabkan oleh beberapa faktor yaitu penentuan titik nol
yang kurang tepat, pembuatan manuskrip yang kurang teliti, dan penentuan
kecepatan asutan yang kurang tepat.
6.2 Saran
1. Sebelum praktikum diharapkan praktikan memahami manuskrip.
2. Praktikan diharapkan fokus saat praktikum, agar praktikum berjalan lancar, dan
tidak terjadi hal – hal yang tidak diinginkan.
3. Sebelum pelaksanaan eksekusi, sebaiknya praktikan mengecek secara teliti hasil
plotter, apakah sudah sesuai dengan gambar desain.
4. Pengenalan alat lebih sering dilakukan, tidak hanya sekali
5. Asisten memberi informasi parameter apa saja yang dibutuhkan sehingga tidak ada
data yang terlewatkan
6. Diperlukan ketelitian pada saat setting pahat dan benda kerja agar hasil yang
didapat sesuai dengan bentuk yang direncanakan.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 51SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Sejarah dan Perkembangan Mesin – Mesin CNC 3A
Tahun 1952 adalah awal penggunaan mesin perkakas yang dikendalikan dengan
program yang dikenal dengan NC (Numerically Controlled). Dimulai di Amerika
Serikat oleh Pearson dan Massachuset Institute of Technology (MIT) yang bekerja
untuk United State Air Force pada tahun 1970 merupakan era baru dalam
perkembangan mesin NC tersebut.
Seiring dengan perkembangan teknologi semikonduktor atau mikroprosesor,
maka berkembang pula sistem kendali atau kontrol yang diterapkan. Selanjutnya
tercipta sistem kendali yang berbasis komputer yang kemudian dikenal dengan nama
mesin CNC ( Computerized Numerically Cotrolled Machine ). Berbeda dengan
pendahulunya pada mesin – mesin CNC ini telah digunakan mikroprosesor yang dapat
mengakses data jauh lebih banyak dan lebih cepat.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 52SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Pada awal perkembanganya, mesin – mesin CNC merupakan mesin yang
tergolong langka dan sangat mahal harganya, akan tetapi saat ini penggunaan mesin
CNC di industri manufaktur cenderung semakin meluas. Hal ini dikarenakan :
- Tuntutan kualitas produksi
- Tuntutan prokdutivitas
- Harga mesin yang semakin murah
Dibandingkan dengan mesin perkakas konvensional yang digerakkan secara
manual semi otomatis maka mesin CNC mempunyai beberapa kelebihan, antara lain :
a. Teliti (Accurate)
Mesin CNC memilik ketelitian sampai 0,01 mm sedangkan mesin milling
konvensional memiliki ketelitian 0,1 mm.
b. Cepat (Productive)
Mesin Milling CNC mampu memproduksi banyak dengan waktu singkat karena
hanya sekali membuat program dapat menghasilkan banyak produk.
c. Luwes (Flexibility)
Dapat mengerjakan berbagai bentuk benda kerja.
d. Tepat (Precision)
Benda kerja yang dihasilkan mesin milling CNC dimensinya mendekati dengan
desain dari pada konvensional.
Dalam perkembangan industri yang sangat pesat, dibutuhkan sebuah alat
perkakas yang mampu menghasilkan produk dengan cepat dan hasil yang baik. Mesin
milling merupakan salah satu alat perkakas yang mampu memenuhi kebutuhan tersebut
karena mesin milling mampu bergerak kedalam 3 sumbu. Dengan perkembangan
teknologi dalam metro prosesor yang mampu mengandalkan gerak dalam sumbu
tersebut dengan bantuan numerical control, karena dengan menggunakan NC kita
mampu mengendalikan mesin milling dengan akurat, presisi, dan teliti.
Dengan begitu berkembanglah mesin milling berbasis CNC, dimana kita dapat
mengambil data dari proses pengerjaan benda kerja sehingga kita mampu
mengembangkan prosedur pengerjaan dalam menghasilkan produk.
1.2 Tahap Perencanaan Proses Permesinan
Proses pemesinan adalah proses pemotongan atau pembuangan sebagian bahan
dengan maksud untuk membuat produk. Pemakaian mesin perkakas CNC dalam
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 53SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
proses pemesinan adalah sebagai suatu metode atau prosedur yang baru dalam
mengorganisasikan informasi yang dibutuhkan dalam perencanaan proses pemesinan.
Tahap perencanaan pemesinan untuk memproduksi suatu benda kerja dengan
menggunakan mesin perkakas CNC mencakup berbagai aspek pendukung, diantaranya:
1. Gambar teknik yang mencantumkan geometri secara detail
Dalam proses pemesinan suatu benda kerja, terlebuh dahulu kita harus
menggambar produk yang diinginkan dengan mencantumkan geometri secara detail.
Hal ini akan membantu kita dalam menentukan pemrogaman CNC-nya.
2. Spesifikasi material dari benda kerja
Jenis benda kerja yang akan digunakan adalah alumunium dan pahat – pahat
pada CNC 3A ada beberapa macam seperti pahat facing, pahat bor, dan pahat
kantong.
3. Pemilihan parameter pemotongan
Parameter pemotongan yang akan digunakan adalah depth of cut (kedalaman
pemotongan), kecepatan pemotongan dan kecepatan asutan.
4. Perencanaan urutan proses pemesinan
Urutan proses pemesinan yang akan dilakukan setelah menyiapkan benda
kerja adalah yang pertama yaitu proses pengefraisan setelah itu adalah melakukan
proses pengefraisan kantong menggunakan pahat kantong.
5. Pembuatan program komputer atau data HC
Program komputer atau yang disebut sebagai manuscript harus dibuat terlebih
dahulu sebelum melakukan pemesinan. Manuscript terdiri dari kode – kode huruf,
angka dan simbol yang akan diterjemahkan oleh sebuah perangkat komputer yang
disebut machine control menjadi bentuk gerakan persumbuan sesuai dengan perintah
program yang telah dibuat.
6. Pelaksanaan proses pemesinan
Setelah menulis manuscript dan melakukan urutan proses pemesinan yang
sudah direncanakan sebelumnya, kita dapat melakukan plotter ,dry run dan yang
terakhir adalah mengeksekusi benda kerja.
7. Pengukuran kualitas produk yang dihasilkan
Setelah proses pemesinan berakhir dan terbentuknya produk, kita harus
melakukan pengukuran kualitas produk tersebut dalam segi dimensi maupun
kecacatan produk tersebut.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 54SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
1.3 Manfaat Penggunaan Mesin CNC 3A
1. Kemampuan mengulang
Pada saat pembuatan benda kerja, mesin CNC ini mampu mengulangi,
membuat beberapa benda dengan bentuk yang sama persis dengan aslinya.
2. Keserbagunaan
Mesin CNC dapat digunakan untuk berbagai bentuk pengerjaan/bermacam-
macam kontur sesuai dengan kebutuhan.
3. Kemampuan kerja
Mesin CNC dapat memproduksi benda kerja secara terus menerus dengan
hasil yang baik, sehingga dapat meningkatkan produktifitas pengerjaan.
4. Ketelitian tinggi
5. Waktu proses lebih singkat
1.4 Tujuan Praktikum
1. Memahami operasional mensin TU CNC-3A (untuk 3 sumbu) dan simulasi gerakan
pahat.
2. Mampu membuat program mesin TU CNC-3A untuk geometri suatu komponen serta
mengeesekskusinya.
3. Mengetahui simulasi gerakan pahat dengan atau tanpa bantuan plotter mesin TU
CNC-3A.
4. Melatih praktikan untuk menganalisa proses pelaksanaan produksi suatu komponen
menggunakan mesin TU CNC-3A
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 55SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
BAB IIDASAR TEORI
2.1 Bagian – Bagian Utama dan Spesifikasi Mesin
Gambar 2.1 Mesin Milling TU – 3A Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 56SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Spesifikasi Mesin Frais / Milling Machine
Merk : Emco (Austria)
Jenis : Milling / Frais
Model : TU CNC – 3A
Spindel utama : - Putaran : 50 – 3200 rpm
- Daya input : 500 watt
- Daya output : 300 watt
Jumlah pahat : 5 buah
Gerakan makan : - Jarak sumbu x : 0 – 199,99 mm
- Jarak sumbu y : 0 – 99,99 mm
- Jarak sumbu z : 0 – 199,99 mm
- Feed : 2 – 499 mm/min
2 – 199 inch/min
- Feed overite : PU = 0 – 120 %
TU = 30 – 400 %
Ketelitian : 0,01 mm
A. Bagian Mekanik
1. Motor Utama
Fungsi dari motor utama sendiri digunakan untuk menggerakkan spindle.
Motor ini adalah jenis motor DC dengan kecepatan putaran sebagai berikut :
- Panjang putaran 50 – 300 putaran/menit
- Tenaga 500 watt
Gambar 2.2 Motor Utama Sumber : Laboraturium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 57SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
2. Eretan (support)
Eretan adalah penggerak jalannya mesin 3 axis yang memiliki dua fungsi
gerakan kerja yang posisi vertikal dan horizontal yang masing – masing dibagi
dalam 3 bagian gerakan. 3 gerakan ini meliputi :
- Eretan memanjang sumbu x ( 0 – 199,99 mm )
- Eretan memanjang sumbu y ( 0 – 99,99 mm )
- Eretan tegak lurus sumbu z ( 0 – 199,99 mm )
Gambar 2.3 Eretan Sumber : Laboraturium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
3. Step Motor
Step motor adalah motor penggerak eretan. Pada mesin yang akan
digunakan pada praktikum kali ini hanya memiliki 3 step motor. Satu step motor
menggerakkan 1 eretan dimana masing-masing ke arah sumbu x, sumbu y, dan
sumbu z. Jenis dan ukuran step motor sama.
Identifikasinya adalah : - Jumlah 1 putaran sama dengan 72 langkah
- Momen putaran 0,5 Nm
- Gerak cepat maksimal 100 m / menit
- Gerak pengoperasian program 2 – 499 mm / menit
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 58SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.4 Step MotorSumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
4. Ragum
Ragum berfungsi untuk menjepit benda kerja. Pada ragum ini dilengkapi
dengan stopper yang dapat digunakan untuk penyangga benda kerja. Cara kerja
alat ini secara manual.
Gambar 2.5 Ragum Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Univeritas Brawijaya
5. Rumah Alat Potong
Alat ini digunakan untuk menjepit alat potong ( tool holder ) pada waktu
proses pengerjaan benda kerja. Rumah alat potong pada mesin milling digunakan
untuk menjepit alat potong pada waktu proses pengerjaan benda kerja. Untuk
proses pengerjaan dengan layanan mesin cnc dapat mempergunakan lebih dari
satu alat potong karena data alat potong dapat disimpan dalam memori mesin.
Sedangkan proses penggantian alat potong dilakukan secara manual.
Gambar 2.6 Rumah Alat Potong Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Univeritas Brawijaya
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 59SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
6. Alat Potong / Pahat
Alat potong yang digunakan untuk membentuk benda kerja dengan cara
mengikis benda kerja. Jenis pahat ada bermacam – macam tergantung pada proses
pengerjaan benda kerja.
Gambar 2.7 Alat Potong Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Univeritas Brawijaya
7. Meja Mesin
Meja mesin berfungsi sebagai papan luncur gerakan sketsa mesin. Untuk
itu kebersihan harus selalu dijaga karena kerusakan dari permukaan meja mesin
akan sangat mempengaruhi kerusakan hasil plotter.
Gambar 2.8 Meja Mesin Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Univeritas Brawijaya
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 60SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
B. Bagian Kontrol Panel CNC TU-3A
Adapun bagian-bagian panel CNC TU-3A seperti dijelaskan pada gambar di
bawah ini:
Gambar 2.9 Kontrol Panel CNC TU – 3A Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Univeritas Brawijaya
Keterangan gambar :
1. Saklar Utama
Untuk menghidupkan dan mematikan mesin CNC TU–3A
Gambar 2.10 Saklar Utama Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
2. Lampu kontrol saklar utama
Apabila saklar utama diputar ke posisi 1 maka lampu akan menyala
(indicator mesin hidup atau mati).
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 61SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.11 Lampu Kontrol Saklar Utama Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
3. Tombol darurat
Tombol ini berfungsi untuk memutus arus listrik menuju mesin. Hal ini
dilakukan karena agar tidak terjadi sesuatu yang tidak diinginkan.
Gambar 2.12 Tombol Emergency Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
4. Saklar untuk sumbu utama
Saklar ini berfungsi untuk memutar sumbu utama yang dilambangkan
dengan rumah-rumah pahat.
Gambar 2.13 Saklar Penggerak Sumbu Utama Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
5. Pengatur kecepatan putar sumbu utama
Berfungsi untuk menentukan prosentase kecepatan putar pahat. Kecepatan
putar antara 50 – 300 rpm. Jika diputar kekanan maka putaran alat potong
semakin tinggi.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 62SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.14 Saklar Pengatur Kecepatan Sumbu Utama Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
6. Amperemeter
Arus maksimum yang mengatur proses pada sumbu utama untuk menjaga
keamanan mesin yang digerakkan terus menerus pada arus lisrik yang di izinkan,
yaitu 2 ampere.
Gambar 2.15 Amperemeter Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
7. Tombol asutan – Pelayanan manual
Tombol untuk gerakan manual kearah x,y,z. Simbol asutan untuk asutan
menunjukkan arah geakan dan tombol yang sesuai eretan bergerak dengan asutan
yang semula ditentukan.
Gambar 2.16 Pelayanan Manual Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
8. Tombol Gerkan Cepat
Jika menekan tombol asutan dan tombol gerakan cepat secara bersamaan
berarti melaksanakan gerakkan cepat dari eretan memanjang, melintang, dan
vertikal.
Gambar 2.17 Tombol Gerakan Cepat
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 63SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
9. Tombol pengatur kecepatan asutan – Pelayanan manual
Tombol ini berfungsi untuk mengatur kecepatan asutan dan eretan mesin,
tombol ini hanya digunakan untuk operasi manual.
Gambar 2.18 Tombol Pengatur Kecepatan Asutan Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
10. Tombol Metrik (mm) / Inch
Tombol ini berfungsi untuk mengatur ukuran dimensi bekerjanya mesin
kedalam satuan metrik atau satuan inchi.
Gambar 2.19 Saklar Untuk Memilih Satuan Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
11. Sajian menunjukkan jalannya proses
Dalam arah x+, y+, z+ dalam mm. Tanda mm adalah tanda titik pada
sajian.
Gambar 2.20 Sajian Menunjukkan Jalannya Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
12. Lampu kontrol – Pelayanan manual
Bila menggunakan pelayanan manual untuk eretan maka lampu akan
menyala.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 64SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.21 Lampu kontrol – Pelayanan manual Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
13. Tombol pelayanan manual / CNC
Jika menekan tombol [H/C] maka nyala akan beralaih dari pelayanan
manual ke pelayanan CNC. Jika ditekan kembali maka nyala akan kembali ke
semula.
Gambar 2.22 Tombol Pelayanan CNC atau Manual Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
14. Tombol hapus
Jika menekan tombol [DEL] maka akan menghapus satu data.
Gambar 2.23 Tombol Hapus Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
15. Tombol pemindahan sajian
Untuk memindahkan kursor, misalnya jika menekan tombol [→] maka
sajian yang ada pada jatuhnya x melompat ke jalannya y.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 65SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.24 Tombol Pemindah Sajian Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
16. Tombol memori
Untuk memasukkan data kedalam memori mesin.
Gambar 2.25 Tombol Memori Sumber : Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
17. Tombol Miscellaneous
Untuk mengecek kesalahan program.
Gambar 2.26 Tombol pelayanan manual CNC TU – 3A Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Universitas Brawijaya
2.2 Prinsip Kerja Mesin CNC 3A
Mesin Frais CNC TU-3A menggunakan sistem persumbuan dengan dasar sistem
koordinat Cartesius. Prinsip kerja mesin CNC TU-3A adalah meja bergerak melintang
dan horizontal sedangkan pisau / pahat berputar. Untuk arah gerak persumbuan Mesin
Frais CNC TU-3A tersebut diberi lambang pesumbuan sebagai berikut :
a) Sumbu X untuk arah gerakan horizontal, jarak sumbu x : 0-199.99 mm
b) Sumbu Y untuk arah gerakan melintang, jarak sumbu y : 0-99.99 mm
c) Sumbu Z untuk arah gerakan vertikal, jarak sumbu z : 0-199.99 mm
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 66SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.27 Prinsip Kerja Mesin CNC 3A Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Univeritas Brawijaya
2.3 Sistem Koordinat mesin CNC 3A
Secara umum, cara pengoperasian mesin CNC dengan cara memasukkan
perintah numerik melalui tombol-tombol yang tersedia pada panel instrumen di tiap-
tiap mesin. Setiap jenis mesin CNC mempunyai karakteristik tersendiri sesuai pabrik
yang membuat mesin tersebut. Nemun demikian secara garis besar dari karakteristik
cara pengoperasian mesin CNC dapat dilakukan dengan dua macam cara :
1. Sistem Koordinat Absolut
Semua program dimulai dari titik awal yang sama. Seperti contoh
pemberian ukuran pada gambar berikut, pemberian jarak lubang pada sumbu tegak
dan sumbu mendatar diukur dari satu titik awal (referensi) yang sama.
Contoh :
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 67SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Titik X Y Z
S -8 -4 15
S A -5 -4 0
A B 5 -4 0
B C 5 4 0
C D -5 4 0Gambar 2.28 Metode AbsolutSumber: Anonymous 1 (2014)
2. Sistem Koordinat Inkremental
Akhir pemrograman merupakan titik awal dari pemrograman berikutnya.
Seperti pada contoh pemberian ukuran pada gambar berikut, pemberian ukuran
jarak lubang pada sumbu tegak dan sumbu mendatar diukur secara paralel, setiap
titik akhir pengukuran menjadi titik awal untuk pengukuran berikutnya.
Contoh :
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 68SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Titik X Y Z
S 0 0 0
S A 3 0 -15
A B 10 0 0
B C 0 8 0
C D -10 0 0Gambar 2.29 Metode InkrementalSumber: Anonymous 2 (2014)
2.4 Perintah-Perintah Pemrograman
a. Fungsi G, format blok
Fungsi G (going) code, terdiri dari G00 sampai dengan G99, merupakan
perintah utama yang digunakan untuk menggerakkan pahat ke target point.
G 00 : Gerakan cepat
V : N3/ G 00 / x±5/y±4/ z±5
H : N3/ G 00 / x±4/y±5/ z±5
G 01 : Interpolasi lurus
V : N3/ G 01/ x±5/y±4/ z±5
H : N3/ G 01 / x±4/y±5/ z±5
G 02 : Interpolasi melingkar/arah ke kanan
V : N3/ G 02/ x±5/y±4/ z±5/ F3
H : N3/ G 02 / x±4/y±5/ z±5/ F3
G 03 : Interpolasi melingkar/arah ke kiri
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 69SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
V : N3/ G 03/ x±5/y±4/ z±5/ F3
H : N3/ G 03 / x±4/y±5/ z±5/ F3
G 04 : Lamanya tinggal diam
N3/ G 04/ x5
G 21 : Blok kosong
N3/ G 21
G 25 : Pemanggilan sub program
N3/ G 25 / L(F)3
G 27 : Perintah melompat
N3/ G 27 / L(F)3
G 40 : Kompensasi Radius Pisau Hapus
N3/ G 40
G 45 : Penambahan radius pisau
N3/ G 45
G 46 : Pengurangan radius pisau
N3/ G 46
G 47 : Penambahan radius pisau dua kali
N3/ G 47
G 48 : Pengurangan radius pisau dua kali
N3/ G 48
G 64 : Motor asutan tanpa arus (fungsi penyetelan)
N3/ G 64
G 65 : Pelayanan pita magnet (fungsi penyetelan)
N3/ G 65
G 66 : Pelayanan antar aparat dengan RS 232
N3/ G 66
G 72 : Siklus pengefraisan kantong
V : N3/ G 72/ x±5/y±4/ z±5
H : N3/ G 72/ x±4/y±5/ z±5
G 73 : Siklus pemutusan tatal
N3/ G 73 / z±5 / F3
G 81 : Siklus pemboran tetap
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 70SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
N3/ G 81 / z±5/ F3
G 82 : Siklus pemboran tetap dengan tinggal diam
N3/ G 82 / z±5/ F3
G 83 : Siklus pemboran tetap dengan pembuangan tatal
N3/ G 83 / z±5/ F3
G 85 : Siklus mereamer tetap
N3/ G 85 / z±5 /F3
G 89 : Siklus mereamer tetap dengan tinggal diam
N3/ G 89 / z±5 /F3
G 90 : Pemrograman nilai absolute
N3/ G 90
G 91 : Pemrograman nilai incremental
N3/ G 91
G 92 : Penggeseran titik referensi
V : N3/ G 92/ x±5/y±4/ z±5
H : N3/ G 92/ x±4/y±5/ z±5
b. Fungsi M, format blok
M (miscellaneous) terdiri dari M00 sampai M30 merupakan fungsi pembantu
untuk mengontrol on/off function yang ada pada mesin serta membantu melengkapi
perintah dengan menggunkanan kode.
M 00 : Diam
N3/ M 00
M 03 : Spindel frais hidup, searah jarum jam
N3/ M 03
M 05 : Spindel frais mati
N3/ M 05
M 06 : Penggeseran alat, radius pisau frais masuk
N3/ M 06/ D5 / S4 / z±5/ T3
M 17 : Kembali ke pokok program
N/ M 17
M 08
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 71SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
M 09
M 20 Hubungan keluar
M 21 N3/ M2
M 22
M 23
M 26 : Hubungan keluar – impuls
N3/ MH 26/ H3
M 30 : Program berakhir
N3/ M 30
M 98 : Kompensasi kocak/ kelonggaran otomatis
N3/ M 98/ x3/ y32/ z3
M 99 : Parameter dari interpolasi melingkar
(dalam hubungan dengan G 02/ G 03) N3/ M 99/ j3 / k3
c. Kode Alarm
Alarm akan muncul pada layar dengan ketentuan sebagai berikut:
A00 : Salah perintah G,M
A01 : Salah radius ( M99 )
A02 : Salah harga x
A03 : Salah harga f
A04 : Salah harga z
A05 : Kurang perintah M30
A06 : Tidak ada kode M03
A07 : Tidak ada arti
A08 : Pita habis pada penyimpanan kaset
A09 : Program tak ditemukan
A10 : Pita kaset dalam pengamanan
A11 : Salah pemuatan
A12 : Salah pengecekan
A13 : Salah inch / mm dengan memori program penuh
A14 : Salah satuan jalan pada program terbaca
A15 : Salah harga y
A16 : Tidak ada nilai radius pisau frais
A17 : Salah sub program
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 72SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
A18 : Jalannya kompensasi radius pisau frais lebih kecil dari n
d. Kombinasi Tombol-Tombol Eksekusi
+ = Menyisipkan 1 baris blok program
+ = Menghapus 1 baris blok program
+ = Menghapus kembali ke awal program
+ = Eksekusi program berhenti sementara
+ = Mengubah posisi pahat
+ = Menghapus program keseluruhan
+ = Menghapus alarm
2.5 Penentuan Parameter Permesinan
1. Mendapatkan asutan dan dalamnya pemotongan
Prosedur
Bahan : Almunium
Perhatikan grafik “Dalamnya Pemotongan Diameter Alat Potong – Asutan”
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 73SEMESTER GENAP 2014/2015
Angka
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.30 Grafik Dalamnya Pemotongan – Diameter Alat Potong - Asutan Sumber : Modul Praktikum CNC 2010 Universitas Brawijaya
Contoh:
a) Dalamnya pemotongan t = 10mm
Diameter pisau frais d = 10mm
Pilih diameter pisau d = 10mm pada grafik
Tentukan harga t = 10mm pada sumbu vertikal
Tentukan ke kanan hingga memotong grafik d = 10 mm, kemudian tarik garis
ke bawah hingga didapat harga kecepatan asutan(feed) = 60 mm/menit
Contoh perhitungan :
Jika diketahui diameter pisau 40 mm, maka untuk mendapatkan kecepatan
pemotongan ditentukan dengan interpolasi:
Interpolasi:
X = 21,4 + 30
X = 51,4 mm/menit
b ) Bila diketahui F = 200 mm / menit;
Diameter pisau frais d = 10 mm. Dari grafik tersebut, tentukan harga F =
200 mm / menit (pada sumbu horizontal). Kemudian tarik keatas hingga
memotong grafik d = 10mm, serta tarik kekiri hingga didapatkan kedalaman
pemotongan ± 4,2 mm.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 74SEMESTER GENAP 2014/2015
D V25 3032 4040 X
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.31 Dalamnya Pemotongan Diameter Alat Potong –Asutan Sumber : Modul Praktikum CNC 2010 Universitas Brawijaya
Contoh :
Jika diameter pisau d = 40mm, maka untuk mendapatkan kecepatanya
menggunakan metode interpolasi:
D V1 804 X5 400
Interpolasi
240 = x -80
x= 320 mm/menit
2. Mendapatkan Kecepatan Putaran
Perhatikan grafik “Kecepatan (putaran) - Kecepatan potong – Asutan“
Tentukan harga diameter pisau frais (sesuai yang aktif).
Pilih kecepatan potong yang benar untuk bahan yang akan dikerjakan
Potongkan antara kedua harga tersebut pada grafik “Kecepatan (putaran) -
kecepatan potong – asutan“
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 75SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.32 Grafik Kecepatan (Putar) – Kecepatan Potong - Asutan Sumber : Modul Praktikum CNC 2010 Universitas Brawijaya
Contoh:
Jika Diameter mata bor 4mm, maka untuk mendapatkan pemboran
dilakukan metode interpolasi:
Interpolasi
5 = x -25
x= 30 mm/menit
2.6 Macam – Macam Pahat CNC 3A
Macam pahat yang digunakan pada mesin miling CNC TU-3A adalah sebagai
berikut :
a) Face Milling Cutter
Sebuah face milling terdiri dari beberapa sisi potong yang dirancang untuk
menahan tip karbida
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 76SEMESTER GENAP 2014/2015
D V3 254 x5 35
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 2.33 Face Milling Cutter Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Univeritas Brawijaya
d) Pahat kantong
Berfungsi untuk membuat lubang dan pemakanan.
Gambar 2.36 Pahat Kantong Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Teknik Mesin Univeritas Brawijaya
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 77SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
BAB IIIMETODE PRAKTIKUM
3.1 Persiapan Praktikum
Beberapa hal yang perlu dipersiapkan
1. Manuskrip program
2. Pahat dan alat bantu antara lain :
Tempat plotter
Plotter tool
Kunci untuk melepaskan dan memasang pahat
3. Benda kerja
4. Pemeriksaan kondisi mesin CNC
3.2 Prosedur Permesinan
3.2.1 Pelayanan Rs-232
Rs-232 adalah nama yang memiliki kepanjangan Recommended Serial-232 yaitu
serial port yang digunakan sebagai jalur untuk pertukaran data antara komputer dengan
perangkat kerja (seperti modem, scanner, plotter, printer, dll) yang menentukan
hubungan antarmuka kelistrikan,mekanik dan fungsional. Kabel Rs-232 dapat
membawa data sebesar 20 Kbps hingga 15 meter tanpa menggunakan penguat. Saat ini
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 78SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
penggunaan dari Rs-232 sudah banyak digantikan oleh Universal Serial Bus (USB).
Port ini sendiri memiliki 2 jenis socket yang digunakan yaitu DB-9 dan DB-25.
A. Proses penyimpanan program di komputer
1. Hubungkan kabel RS 232 antara CPU dan mesin CNC yang akan digunakan
2. Nyalakan komputer/CNC
3. Ketik “DIR”
4. Ketik “SERIN”
5. Memberi nama program
B. Proses penyimpanan program di mesin CNC
1. CNC mode
2. Tekan untuk pindah ke kolom G
3. Tekan
4. Tekan + +
5. Tekan
C. Memanggil program di komputer
1. Hubungkan kabel RS 232 antara CPU dan mesin CNC yg akan di gunakan
2. Nyalakan computer / CNC
3. Ketik “DIR”
4. Pilih jenis program akan dipanggil
5. Ketik “SER OUT”
D. Memanggil program di mesin CNC
1. CNC Mode
2. Tekan
3. Tekan
4. Tekan + +
5. Tekan
3.2.2 Pengeplotan
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 79SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Pengeplotan dilakukan untuk melihat gerakan pahat apakah sesuai dengan model
benda kerja yang akan dibuat. Langkah-langkahnya:
1. Ambil plat alas simulasi dan jepitkan di ragum.
2. Letakkan kertas yang sudah di beri gambar penampang bahan benda kerja pada plat.
3. Letakkan magnet pada ujung-ujung kertas sebagai penahan agar kertas tidak geser.
4. Ambil “plotter tool“ atur sesuai radius.
5. Monitor dalam CNC mode, rubah F max 400 kedalaman z = 0.
6. Manual Mode: turun spindle dengan Z sampai sedikit di atas kertas
7. “main spindle Switch” posisi 1 (spidle berputar)
8. Posisikan “start point tool”.
9. CNC mode :kursor di N00
10. “main spidle switch” di posisi CNC.
11. Tekan START.
3.2.3 Setting Pahat dan Benda Kerja
Setting pahat dilakukan untuk mencari titik (0,0) dari permukaan yang akan
dikerjakan. Selain itu juga untuk menentukan nilai kompensasi pahat.
A. Setting “Start Point Tool” (Benda Kerja)
1. Monitor pada Manual mode.
2. Tool adalah tool pertama dalam seluruh proses.
3. “Main spindel switch” pada “1” atur “speed”.
4. Sentuhkan pahat pada permukaan dalam arah X, tekan kemudian kurangi
radius pahat.
5. Sentuhkan pahat pada permukaan dalam arah Y; tekan kemudian kurangi
radius pahat.
6. “Sentuhkan” pahat pada permukaan dalam arah Z ; tekan
7. Kembalikan “Main Spindle Switch” pada 0.
8. Atur xm, ym, zm pada manual mode yang sesuai dengan G > x…y...z…dalam CNC
mode.
9. Selesai.
B. Setting tool offset (Pahat)
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 80SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Untuk mencatat perbedaan harga z terhadap tool pertama sebagai tool
referensi dari tool-tool yang lain yang di pakai dalam proses.
Langkah-langkahnya:
1. Monitor dalam “Manual Mode”.
2. Pasang tool pertama dan jepit benda kerja pada ragum.
3. Turunkan lagi dalam arah Z, sampai sampai di atas permukaan benda. Catat nilai
z.....nya. (harga ini nanti dimasukkan di blok “tool charge M06 z.....”)
4. Lepas tool pertama, ganti tool kedua. Catat z .......nya
5. Dan untuk pahat seterusnya.
Perhatian : harga z dicatat dalam “tool data sheet” pada baris Hz (Hz k dikososngi)
3.2.4 Dry Run
Uji lintasan pahat dengan menjalankan program CNC tanpa benda kerja (dry-
run), bertujuan agar terhindar dari kemungkinan yang tidak diinginkan seperti menabrak
benda kerja, perlengkapan cekam, atau peralatan lainnya.
Langkah – langkah dry run adalah :
1. CNC mode
2. Lakukkan setting pahat
3. Lakukkan setting benda kerja.
4. Atur posisi pahat pada titik referensi (G92), kursor di N00.
5. Benda kerja di lepas.
6. Main spindle switch pada “CNC”.
7. Tekan “START”
3.2.5 Eksekusi Program
Sama dengan tahapan dry run, yangmembedakan disini eksekusi benda kerja
terpasang pada ragum. Langkah-langkah :
1. CNC mode
2. Lakukkan setting pahat
3. Lakukkan setting benda kerja.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 81SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
4. Atur posisi pahat pada titik referensi (G92), kursor di N00.
5. Benda kerja di lepas.
6. Main spindle switch pada “CNC”.
7. Tekan “START”
BAB VPEMBAHASAN
5.1 Perhitungan Koordinat Lintasan Pahat
Pada praktikum kali ini perhitungan kami fokuskan untuk mencari nilai i dan j
atau x dan y dalam parameter lingkaran.
Parameter pertama pada manuskrip no. 87
Gambar 5.1 parameter lingkaran pertamaSumber : Dokumentasi Pribadi
Tabel 5.1 manuskrip parameter pertama
DeskripsiG (M) X (I) Y (J) Z (K) F
(L,T,H)Interpolasi melingkar S.J.J 02 428 -2131 - 100 30
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 82SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Parameter lingkaran M99 I 5069 J 2131 KSumber: dokumentasi pribadi
Pahat bergerak dari A ke B
Diketahui : r = OA = OB = 55 mm
α = 23o
Ditanyakan : i dan j
Jawab :
Parameter kedua pada manuskrip no. 94
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 83SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 5.2 parameter lingkaran keduaSumber : Dokumentasi Pribadi
Tabel 5.2 manuskrip parameter kedua
DeskripsiG (M) X (I) Y (J) Z (K) F
(L,T,H)Interpolasi melingkar S.J.J 02 -3255 5021 - 100 30Parameter lingkaran M99 I 2244 J 5021 K
Sumber: dokumentasi pribadi
Pahat bergerak dari B ke A
Diketahui : r = OA = OB = 55 mm
α = 66o
Ditanyakan : i dan j
Jawab:
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 84SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
5.2 Parameter Permesinan
5.2.1 Perhitungan Parameter Permesinan
Parameter pemotongan teoritis
a. Putaran Spindel
Gambar 5.3: Grafik Hubungan Putaran Spindle, Diameter Pahat dan Kecepatan PemotonganSumber: Buku Panduan Praktikum CNC Programming
1. Pahat facing diameter 40 mm
Untuk bahan benda kerja alumunium kecepatan pemotongan yang dianjurkan
konstan pada nilai 144 m/menit. Sehingga putaran spindle dapat dicari sebagai
berikut.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 85SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Tabel 5.3 interpolasi putaran spindel untuk Pahat facing diameter 40 mm
Diameter (mm) Kec. Pemotongan
(m/menit)
Putaran Spindle
(rpm)
40 144 X
50 144 900
30 144 1500
Sumber: dokumen pribadi
Dengan metode interpolasi,
N = 1200 putaran/menit
2. Pahat kantong diameter 4 mm
Untuk pahat kantong 4 mm tidak memungkinkan perhitungan karena
keterbatasanya grafik penentuan putaran spindel.
3. Pahat kantong diameter 6 mm
Untuk pahat kantong 6 mm tidak memungkinkan perhitungan karena
keterbatasanya grafik penentuan putaran spindel.
b. Kecepatan Asutan
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 86SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 5.4 Grafik penentuan kecepatan asutanSumber : Buku petunjuk praktikum CNC programming
1. Pahat facing diameter 40 mm
Tabel 5.3 interpolasi putaran spindel untuk Pahat facing diameter 40 mmDiameter (mm) T (mm) F (mm/menit)40
40
40
t1 = 0,6
tx = 0,5
t2 = 0,3
F1 =100
Fx = X
F2 = 250
Sumber: dokumen pribadi
=
=
0,1(x – 250) = 0,3(100 – x)
0,1x – 25 = 30 – 0,3x
0,4x = 55
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 87SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
x =
x= 137,5 mm/min
2. Pahat kantong diameter 4 mm
Untuk pahat kantong 4 mm tidak memungkinkan perhitungan karena
keterbatasanya grafik penentuan kecepatan asutan.
3. Pahat kantong diameter 6 mm
Untuk pahat kantong 6 mm tidak memungkinkan perhitungan karena
keterbatasanya grafik penentuan kecepatan asutan.
c. Asutan
1. Pahat facing diameter 40 mm
2. Pahat kantong diameter 4 mm
Untuk pahat kantong 4 mm tidak memungkinkan perhitungan karena
keterbatasanya grafik penentuan kecepatan asutan.
3. Pahat kantong diameter 6 mm
Untuk pahat kantong 6 mm tidak memungkinkan perhitungan karena
keterbatasanya grafik penentuan kecepatan asutan.
Parameter Pemotongan Aktual
1. Putaran Spindel
a. Pahat facing diameter 40 mm.
putaran/menit
Putaran spindle aktual adalah 1146,5 putaran/menit
b. Pahat kantong diameter 4 mm
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 88SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
putaran/menit
Putaran spindle aktual adalah 11464,9 putaran/menit
c. Pahat kantong diameter 6 mm
putaran/menit
Putaran spindle aktual adalah 7643,3 putaran/menit
2. Asutan
Asutan dapat dicari dengan rumus
a. Pahat facing diameter 40 mm
b. Pahat kantong diameter 4 mm
c. Pahat kantong diameter 6 mm
5.2.2 Analisis Pemilihan Parameter Permesinan
Pada saat eksekusi digunakan, parameter permesinan yang digunakan berbeda-
beda tergantung jenis pahat yang digunakan. Parameter-parameter tersebut adalah
sebagai berikut:
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 89SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
1. Kecepatan Asutan
Kecepatan asutan (F) ditentukan berdasarkan pahat yang digunakan. Pada
penggunaan pahat facing Ø 40 mm, pahat kantong Ø 4 mm, dan pahat kantong Ø 6
mm dipilih F=50 mm/menit. Sedangkan pada saat interpolasi melingkar dipilih F=30
mm/menit. Pengambilan kecepatan asutan yang lebih kecil pada saat praktikum
dimaksudkan agar benda hasil pengerjaan bisa lebih halus. Kecepatan asutan
diperoleh dengan rumus :
Dimana :
F : kecepatan asutan
f : asutan
n : putaran spindel
Dengan kecepatan asutan yang tinggi, pergerakan pergeseran pahat yang cepat
menyebabkan ada bagian yang tidak termakan sempurna, hal ini yang mengakibatkan
hasil benda kerja yang kasar. Bila kecepatan asutan rendah maka akan menghasilkan
benda kerja yang halus dikarenakan pergesaran pahat yang pelan sehingga benda
kerja termakan lebih rata.
2. Depth of Cut (ť)
Depth of cut dibuat seragam yaitu 0,5 mm, hal ini dimaksudkan agar
mendapatkan hasil pemakanan yang lebih halus, serta untuk menghemat pahat agar
tidak cepat aus karena beban yang diterima pahat kecil. Jika depth of cut yang besar
maka beban mata pahat untuk memotong benda kerja semakin besar. Ada
kemungkinan pahat akan patah jika terlalu dalam memakan benda kerja atau
mungkin pahat dapat berhenti berputar. Depth of cut yang tidak sesuai juga dapat
menyebabkan tepi potongan benda kerja menjadi kasar serta cacat pada benda kerja.
3. Putaran Spindle (n)
Putaran spindle dipilih sebesar 700 rpm. Selama keseluruhan sistem
permesinan, putaran spindle sebaiknya disesuaikan dengan kecepatan asutan yang
dipakai agar mata pahat tidak mengalami pembebanan yang besar yang dapat
mengakibatkan kerusakan pahat maupun cacat pada benda kerja. Pengukuran
besarnya pembebanan pahat dapat dilihat pada amperemeter, yaitu jika nilai kuat
arus naik, maka pahat mengalami pembebanan yang bertambah besar akibat
bergesekan pada benda kerja, begitu juga sebaliknya.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 90SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
4. Besar Arus yang Digunakan Eksekusi
a. Interpolasi lurus : 0.3 A
b. Interpolasi melingkar : 0.5A
Pada saat eksekusi besarnya arus berbeda-beda tergantung pada gerakan pahat.
Disini terlihat interpolasi melingkar membutuhan arus yang lebih besar, itu
dikarenakan saat interpolasi melingkar menggunakan 2 step motor, sehingga arus
yang dibutuhkan menjadi lebih besar.
5..2.3 Analisis Waktu Permesinan
a. Pembuatan Manuscript : 24 jam
b. Setting Pahat : 6 menit 20 detik
c. Setting Benda Kerja : 4 menit 29 detik
d. Plotting : 29 menit 56 detik
e. Dry Run : 30 menit 28 detik
f. Eksekusi : 1 jam 18 menit 46 detik
Total : 26 jam 28 menit 56 detik
1) Analisis Waktu Pembuatan Manuscript
Langkah awal pratikum CNC TU-2A kali ini adalah membuat manuscript
berdasarkan gambar yang telah direncanakan. Pembuatan manuscript ini
membutuhkan waktu total ±24 jam. Waktu yang dibutuhkan pada proses ini cukup
lama karena kami kurang memahami betul mengenai manuscript atau dengan kata
lain kami masih dalam tahap pembelajaran. Disamping itu, kami juga masil belum
begitu paham tentang pembuatan desain langkah pahat yang akan mentukan
bagaimana manuskrip akan di buat, sehingga memakan waktu cukup banyak.
2) Analisis Waktu Setting Pahat
Waktu yang dibutuhkan untuk setting pahat adalah 6 menit 20 detik
dikarenakan diperlukan waktu untuk menentukan pahat tepat pada sumbu Z. Pada
setting pahat diusahakan agar kepresisian benda kerja yang dihasilkan sempurna.
3) Analisis waktu setting benda kerja
Waktu yang dibutuhkan untuk setting benda kerja adalah 4 menit 29 detik
dikarenakan diperlukan waktu untuk menentukan titik 0,0,0 pada sumbu x,y,z.
Setting benda kerja juga diusahakan sepresisi mungkin agar didapat benda kerja yang
sesuai desain.
4) Analisis Waktu Plotting
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 91SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Pada proses plotting ini dibutuhkan waktu 29 menit 56 detik. Saat plotting
kami menyimulasikan benda kerja dan pada proses plotting tidak dilakukan
penentuan kompensansi pahat sehingga tidak diperlukan waktu untuk proses
menyesuaikan kompensansi pahat. Nilai kecepatan F: 250.
5) Analisis Waktu Dry Run
Proses dry run membutuhkan waktu 30 menit 28 detikdengan F=250 . Pada
saat plotting gerak step motor hanya pada sumbu x dan y sedangkan dry run gerak
step motor terjadi pada x,y, dan z sehingga waktu dry run lebih lama daripada
pengeplotan.
6) Analisis waktu Eksekusi
Pada pelaksanaan proses Eksekusi waktu yang diperlukan adalah 1 jam 18
menit 46 detik. Waktu tersebut terbilang lama disebabkan oleh nilai F yang paling
kecil yaitu F:30 untuk interpolasi melingkar dan F:50 untuk interpolasi lurus.
5.3 Analisis Geometri Benda Kerja
1. Analisis dimensi
Bentuk benda kerja yang dihasilkan dari praktikum CNC TU-3A, secara hasil
sudah sesuai dengan desain. Namun ada beberapa hal yang menyebabkan terjadi
kesalahan, yaitu secara garis besar bentuk hasil benda kerja setelah proses
permesinan dengan mesin CNC TU 3A sudah sesuai dengan gambar rancangan
kerjakan tetapi ada beberapa kekurangan pada dimensi dari rancangan benda kerja.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 92SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Gambar 5.5 Desain benda kerjaSumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya
Perbandigan hasil benda kerja dengan rancangan benda dari segi dimensi bisa
dilihat pada tabel perbandingan:
Tabel 5.5 Perbandingan ukuran benda kerja
Penampang Ukuran Gambar (mm) Ukuran Sebenarnya (mm)
A 12 10
B 10 10,12
C 3 3
D 2 0
E 5 5
F 1 1
G 2,5 2,5
H 6 6
I 11 11
J 2 2
K 2,5 2,5
L 4 4
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 93SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
M 28 28,56
N 19 19
O 4 4
P 16 16
Q 25 25
R 12 12
Pada penampang A, B, G, M tidak sesuai dengan desain benda kerja karena
pada saat menentukan nilai kompensasi pahat hanya dilakukan pada satu titik saja
dan hanya sekali saja dikarenakan benda kerja belum semuanya rata sehingga
terdapat perbedaan ukuran pada benda kerja.
Selain itu, ketidaksesuaian dengan desain diakibatkan oleh setting benda kerja
yang kurang presisi. Sehingga terjadi kesalahan-kesalahan posisi tertentu pada saat
pemakanan pahat terhadap benda kerja, yang mengakibatkan hasil benda kerja
kurang sesuai desain.
2. Analisis Bentuk
Gambar 5.6 Benda kerjaSumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya
Penyebab
Kesalahan memasukkan nilai sumbu Y pada manuskrip no 09, sehingga pada
saat eksekusi benda kerja, pahat memakan bergeser 2 mm.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 94SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Tabel 5.6 kesalahan manuskrip no 09
DeskripsiG (M) X (I) Y (J) Z (K) F
(L,T,H)Interpolasi lurus 01 -841 5575 -100 50Memanggil sub program 25 L 77
Sumber: dokumen pribadi
Solusi
Lebih teliti pada saat pembuatan manuskrip serta lebih teliti dalam
memperhatikan hasil pengeplotan, sehingga pada saat pemakanan bisa sesuai dan
menghasilkan benda kerja yang sesuai dengan desain. Serta mengganti manuskrip
yang salah dengan manuskrip yang sudah benar.
Tabel 5.7 pembetulan manuskrip no 09
DeskripsiG (M) X (I) Y (J) Z (K) F
(L,T,H)Interpolasi lurus 01 -841 5375 -100 50Memanggil sub program 25 L 77
Sumber: dokumen pribadi
Gambar 5.7 Benda kerjaSumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Universitas Brawijaya
Penyebab
Pahat kantong yang digunakan sedikit tumpul, sehingga hasil
pemakanannya menjadi kasar.
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 95SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
Solusi
Pahat yang digunakan harus tajam, sehingga hasil pemakanan lebih halus
dan rapi.
5.4 Hasil Plotter
(Terlampir)
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 96SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
BAB VIKESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
1. Pada proses eksekusi benda kerja, Depth of cut yang dipakai adalah 0,5 mm. Hal ini
dimaksudkan agar memdapatkan pemakanan yang lebih halus serta mampu
menghemat pahat agar tidak aus sebab beban yang diterima pahat kecil.
2. Putaran spindle dipilih sebesar 700 rpm. Putaran spindle disesuaikan dengan
kecepatan asutan yang dipakai agar mata pahat tidak mengalami pembebanan yang
besar yang dapat mengakibatkan kerusakan pahat maupun cacat pada benda kerja.
3. Kecepatan asutan pada saat interpolasi melingkar dipilih 50 mm/menit agar
menghasilkan benda kerja yang halus dan efisien terhadap waktu. Sebab, apabila
kurang dari 50 mm/menit, maka akan menghasilkan permukaan halus namun akan
memakan waktu lebih lama. Sedangkan apabila lebih dari 50 mm/menit akan
menghasilkan hasil pemakanan yang kasar dan akan menimbulkan cacat.
4. Kecepatan asutan pada saat interpolasi lurus dipilih 30 mm/menit agar
menghasilkan benda kerja yang halus dan efisien terhadap waktu. Sebab, apabila
kurang dari 30 mm/menit, maka akan menghasilkan permukaan halus namun akan
memakan waktu lebih lama. Sedangkan apabila lebih dari 30 mm/menit akan
menghasilkan hasil pemakanan yang kasar dan akan menimbulkan cacat. Selain itu,
apabila lebih dari 30 mm/menit, akan menyebabkan pembebanan pada pahat lebih
tinggi, sehingga resiko kerusakan pahat semakin tinggi.
5. Depth of cut yang besar maka pahat cepat aus karena beban yang diterima pahat
lebih besar.
6.2 Saran
1. Diperlukan pengamatan yang lebih tinggi terhadap jalannya pahat pada proses dry
run agar tidak terjadi kesalahan pada waktu eksekusi benda kerja.
2. Diharapkan laboraturium dapat mengadakan training tantang CAD/CAM diluar
jadwal praktikum.
3. Praktikan sebaiknya lebih teliti dalam mengamati parameter-parameter yang
diperlukan dalam praktikum CNC TU 3A
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 97SEMESTER GENAP 2014/2015
PRAKTIKUM NC / CNC KELOMPOK 07
LABORATORIUM OTOMASI MANUFAKTUR 98SEMESTER GENAP 2014/2015