catia computer aided manufacture

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Operasi Pembubutan

Proses pemotongan logam banyak ditemukan pada industri manufaktur,

proses ini mampu menghasilkan komponen yang memiliki bentuk rumit dengan

tingkat akurasi yang tinggi. Prinsip pemotongan logam dapat diartikan sebagai

sebuah proses dari sebuah alat potong yang bersentuhan dengan sebuah benda

kerja untuk membuang permukaan benda kerja tersebut dalam bentuk geram.

Untuk melakukan proses pemotongan harus diperhitungkan kekuatan material

yang akan dipotong dengan kekuatan pahat yang akan digunakan. Pahat potong

yang digunakan harus lebih keras dari material (benda kerja) juga harus

disesuaikan dengan kecepatan potong pada proses tersebut. Untuk kecepatan

potong yang lebih tinggi dibutuhkan pahat potong yang lebih kuat.

Salah satu contoh proses pemotongan logam adalah proses bubut. Proses

ini terjadi dengan cara alat potong bergerak translasi terhadap benda kerja yang

berputar bersama pencekam (chuck), sehingga terjadi pemotongan logam dan

menghasilkan geram. Gambar 2.1 adalah skematis dari sebuah proses bubut

dimana n adalah putaran poros utama, f adalah pemakanan, dan a adalah

kedalaman potong. Pada proses bubut terdapat tiga parameter utama yang

berpengaruh terhadap gaya potong, peningkatan panas, keausan, dan kondisi

permukaan benda kerja yang dihasilkan. Ketiga parameter itu adalah kecepatan

potong (V), pemakanan (f), dan kedalaman potong (a). Kecepatan potong adalah

kecepatan keliling benda kerja dengan satuan meter per menit (m/min),

pemakanan adalah perpindahan atau jarak tempuh pahat tiap satu putaran benda

kerja dengan satuan milimeter per putaran (mm/rev), dimana arah pemakanan

adalah sejajar poros spindel (aksial), kedalaman potong adalah tebal material

terbuang pada arah radial dengan satuan milimeter (mm). Bagian-bagian serta

tatanama (nomenclature) dari alat potong yang digunakan pada proses bubut

dijelaskan pada Gambar 2.2. Menurut Kalpakjian & Schmid (2006), pahat kanan

adalah pahat yang bergerak dari kanan ke kiri seperti pada gambar 2.1.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.1. Skematis proses pembubutan

(Sumber: Kalpakjian & Schmid, 2006)

Gambar 2.2. Tatanama pahat kanan

(Sumber: Kalpakjian & Schmid, 2006)

Menurut Rochim (1993), setiap proses pemesinan terdapat lima elemen

dasar yang perlu dipahami, yaitu :

1. Kecepatan potong (cutting speed ) : V (m/min)

2. Kecepatan makan (feeding speed) : Vf (mm/min)

3. Kedalaman potong (depth of cut) : a (mm)

4. Waktu pemotongan (cutting time) : tc (min)

5. Laju pembuangan geram (material removal rate) : Z (cm3/min)

Elemen dasar pada proses bubut dapat diketahui menggunakan rumus yang

dapat diturunkan berdasarkan gambar 2.3 berikut ini.


Gambar 2.3. Proses bubut

(Sumber: Rochim, 1993)

Benda Kerja ; do = diameter awal (mm)

dm = diameter akhir (mm)

lt = panjang pemesinan (mm)

Pahat ; kr = sudut potong utama (0)

γo = sudut geram (0)

Mesin Bubut ; a = kedalaman potong (mm)

a = 2

dd mo − (mm) 2.1

f = gerak makan (mm/rev)

n = putaran poros utama (rpm)

Dengan diketahuinya besaran-besaran di atas sehingga kondisi

pemotongan dapat diperoleh sebagai berikut :

1. Kecepatan potong V = 1000π.d.n (m/min) 2.2

dimana : d = diameter rata-rata

d =2

dd mo + ≈ do (m/min) 2.3

Kecepatan potong maksimal yang diizinkan tergantung pada :

a. Bahan benda kerja, dimana makin tinggi kekuatan bahan, makin rendah

kecepatan potong.


b. Bahan pahat, dimana semakin tinggi kekerasan pahat, semakin tinggi

kecepatan potong.

c. Besar asutan, dimana semakin besar gerak makan, semakin rendah

kecepatan potong.

d. Kedalaman potong, dimana semakin besar kedalaman potong, semakin

rendah kecepatan potong.

2. Kecepatan pemakanan Vf = f . n (mm/min) 2.4

3. Waktu pemotongan tc = f

t

Vl

(min) 2.5

4. Laju pembuangan geram Z = A . V (cm3/min) 2.6

A = f . a (mm2) 2.7

maka, Z = V . f . a (cm3/min) 2.8

dimana, A = penampang geram sebelum terpotong

Sudut potong utama (principal cutting edge angle/kr) adalah sudut antara

mata potong utama dengan laju pemakanan (Vf), besarnya sudut tersebut

ditentukan oleh geometri pahat dan cara pemasangan pahat pada mesin bubut.

Untuk nilai pemakanan (f) dan kedalaman potong (a) yang tetap maka sudut ini

akan mempengaruhi lebar pemotongan (b) dan tebal geram sebelum terpotong (h)

sebagai berikut :

Lebar pemotongan b = r sin

aκ

(mm) 2.9

Tebal geram sebelum terpotong h = r sin

fκ

(mm) 2.10

Dengan demikian penampang geram sebelum terpotong adalah :

A = f . a = b . h (mm) 2.11

2.2 Mesin Bubut CNC ET 242

2.2.1 Pengertian Mesin CNC

Mesin CNC (Computer Numerically Controlled) secara singkat dapat

diartikan suatu mesin yang dikontrol oleh komputer dengan menggunakan

bahasa numerik (perintah gerakan dan berhenti dengan menggunakan kode angka

dan huruf) (Lilih, 2001). Misalnya jika diberikan perintah M04, maka spindel


mesin akan berputar berlawanan terhadap arah jarum jam, sedang jika

diberikan perintah M03 maka spindel mesin akan berputar searah jarum jam.

Dengan adanya mesin CNC pekerjaan operator dapat dikurangi dan

digantikan dengan perintah yang telah dimasukkan dalam mesin sehingga selama

mesin sedang beroperasi, operator hanya mengawasi jalannya proses

pemesinan benda kerja, tentunya hal ini mempermudah serta mempercepat

pengerjaan suatu produk. Mesin CNC memiliki banyak keuntungan dibandingkan

dengan mesin perkakas konvesional sejenis. Keuntungan mesin CNC antara lain:

produktivitas tinggi, ketelitian pengerjaan tinggi, waktu produksi lebih cepat, biaya

pembuatan lebih murah, kapasitas produksi lebih besar, dapat digabung dengan

mesin lain, dalam hal ini adalah mesin CAD/CAM dengan perangkat tambahan

sehingga pemakaian mesin CNC akan lebih efektif, dan masih banyak lagi

keuntungan mesin CNC yang lain. (Wirawan S, 2003).

Salah satu kelemahan dalam penggunaan fasilitas

berteknologi tinggi seperti mesin CNC terutama pada harganya yang relatif mahal

dan membutuhkan operator mesin yang memiliki pengetahuan yang cukup untuk

dapat mengoperasikan mesin CNC. Selain itu mesin bubut CNC juga

membutuhkan perawatan yang khusus. Penggunaan mesin CNC memiliki

keunggulan yaitu ekonomis untuk pembuatan produk massal.

Secara umum mesin bubut CNC dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu

mesin bubut CNC Training Unit (TU) dan Mesin bubut Production Unit

(PU). Kedua jenis mesin tersebut pada prinsip kerjanya sama hanya dalam

penerapan dan penggunaannya yang berbeda. Mesin bubut CNC Training Unit

digunakan untuk latihan pembubutan dasar, mengerjakan pekerjaan ringan dan

ukuran benda kerja yang relatif kecil. Mesin bubut CNC Production Unit

digunakan untuk membuat produk, sehingga mesin ini dilengkapi dengan

aksesoris atau perlengkapan yang lebih kompleks dan mahal, seperti sistem

cairan pendingin otomatis, sistem chuck otomatis, konveyor pembuangan tatal

(chip) dan lain-lain. Salah satu contoh mesin bubut PU adalah mesin bubut CNC

ET 242.


Gambar 2.4 Mesin bubut CNC ET 242

2.2.2 Prinsip Kerja Mesin Bubut CNC ET 242

Mesin bubut CNC ET 242 adalah mesin bubut yang dikontrol oleh

komputer, sehingga semua gerakan akan berjalan secara otomatis sesuai

dengan perintah program yang diberikan, sehingga dengan program yang sama

mesin CNC dapat diperintahkan untuk mengulangi proses pelaksanaan program

secara terus-menerus (kontinyu).

Mesin bubut CNC ET 242 ini menggunakan sistem persumbuan dengan

dasar sistem koordinat Carthesius (searah jarum jam). Sistem persumbuan

tersebut seperti terlihat pada gambar dibawah

Gambar 2.5 Sumbu-sumbu mesin bubut CNC ET 242

Prinsip kerja mesin bubut CNC ET 242 adalah benda kerja berputar

sedangkan tool bergerak kearah horizontal maupun vertikal. Untuk arah

gerakan persumbuan tersebut diberi lambang persumbuan sebagai berikut:


1. Sumbu X bergerak ke arah vertikal (melintang) terhadap garis sumbu

spindel mesin.

2. Sumbu Z bergerak ke arah horizontal (memanjang) terhadap garis

sumbu spindel mesin.

2.2.3 Bagian-bagian Utama Mesin Bubut CNC ET 242

2.2.3.1 Sistem Pengendali

Sistem pengendali merupakan bagian dari mesin CNC berupa panel yang

terdiri dari tombol-tombol dan dilengkapi dengan monitor. Selain itu sistem

pengendali juga dilengkapi dengan perlengkapan tambahan. Sistem pengendali

merupakan layanan langsung untuk berhubungan dengan operator. Bagan panel

pengendali terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 2.6 Bagan panel pengendali mesin bubut CNC ET 242

(Sumber: Emco, 1990)

Keterangan gambar:

1. Monitor

2. Dek kaset


3. Tombol mode

4. Tombol address

5. Tombol angka

6. Tombol fungsi

7. Tombol softkey

8. Tombol jalan manual

9. Tombol kecepatan poros utama

10. Tombol perlengkapan

11. Tombol reset

12. Tombol mulai siklus

13. Tombol feedhold

14. Tombol kecepatan pengasutan

15. Tombol darurat

Fungsi dari setiap bagian dari pengendali diatas adalah sebagai berikut:

1. Monitor atau layar berfungsi untuk menampilkan informasi tentang

mode utama, submode, sajian dalam mm atau inci, nomor program,

status antar aparat, alarm, sajian tombol-tombol pengendali yang aktif,

pengaturan sumbu utama, dan penunjukkan kunci-kunci yang tidak

terlihat dibalik layar (softkey).

2. Dek kaset berfungsi sebagai tempat pemasangan kaset pada mesin untuk

pembacaan dan penyimpanan program ke kaset atau floppy disk.

3. Tombol mode berfungsi untuk mengatur mode utama mesin, terdiri dari

empat tombol yaitu mode eksekusi, edit, manual dan otomatis.

4. Tombol address berfungsi untuk mengetik perintah address, terdiri dari

tombol N, G, M, X, Z, U, W, V, F, S, T dan masing-masing dilengkapi

fungsi kedua yaitu O, PSO, P, I, K, R, /, D, L dan TO.

5. Tombol angka berfungsi untuk memasukkan data berupa angka, terdiri

dari tombol 0 sampai dengan 9, titik (.) dan +/-.

6. Tombol fungsi berfungsi untuk mengatur fungsi-fungsi tertentu, terdiri

dari tombol STORE NEXT, PREV, MAN JOG, tombol pengatur

kecepatan poros utama dan pengatur feed.


7. Tombol softkey berfungsi untuk memilih kunci-kunci yang tidak terlihat

dibalik layar dan tergantung pada mode yang sedang aktif.

8. Tombol jalan manual berfungsi untuk menggerakkan eretan secara manual.

9. Tombol kecepatan poros utama berfungsi untuk mengatur kecepatan poros

utama.

10. Tombol perlengkapan berfungsi untuk mengaktifkan peralatan

perlengkapan antara lain tombol pelumas dan penggerak bantu.

11. Tombol reset berfungsi untuk membersihkan tampilan layar dan

menghentikan jalannya program.

12. Tombol mulai siklus berfungsi untuk memulai program.

13. Tombol feedhold berfungsi untuk menghentikan sementara gerakan feed.

14. Tombol kecepatan pengasutan berfungsi untuk mengatur kecepatan

pengasutan.

15. Tombol darurat berfungsi untuk menghentikan jalannya mesin (program)

dalam keadaan darurat.

2.2.3.2 Bagian Mekanik

1. Motor utama

Motor utama adalah motor penggerak spindel untuk memutar benda kerja

yang dicekam pada chuck. Motor yang digunakan adalah jenis motor

arus bolak-balik (AC) dengan kecepatan yang bervariasi. Jenjang putaran

motor adalah 1500 – 7000 rpm dan daya masukan 10 kW.

2. Eretan

Eretan (support) adalah bagian mesin bubut yang berfungsi sebagai

penghantar pahat sepanjang alas mesin (bed). Eretan adalah gerak

persumbuan jalannya mesin. Untuk mesin bubut CNC ET 242

mempunyai dua fungsi gerakan yaitu gerakan vertikal (sumbu X) dan

horisontal (sumbu Z).

3. Motor penggerak eretan

Motor penggerak eretan berfungsi menggerakkan eretan secara vertikal

maupun horizontal, masing-masing eretan mempunyai motor penggerak

sendiri, yaitu penggerak sumbu X dan penggerak sumbu Z.


4. Stasiun Piranti

Stasiun piranti (turret) pada mesin bubut digunakan untuk menjepit

pemegang alat potong (tool holder). Stasiun piranti terdiri dari 8 stasiun

(tempat pemasangan tool holder) yang dapat diindeksikan baik secara

manual maupun secara otomatis, dimana salah satunya merupakan tempat

pemasangan setting gauge. Untuk proses pengerjaan dengan mesin

bubut CNC dapat menggunakan lebih dari satu alat potong, karena 99

nomor data alat potong dapat tersimpan dalam memori mesin.

5. Pemegang alat potong

Pemegang alat potong (tool holder) yang digunakan pada mesin bubut

adalah jenis penjepit manual. Fungsi penjepit digunakan untuk menjepit

pahat agar dapat melakukan penyayatan benda kerja. Bentuk penjepit ini

sesuai dengan bentuk rumah alat potong dan bentuk pahat yang digunakan.

6. Pahat (piranti potong)

Pahat merupakan piranti yang langsung bersentuhan dengan material

benda kerja yang berputar sehingga terjadi proses pemotongan. Pahat

sisipan yang dapat dipasang dan dilepas dari toolholder sering disebut

juga dengan insert. Insert biasa dipakai pada mesin bubut CNC. Terdapat

empat jenis pahat yang paling umum digunkan untuk pembubutan biasa

yaitu pahat roughing, finishing (copying), parting-off (grooving) dan

threading. Huruf R pada tool data berarti radius ujung pahat dalam

satuan milimeter, sedangkan huruf L berarti posisi pahat.

Gambar 2.7 Pahat roughing, finishing, grooving dan threading yang

digunakan pada mesin bubut CNC ET 242.

(Sumber: Emco, 1990)


2.2.4 Pengoperasian Mesin Bubut CNC ET 242

Pada mesin bubut CNC ET 242 terdapat 4 mode operasi yaitu mode

otomatis, edit, eksekusi, dan manual, dimana masing masing mode diaktifkan

dengan tombol AUTOMATIC, EDIT, EXC dan MAN. Mode edit berfungsi untuk

melakukan pemuatan atau penulisan program secara langsung (on line) maupun

dari kaset. Pada mode edit juga memungkinkan untuk mengedit program yang

telah tersimpan. Pada mode manual, mesin dapat dioperasikan secara manual

contohnya menggerakkan eretan, memutar poros spindel, mengindeksikan turret

dan sebagainya. Hal ini dimungkinkan dengan cara menekan tombol yang sesuai

dengan gerakan yang diinginkan. Pada mode eksekusi dan otomatis, mesin dapat

dioperasikan dengan cara menjalankan program yang telah tersimpan dalam

memori mesin dengan terlebih dahulu membuka program tersebut pada mode edit.

Mesin Bubut CNC ET 242 hanya dapat dioperasikan melalui panel

pengendali. Panel pengendali adalah panel yang terdiri dari tombol-tombol yang

berfungsi untuk mengendalikan operasi mesin. Panel pengendali terdiri dari

beberapa kelompok tombol antara lain:

1. Tombol alamat (address)

2. Tombol mode

3. Tombol softkey

4. Tombol fungsi, dan

5. Tombol pengendali.

a. Tombol alamat

Tombol alamat terdiri dari beberapa tombol beserta fungsinya seperti di

bawah ini:

Tabel 2.1 Tombol alamat dan fungsinya.

Tombol Arti Fungsi

Alamat N Untuk nomor blok

Alamat O Untuk nomor program

Alamat G Fungsi G

PSO Pergeseran posisi titik nol


Alamat M Fungsi M

Alamat P Parameter dalam siklus

Alamat X, Z Data jalan dalam absolut

Alamat I, K Parameter titik pusat lingkaran

Alamat U, W Data jalan dalam inkremental

Alamat R Parameter R

Garis miring Tanda untuk blok lompat

Alamat F Asutan dan kisar ulir

Alamat D Parameter siklus

Alamat S Putaran spindel

Alamat L Adres lompat

Memanggil program tersimpan

Alamat T Alat potong

Data alat potong Masukan data alat potong

Sumber: Emco, 1990.

b. Tombol mode

Tombol mode berfungsi sebagai tombol untuk memilih mode yang akan

diaktifkan. Tombol mode terdiri atas beberapa tombol yaitu:

Tabel 2.2 Tombol mode dan fungsinya.

Tombol Mode Fungsi

Manual Pelayanan manual

Edit Masukkan program dengan program relevan,

masukan data untuk penggeseran dan alat

potong, mode antar aparat, monitor pemakai.


Eksekusi - Pemrosesan buffer penyimpan blok.

- Pemanggilan alat potong dan penggeseran

posisi sedemikian, sehingga harganya

tersajikan pada mode manual.

- Mode JOG dengan suatu inkremen yang

diinginkan.

Otomatis - Program tersimpan dapat dimulai dari blok

manapun.

- Program tersimpan dijalankan dalam mode

blok tunggal, mode blok lompat, mode

penjajagan atau uji jalan tanpa gerakan

sumbu sumbu.

Sumber: Emco, 1990.

c. Tombol softkey

Tombol softkey berfungsi untuk memilih sub menu dari masing-masing

mode dan tertera pada bagian bawah layar monitor.

i. Softkey pada mode manual antara lain grafik hidup, status, mode

sajian, referensi dan ganti alat potong.

ii. Softkey pada mode eksekusi antara lain grafik hidup, status dan

mode sajian.

iii. Softkey pada mode edit antara lain port kaset, port RS 232 dan port

parallel.

iv. Softkey pada mode otomatis antara lain grafik hidup, ststus, mode

sajian, penjajagan, tunggal dan lompat.

d. Tombol fungsi

Tombol fungsi berguna sebagai tombol yang berhubungan dengan

penulisan program maupun perintah pada mesin.

Tabel 2.3 Tombol fungsi dan fungsinya.

Tombol Mode Fungsi

Edit

Eksekusi

Manual

Dalam bidang CNC, ENTER berarti:

- Menyimpan ke memori

- Pengukuhan fungsi pengendali


Otomatis - Pemanggilan T atau Pencatat PSO, N, O, INT,

pengambil alihan langsung data alat potong

Edit Eksekusi

Kata harus dikukuhkan dengan ENTER bila

dimasukkan. Jika memasukkan kata misal G01,

G01 muncul pada layar tapi tidak tersimpan

sampai ENTER ditekan.

Manual Masukan harga F, S harus dikukuhkan dengan

ENTER.

Edit

Eksekusi

Melompat maju secara blok

Edit

Eksekusi

Melompat kembali ke blok awal (tombol ENTER

ditekan bersamaan dengan tombol SHIFT)

Edit Pemanggilan alat potong atau pencatat

penggeseran posisi

Edit

Eksekusi

Manual

Otomatis

SHIFT disini berarti mengalihkan. Bila tombol

tersebut ditekan, LED tombol SHIFT menyala.

LED nya akan padam, bila tombol ditekan

kembali.

Edit

Eksekusi

Otomatis

Memilih alamat sebelah atas pada tombol alamat

Edit

Eksekusi

Bila kursor berada pada kata, menekan tombol

SHIFT dan ENTER bersamaan berarti kembali ke

awal blok

Manual Spindel berputar berlawanan arah jarum jam bila

menekan tombol SHIFT dan ON bersamaan

Edit

Eksekusi

C.E. = Clear Entry – berarti menghapus masukan.

Edit

Eksekusi

Menghapus masukan terakhir (angka)

Edit

Eksekusi

Menghilangkan tanda alarm


Manual

Otomatis

Edit

Eksekusi

C. BL. = Clear Block – berarti menghapus blok.

Edit Penghapusan blok dalam memori program dan

buffer penyimpan blok.

Eksekusi Penghapusan blok dalam buffer penyimpan blok

Edit

Eksekusi

Manual

C. W. = Clear Word – berarti menghapus kata.

Kata harus dipilih.

Edit

C. PR. = Clear Program – berarti menghapus

program. Nomor program harus dipilih. Layar

harus menyajikan "found/ ditemukan".

Edit

Eksekusi

Otomatis

Membuka halaman dari program terpanggil

(secara blok).

Edit

Penyimpanan blok dari buffer penyimpan blok ke

dalam memori utama. Blok diakhiri dengan

STORE NEXT. Pada saat yang sama terjadi

lompatan ke blok berikutnya.

Catatan:

STORE NEXT harus ditekan meskipun setelah

meralat dalam satu blok. Jika tidak harga ralatan

tidak terambil alih ke dalam memori utama.

Edit

Eksekusi

Otomatis

Pengerjaan balik secara blok dalam program.

Sumber: Emco, 1990.

e. Tombol pengendali

Tombol pengendali adalah tombol yang digunakan untuk mengendalikan

mesin.


Tabel 2.4 Tombol pengendali dan fungsinya.

Tombol Arti dan Fungsi

Tingkat putaran spindel

Mengatur putaran spindel

Tingkat asutan

Mengatur kecepatan asutan aktif sebesar 0% - 120%

(kecuali pada penguliran)

Tombol gerak manual (Manual Jog)

Untuk mengerakkan eretan secara manual, tombol

MAN JOG (manual jog) harus ditekan bersamaan

dengan tombol arah.

Tombol spindel ON

Menghidupkan spindel

Tombol spindel OFF

Mematikan spindel

Tombol satu benda kerja

Mengaktifkan mode satu benda kerja

Tombol pelumasan pusat

Menghidupkan dan mematikan pompa pelumasan

Tombol penggerak bantu ON

Menghidupkan penggerak bantu (eretan)

Tombol penggerak bantu OFF

Mematikan penggerak bantu (eretan)

Tombol revolver pahat

Mengindeksikan revolver pahat, tombol revolver

pahat harus ditekan bersamaan tombol MAN JOG

Tombol pendingin

Menghidupkan dan mematikan aliran air pendingin

(coolant)


Tombol alat pencekam

Membuka dan menutup alat pencekam (chuck)

Tombol kepala lepas (tail stock)

Menggerakkan sumbu kepala lepas

Sumber: Emco, 1990.

2.2.5 Sistem Pemrograman Mesin Bubut CNC ET 242

Mesin CNC adalah mesin yang dikendalikan oleh perintah berupa kode

numerik dimana kumpulan kode ini akan membentuk sebuah program NC. Suatu

program NC berisi semua perintah dan informasi yang diperlukan untuk

pengerjaan benda kerja (Emco, 1990). Maka, faktor yang penting pada pekerjaan

mesin-mesin CNC adalah memrogram. Memrogram CNC adalah bagian

persiapan pekerjaan dan meliputi pengetahuan mengenai bahasa mesin itu sendiri.

Menurut Hollebrandse (1993), memrogram adalah menetapkan dalam kode dari

posisi-posisi perkakas itu terhadap benda kerjanya, dimana diperhitungkan dengan

aspek-aspek teknologi dari hasil pekerjaan dan kemungkinan-kemungkinannya

dari mesin, perkakas dan benda kerja. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam

menulis sebuah program CNC, antara lain:

1. Petunjuk-petunjuk benda kerja yang bersangkutan.

2. Metode-metode pengerjaan.

Seorang programmer harus mempunyai pengetahuan yang mendasar dan

pengertian yang berhubungan dengan :

1. Gambar kerja.

2. Urutan pengerjaan.

3. Aspek teknologi pada metode produksi yang digunakan.

4. Teknik pemasangan/pemuatan benda kerja dan piranti.

Program itu dibangun dari perintah-perintah yang ditulis dalam kode ISO

ataupun DIN, yang dapat dikerjakan dengan mengendalikannya. Sebuah program

dibagi lagi dalam aturan-aturan, tiap aturan mulai dengan sebuah nomor aturan.

Beberapa cara pengendalian menempatkan kata-kata dalam urutan tertentu. Cara

pengendalian mesin CNC itu sebenarnya merupakan proses menyusun informasi,

yang terdiri dari huruf-huruf dan angka-angka (kode alfanumerik), dalam fungsi-


fungsi mesin dan gerakan-gerakan. Dengan demikian, persyaratan agar hasil

produksi sesuai keinginan perancang adalah bahwa cara-cara pengendalian itu

telah berisi informasi dan cara yang benar.

Di dalam informasi dikenal dari sejumlah paket petunjuk, garis-garis arah

dan untuk pembuatannya memerlukan syarat pengetahuan di bidang konstruksi

dan pengetahuan yang lengkap atas mesin yang akan digunakan. Informasi

tersebut dapat dibedakan menjadi:

1. Informasi geometri.

2. Informasi teknologi.

Informasi geometri adalah informasi yang berhubungan dengan bentuk dan

ukuran dari bahan kasar (stock) dan bentuk akhir dan ukuran produk. Informasi

geometri merupakan bagian program CNC yang berisi koordinat-koordinat

lintasan atau titik posisi sumbu. Ada tiga jenis koordinat yang terdapat pada

informasi geometri antara lain:

1. Point entry (positioning) adalah posisi (koordinat) peletakan awal tool

sebelum penyayatan.

2. Toolpath adalah titik – titik koordinat yang dilintasi oleh tool.

3. Point exit (lift off) adalah posisi (koordinat) pembebasan tool setelah

penyayatan.

Informasi teknologi berisi antara lain tentang kecepatan pemakanan atau

asutan (feeding) dan kecepatan putaran spindel, dimana harus memperhitungkan

beberapa hal antara lain:

1. Material benda kerja

2. Piranti-piranti yang digunakan

3. Kondisi pembubutan (kecepatan potong, asutan dan kedalaman potong)

4. Metode pemasangan piranti/pemuatan benda kerja

5. Pengerjaan dan urutannya satu sama lain

6. Toleransi ukuran dan bentuk, kualitas permukaan, piranti-piranti dan

petunjuk-petunjuk pembubutan.


2.2.5.1 Struktur Program Emcotronic TM 02

Menurut Widarto (2008), suatu program NC, dilihat dari segi struktur

isinya terdiri dari tiga bagian utama, yaitu bagian pembuka, bagian isi, dan bagian

penutup. Bagian pembuka selalu terletak pada bagian awal program, bagian isi

terletak pada bagian tengah, dan bagian penutup terletak pada bagian akhir

program

Bagian pembuka (header) adalah bagian awal program yang berisi

perintah-perintah pengoperasian awal suatu mesin perkakas, sebelum langkah

pemesinan utama (pemotongan) dimulai. Perintah-perintah yang termasuk dalam

bagian pembuka sebagai berikut:

1. Perintah untuk memindahkan titik nol mesin ke posisi tertentu agar

berimpit dengan titik nol benda kerja. Perintah ini disebut pemindahan

titik nol mesin (Position Shift Offset atau disingkat PSO).

2. Perintah pemilihan sistem pemrograman, apakah dikehendaki mesin

bekerja dengan sistem absolut atau inkremental.

3. Perintah menentukan jumlah putaran spindel mesin dan arah putarannya.

4. Perintah menentukan besarnya kecepatan pemakanan (feeding).

5. Perintah memilih jenis alat potong dan tool offset.

6. Perintah mengalirkan air pendingin.

Bagian isi suatu program NC adalah bagian inti dari pekerjaan pemesinan.

Perintah-perintah pada bagian isi meliputi perintah gerak relatif alat potong

terhadap benda kerja menuju titik-titik koordinat yang telah ditentukan guna

melakukan proses pemotongan. Proses-proses ini dapat berupa gerak interpolasi

lurus, interpolasi radius, gerakan pemosisian, membuat lubang (drilling), proses

penguliran (threading), pembuatan alur (grooving), dan sebagainya tergantung

dari bentuk geometri produk yang akan dihasilkan.

Bagian penutup program (footer) berisi perintah-perintah untuk

mengakhiri suatu proses pemesinan. Inti perintahnya adalah memberi instruksi

kepada mesin untuk berhenti dan melepas benda kerja yang telah selesai

dikerjakan dan memasang benda kerja baru untuk proses pembuatan produk

sejenis berikutnya. Perintah pada bagian penutup adalah perintah kebalikan atau


berfungsi membatalkan perintah yang diberikan pada bagian pembuka dan

biasanya meliputi:

1. Perintah menghentikan aliran cairan pendingin

2. Perintah menghentikan putaran spindel mesin

3. Perintah pembatalan PSO

4. Perintah pembatalan kompensasi pahat, dan

5. Perintah menutup program (end-program).

Bahasa pemrograman mesin yang mendasar adalah kode ISO. Akan tetapi

tidak semua pabrik memakai standar ISO ataupun DIN. Sebuah program dalam

kode ISO dibangun dari kolom-kolom dan aturan-aturan. Jumlah kolom

ditentukan oleh sejumlah fungsi. Sebuah program terdiri dari huruf-huruf, angka-

angka dan karakter-karakter secara berurutan.

Menurut Smid (2003), terdapat beberapa istilah dasar pada pemrograman

pada mesin bubut CNC antara lain karakter, kata, blok dan program. Pada mesin

bubut CNC ET 242 istilah-istilah tersebut disertai ketentuan yang harus diikuti

dalam memrogram mesin bersangkutan.

1. Karakter

Tiap unsur informasi, dalam hal ini dapat huruf, angka, titik, tanda plus

atau minus atau karakter khusus.

2. Aturan (block) :

Suatu aturan terdiri dari kumpulan kata-kata dan berisi semua informasi

untuk melaksanakan sebuah pengerjaan. Sebuah aturan atau kaidah disebut

juga blok. Dalam petunjuk pemrograman mesin, dicantumkan pula

berbagai fungsi yang dapat diprogram dalam satu aturan. Sebuah sistem

yang bekerja dengan alamat-alamat, memberikan urutan petunjuk untuk

dipertukarkan dalam sebuah aturan, karena alamat-alamat itu mengirim

beberapa petunjuk-petunjuk ke daftar-daftar yang sesuai. Agar jelas dan

sejauh mungkin mengurangi kesalahan-kesalahan yang sekiranya ada,

maka disarankan dibuat dengan urutan yang tetap.

Panjang blok maksimal dapat bervariasi antara 3 dan 4 baris

tergantung pada kata-kata yang diprogram. Bila panjang blok maksimal

terlampaui, muncul alarm 650. Untuk mencapai struktur program yang


jelas, dianjurkan menyusunnya yang logis. Suatu blok biasanya terdiri atas

beberapa kata.

3. Alamat (address)

Sebuah alamat (address) adalah suatu huruf yang berhubungan dengan arti

yang tertentu. Sebuah huruf dalam kata itu disebut alamat (kebanyakan

dari merupakan huruf permulaan dari sebuah kata dalam bahasa Inggris).

Dengan cara pengalamatan, maka cara pengendalian dibedakan dalam

berbagai perintah-perintah. Sejumlah kata-kata bersama membentuk suatu

cara pengendalian instruksi yang dapat dilaksanakan. Dalam sebuah aturan

program dapat terjadi informasi sebagai berikut:

Gambar 2.8 Struktur program pada sebuah blok

(Sumber: Hollebrandse, 1993)

4. Kata (word):

Suatu kata terdiri dari sebuah huruf dan beberapa angka (alamat dan

sebuah bilangan). Kata terdiri atas satu huruf (address) dan kombinasi

angka. Setiap alamat (address) mempunyai arti tertentu, menurut harga

gabungan numeris yang sesuai. Address-address dan artinya, diuraikan

dalam petunjuk pemrograman mesin yang bersangkutan.

2.2.5.2 Uraian Tentang Alamat (Address)

1. Alamat N

Nomor aturan dipakai untuk menetapkan aturan-aturan. Pekerjaan

diselesaikan menurut aturan yang diprogramkan, jadi tidak dalam urutan

angka, tetapi dalam urutan seperti yang dituliskan. Nomor aturan menjadi


penting dalam pengerjaannya mengingat program-program di bawahnya

atau untuk menginformasikan aturan-aturan yang harus diulangi.

2. Alamat X, Z, U, W, I dan K

Titik tujuan dalam sistem koordinat absolut ditetapkan dengan X dan Z.

Sistem koordinat aslinya adalah M (titik nol mesin) atau titik W (titik nol

benda kerja) yang dapat ditentukan dengan PSO. Ukuran X diberikan

sebagai diameter (penetapan pabrik). Dengan parameter L0, bit 0 pada

monitor pemakai juga dapat menetapkan pemrograman X sebagai radius.

Data jalannya dalam inkremental diberikan dengan U dan W, sedangkan I

dan K adalah parameter interpolasi untuk pemrograman busur lingkaran.

3. Alamat G

Alamat G merupakan fungsi persiapan yang bertujuan agar mesin

mempersiapkan diri untuk melaksanakan perintah-perintah tertentu. Di sini

kita bedakan menjadi Fungsi-fungsi persiapan gerakan, misalnya G00,

G01, G02 dan G03; dan fungsi-fungsi persiapan setelan pendahulu,

misalnya G90, G91, dan G56.

Sebuah fungsi persiapan gerakan bersamaan dari petunjuk-petunjuk

dimensi dan menimbulkan perpindahan-perpindahan eretan.

Sebuah fungsi persiapan penyetelan pendahulu adalah sangat penting

dalam hal pengendalian pengerjaan.

Tabel 2.5 Struktur dan status mula fungsi G pengendali ET 242

Grup 0

*

*

*

*

*

*

G00

G01

G02

G03

G04

G33

G84

G85

G86

G87

G88

Gerakan cepat

Interpolasi lurus

Interpolasi melingkar searah jarum jam

Interpolasi melingkar berlawanan arah jarum jam

Waktu tinggal diam

Pemotongan ulir dalam blok tunggal

Siklus pembubutan memanjang dan melintang

Siklus penguliran

Siklus pengaluran

Siklus pemboran dengan pemutusan tatal

Siklus pemboran dengan penarikan kembali


Grup 1

**

G96

G97

Kecepatan potong konstan

Kecepatan putaran konstan

Grup 2

**

G94

G95

Data asutan dalam mm/min atau 1/100 inci/min

Data asutan dalam μm/rev. atau 1/10.000 inci/rev.

Grup 3 ** G53

G54

G55

Membatalkan titik nol benda kerja 1 dan 2

Memanggil titik nol benda kerja 1


Grup 4 *

G92 1. Pembatasan kecepatan

2. Penggantian koordinat titik nol benda kerja PSO 5

Grup 5 **

G56

G57

G58

G59

Membatalkan titik nol benda kerja 3, 4 dan 5




Grup 6 *

*

*

G25

G26

G27

Memanggil sub program

Memanggil program poligon

Lompat tanpa syarat

Grup 7 □

□ **

G70

G71

Data pengukuran dalam inci

Data pengukuran dalam mm

Grup 8 **

G40

G41

G42

Netralisasi koreksi tool

Koreksi tool ke arah kiri

Koreksi tool ke arah kanan

Sumber: Emco, 1990.

Keterangan:

* Efektif secara blok

** Status Mula

□ Status mula dapat ditentukan dalam mode monitor pemakai (MON)

4. Alamat M

Alamat M (Miscellaneous) merupakan fungsi pembantu yang memberi

informasi tentang arah putaran, pendingin, proses gerak dan memasukkan

atau mencabut saklar fungsi-fungsi mesin tertentu. Dengan alamat M,

fungsi pemindah atau fungsi lain dapat dipanggil.


Tabel 2.6 Struktur dan status mula fungsi M pengendali ET 242

Grup 0

M03

M04

M05

M19

Putaran sumbu utama searah jarum jam

Putaran sumbu utama berlawanan arah jarum jam

Sumbu utama berhenti

Sumbu utama berhenti tepat

Grup 1

**

M38

M39

Berhenti tepat, aktif

Berhenti tepat, batal

Grup 2 *

*

*

M00

M17

M30

Berhenti terprogram

Sub program berakhir

Program berakhir dan kembali keawal program

Grup 3

**

M08

M09

Pendingin hidup

Pendingin mati

Grup 5

M25

M26

Alat pencekam membuka

Alat pencekam menutup

Grup 6

M20

M21

Sumbu kepala lepas mundur

Sumbu kepala lepas maju

Grup 7

M23

M24

Penangkap benda kerja mundur

Penangkap benda kerja maju

Grup 8 □

□

M50

M51

Pembatalan logik arah revolver pahat

Pemilihan logik arah revolver pahat

Grup 9 **□

□

M52

M53

Pembatalan pintu pelindung tatal otomatis

Pengaktifan pintu pelindung tatal otomatis

Sumber: Emco, 1990.

Catatan:

* Efektif secara blok

** Status mula

□ Status mula dapat ditentukan dalam mode monitor pemakai (MON)

5. Alamat S

Besar putaran atau kecepatan potong (V) diprogram dengan alamat S

(speed). Pada mesin mesin bubut mempunyai beberapa kemungkinan,

tergantung dari kode G yang diaktifkan. Beberapa ketentuan pada alamat S

anatara lain:


a) S dalam hubungannya dengan G96.

Kecepatan potong diprogram dalam mm/menit atau inchi/menit.

Kode G96 itu dengan alamat S100 artinya kecepatan potong

konstan 100 m/menit.

b) S dalam hubungannya dengan G97.

Kecepatan putaran sumbu utama diprogram dalam putaran/menit.

Kode G97 yang diikuti oleh alamat S1000 itu artinya jumlah

putaran konstan 1000 putaran/menit.

c) S dalam blok dengan G92

Di program batas kecepatan sumbu utama tertinggi. Kode G92

yang diikuti oleh alamat S3000 artinya jumlah putaran tertinggi

3000 putaran/menit.

d) S dalam blok dengan M19.

Di program posisi berhenti dari sumbu utama.

6. Alamat F

Kecepatan asutan (Vf) itu diprogram dengan alamat F (feed). Pada mesin

bubut, kecepatan tersebut dinyatakan dalam μm/putaran. Penunjukkan

F100 dalam sebuah program bubut berarti 100 μm/putaran dan sama

dengan 0,1 mm/putaran. Menjalankan dalam mm/menit atau mm/putaran

tergantung pada kode G yang aktif, dimana berlaku ketentuan:

a) F dalam hubungannya dengan G94.

Dengan alamat F, asutan diprogram sebagai kecepatan asutan

dalam mm/menit (inchi/menit).

b) F dalam hubungannya dengan G95.

Asutan ditetapkan dalam μm/putaran atau inchi/putaran.

c) F dalam hubungannya G33 dan G85.

Dengan F diprogram kisar ulir dalam mm dan inchi. Saat sakelar

mesin bubut diaktifkan maka G95 otomatis akan dipanggil. Selama

program bekerja, untuk hampir semua mesin CNC kecepatan

asutannya masih mungkin untuk diatur dengan tombol tingkat

asutan (feedrate).


7. Alamat R, P dan D

Pada R dituliskan radius ujung pahat. Jenis pelaksanaan khusus dalam

siklus diprogram dengan parameter P dan D.

8. Alamat O

Alamat O ditetapkan untuk nomor-nomor program NC. Nomor program

ini dipakai sebagai tanda pengenal, misal dari program yang tersimpan

pada kaset dan sebagai tanda awal program.

9. Alamat T

Alamat T (tool) dilengkapi dengan sebuah bilangan untuk memberikan

informasi stasiun piranti yang harus diaktifkan. Pada beberapa cara

pengendalian, nomor piranti diikuti langsung oleh nomor koreksi tool (tool

offset). Dengan kata T, alat potong (posisi revolver pahat) dan data pahat

dipanggil. Misalnya T0101 memiliki arti stasiun piranti yang diaktifkan

adalah stasiun nomor 01 dan data tool yang aktif adalah nomor 01.

10. Alamat L

Dalam kebanyakan cara-cara pengendalian, huruf L (loop) digunakan

untuk membuat sebuah pengulangan. Dengan menempatkan L di

belakangnya, maka kita informasi berapa kali sebuah bagian tertentu dari

program harus diulangi. Alamat L juga dipakai sebagai pencatat posisi

pahat.

11. / (tanda belah) atau blockship

Untuk beberapa hal (percobaan pemotongan, produksi masal) adalah

bermanfaat jika blok-blok dapat dilompati. Blok-blok yang dilompati

ditandai dengan garis miring. Garis miring ini harus ditempatkan setelah

nomor bloknya.

2.2.5.3 Ketentuan Urutan Kata-kata pada Emcotronic TM 02

Selain dari urutan X(U), Z(W) dalam siklus G84, G85, G86, tidak ada

ketentuan mutlak tentang urutan kata. Namun, untuk memperoleh struktur

program yang jelas, diharapkan memperhatikan urutan-urutan berikut ini:

a. Setiap blok dimulai dengan nomor blok.

b. Fungsi G harap diprogram setelah nomor blok.


c. Jika diprogram G02, G03 parameter interpolasi I, K harap diprogram

setelah X (U), Z (W).

d. Jika diprogram siklus, parameter diprogram setelah alamat X (U), Z (W).

e. Kata F (kisar ulir).

f. Kata S (kecepatan putaran sumbu utama, kecepatan potong).

g. Kata T (address alat potong).

h. Kata M (fungsi tambahan).

Beberapa ketentuan tambahan yang berlaku:

1) Beberapa fungsi G dan M dari kelompok yang sama

Jika dua atau lebih fungsi G atau M dari kelompok yang sama dari satu

blok (tak berarti) fungsi yang diprogram terakhir efektif.

2) Kata kata yang sama dalam satu blok

Selain dari kata G dan M, yang berlaku yang dimasukan terakhir.

3) Kata G dan M yang sama dari kelompok yang sama dalam satu blok

Dengan kata G dan M dari kelompok yang sama yang berlaku adalah yang

dimasukkan terakhir.

4) Pemrograman titik desimal

Harga harga X, Z, U, W, Po, P2,1, K harus diprogram dengan titik

desimal, tanpa titik desimal harga-harga akan dianggap sebagai μm (pada

G71) atau 1/10000 inchi (G70) nol didepan dan nol berikutnya harus

diprogram.

2.2.6 Metode Pemrograman Mesin CNC

Untuk dapat mengendalikan mesin CNC, harus dilakukan pemrograman.

Program yang dibuat harus dimasukkan ke mesin. Menurut Hollebrandse (1993),

berdasarkan cara pemuatan program ke mesin, metode pemrograman dibedakan

menjadi pemrograman manual, pemrograman dialog, pemrograman eksternal, dan

pemrograman dengan menggunakan komputer eksternal.

2.2.6.1 Pemrograman Manual

Pemrograman manual adalah metode pemrograman yang langsung

dilakukan pada mesin (online program). Hal ini dimungkinkan, karena pada


mesin telah disediakan fasilitas untuk pemuatan program yaitu dengan

menggunakan tombol-tombol keyboard pada mesin. Dalam metode pemrograman

ini, seorang operator harus mengetik langsung program dengan benar.

Pemrograman dengan metode ini memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan

sebagai berikut:

Tabel 2.7 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman manual.

Kelebihan Kekurangan

1. Cepat, dapat dikerjakan satu orang.

2. Bagi seorang operator, pekerjaan ini

sangat mengasyikan, sehingga akan

mengenali mesin dengan lebih baik

dan pada akhirnya dia akan lebih

faham dan terampil.

3. Penghapusan program lebih

sederhana dan proses kerjanya

menjadi lebih luwes.

4. Bagi pemula, dia dapat mulai

bekerja dengan peraturan-pertauran

organisasi manual.

1. Terbatas untuk program yang

pendek. Hal ini berkaitan dengan

kemampuan dan daya tahan

manusia untuk berdiri di depan

mesin.

2. Selama pengetikan program tidak

mungkin untuk terus berproduksi.

3. Banyak waktu yang dibutuhkan

untuk memeriksa kesalahan-

kesalahan yang terjadi.

4. Diperlukan keahlian yang cukup

tinggi dari operator.

5. Tergantung pada tipe dan jenis

mesin (tidak universal).

Sumber: Hollebrandse, 1993.

2.2.6.2 Pemrograman Dialog

Suatu cara pengendalian lainnya adalah pengendalian dengan

memanfaatkan menu (dialog). Misalnya, setelah memasukkan siklus akan

mendapatkan pertanyaan terhadap alamat-alamat tertentu yang muncul di layar-

gambar. Seorang programmer harus menjawab pertanyaan itu terlebih dulu,

sebelum dapat memulai aturan berikutnya. Dengan demikian, cara pengendalian

ini sangat membantu pemrograman.

Keuntungan pengendalian dengan bantuan dan fasilitas dialog adalah

pengendali mengatur sendiri pemrograman sebuah siklus yang tetap atau setelah


beberapa kode G, maka pada semua alamat yang penting terdapat informasi, lupa

akan sebuah alamat menjadi tidak mungkin tetapi bukan berarti tidak mungkin

melakukan kesalahan-kesalahan.

Sedangkan kekurangan metode ini adalah untuk produk yang sulit, metode

ini juga sering menyulitkan pemakainya.

2.2.6.3 Pemrograman Eksternal

Langkah perbaikan yang dilakukan guna lebih meningkatkan efesiensi

proses produksi, diciptakan alat bantu untuk membuat program. Program yang

dibuat dinyatakan dalam bentuk kode G ISO. Pada awal perkembangannya,

pembuatan program dilakukan dengan menggunakan alat bantu teletip yang

dihubungkan melalui perangkat pelubang (punch), guna membuat pita berlubang

(ponsband). Dengan menggunakan alat khusus (tape reader), pita berlubang

tersebut dipasang dan program termuat pada mesin. Untuk memuatnya ke dalam

mesin digunakan perangkat atau alat bantu berbentuk disket atau melalui interface

seperti RS 232 C. Keuntungan dan kekurangan yang dimiliki oleh metode ini

adalah:

Tabel 2.8 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman eksternal.


1. Program dapat dibuat dalam

lingkungan yang tenang dan tempat

kerja yang murah.

2. Selama penulisan program mesin

dapat terus beroperasi.

3. Sebelum pengujian langsung pada

mesin, program dapat disimulasikan

terlebih dahulu di dulu dalam PC.

4. Cara penyimpanan dan penghapusan

program amat sederhana.

1. Tidak seragam atau universal,

tergantung pada jenis mesin yang

digunakan.

2. Kurang cocok untuk bentuk-

bentuk produk yang kompleks,

karena titik-titik target harus

dihitung.



2.2.6.4 Pemrograman dengan Bantuan Komputer Eksternal

Pemrograman dengan bantuan komputer eksternal, memudahkan

programmer dalam penentuan informasi geometris (titik-titik koordinat target)

dengan bantuan sistem pemrograman yang menggunakan komputer yang

dilengkapi dengan fasilitas CAD (Computer Aided Design) dan CAM (Computer

Aided Manufacturing). CAD digunakan untuk mendesain gambar produk,

sedangkan CAM digunakan untuk membuat program dalam membentuk produk

sesuai dengan gambar. Dengan bantuan CAM ini, kita diberi kesempatan untuk

membuat rancana pengerjaan suatu produk sesuai dengan langkah sebenarnya.

Selain itu, informasi geometris (koordinat-koordinat target) dari gambar produk

dapat diketahui langsung. Keuntungan dan kekurangan yang dimiliki oleh metode

pemrograman ini adalah:

Tabel 2.9 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman dengan bantuan

komputer eksternal.


1. Program input yang digunakan

seragam.

2. Dapat digunakan untuk membuat

program pada kontur benda kerja

yang rumit.

3. Waktu produksi setiap produk dapat

diketahui.

4. Pengalihan data dapat berjalan

melalui komputer.

5. Pembuatan program dapat dilakukan

pada tempat yang tenang dan

memberikan hasil yang lebih baik.

1. Dalam membuat program,

programmer harus terlebih dulu

memiliki pengetahuan tambahan

tentang metode pengerjaan, cara

pemasangan benda kerja, dan

penentuan dan perencanaan harga

produksi.


Berdasarkan metode pengukuran, metode pemrograman dapat dibedakan

menjadi metode pemrograman absolut dan inkremental.

a. Metode pemrograman absolut adalah metode pemrograman yang

menggunakan satu titik acuan tetap. Metode pemrograman absolut ini


terdiri dari dua jenis, yaitu metode pemrograman absolut dengan

penetapan dan metode pemrograman tanpa penetapan. Dalam metode

pemrograman absolut tanpa penetapan, acuan yang digunakan adalah

posisi pahat sebelum digerakkan, sedangkan program absolut dengan

penetapan, titik acuannya menggunakan titik perpotongan antara garis

sumbu dan sisi permukaan bagian luar benda kerja. Pada sistem ini

pemasukan data lintasan pahat selalu dihitung dari titik awal pahat

yaitu X=0 dan Z=0. Metode absolut memiliki keakuratan tinggi,

tetapi akan menimbulkan kesulitan bila membuat benda kerja yang rumit.

b. Metode pemrograman inkrimental (relatif) adalah metode pemrograman

yang tidak menggunakan satu titik acuan, tetapi berubah-ubah. Artinya,

koordinat akhir dari suatu pergerakan digunakan sebagai acuan untuk

pergerakan berikutnya. Pada sistem ini pemasukan data lintasan pahat

selalu dihitung dari titik akhir lintasan pahat sebelumnya, X dan Z

berubah-ubah tergantung posisi akhir dari pahat.

c. Metode pemrograman kombinasi adalah metode pemrograman yang

menggunakan metode absolut dan inkremental sekaligus. Pada beberapa

sistem kendali CNC misalnya Emcotronic metode ini dipakai untuk

parameter pada interpolasi lurus maupun melingkar. Metode pemrograman

ini sangat menguntungkan karena akan mempermudah dan

menyederhanakan pengukuran suatu titik koordinat pada suatu toolpath.

2.2.7 Standar Kode Pemrograman

Pengendalian mesin CNC menggunakan perintah berupa informasi yang

harus diubah menjadi kode-kode yang dapat dimengerti oleh mesin. Pemakaian

kode-kode pada mesin CNC dapat menggunakan berbagai standar pemrograman

yang berlaku, diantaranya, DIN (Deutsches Institut fur Normung) 66025, ISO

(International Organization for Standardization) 6983. Standar DIN 66025

umumnya dipakai oleh mesin CNC buatan eropa misalnya Emco, sedangkan

standar ISO 6983 umumnya dipakai oleh mesin CNC buatan Jepang misalnya

Fanuc.


2.2.7.1 Standar DIN 66025

Standar DIN (Deutsches Institut fur Normung) merupakan standar industri

yang dibuat Jerman dan banyak dipakai oleh negara-negara di eropa. Salah satu

mesin CNC yang menggunakan standar ini adalah mesin buatan Emco yang

berasal dari Austria. Standar DIN yang mengatur tentang kode pemrograman

mesin CNC termuat dalam standar DIN 66025. Standar tersebut mencakup

standar untuk pemrograman mesin CNC milling dan turning. Dalam hal ini yang

akan dibahas adalah standar untuk turning. Standar pemrograman CNC dibagi

menjadi tiga bagian yaitu standar untuk huruf alamat (address), fungsi G dan

fungsi M. Di bawah ini akan diberikan ringkasan dari masing-masing bagian

tersebut.

Tabel 2.10 Standar DIN 66025 untuk huruf alamat (address).

Tanda Arti Tanda Arti

A Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu X.

N Nomor blok.

B Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu Y.

O (Tidak terpakai).

C Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu Z.

P Gerakan ketiga sejajar sumbu X

atau parameter untuk

kompensasi alat potong.

D Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu lain

atau asutan ketiga.

Q Gerakan ketiga sejajar sumbu Y

atau parameter untuk


E Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu lain

atau asutan ke dua.

R Gerakan ketiga sejajar sumbu Z

atau gerakan cepat dalam arah

sumbu Z, atau parameter untuk


F Asutan. S Putaran sumbu utama.

G Fungsi jalan. T Alat potong.

H (Tersedia bebas). U Gerakan kedua sejajar sumbu X.

I Parameter interpolasi atau

kisar ulir sejajar sumbu X.

V Gerakan kedua paralel sumbu Y.


J Parameter interpolasi atau

kisar ulir sejajar sumbu Y.

W Gerakan kedua paralel sumbu Z.

K Parameter interpolasi atau

kisar ulir sejajar sumbu Z.

X Gerakan dalam arah sumbu X.

L (Tersedia bebas). Y Gerakan dalam arah sumbu Y.

M Fungsi tambahan. Z Gerakan dalam arah sumbu Z.

Sumber: Emco, 1990. (Kutipan dari DIN 66025, lembaran 1, edisi 2.72)

Tabel 2.11 Standar DIN 66025 untuk fungsi G.

Fungsi Arti Fungsi Arti

G00 Pengaturan posisi dengan

gerakan cepat.

G41-

G52

Penggeseran alat potong.

G01 Interpolasi linear. G53 Pembatalan penggeseran.

G02 Interpolasi melingkar dalam

arah jarum jam.

G54-

G59

Penggeseran.

G03 Interpolasi melingkar dalam

lawan arah jarum jam.

H60 Berhenti tepat, tingkat 1

(halus).

G04 Waktu tinggal diam. H61 Berhenti tepat, tingkat 2

(menengah).

G06 Interpolasi parabola. H62 Berhenti cepat (kasar).

G08 Penambahan kecepatan. G63 Penguliran dengan tap.

G09 Pengurangan kecepatan. G80 Pembatalan siklus siklus

pengerjaan.

G17 Pemilihan bidang XY. G81-

G89

Siklus-siklus pengerjaan.

G18 Pemilihan bidan XZ. G90 Penetapan ukuran absolut.

G19 Pemilihan bidan YZ. G91 Penetapan ukuran inkremental.

G25-

G29

Dapat dipakai bebas

senantiasa.

G92 Penggeseran titik referensi

terprogram.

G33 Pemotongan ulir, kisar

konstan.

G93 Penguncian asutan banding

waktu timbel balik.


G34 Pemotongan ulir,

penambahan kisar konstan.

G94 Penetapan langsung asutan

dalam mm/men.

G35 Pemotongan ulir,

pengurangan kisar konstan.

G95 Penetapan langsung asutan

dalam mm/put.

G36-

G39

Dapat dipakai bebas

senatiasa.

G96 Kecepatan potong.

G40 Pembatalan penggeseran

alat potong.

G97 Penetapan G98: jumlah putaran

langsung.

Sumber: Emco, 1990. (Kutipan dari DIN 66025, lembaran 1, edisi mei 1972).

Tabel 2.12 Standar DIN 66025 untuk fungsi M.


M00 Berhenti terprogram. M15 Gerakan kearah plus.

M01 Berhenti altenatif. M16 Gerakan kearah minus.

M02 Akhir program. M19 Sumbu utama berhenti dalam

kedudukan akhir tertentu.

M03 Putaran sumbu utama searah

jarum jam.

M30 Pita berlubang berakhir.

M04 Putaran sumbu utama

berlawanan arah jarum jam.

M31 Pembatalan penguncian.

M05 Sumbu utama berhenti. M36-

M37

Jenjang asutan.

M06 Penggantian pahat. M38-

M39

Jenjang putaran sumbu utama.

M07 Pendingin 1. hidup. M40-

M45

Pengaturan roda gigi transmisi.

M08 Pendingin 2. hidup. M50 Pendingin 3 hidup.

M09 Pendingin mati. M51 Pendingn 4 hidup.

M10 Mencekam. M55-

M56

Penggeseran pahat.

M11 Membuka. M60 Penggantian benda kerja.


M13 Spindel berputar searah jarum

jam dan pendingin hidup.

M61-

M62

Penggeseran benda kerja.

M14 Spindel berputar berlawanan

jarum jam dan pendingin

hidup.

M71-

M72

Penggeseran putar bendakerja.

Sumber: Emco, 1990. (Kutipan dari DIN 66025, lembaran 2, edisi mei 1972).

2.2.7.2 Standar ISO 6983

Standar ISO (International Organization for Standardization) merupakan

standar industri yang dibuat oleh organisasi standarisasi internasional dan standar

industri yang paling banyak dipakai oleh negara-negara di dunia. Salah satu mesin

CNC yang menggunakan standar tersebut adalah mesin buatan Fanuc yang berasal

dari Jepang. Standar ISO yang mengatur tentang kode pemrograman mesin CNC

termuat dalam standar ISO 6983. Pada dasarnya, standar DIN 66025 dan ISO

6983 merupakan standar yang hampir sama, hanya ada beberapa fungsi G dan M

yang berbeda. Standar tersebut mencakup standar untuk pemrograman mesin

CNC milling dan turning. Dalam hal ini yang akan dibahas adalah standar untuk

turning. Standar pemrograman CNC dibagi menjadi tiga bagian utama yaitu

standar untuk huruf alamat (address), fungsi G dan fungsi M. Di bawah ini akan

diberikan ringkasan dari masing-masing bagian tersebut.

Tabel 2.13 Standar ISO 6983 untuk huruf alamat (address).

Tanda Arti Tanda Arti

A Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu X.

N Nomor blok.

B Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu Y.

O Nama program.

C Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu Z.

P Parameter siklus.

D Kompensasi diameter alat

potong.

Q Kenaikan jumlah langkah dalam

siklus.

E Asutan presisi untuk

penguliran.

R Parameter pada siklus atau



F Asutan. S Putaran sumbu utama.

G Fungsi jalan. T Alat potong.

H Koreksi panjang tool. U Gerakan kedua sejajar sumbu X.

I Parameter interpolasi atau

kisar ulir sejajar sumbu X.

V Gerakan kedua sejajar sumbu Y.

J Parameter interpolasi atau

kisar ulir sejajar sumbu Y.

W Gerakan kedua sejajar sumbu Z.

K Parameter interpolasi atau

kisar ulir sejajar sumbu Z.

X Gerakan dalam arah sumbu X.

L Pengulangan siklus tetap. Y Gerakan dalam arah sumbu Y.

M Fungsi tambahan. Z Gerakan dalam arah sumbu Z.

Sumber: www.wikipedia.com

Tabel 2.14 Standar ISO 6983 untuk fungsi G.


G00 Pengaturan posisi dengan

gerakan cepat.

G52 Pengaturan koordinat lokal.

G01 Interpolasi linear. G53 Pengaturan koordinat mesin.

G02 Interpolasi melingkar searah

jarum jam.

G54-

G59

Penggeseran titik referensi

terprogram.

G03 Interpolasi melingkar


G61 Mode berhenti tepat.

G04 Waktu tinggal diam. G62 Mode sudut otomatis.

G09 Cek berhenti tepat. G64 Mode pemotongan.

G10 Input data terprogram. G65 Pemanggilan makro biasa.

G11 Mode pengaturan data batal. G66 Pemanggilan modal makro.

G20 Data masukan dalam inchi G67 Pembatalan modal makro.

G21 Data masukan dalam mm. G68 Bayangan cermin turret ganda.

G22 Cek langkah tersimpan ON G69 cermin turret ganda.

G23 Cek langkah tersimpan OFF G70 Siklus finishing.

G25 Deteksi fluktuasi putaran

spindel aktif

G71 Siklus roughing – sumbu Z.


G26 Deteksi fluktuasi putaran

spindel non aktif

G72 Siklus roughing – sumbu X.

G27 Cek posisi nol mesin G73 Siklus pengulangan pola.

G28 Kembali ke titik referensi 1. G74 Siklus pengeboran.

G29 Kembali dari titik referensi G75 Siklus pengaluran.

G30 Kembali ke titik referensi 2. G76 Siklus penguliran.

G31 Fungsi lompat. G90 Siklus pemotongan A.

G32 Penguliran, kisar konstan. G92 Siklus pemotongan ulir.

G35 Penguliran melingkar searah

jarum jam.

G94 Siklus pemotongan B.

G36 Penguliran melingkar


G96 Mode kecepatan pemotongan

konstan.

G40 Pembatalan koreksi alat

potong

G97 Mode kecepatan spindel

konstan.

G41 Penguliran dengan tap. G98 Asutan per menit.

G42 Siklus pengerjaan batal. G99 Asutan per putaran.

G50 Posisi alat potong.

Sumber: Smid, 2003.

Tabel 2.15 Standar ISO 6983 untuk fungsi M.


M00 Berhenti terprogram. M12 Quill kepala lepas masuk.

M01 Berhenti altenatif. M13 Quill kepala lepas keluar.

M02 Akhir program. M17 Indeksi pahat maju.

M03 Putaran sumbu utama searah

jarum jam.

M18 Indeksi pahat mundur.

M04 Putaran sumbu utama


M19 Sumbu utama berhenti dalam

kedudukan akhir tertentu.

M05 Sumbu utama berhenti. M30 Akhir program.

M06 Penggantian pahat. M41-

M44

Pengaturan roda gigi transmisi.


M07 Pendingin 1. hidup. M48 Pembatalan pengaturan asutan

tidak aktif.

M08 Pendingin 2. hidup. M49 Pembatalan pengaturan asutan

aktif.

M09 Pendingin mati. M98 Pemanggilan subprogram.

M10 Mencekam. M99 Akhir subprogram.

M11 Membuka.

Sumber: Smid, 2003.

2.3 AutoCAD 2004

AutoCAD berasal dari kata Automatic Computer Aided Design, yang artinya

AutoCAD merupakan suatu program komputer sebagai alat bantu dalam proses

desain atau perancangan (Wahana Komputer, 2002). AutoCAD 2004

merupakan pengembangan beberapa fasilitas menggambar dari AutoCAD versi-

versi sebelumnya.

Tampilan AutoCAD 2004 seperti terlihat pada gambar dibawah.

Gambar 2.9 Tampilan AutoCAD 2004

AutoCAD 2004 dilengkapi beberapa fasilitas dan kemampuan baru yang

sebagian besar merupakan pengembangan fasilitas-fasilitas yang terdapat pada

versi-versi sebelumnya. Fasilitas dan kemampuan baru tersebut antara lain:

1. Penambahan tombol-tombol perintan dan subperintah baru pada toolbar dan

menu pull down.


2. Penggunaan tampilan kotak dialog pada beberapa perintah yang

sebelumnya menggunakan masukan melalui command line.

3. Pembaharuan cara penggunaan beberapa fasilitas penggambaran,

seperti dimensi, teks dan blok.

Adanya tambahan fasilitas dari versi-versi sebelumnya diharapkan

AutoCAD 2004 ini menjadi salah satu program komputer untuk desain dan

perancangan yang baik. AutoCAD 2004 menghasilkan file dengan format data dwg

dan dxf.

2.4 Mastercam X

Mastercam X merupakan perangkat lunak komputer yang berisi

software CAM yaitu perangkat lunak yang dapat digunakan untuk merancang

proses pembubutan. Software Mastercam X dapat digunakan untuk merancang

proses pemesinan misalnya proses freis dan bubut juga memilki kemampuan

sebagai program simulasi proses pemesinan menggunakan mesin CNC.

Mastercam X dapat digunakan untuk menggambar mendesain benda kerja, selain

itu software Mastercam X juga bisa digunakan untuk mengimpor atau mengambil

file dari program lain yang memiliki tipe file yang sama dengan dengan tipe file

yang kompatibel dengan software Mastercam X.

Software Mastercam X dapat menghasilkan file desain suatu benda kerja

dengan format data mcx. Software Mastercam X juga dapat membaca file yang

dihasilkan software lain diantaranya Solidworks (*.sldprt), Autodesk (*.ipt), Catia

(*.catpart), AutoCAD (*.dwg dan *.dxf), sehingga semua file yang memiliki tipe

file diatas bisa ditransfer ke sofware Mastercam X.

Mastercam X dilengkapi fasilitas simulasi yang berguna untuk

menampilkan simulasim proses pemesinan yang telah dirancang, sedang untuk

pembuatan benda kerja pada mesin CNC, software Mastercam X dilengkapi

fasilitas post processing yang memiliki fungsi merubah desain gambar (grafis)

menjadi bahasa numerik yang bisa dimengerti oleh mesin CNC. Sehingga dengan

adanya fasilitas ini hasil desain gambar dari software Mastercam X atau dari

software lain dapat diproses untuk diubah menjadi kode G untuk dieksekusi ke

mesin CNC.


Adapun keunggulan software Mastercam X ini antara lain:

1. Hasil program CNC dapat disimulasikan terlebih dahulu, bila ada

kesalahan atau error program dapat dikoreksi agar bisa dieksekusi untuk

menghindari kerusakan pada mesin CNC jika telah dieksekusi.

2. Simulasi pembuatan benda kerja dapat dilihat langsung hasilnya, dapat

dilihat dalam tampilan 2 dimensi maupun 3 dimensi.

3. Dapat dilakukan transfer file dengan software lain yang memiliki format

data yang sama, sehingga mempermudah membuat program kode G.

4. Hasil program kode G dari software ini dapat disimpan menggunakan

media penyimpanan data elektronik misalnya hard disk ataupun flash disk.

5. Hasil program kode G dari software ini dapat langsung digunakan pada

mesin CNC yang kompatibel atau melakukan konversi untuk mesin CNC

tertentu yang menggunakan standar pemrograman yang berbeda.

Tampilan dan elemen interface Mastercam X dapat dilihat pada

gambar berikut:

Gambar 2.10 Tampilan dan elemen interface Mastercam X

(Sumber: CNC Software, 2005)


catia computer aided manufacture

Documents

Transcript of catia computer aided manufacture