NASKAH PUBLIKASI

ANALISA SUMBU Z PADA PROSES KALIBRASI DAN PERGERAKAN

MESIN CNC ROUTER

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata I

Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh :

Feriagam Nayorama W.K

D200100117

PROGRAM SUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

i

ii

iii

1

ANALISA SUMBU Z PADA PROSES KALIBRASI DAN PERGERAKAN MESIN CNC ROUTER

Feriagam Nayorama, Bambang Waluyo, Joko Sedyono

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura

Email : feriagam_nwk@yahoo.com

ABSTRAKSI

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kalibrasi sumbu z pada mesin cnc router dan untuk

mengetahu akurasi pergerakan pemakanan terhadap benda kerja sebelum dan sesudah dikalibrasi pada

mesin cnc router.

Pada proses penelitian menggunakan akrilik dilakukan tiga bentuk benda kerja. setelah itu

dilakukan proses kalibrasi pada mesin cnc router dan dilakuan kedalaman pemakanan sumbu z untuk

menemukan tingkat akurasi pada mesin cnc router.

Hasil penelitian pada percobaan mesin cnc router, sebelum dikalibrasi didapat hasil data standar

deviasi 4 persegi sama sisi terkecil 0,0856 mm dan terbesar 0,3897 mm pada lingkaran 0,0547 mm dan

0,2937 mm dan persegi panjang terkecil 0,0714 mm dan terbesar 0,5740 mm. dan sesudah dikalibrasi

didapat data standar deviasi pada 4 persegi sama sisi terkecil 0,0648 mm dan terbesar 0,0141 mm pada

lingkaran 0,0223 mm dan 0,0223 mm dan pada persegi panjang terkecil 0,0387 mm dan terbesar 0,0173 mm.

tingkat keakurasian didapat dilihat dari table sebelum kalibrasi dan sesudah kalibrasi dan disimpulkan

bahwa hasil kalibrasi lebih baik dari hasil sebelum kalibrasi.

Kata kunci: Sumbu Z, CNC Router, Kalibrasi, CAD/CAM

ABSTRACTION

The aim of this research is to know the calibration of Z axis in cnc router machine and to know the

acuratio of declension movement to the work thing before and after being calibrated in cnc router mechine.

The research prosess used acrylic which is done in three work thing. After that the calibration

process is done in cnc router machine and did in the depth declension of Z axis to find the accuration level in

cnc router machine.

The result of cnc router machine experiment, before calibration is obtained the standar data of

standar deviation of the smallest 4 equilateral square is 0,0856 mm and the biggest is 0,0547 mm and 0,2937

mm and the smallest rectangle is 0,0714 mm and the biggest is 0,5740 mm and after being calibrated the data

of standard deviation of the smallest 4 equilateral square is 0,0648 mm and the biggest is 0,0141 mm in the

circle 0,0223 mm and 0,0223 mm and the smallest rectangle is 0,0387 mm and the biggest 0,0173 mm. the

accuration level can be seen from the table before calibrated and after calibrated and it can be concluded

that the result of calibration is better than the result before calibrated.

Keywords: Z-axis, CNC Router, Calibration, CAD / CAM

2

1. PENDAHULUAN

Kemajuan sains dan teknologi pada saat ini sudah sedemikian maju, namun

sebagian komponen mesin yang kita perlukan sebagian besar masih impor, Penggunaan

mesin perkakas CNC merupakan upaya untuk memenuhi tuntutan konsumen yang

semakin tinggi, baik dari segi kualitas maupun kuantitas. Era industrialisasi ini telah

meningkatkan kebutuhan dan penggunaan mesin perkakas CNC seiring dengan

permintaan produk-produk komponen mesin yang presisi.

Mesin perkakas CNC dapat memproduksi dan memperbaiki komponen mesin

dengan kualitas yang tergantung pada beberapa faktor, antara lain: kualitas geometri

mesin perkakas CNC, kualitas alat potong, dan keahlian operator atau programmer. Pada

proses produksi komponen mesin yang presisi memerlukan tenaga operator programmer

mesin CNC yang mahir harus terlebih dahulu menentukan titik koordinat pada desain

komponen mesin yang akan dibuat. Padahal untuk benda kerja yang berbentuk lekukan

atau kontur oleh seorang programmer harus menentukan titik koordinat pada setiap

pertemuan kontur, Mesin perkakas CNC baik Production Unit (PU) maupun Traning

Unit (TU) penggunaannya semakin meningkat terutama untuk membuat komponen

mesin yang berpresisi tinggi maupun untuk keperluan pendidikan.

Tujuan dari penelitian ini adalah :

untuk mengetahui kalibrasi sumbu z pada mesin CNC router.

untuk mengetahui akurasi pemakana sumbu z tehadap benda kerja pada

mesin CNC router sebelum dan sesudah dikalibrasi..

2. TINJAUAN PUSTAKA

Elvys, (2015) Menyatakan untuk memenuhi kebutuhan mesin perkakas CNC bagi

workshop industri kecil dan atau sebagai media pembelajaran pada institusi pendidikan,

maka dikembangkan prototype mesin CNC milling 3-axis yang berukuran kecil (mini)

dengan menggunakan sistim kontrol terbuka open loop control sistim. Sistim kontrol

seperti ini mudah dipengaruhi oleh gangguan dari luar seperti backlash, gaya potong,

defleksi getaran dll), sehingga dapat mempengaruhi ketelitian gerakan meja mesin.

3

Penelitian ini bertujuan mengembangkan metode kompensasi (compensation)

perintah terhadap motor stepper sebagai motor penggerak, untuk meningkatkan

ketelitian gerakan mesin. Ketidaktelitian gerakan mesin CNC Milling dalam proses

pemotongan disebabkan oleh kombinasi beberapa sumber kesalahan (error) yang

dimensinya hanya dapat diketahui setelah proses pemesinan dilakukan.

Dalam penelitian ini pengujian proses pemesinan pada benda kerja aluminium

dilakukan dengan beberapa variasi kondisi pemotongan yaitu kedalaman potong, lebar

pemotongan dan kecepatan pemakanan, untuk mengidentifikasi dan memodelkan pola

penyimpangan dimensi hasil pengerjaan. Data pemodelan tersebut digunakan sebagai

acuan untuk memberikan kompensasi perintah bagi proses pemesinan berikutnya.

Proses kalibrasi gerakan pada masing-masing fungsi kode pemrograman (G code)

G01 (X), 3 (Z) diperlukan untuk meningkatkan ketelitian dan ketepatan mesin CNC

Trainer terhadap dimensi dari hasil pemotongan benda kerja, berdasarkan kalibrasi dari

hasil-hasil pengujian yang dilakukan dengan mengikuti standar pengujian karateristik

mesin perkakas menunjukkan adanya penyimpangan sebesar 0,01mm lebih kecil jika

dibandingkan dengan nilai acuan nya, (Amala, 2013)

Teknologi CNC adalah kunci dari teknologi peralatan mesin, yang merupakan dasar

dari industri satuan komputerisasi mesin CNC dioperasikan oleh controller yang

masing–masing memiliki modul sofware dikenal sebagai penerjemah untuk menggambil

data dari sistem CAM kode yang dihasilkan dan mengkonversi ke controller perintah

gerak. Namun dengan perkembangan teknologi control numeric sistem CNC yang ada

terbatas dengan penerjermah untuk mengatasi masalah ini. Modul konseptual sistem

perangkat lunak baru disajikan. Sintem ini dikembangkan mampu mengiter

presentasikan ISO 14649 dan 6983 kode ini menafsirkan posisi alat spinndle dan data

penerjemah kemesin CNC pada waktu yang berarti juga mampu menghasilkan output

dalam teks sesuai struktur file yang ditetap kan pengguna (Yosofa, 2015).

4

3. METODOLOGI PENELITIAN

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Persiapan Alat dan Bahan

Proses pembuatan alat

Pengecekan dan pengukuran alat

Pembuatan produk

Koneksi alat dengan Software

Setting Kalibrasi

Pengakuratan

Akurat

Pengambilan data mesin CNC

Analisa data mesin

Kesimpulan

TIDAK

YA

Selesai

Mulai

5

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Setelah dilakukan proses kalibrasi didapatkan Hasil kedalaman pemakanan antara

sebelum dan sesudah kalibrasi untuk mengetahui berapa besar pengaruh dari hasil proses

kalibrasi dapat dilihat menggunakan grafik sebagai berikut:

Gambar 1. Grafik data hasil kedalaman pemakanan 4 persegi sama sisi

Gambar 2. Grafik data hasil kedalaman pemakanan lingkaran

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

A B C D

Sebelum kalibrasi

Sesudah kalibrasi

Hasil kedalaman pemakanan4 persegi sama sisi (mm)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

E F

Sebelum kalibrasi

Sesudah kalibrasi

Hasil kedalamanpemakanan lingkaran (mm)

6

Gambar 3. Grafik data hasil kedalaman pemakanan persegi panjang

Gambar 4. Benda kerja bentuk penampang 4 persegi sama sisi

Gambar 5. Benda kerja bentuk penampang lingkaran

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

G H I J

Sebelum kalibrasi

Sesudah kalibrasi

Hasil kedalaman pemakananpersegi panjang (mm)

7

Gambar 6. Benda kerja bentuk penampang persegi panjang

5. KESIMPULAN

Bedasarkan penelitian pada proses kalibrasi sumbu z didapat kesimpulan sebagai

berikut:

Pada percobaan mesin CNC ROUTER, sebelum dikalibrasi didapat hasil data standar

deviasi 4 persegi sama sisi terkecil 0,0856 mm dan terbesar 0,3897 mm pada lingkaran

0,0547 mm dan 0,2937 mm dan persegi panjang terkecil 0,0714 mm dan terbesar 0,5740

mm. dan sesudah dikalibrasi didapat data standar deviasi pada 4 persegi sama sisi

terkecil 0,0648 mm dan terbesar 0,0141 mm pada lingkaran 0,0223 mm dan 0,0223 mm

dan pada persegi panjang terkecil 0,0387 mm dan terbesar 0,0173 mm.

Tingkat keakurasian didapat dilihat dari table sebelum kalibrasi dan sesudah kalibrasi

dan disimpulkan bahwa hasil kalibrasi lebih baik dari hasil sebelum kalibrasi.

8

6. DAFTAR PUSTAKA

Amala, M.,2014,”Pengembangan Perangkat Lunak Sistem Operasi Mesin Milling Cnc

Trainer”,http://Ejournal-S1.Undip.Ac.Id

Elvys, E.Y.,2015, ”Peningkatan Keakurasian Gerakan Pada Protoype Mesin Cnc

Milling 3-Axis”,Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin, Banjarmasin

Kalimantan Selatan.

Holman, J.P.,1985 “Metode Pengukuran Teknik”, Ir.E.Jasfi.Msc, Erlangga, Jakarta ,

Saputra, D.,2011,”Pengaruh Pemrograman Manual Dan Intregasi Catia Pada Mesin

Cnc Emco Tu-3aterhadap Akurasi Dimensi Hasil Permesinan”,Tugas Akhir S-1,

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta,Surakarta.

Wahyu, A.N.,2015,”Rancang bangun mesin pc basec CNC Milling tiga sumbu (sistem

kontroler dan analisa torsi motor stepper)”,Tugas Akhir D-3, Teknik Mesin

Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Yusoa, Y.,2015, New Interpretation Module For Open Architecture Control Based Cnc

System. Parit Raja:University Tun Huseein Onn Malaysia