LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM

PROSES PRODUKSI II

MESIN CNC (Computer Numerically Controlled)

Oleh:

YULLI HANDOKONIM : 1307113261

LABORATORIUM CAD, CAM, DAN CNCPROGRAM STUDI TEKNIK MESIN S1FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS RIAU2015

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan proses produksi II mengenai CNC (Computer Numerically Controlled) ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dosen pengampu Proses Produksi II Teknik Mesin Universitas Riau, yaitu Bapak Yohanes ST, MT yang telah memberikan pembelajaran arahan dan bimbingan kepada penulis.Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada para asisten dosen yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan laporan ini dengan baik.Tujuan dan maksud laporan ini adalah sebagai bukti mengikuti praktikum CNC di Laboratorium Teknologi Produksi Teknik Mesin Universitas Riau. Laporan mesin CNC ini terdiri atas latar teori dasar, bahasa pemograman, kode-kode yang sering digunakan, dan hasil dari praktikum CNC. Penulis juga menyadari didalam penulisan laporan ini tidak terlepas dari kesalahan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna kesempurnaan laporan ini kedepannya.

Pekanbaru, Mei 2015

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR iDAFTAR ISI iiDAFTAR GAMBAR ivDAFTAR TABEL vBAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang 11.2 Tujuan 21.3 Manfaat 21.4 Sistematika Penulisan 2BAB II TEORI DASAR2.1 Sejarah Perkembangan CNC 42.2 Definisi Mesin CNC (Computer Numerically Controlled) 52.3 Bagian-Bagian Mesin CNC 8 2.3.1 Bagian Mekanik 8 2.3.2 Bagian Pengendali 142.4 Prinsip Kerja Mesin CNC 14 2.4.1 Mesin CNC Turning 15 2.4.2 Mesin CNC Milling 162.5 Cara Mengoperasikan Mesin CNC 192.6 Kode Standar 222.7 Macam-Macam Mata Pahat CNC 232.8 Perhitungan pada Proses CNC 26BAB III ALAT DAN BAHAN3.1 Alat 263.2 Bahan 28BAB IV PROSEDUR KERJA4.1 Prosedur Umum 304.2 Prosedur Kerja Bubut (Turning) 304.3 Prosedur Keja Freis (Milling) 32BAB V PEMBAHASAN5.1 Turning 335.2 Milling 42BAB VI PENUTUP6.1 Kesimpulan 496.2 Saran 49DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Mesin CNC 8Gambar 2.2Motor Utama 8Gambar 2.3Eretan 9 Gambar 2.4Step Motor 9Gambar 2.5Revolver 10Gambar 2.6Toolturret 11Gambar 2.7Cekam 11Gambar 2.8Meja Mesin 12Gambar 2.9Kepala Lepas 12 Gambar 2.10Bagian Pengendali 13Gambar 2.11Sumbu pada Turning 14Gambar 2.12Sistem Absolut 15 Gambar 2.13 Sistem Inkremental 16Gambar 2.14 Jenis-Jenis Pahat 20Gambar 2.15 Pahat Ulir 21Gambar 2.16 Pahat Rata Kiri 22Gambar 2.17 Pahat Rata Kanan 23Gambar 2.18 Pahat Bor 26Gambar 3.1Komputer 27Gambar 3.2Milimeter Blok 28Gambar 4.1 Jenis Pengerjaan (Turning) 29Gambar 4.2 Detail Setting29Gambar 4.3 Lethe Options30Gambar 4.4 Pengerjaan Milling31Gambar 4.5 Detail Setting31Gambar 4.6 Milling Options33Gambar 5.1 Hasil CNC Jobsheet 133Gambar 5.2 Gambar Kerja Jobsheet 134Gambar 5.3 Hasil CNC Jobsheet 235Gambar 5.4 Rouging Benda Kerja Jobsheet 236Gambar 5.5 Fillet pada Jobsheet236Gambar 5.6 Pembuatan Alur36Gambar 5.7 Hasil CNC Jobsheet 337Gambar 5.8 Rouging Benda Kerja Jobsheet 338Gambar 5.9 Fillet Jobsheet 338Gambar 5.10 Hasil CNC Jobsheet 439Gambar 5.11 Rouging Benda Kerja Jobsheet 440Gambar 5.12 Fillet Jobsheet 441Gambar 5.13 Pembuatan Alur41Gambar 5.14 CNC Jobsheet 1 Milling41Gambar 5.15 Gambar Benda Kerja Jobsheet 143Gambar 5.16 Hasil CNC Jobsheet 2 Milling43Gambar 5.17 Benda Kerja Jobsheet 248DAFTAR TABELTabel 2.1 Kode Standar Mesin CNC 16Tabel 2.2 Kode G Mesin CNC 17Tabel 2.3 Kode M Mesin CNC 18Tabel 2.4 Kode Tanda Alarm pada Mesin CNC.. 18

27

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangZaman sekarang ini ilmu pengetahuan dan teknologi telah berkembang dengan pesat.Kemajuan ini juga merambah dunia industri manufaktur.Sebagai contoh dari kemajuan tersebut, mesin produksi atau mesin perkakas sudah banyak menggunakan teknologi tinggi seperti mesin bor dan mesin gergaji.Kemajuan di bidang teknologi pengolahan data dan informasi yang sangat pesat salah satunya adalah komputer.Hal tersebut dapat dilihat dari penggunaan komputer ke dalam mesin-mesin perkakas seperti mesin freis, mesin bubut, mesin gerinda dan mesin lainnya.Hasil dari penggabungan teknologi komputer dan teknologi mekanik ini sering disebut dengan mesin CNC (Computer NumericalControl).Contoh mesin CNC yang sekarang ini mudah ditemukan dan sering digunakan adalah mesin bubut CNC dan mesin frais.Mesin bubut CNC dan mesin frais adalah mesin yang dikendalikan oleh sistem kontrol yang disebut dengan kontrol numeric terkomputerisai (CNC).Mesin bubut digunakan untuk memotong logam yang berbentuk silindris.Mesin frais digunakan untuk memotong logam yang berbentuk prisma tegak persegi. Benda kerja yang biasa dibuat pada mesin bubut CNC adalah poros bertingkat biasa maupun yang memiliki alur atau ulir, misalnya poros roda depan vespa. Benda kerja yang dibuat pada mesin frais CNC adalah ulir, alur dan prisma tegak bertingkat. Adapun beberapa keuntungan penggunaan mesin perkakas CNC yaitu: produktivitas tinggi, ketelitian pengerjaan tinggi, kualitas produk yang seragam dan dapat digabung dengan perangkat lunak tambahan misalnya software CAD/CAM sehingga pemakaian mesin CNC akan lebih efektif, waktu produksi lebih singkat, kapasitas produksi lebih tinggi, biaya pembuatan produk lebih rendah.Zaman sekarang ini penggunaan mesin CNC hampir terdapat di segala bidang.Dari bidang pendidikan dan riset yang mempergunakan alat-alat demikian dihasilkan berbagai hasil penelitian yang bermanfaat yang tidak terasa sudah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari masyarakat banyak.1.2 TujuanTujuan dari pelaksanaan praktikum ini adalah sebagai berikut:1. Diharapkan penulis dapat mengetahui apa itu CNC2. Penulis dapat mengetahui prinsip kerja pada mesin CNC.3. Penulis dapat mengetahui pengerjaan proses produksi khususnya pada simulasi program mesin CNC.4. Penulis dapat membanding antara teori di kelas dengan pratikum yang dilaksanakan.

1.3 ManfaatManfaat dari diadakannya pelaksanaan praktikum CNC adalah sebagai berikut:1. Penulismengetahui CNC dengan baik dan benar2. Penulis dapat mengetahui kode G dan M yang digunakan pada saat simulasi CNC 3. Penulis dapat membuat berbagai bentuk produk dengan CNC simulator.4. Penulis memperoleh skill dalam penggunaan CNC simulator.

1.4 Sistematika PenulisanDalam penulisan laporan ini sistimatika penulisan adalah sebagai berikut:BAB I Pendahuluan Bab ini terdiri dari latar belakang, tujuan, manfaat dan sistematika penulisan.BAB II Teori DasarBab ini berisikan tentang definisi umum, pengertian mesin CNC, uraian jenis-jenis mesin CNC, cara penggunaan mesin CNC, kode standar mesin CNC.BAB III Alat dan BahanBab ini berisikan alat-alat (bahan) yang dibutuhkan untuk melakukan praktikum Proses Produksi II (CNC simulator).BAB IV Prosedur KerjaBab ini berisikan mengenai langkah-langkah kerja yang dilaksanakan untuk praktikum CNC.BAB V PembahasanBab ini berisikan tentanghasil praktikum dari program mesin CNC BAB VI Kesimpulan dan saranBab ini berisikan mengenai kesimpulan yang dapat diambil setelah melakukan praktikum proses produksi II serta beberapa saran yang dapat diberikan untuk kesempurnaan untuk melakukan praktikum berikutnya.

BAB IITEORI DASAR2.1 Sejarah Perkembangan CNCSejalan dengan berkembangnya kebutuhan akan berbagai produk industri yang beragam dengan tingkat kesulitan yang bervariasi, maka telah dikembangkan berbagai variasi dari mesin CNC. Hal ini dimaksud untuk memenuhi kebutuhan jenis pekerjaan dengan tingkat kesulitan yang tinggi.Berikut ini tahapan perkembangan dan berbagai variasi mesin CNC. Era 1960-an mulai dipelajari oleh U.S. Airforce untuk merancang komponen pesawat terbang.Kemampuan ini dapat menghemat biaya untuk pemesinan presisi berbentuk contour. Pada 1947, Parson mengemukakan ide pembuatan kurva data 3-axis secara otomatis dan menggunakan data untuk mengkontrol mesin. Parson menggunakan punched card untuk mengontrol posisi mesin. Pada 1949,Parson dan U.S. Airforce menciptakan prototipe programmable milling machine. Pada 1952, awal mulanya ditampilkan mesin milling NC three-axis Cincinnati HydroMesin otomatis dengan elektronik program pertama kali sukses dibuat oleh proyek gabungan antara Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan US Air Force pada pertengahan tahun 1950. Mesin itu adalah 3 axis milling mesin yang dikontrol oleh satu ruangan penuh perangkat Tabung Vakum Elektronik. Meskipun mesin ini tidak handal, namun mesin ini merupakan satu langkah ke arah mesin modern. Kontroler tersebut dinamakan Numerical Control, atau NCThe Electronics Industry Association (EIA) mendefinisikan NC sebagai "Sebuah sistem dimana gerakan-gerakan mesin di kontrol dengan cara memasukkan langsung data numerik di beberapa titik "Disebut kontrol numerik (NC = Numerical Control) karena pemrograman yang digunakan menggunakan kode alfanumerik (terdiri dari alfabet/huruf dan numerik/bilangan) yang digunakan untuk menuliskan instruksi-instruksi beserta posisi relatif tool dengan benda kerjanya. Mesin NC dikontrol secara elektronis, tanpa menggunakan komputerDisebut Mesin Bubut CNC, singkatan dari Computer Numerical Control, adalah perangkat yang mampu menjadikan suatu mesin perkakas ataupun mesin produksi lainnya dapat beroperasi secara otomatis dengan memanfaatkan komputer sebagai pengendali gerakan. Pada tahun 1960 an, Mesin Bubut CNC sudah tersedia dengan masih menggunakan komputer dengan ukuran besar.Selama tahun 1980 an, banyak pabrik mesin mengembangkan teknologi PC (Personal Computer) untuk meningkatkan kehandalan dan menurunkan biaya dari kontrol CNC model sebelumnya. Dalam perkembangnya Mesin Bubut CNC semakin modern, Output perkerjaan atau kemampuan mesin makin meningkat, semakin sederhana dan rapih bentuknya namun semakin mudah cara pengoperasiannya dan didesign semakin komplit bagian perangkat alat kerjanya sehingga akan lebih effisien dan praktis.2.2Definisi Mesin CNC (Computer Numerically Controlled)CNC singkatan dari Computer Numerically Controlled, merupakan mesinperkakas yang dilengkapi dengan sistem mekanik dan kontrol berbasis komputer yangmampu membaca instruksi kode N, G, F, T, dan lain-lain, dimana kode-kode tersebutakan menginstruksikan ke mesin CNC agar bekerja sesuai dengan program benda kerjayang akan dibuat. Secara umum cara kerja mesin perkakas CNC tidak berbeda denganmesin perkakas konvensional.Fungsi CNC dalam hal ini lebih banyak menggantikanpekerjaan operator dalam mesin perkakas konvensional.Misalnya pekerjaan setting toolatau mengatur gerakan pahat sampai pada posisi siap memotong, gerakan pemotongandan gerakan kembali keposisi awal, dan lain-lain.Demikian pula dengan pengaturankondisi pemotongan (kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman pemotongan)serta fungsi pengaturan yang lain seperti penggantian pahat, pengubahan transmisidaya (jumlah putaran poros utama), dan arah putaran poros utama, pengekleman,pengaturan cairan pendingin dan sebagainya.Mesin perkakas CNC dilengkapi dengan berbagai alat potong yang dapatmembuat benda kerja secara presisi dan dapat melakukan interpolasi yang diarahkansecara numerik (berdasarkan angka).Parameter sistem operasi CNC dapat diubahmelalui program perangkat lunak (software load program) yang sesuai.Tingkat ketelitianmesin CNC lebih akurat hingga ketelitian seperseribu millimeter, karena penggunaanballscrew pada setiap poros transportiernya.Ballscrew bekerja seperti lager yang tidakmemiliki kelonggaran/spelling namun dapat bergerak dengan lancar.Pada awalnya mesin CNC masih menggunakan memori berupa kertas berlubangsebagai media untuk mentransfer kode G dan M ke sistem kontrol. Setelah tahun 1950,ditemukan metode baru mentransfer data dengan menggunakan kabel RS232, floppydisks, dan terakhir oleh Komputer Jaringan Kabel (Computer Network Cables) bahkanbisa dikendalikan melalui internet.Akhir-akhir ini mesin-mesin CNC telah berkembang secara menakjubkansehingga telah mengubah industri pabrik yang selama ini menggunakan tenaga manusiamenjadi mesin-mesin otomatik. Dengan telah berkembangnya Mesin CNC, makabenda kerja yang rumit sekalipun dapat dibuat secara mudah dalam jumlah yangbanyak.Selama ini pembuatan komponen/suku cadang suatu mesin yang presisidengan mesin perkakas manual tidaklah mudah, meskipun dilakukan oleh seorangoperator mesin perkakas yang mahir sekalipun.Penyelesaiannya memerlukan waktulama. Bila ada permintaan konsumen untuk membuat komponen dalam jumlah banyakdengan waktu singkat, dengan kualitas sama baiknya, tentu akan sulit dipenuhi bilamenggunakan perkakas manual. Apalagi bila bentuk benda kerja yang dipesan lebihrumit, tidak dapat diselesaikan dalam waktu singkat.Secara ekonomis biaya produknyaakan menjadi mahal, hingga sulit bersaing dengan harga di pasaran.Tuntutan konsumen yang menghendaki kualitas benda kerja yang presisi,berkualitas sama baiknya,dalam waktu singkat dan dalam jumlah yang banyak, akanlebih mudah dikerjakan dengan mesin perkakas CNC (Computer NumerlcallyControlled), yaitu mesin yang dapat bekerja melalui pemogramman yang dilakukan dandikendalikan melalui komputer. Mesin CNC dapat bekerja secara otomatis atau semiotomatis setelah diprogram terlebih dahulu melalui komputer yang ada.Program yang dimaksud merupakan program membuat benda kerja yang telahdirencanakan atau dirancang sebelumnya.Sebelum benda kerja tersebut dieksikusiatau dikerjakan oleh mesin CNC, sebaikanya program tersebut di cek berulang-ulangagar program benar-benar telah sesuai dengan bentuk benda kerja yang diinginkan,serta benar-benar dapat dikerjakan oleh mesin CNC. Pengecekan tersebut dapatmelalui layar monitor yang terdapat pada mesin atau bila tidak ada fasilitas chekingmelalui monitor (seperti pada CNC TU EMCO 2A/3A) dapat pula melalui plotter yangdipasang pada tempat dudukan pahat/palsu frais. Setelah program benar-benar telahberjalan seperti rencana, baru kemudian dilaksanakan/dieksekusi oleh mesin CNC.Dari segi pemanfaatannya, mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi dua,antara lain: a. Mesin CNC Training unit (TU), yaitu mesin yang digunakan saranapendidikan, dosen dan training. b. Mesin CNC produktion unit (PU), yaitu mesin CNCyang digunakan untuk membuat benda kerja/komponen yang dapat digunakan sebagaimana mestinya.Dari segi jenisnya, mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi tiga jenis,antara lain: a. Mesin CNC 2A yaitu mesin CNC 2 aksis, karena gerak pahatnya hanyapada arah dua sumbu koordinat (aksis) yaitu koordinat X, dan koordinat Z, atau dikenaldengan mesin bubut CNC.b. Mesin CNC 3A, yaitu mesin CNC 3 aksis atau mesin yangmemiliki gerakan sumbu utama kearah sumbu koordinat X, Y, dan Z, atau dikenaldengan mesin freis CNC. c. Mesin CNC kombinasi, yaitu mesin CNC yang mampumengerjakan pekerjaan bubut dan freis sekaligus, dapat pula dilengkapi denganperalatan pengukuran sehingga dapat melakukan pengontrolan kualitaspembubutan/ pengefraisan pada benda kerja yang dihasilkan. Pada umumnya mesinCNC yang sering dijumpai adalah mesin CNC 2A (bubut) dan mesin CNC 3A (frais).

2.3Bagian-Bagian Mesin CNCDalam mesin CNC ada bagian-bagian utama komponen. Pada bagian utama tersebut terbagi menjadi dua bagian yaitu:a. Bagian mekanikb. Bagian pengendali

Gambar 2.1 Mesin CNC2.3.1 Bagian mekanika. Motor UtamaMotor utama adalah motor penggerak cekam untuk memutar benda kerja. Motor ini adalah jenis motor arussearah/DC (Direct Current) dengan kecepatan putaranyang variabel. Adapun data teknis motor utama adalah:1. Jenjang putaran 600 4000 rpm2. Power Input 500 Watt3. Power Output 300 Watt

Gambar 2.2 Motor Utama

b. Eretan atau supportEretan adalah gerak persum-buan jalannya mesin. Untuk Mesin Bubut CNC TU-2A dibedakan menjadi dua bagian, yaitu :1. Eretan memanjang (sumbu Z) dengan jarak lintasan 0300 mm.2. Eretan melintang (Sumbu X) dengan jarak lintasan 050 mm.

Gambar 2.3 Eretanc. Step motorStep 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:1. Jumlah putaran 72 langkah2. Momen putar 0.5 Nm.3. 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 Motord. 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 dige-rakkan secara manual maupun terpogram.

Gambar 2.5 RevolverPada revolver bisa dipasang enam alat potong sekaligus yangterbagi mejadi dua bagian, yaitu :1. Tiga tempat untuk jenis alat potong luar dengan ukuran 12x12mm.Misal: pahat kanan luar, pahat potong, pahat ulir, dll.2. Tiga tempat untuk jenis alat potong dalam dengan maksimum diameter 8 mm. Misal: pahat kanan dalam, bor, center drill, pahat ulir dalam, dll.Untuk memutar toolturret digerakkan oleh step motor. Sedangkan cara pengoperasian toolturret dapat dilaksanakan dengan cara manual dan terprogram. Pengoperasian toolturret dengan cara manual : 1. Mesin pada fungsi manual 2. Tombol FWD ditekan bersamaan dengan tombol angka, sesuai jumlah putaran yang dikehendaki. Misal: toolturret akan diputar sebanyak dua tempat kedudukan pahat, maka tombol FWD ditekan bersamaan dengan tombol angka 2. 3. Arah gerakan putar tool turret adalah ke atas ( putar kiri jika dilihat dari kedudukan kepala lepas (tail stock)

Gambar 2.6 Toolturrete. CekamCekam 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.

Gambar 2.7 Cekamf. Meja mesinMeja 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.

Gambar 2.8 Meja Mesinf. Kepala lepasKepala lepas 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 Lepas2.3.2 Bagian pengendali (Control).Bagian pengendali/kontrol merupakan bak kontrol mesin CNC yang berisikan tombol-tombol dan saklar serta dilengkapi dengan monitor. Pada bok kontrol merupakan unsur layanan langsung yang berhubungan dengan operator. Gambar berikut menunjukan secara visual dengan nama-nama bagian sebagai berikut :

Gambar 2.10 Bagian PengendaliKeterangan :1. Saklar utama.2. Lampu kontrol saklar utama.3. Tombol emergensi.4. Display untuk penunjukan ukuran.5. Saklar pengatur kecepatan sumbu utama.6. Amperemeter.7. Saklar untuk memilih satuan metric atau inch.8. Slot disk drive.9. Saklar untuk pemindah operasi manual atau CNC (H=hand/manual, C= CNC).10. Lampu control pelayanan CNC.11. Tombol START untuk eksekusi program CNC.12. Tombol masukan untuk pelayanan CNC.13. Display untuk penunjukan harga masing-masing fungsi (X, Z,F, H), dll.14. Fungsi kode huruf untuk masukan program CNC.15. Saklar layanan sumbu utama.16. Saklar pengatur asutan.17. Tombol koordinat sumbu X, Z.

2.4 Prinsip kerja mesin CNC2.4.1 Mesin CNC turningMesin 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 :a. Sumbu X untuk arah gerakan melintang tegak lurus terhadapsumbu putar.b. Sumbu Z untuk arah gerakan memanjang yang sejajar sumbu putar.Untuk memperjelas fungsi sumbu-sumbu Mesin Bubut CNC dapat dilihat pada gambar ilustrasi di bawah ini :

Gambar 2.11 Sumbu pada Turning2.4.2 Mesin CNC millingMesin Frais CNC TU-3A menggunakan sistem persumbuan dengan dasar sistem koordinat Cartesius, (Gambar 12.84.). Prinsip kerja mesin CNC TU-3A adalah meja bergerak melintang dan horizontal sedangkan pisau / pahat berputar. Untuk arah gerak persum-buan Mesin Frais CNC TU-3A tersebut diberi lambang pesumbuan sebagai berikut :a. Sumbu X untuk arah gerakan horizontal.b. Sumbu Y untuk arah gerakan melintang.c. Sumbu Z untuk arah gerakan vertikal.2.5Cara mengoperasikan Mesin CNCSecara umum, cara mengoperasikan mesin CNC dengan cara memasukkan perintah numerik melalui tombol-tombol yang tersedia pada panel instrument di tiap-tiap mesin. Setiap jenis mesin CNC mempunyai karakteristik tersendiri sesuai dengan pabrik yang membuat mesin tersebut.Namun demikian secara garis besar dari karakteristik cara mengoperasikan mesin CNC dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu :a. Sistem AbsolutPada sistem ini titik awal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan adalah menetapkan titik referensi yang berlaku tetap selama proses operasi mesin berlangsung. Untuk mesin bubut, titik referensinya diletakkan pada sumbu (pusat) benda kerja yang akan dikerjakan pada bagian ujung. Sedangkan pada mesin frais, titik referensinya diletakkan pada pertemuan antara dua sisi pada benda kerja yang akan dikerjakan.

Gambar 2.12 Sistem Absolutb. Sistem Incremental Pada sistem ini titik awal penempatan yang digunakan sebagai acuan adalah selalu berpindah sesuai dengan titik actual yang dinyatakan terakhir. Untuk mesin bubut maupun mesin frais diberlakukan cara yang sama. Setiap kali suatu gerakan pada proses pengerjaan benda kerja berakhir, maka titik akhir dari gerakan alat potong itu dianggap sebagai titik awal gerakan alat potong pada tahap berikutnya.

Gambar 2.13 Sistem Inkremental2.6Kode StandarMesin CNC hanya dapat membaca kode standar yang telah disepakati oleh industri yang membuat mesin CNC. Dengan kode standar tersebut, pabrik mesin CNC dapat menggunakan PC sebagai input yang diproduksi sendiri atau yang direkomendasikan. Kode standar pada mesin CNC yaitu : Tabel 2.1 Kode Standar Mesin CNCAddressFunctionMeaning

NNomor tahapanMenunjukkan urutan pengoperasian tetapi bukan perintah

Guntuk mengatur pergerakanuntuk menunjkkan fungsi yang harus dilakukan

X dan Upergerakan sumbu X-X Pergerakan absolute searah sumbu Z

-X Pergerakan incremental searah sumbu Z

Z dan Wpergerakan sumbu Z-Z Pergerakan absolute searah sumbu Z

-Z Pergerakan incremental searah sumbu Z

RJari-jari sudutuntuk membuat sudut dengan jari-jari

CBentuk Champeruntuk membuat champer

FFeedinguntuk mengatur feed rate

SSpindle speeduntuk mengatur perputaran

TFungsi toolmenunjukkan nomor tool yang digunakan

MModifikasi fungsi

PDwelling time

OAwal nomor programuntuk mengawali nomor program

a. Kode G Tabel 2.2 Kode G Mesin CNCG 00 Gerak lurus cepat ( tidak boleh menyayat)

G 01 Gerak lurus penyayatan

G 02 Gerak melengkung searah jarum jam (CW)

G 03 Gerak melengkung berlawanan arah jarum jam (CCW)

G 04 Gerak penyayatan (feed) berhenti sesaat

G 20 Data input dalam inchi

G 21 Baris blok sisipan yang dibuat dengan menekan tombol ~ dan INP

G 25 Memanggil program sub routine

G 27 Perintah meloncat ke nomeor blok yang dituju

G 28 Mengembalikan posisi pahat pada titik referensi (0)

G 33 Pembuatan ulir tunggal

G 64 Mematikan arus step motor

G 65 Operasi disket (menyimpan atau memanggil program)

G 73 Siklus pengeboran dengan pemutusan tatal

G 78 Siklus pembuatan ulir

G 81 Siklus pengeboran langsung

G 82 Siklus pengeboran dengan berhenti sesaat

G 83 Siklus pengeboran dengan penarikan tatal

G 84 Siklus pembubutan memanjang

G 85 Siklus pereameran

G 86 Siklus pembuatan alur

G 88 Siklus pembubutan melintang

G 89 Siklus pereameran dengan waktu diam sesaat

G 90 Program absolute

G 91 Program Incremental

G 92 Penetapan posisi pahat secara absolut

G 98 Feed per Menit

G 99 Feed per revolution

b. Kode M Tabel 2.3 Kode M Mesin CNCM00 Berhenti terprogram

M03Sumbu utama searah jarum jam

M 02Untuk menutup program

M 04untuk putaran spindle berlawanan arah jarum jam diikuti dengankode S untuk kecepatan putaran dalam mm/min atau inchi/min

M05 Sumbu utama berhenti

M06 Penghitungan panjang pahat, penggantian pahat

M08Untuk menghidupkan cairan pendingin (coolant)

M09Untuk menghentikan cairan pendinggin (coolant)

M 10 Untuk membuka chuck

M 11 Untuk Mengunci Chuck

M 13 kombinasi antara kode M 03 dan M 08

M 14 kombinasi antara kode M 04 dan M 08

Ml7Perintah melompat kembali

M22 Titik tolak pengatur

M23 Titik tolak pengatur

M26 Titik tolak pengatur

M30Untuk menutup program

M 38 untuk membuka pintu pelindung

M 39 Untuk menutup pintu pelindung

M99 Parameter lingkaran

M98Kompensasi kelonggaran/ kocak Otomatis.

c. KodeTanda AlaramTabel 2.4 Kode Tanda Alarm pada Mesin CNCA 00 Kesalahan perintah pada fungsi G atau M

A 01 Kesalahan perintah pada fungsi G02 dan G03

A 02 Kesalahan pada nilai X

A 03 Kesalahan pada nilai F

A 04 Kesalahan pada nilai Z

A 05 Kurang perintah M30

A 06 Putaran spindle terlalu cepat

A 09 Program tidak ditemukan pada disket

A 10 Disket diprotek

A 11 Salah memuat disket

A 12Salah pengecekan

A 13 Salah satuan mm atau inch dalam pemuatan

A 14 Salah satuan

A 15 Nilai H salah

A 17 Salah sub program

2.7 Macam-Macam Mata Pahat Mesin CNCAdapun macam macam mata pahat yang digunakan dalam mesin CNC berdasarkan bahannya adalah sebagai berikut:a. Pahat HSS (High Speed Steel)Bila diartikan kedalam bahasa indonesia maka menjadi baja berkecepatan tinggi. Namun dapat dipahami HSS merupakan peralatan yang berasal dari baja dengan unsur karbon yang tinggi.Biasanya digunakan untuk mengasah atau memotong benda kerja.Pahat ini sering digunakan karena kuat dalam pengerjaan panas.Pahat HSS memiliki ketahanan terhadap abrasif yang tinggi, jadi awet jika digunakan.b. CarbidePahat jenis ini dibentuk dengan campuran bahan kimia.Dalam bentuk dasarnya carbide berbentuk butir butir abrasif yang sangat halus, tetapi dapat dipadatkan dan dibentuk menjadi peralatan dalam perindustrian.Carbide ini memiliki kekerasan 3 kali lipat dari baja. Sehingga hanya dapat dilakukan proses pemolesan menggunakan silikon karbida, boron nitrida bahkan berlian.Beragam bentuk benda kerja yang ingin kita buat di mesin bubut menuntut kita untuk mempersiapkan bentuk bentuk pahat bubut yang umum dipakai.Gambar berikut menjelaskan macam macam bentuk pahat bubut dan benda kerja yang dihasilkan. Bagian pahat yang bertanda bintang adalah pahat kanan, artinya melakukan pemakanan dari kanan ke kiri saat proses pengerjaan.Berdasarkan bentuknya, pahat bubut diatas dari kanan ke kiri adalah:

Gambar 2.14 Jenis-Jenis Pahat1. Pahat alur lebar2. Pahat pinggul kiri3.Pahat sisi kiri4.Pahat ulir segitiga5. Pahat alur segitiga (kanan kiri)6. Pahat alur7.Pahat ulir segitiga kanan8. Pahat sisi/ permukaan kanan (lebih besar)9. Pahat sisi/permukaan kanan10.Pahat pinggul/champer kanan11. Paha sisi kananBerikut adalah gambar, penjelasan dan fungsi pahat-pahat pada mesin bubut CNC.:

1. Pahat Ulir atau Insert Ulir

Gambar 2.15 Pahat UlirFungsinya 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.Untuk itu diperlukan pengasahan pahat sesuai dengan mal ulirnya. Standart sudut pahat ulir di lihat dari bentuknya di bagi menjadi 2 : sudut metris 60 dan sudut ulir whitwoth 55.Cara pemakanan ulir agar pahat tidak mudah aus dan patah:a. Miringkan sudut tirus searah jarum jam dengan sudut (sudut pahat ulir / 2; metris 60/2=30, whitwoth 55/2 = 27,5)b. Baskan ketinggian pahat dengan sumbu senter.c. Tegak luruskan pahat dengan benda kerja dengan menggunakan mal pahat ulird. Demakanan harus 2:1 yaitu nonius eretan bawah dua kali lipat dari nonius eretan atas yaitu eretan tirus (misal: nonius eretan bawah pemakanan 2 strip atau 2 garis nonius dan ditambah nonius eretan atas atau tirus 1 strip atau 1 garis nonius.

1. Pahat Rata Kiri

Gambar 2.16 Pahat Rata KiriFungsinya 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 55.2. Pahat Rata Kanan

Gambar 2.17 Pahat Rata KananFungsinya 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.

3. Pahat Bor

Gambar 2.18 Pahat BorKegunaan Pahat Bor yaitu digunakan untuk mendapatkan kedalaman yang diharapkan, letaknya di ujung rangkaian pipa pemboran dinamakan mata bor atau bit.Semakin besar diameter pahat maka semakin kecil kecepatan putaran sehingga tools / pahat bor menjadi awet.Ada tiga macam mata bor jika dilihat dari jenis batuan yang dibor, yaitu :1. Mata bor untuk batuan lunak , bentuk gigi panjang dan langsing.2. Mata bor untuk batuan sedang, bentuk gigi agak pendek dan tebal.3. Mata bor untuk batuan keras, bentuk gigi pendek dan tebal.Ukuran ukuran pahat yang biasa dipakai :Pahat 36 untuk pipa selubung 30Pahat 26 untuk pipa selubung 20Pahat 17.1/2 untuk pahat selubung 13. 3/8Pahat 12.1/4 untuk pipa selubung 9. 5/8Pahat 8. 1/2 untuk selubung 7Pahat 6 untuk pipa selubung 4.1/2

2.8 Perhitungan pada Proses CNC1. Kecepatan potongKecepatan potong adalah suatu harga yang diperlukan dalam menentukan kecepatan pada saat proses penyayatan atau pemotongan benda kerja. Harga kecepatan potong ditentukan oleh jenis alat potong, dan jenis benda kerja yang dipotong.Adapun rumus dasar untuk menentukan kecepatan potong adalah:Vc = Di mana:Vc= Kecepatan potong (m/menit).D= Diameter benda kerja (mm).N=Jumlah putaran tiap menit.= 3,14Harga kecepatan potong dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya :a. Bahan benda kerja atau jenis material.b. Semakin tinggi kekuatan bahan yang dipotong, makaharga kecepatan potong semakin kecil.c. Jenis alat potong (Tool).d. Semakin tinggi kekuatan alat potongnya semakin tinggi pula kecepatan potongnya.e. Besarnya kecepatan penyayatan / asutan.f. Semaki besar jarak asutan, maka harga kecepatan potongsemakin kecil.g. Kedalaman penyayatan/pemotongan.h. Semakin tebal penyayatan, maka harga kecepatan potong semakin kecil.2. Jumlah putaranJumlah putaran sumbu utama dapat ditentukan dengan menggunakan rumus :n = Di mana:Vc= Kecepatan potong (m/menit).d = Diameter benda kerja (mm).n = Jumlah putaran tiap menit.= 3,14.

3. Kecepatan asutanAsutan adalah pemotongan benda. Asutan sendiri dibedakan menjadi dua, yaitu :a. Asutan dalam mm/putaran (f)b. Asutan dalam mm/menit (F)Rumus dasar perhitungan asutan adalah:F (mm/menit)= n ( put/menit ) x f (mm/put ).

BAB IIIALAT DAN BAHAN

3.1 AlatAlat yang digunakan selama praktikum Proses Produksi II (CNC Simulator) adalah :1. KomputerBerfungsi untuk membuat program CNC dan mensimulasikan program CNC.

Gambar 3.1 Komputer2. Peralatan gambarBerfungsi untuk menggambar benda kerja hasil simulasi.3. Modul praktikumBerfungsi untuk mengetahui program CNC yang akan dibuat.3.2 BahanBahan yang digunakan selama praktikum Proses Produksi II (CNC Simulator) adalah :

Gambar 3.2 Milimeter BlockBerfungsi untuk media penulisan program CNC

BAB IVPROSEDUR KERJA4.1 Prosedur umumAdapun prosedur umum CNC simulator adalah:1. Program cnc simulator diaktifkan2. Tentukan jenis pengerjaan yang diinginkan yaitu dengan cara: Pilih screen>milling atau turning3.Kemudian tentukanlah ukuran benda kerja yang kita inginkan yaitu dengan cara:Pilih simulate4.2 Prosedur Kerja CNC Bubut (Turning).1. Tentukan jenis pengerjaan yang kita inginkan yaitu dengan cara : Pilih Screen