MENGOPRASIKAN DAN MEMPROGRAM MESIN CNC FRAIS TU-3A

BAGIAN-BAGIAN MESIN DAN PENGENDALI

a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran

Ø Menyebutkan bagian-bagian utama mesin CNC TU-3A

Ø Menyebutkan fungsi bagian-bagian control mesin CNC TU-3A

Ø Menyebutkan fungsi setiap tombol pada panel pengendali mesin

a. Uraian Materi Pembelajaran

1. Bagian-bagian mesin CNC TU-3A

Yang termasuk pada bagian-bagian utama mesin CNC TU-3A adalah :

a. Panel pengendali

b. Monitor

c. Motor utama

d. Spindel utama

e. Meja mesin

f. Motor step

g. Landasan luncur meja mesin

h. Pintu mesin

Secara lengkap bagian-bagian utama mesin CNC TU-3A ditunjukan pada gambar di bawah ini

Gambar 1.1 Mesin CNC TU-3_­0

1. Panel pengendali

Unsur-unsur pengendali untuk pelayanan mesin CNC TU-3A adalah semua piranti yang terdapat pada panel pengendali mesin seperti pada gambar di bawah ini :

Gambar 1.2 panel pengendali mesin secara umum

Keterangan gambar :

1. Saklar ON spindel untuk operasi mesin CNC secara manual

2. Tombol pengatur kecepatan spindel

3. Saklar utama ON atau OFF

4. Lampu indikator

5. Tombol darurat

6. Tombol pilihan satuan sistem persumbuan untuk milimeter (mm) atau inchi

7. Penggerak disket

8. Lampu petunjuk operasi manual

9. Tombol pengatur kecepatan pemakanan

10. Tombol pelintasan cepat-tombol ini ditekan bersamaan dengan salah satu tombol penggerak eretan peda arah relatif

11. Penunjukan alamat pemrograman

12. Penampilan data alamat aktif dan berbagai jenis alarm

13. Lampu penunjuk operasi mesin CNC

14. Tombol pilihan pelayanan manual atau CNC

15. Tombol untuk mengaktifkan alamat M pada waktu menyimpan program dan menguji ketapan data geometris program

16. Tombol START untuk menjalankan mesin

17. Tombol-tombol untuk memasukan data

a. Tombol angka 0-9

b. Tombol minus (-) untuk mengubah arah lintasan

c. Tombol INP, untuk menyimpan data alamat yand masuk

d. Tombol DEL, untuk menghapus data per alamat

e. Tombol REV, untuk mengembalikan kursor blok per blok

f. Tombol FWD, untuk memajukan kursor per blok

g. Tombol panah, untuk memajukan kursor per alamat

h. Tombol M, untuk mengaktifkan fungsi M

18. Tombol penggerak manual arah relatif dengan step motor : (pedoman arah penggerakan memanjang dan melintang kita anggap menggerakan pisau,walaupun yang bergerak mejanya)

a. Tombol –X, pisau melintas arah memanjang kekiri (meja mesin bergerak ke kanan)

b. Tombol +X, pisau melintas arah memanjang ke kanan (meja mesin bergerak ke kiri)

c. Tombol –Y, pisau melintas arah melintang ke luar atau menuju operator

d. Tombol +Y, pisau melintas arah melintang ke dalam atau menjauhi operator

e. Tombol –Z, pisau melintas arah turun

f. Tombol +Z, pisau melintas arah naik

19. Amperemeter

MENGOPERASIKAN MESIN SECARA MANUAL

a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran

Ø Menyebutkan langkah pengoperasian mesin CNC TU-3A secara manual

Ø Memasang dan melepas pisau pada mesin

Ø Mengefrais secara manual

b. Uraian Materi Pembelajaran

Langkah-langkah pengoperasian mesin CNC TU-3A secara manual sebagai berikut :

 

Gambar 2.1 menghidupkan mesin

1. Menghidupkan mesin

Langkah operasional yang di lakukan untuk menghidupkan mesin CNC TU-3A ialah dengan memutar saklar utama mesin ke kanan (angka 1) pada kedudukan ON, dan lampu indikator arus masuk akan menyala.

 

Gambar 2.2 Menyetel Kecepatan Spindel

Memutar dan menyetel kecepatan spindel

Untuk memutar spindel utama mesin putar saklar ON spindel untuk operasi mesin CNC secara manual, setelah spindel utama mesin berputar atur kecepatan putar spindel mesin dengan memutar knob pengatur kecepatan spindel mesin sesuai dengan Gambar 2.2 Menyetel Kecepatan Spindel.

kecepatan yang di inginkan, apabila knob di putar searah jarum

jam maka kecepatan putar spindel mesin semakin besar.

1. Menggeser pisau

a. Sistem Persumbuan

Sistem persumbuan distandarkan untuk berbagai permesinan berdasarkan ISO 841 dan DIN 66217 dengan dasar sistem koordinat cartesian. Untuk memudahkan penunjukan persumbuan mesin CNC TU-3A (tegak), operator berhadapan dengan mesin, lalu buka jari-jari tangan kanan (kaidah tangan kanan) seperti pada gambar berikut.

                   Gambar 2.3 Sistim persumbuan kaidah tangan kanan

Gambar di bawah ini menunjukan berbagai sistem persumbuan untuk mesin frais vertikal (tegak)

Pada mesin frais jenis ini kepala fairs dan pisau bergerak secara vertikal dan benda kerja yang terpasang di atas meja melaksanakan gerakan melintang dan memanjang.

Gambar 2.4 Sistem persumbuan mesin frais vertikal

(alat potong yang bergerak)

Pada mesin frais jenis kedua ini kepala mesin frais dan pisaunya diam tidak melakukan gerakan vertikal dan benda kerja yang terpasang di atas meja melaksanakan gerakan melintang dan memanjang.

Gambar 2.5 Sistem Persumbuan Mesin frais vertikal

(meja mesin yang bergerak)

a. Menyetel kecepatan pemakanan/ingsutan (feeding/F)

kemampuan alat potong melakukan penyayatan bahan Kecepatan pemakanan/ingsutan berkenaan dengan dalam setiap satu menit yang di pengaruhi oleh :

1. Bahan benda kerja/bahan pisau

2. Kondisi mesin

3. Geometri mata pisau frais

Untuk menentukan besarnya kecepatan pemakanan mesin dapat di lakukan dengan dua cara yaitu dengan rumus menghitung besarnya kecepatan pemakanan :

F=n x f x s

Keterangan :

F = Kecepatan pemakanan (mm/menit)

n = jumlah mata sayat

f = lebar penyayatan

s = Kecepatan putar spindel mesin

atau dapat juga menggunakan tabel hubungan kedalaman pemotongan,diameter pisau dan kecepatan sayat seperti gambar di bawah ini.

Pengefraisan

Dalamnya pemotongan-Diameter alat potong – Asutan

Pemboran

Diameter batang bor – Asutan

Contoh :

Bahan benda kerja aluminium, bahan pisau HSS, kedalaman pemotongan (t) = 10 mm dan diameter pisau (d) = 10 mm, maka kecepatan pemakanan (F) yang sesuai = 60 mm/men. Untuk mengatur kecepatan pemakanan secara manual : putarlah knob pengatur kecepatan pemakanan searah jarum jam untuk memperbesar kecepatan pemakanan dan ke kiri untuk memperkecil kecepatan pemakanan.

 

Gambar 2.6 Menyetel feedin

b. Menggeser eretan secara bebas

Untuk melakukan perlintasan secara cepat pada mesin CNC TU-3A di lakukan dengan cara menekan tombol pelintas cepat tombol ini ditekan bersamaan dengan salah satu tombol penggerak eretan pada arah relatif, yaitu tombol

c. Menggeser eretan secara terukur

Untuk melakukan penggeseran eretan secara terukur pada mesin CNC TU-3A dilakukan dengan cara menekan tombol penggerak eretan pada arah relatif, yaitu tombol : -X -Y -Z +X +Y +Z untuk melihat besaran pergerakan eretan yang di butuhkan dapat dilihat pada monitor mesin, apabila penggeseran sesuai dengan yang di inginkan hentikan penekanan tombol arah relatif pada panel pengendali.

4. Memasang/melepas pisau jari pada pemegang (holder)

Untuk memasang pisau fraisjari pada holder,lakukan-langkah berikut :

a. Siapkan kolet untuk mencekam pisau pada holder.

b. Letakan kolet ke dalam rumah/mur.

c. Masukkan mur pengencang dengan posisi miring sedemikian rupa,sehingga bagian eksentrik masuk kedalam alur kolet.

d. Masukkan mur pengencang dengan koletnya ke ujung holder.

e. Masukan alat potong kedalam kolet dan kencangkan mur dengan pen silindris searah jarum jam.

Untuk melepas pisau frais jari dan holdernya,lakukan langkah berikut :

a. Putar berlawanan jarum jam mur pengencang

b. Setelah mur pengencang di kendorkan, cabut alat potong dari kolet.

  
Gambar 2.7 memasang pisau jari
5. Memasang/melepas holder pada sumbu utama

Lakukan langkah berikut ini untuk memasang holder pada spindel utama mesin :

Gambar 2.8 memasang holder 

a. Putar handel penetap holder searah jarum jam untuk membuka pen penetap spindel

b. Masukkan holder ke dalam lubang spuindel.

c. Putar holder bolak-balik untuk menetapkan kedudukan alur holder pada pen penetap.

d. Setelah kedudukan pen penetap pada spindel masuk ke dalam alur holder lepas kembali hendel penetap sehingga holder terkunci secara otomatis.

1. Mengefrais benda kerja secara manual

Apabila akan melakukan pengefraisan secara manual dengan diameter pisau frais 10 mm, maka lakukan langkah-langkah penyetelan nol benda kerja sebagai berikut:

a. Gerakkan pisau frais pada arah –Z sampai sedikit menggores permukaan benda kerja, lalu tekan tombol INP dua kali, maka sajian Z pada layar monitor menunjukan angka 0).

Gambar 2.9 Gerakkan Pisau ke Arah Z

b. Gerakkan pisau pada arah X sampai sedikit menggores sisi benda kerja, lalu tekan tombol INP dua kali, maka sajian X pada layar monitor menunjukan angka 0).

Gambar 2.10 Gerakkan pisau ke Arah X

c. Goreskan sisinya pada arah Y, lalu tekan tombol INP dua kali, maka sajian Y pada layar monitor menunjukan angka 0).

Gambar 2.11 gerakkan Pisau ke Arah Y

d. Gerakkan pisau frais ke arah Y, setelah sajian menunjukan nol.

Gambar 2.10 Gerakkan Pisau frais

Setelah langkah di atas, isilah terlebih dahulu data berikut:

Kecepatan put. Spindel (put/men)	...........................
Ingsutan F (mm/men)	...........................
Lebar X (mm)	..........................
Kedalaman z (mm)	...........................

Perhatikan penyetelan ingsutan secara

benar

Gambar 2.11 Skema Gerakkan Pengfraisan Manual

2. Pengoperasian Manual

Sajian Setlah menghidupkan mesin, sajian menunjukan 0. lampu-lampu X, Y, Z menyala Jika anda menggerakkan kearah X, lampu X menyala. Jika anda melepas jari dari tombol, jarak gerakannya ditunjukan dalam 1/100 mm pada VDU. Dengan jarak 2,45 mm. Sajian menunjukan 245 Jika anda menekan tombol Z, nyala meloncat ke lampu Z. Setelah anda mengangkat jari dari tombol, jarak gerakan muncul (dengan 6,28 mm akan muncul 628). Tanda minus pada sajian.

Monitor Jika anda menghidupkan mesin, layar menunjukan nol untuk X, Y, Z Dengan pengecualian gerakkan cepat, penunjukan memperlihatkan terus menerus dalam langkah 0,5 mm.

1. menyetel posisi start pisau jari ( PST = position of setting tool / start point )

langkah penyetelan posisi start pisau jari dapat dilakukan sebagai berikut :

a. sajian harus menunjukan nol pisau frais berada pada titik yang ditentukan ( Y=0, Z =0), lakukan penyetelan pisau agar sajikan X, Y, Z berada pada titik nol b. geser posisi pisau pada sisi X dengan jarak 22,15 dengan prosedur : 1) lampu X pada sajian menyala 2) tekan INP – lampu X 2 berkedip 3) masukan nilai 5 ( tanpa tanda +/-, sebab pisau frais dengan geraqkan arah + harus nol ) 4) tekan tombol INP, maka kedipan lampu X akan berhenti. c. masukan nilai Y dan Z dengan cara yang sama.

Gambar 2.13 Langkah Menyetel PST

Untuk penyetelan posisi start pisau jari dengan metoda pelayanan manual dilakukan dengan cara berikut :

a. goreskan pisau pada permukaan benda kerja, lalu setel sajian Z=0 b. goreskan sisi pisau pada sisi benda kerja arah X, lalu masukan nilai radius pisau frais (r). c. goreskan sisi pisau pada sisi benda kerja arah Y, lalu masukan nilai radius pisau frais (r).

Gambar 2.13 Penyetelan posisi start pisau

1. Memuat ( entry ) data program CNC ke mesin

a. fungsi tombol – tombol penyunting ( edit )

Gambar 2.14 Tombol penyunting

Keterangan gambar :

1. Tombol angka

2. Tombol tanda minus, untuk memasukan nilai minus, tombol minus harus ditekan setelah memasukan angka.

3. Tombol INPUT, untuk menyimpan data

4. Tombol DEL, untuk menghapus

5. Tombol FWD,untuk program melompat maju blok demi blok

6. Tombol REV, untuk program melompat mundur blok demi blok

7. Tombol panah , untuk sajian melompat per alamat

8. Tombol M, untuk memesukan fungsi lain

b. memuat/memasukan program

Gambar 2.15 Memasukan program

Memasukan program pada mesin CNC TU-3A dengan cara menggunakan tombol penyunting yang dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :

a. Dari disket

Langkah-langkah memasukan program melalui disket adalah sebagai berikut :

§ Masukan disket kedalam program melalui disket adalah pengendali

§ Memasukan data G65 tekan INP sebanyak dua kali

§ Pilih nomor program tekan INP

b. Secara manual

Untuk memasukkan program secara manual dengan menggunakan tombol penyunting

§ Tombol angka 0-9

§ Tombol tanda minus, untuk memasukan nilai minus, tombol –harus ditekan setelah memasukkan angka

§ Tombol INPUT, untuk menyimpan data

§ Tombol DEL, untuk menghapus

§ Tombol FWD, untuk program melompat maju blok demi blok

§ Tombol REV, untuk program melompat mundur blok demi blok

§ Tombol panah, untuk sajian melompat per alamat

§ Tombol M, untuk memasukan fungsi lain

2. Mematikan mesin

Setelah mesin digunakan, maka langkah yang penting kemudian ialah mematikan mesin. Langkah mematikan mesin sesuai dengan prosedur merupakan salah satu bagian dari pemeliharaan.

Sebelum mematikan tombol power listrik pada mesin, terlebih dulu lakukan pemutusan arus listrik pada motor step dengan langkah :

a. Aktifkan pelayanan mesin CNC dengan menekan tombol H/C

b. Tekan tombol panah untuk mengaktifkan alamat G

c. Tekan tombol angka 6dan 4 dalam alamat G tersebut

d. Tetapkan kombinasi angka tersebut dengan menekan tombol INP

e. Kembali ke pelayanan manual dengan menekan tombol H/C

Gambar motor listrik sudah tidak nampak lagi pada layar monitor.

Setelah langkah di atas selesai dilakukan, kemudian matikan saklar utama mesin.

Kegiatan Belajar 3

MEMBUAT PROGRAM CNC TU-3A

A. Tujuan Kegiatan pembelajaran

Setelah menyelesaikan kegiatan belajar 3 ini, anda akan dapat :

· Memahami pengertian program CNC TU-3A

· Memahami struktur program CNC

· Memahami metoda pengukur titik koordinat absolut dan inkremental/relatif

· Menyebutkan fungsi kode ”G” dan “M”

· Melakukan pemrograman uintuk pengefraisan kontur lurus, radius dan kantong (pocket)

B. Uraian Materi

TU (Training Unit)-3A merupakan mesin frais CNC yang khusus digunakan untuk pelatihan, dimana ukuran dan kapasitas mesin lebih kecil dibandingkan dengan PU (Production Unit). Pengoperasian mesin tersebut menggunakan kode-kode numeris yang di susun dalam bentuk program NC.

1. Pengertian Program NC

Program NC pada intinya adalah perintah kepada pisau (alat pemotong) untuk bergerak dari yiyik koordinat yang lainnya sehingga akhirnya menghasilkan kontur benda sesuai yang diharapkan oleh program.

Bahasa perintah ini tersusun dari kode-kode numeris yakni kode berupa huruf dan angkan tertentu yang oleh pengendali mesin CNC kode numeris tersebut diubah menjadi sinyal-sinyal listrik yang menggerakan, misalnya : motor step pada eretan.

Pengkodean gerak pisau dinyatakan dengan menggunakan persumbuan sistem koordinat Cartesian seperti dalam gambar 3.1 berikut :

Gambar 3.1: Pengkodean gerakan pisau

Keterangan : Gerakan X : memanjang Gerakan Y : melintang Gerakan Z : tegak

Pengkodean dengan huruf seperti di atas merupakan sebuah intruksi terhadap gerakan pisau untuk lintasan memenjang, melintang dan tegak. Sedangkan arah gerakannya mengikuti tanda + (plus) atau – (minus).

Contoh intruksi pada mesin CNC untuk melakikan operasi seperti gambar 3.2 dibawah dapat diuraikan sebagai berikut :

Gambar 3.2 : Intruksi

Pengkodean lintasan pisau jari pada gambar di atas dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 3.1 :Perubahan Intruksi dalam Bentuk Kode

Intruksi Verbal	Intruksi Bentuk Kode
1. Gerakan pisau ke bawah (eretan tegak) 15 mm 2. Gerakan pisau ke kanan (eretan memanjang) 50mm 3. Gerakan pisau maju (eretan melintang) 30 mm	Z -15 X 50 Y 30

Pada gerakan 1 tidak terjadi pembuangan tatal. Dengan gerakan secepat mungkin. Gerakan cepat ini dikodekan GOO.

Pada gerakan 2 dan 3 merupakan gerakan lurus dan terjadi pembuangan tatal. Gerakan interpolasi lurus ini dikodekan GO1.

Kecepatan gerakan 2 dan 3 harus diatur sesuai perhitungan, yang tergantung dari diameter pisau frais, jenis bahan dan dalamnya pemotonan.

Dalam hal agar mesin CNC dapat melakukan gerakan seperti gambar 3.2, maka perintah harus diberikan kepada komputer dengan mengisi format yang terdapat pada layar sebagai berikut :

Tabel 3.2 : Penisian kode

N	G (M)	V (I) (D)	Y (Y) (S)	Z (K)	F (L) (T) (H)
................	00	0	0	-1500
................	01	5000	0		..................
................	01	0	3000	0	..................

Keterangan :

Pada TU – 3A panjangnya gerakan di program tanpa titik desimal dalam 1/100 mm atau 1/1000 inci,sehingga perintah gerakan 15 mm diprogramkan 1500, perintah gerakan 30 mm diprogramkan 3000, perintah gerakan 50mm diprogramkan 5000 dst.

Sedangkan dalam sebuah inci, perintah gerakan 1,235 inci diprogramkan 1235 dst.

2. Struktur Program CNC

Program CNC merupakan naskah program yang di dalamnya memuat data pokok untuk pembuatan/pengerjaan bahan bakal menjadi suatu bentuk benda kerja. Dengan demikian program CNC terdiri dari beberapa dagian yang tersusun secara berurutan, baik blok, kata-kata maupun kata-nya.

Ø Blok

Program terdiri dari beberapa blok, dimana setiap blok berisikan semua data untuk melakukan satu pekerjaan. (contoh, perintah : gerakan eretan memanjang 25 mm, dengan kecepatan 120 mm/menit)

Tabel 3.3 : Blok

N	G (M)	X (I) (D)	Y (J) (S)	Z (K)	F (L) (T) (H)
00	00	-3000	0	0
01	01	0	-2500	0	120
02	01	1050	0	0	120
03	01	0	-1680	100	120

Ø Kata-Kata

Setiap blok pada suatu program terdiri dari derbagai kata-kata, dimana setiap kata terdiri dari satu huruf dan satu kombinasi angka.

Contoh : N 01.

Ø Kata

Kata tediri dari satu huruf dan kombinasi angka (nomor kunci).

Huruf yang terletak pada kata disebut juga adres.

Beberapa adres yang terdapat di dalam lembaran program didefinisikan sebagai berikut :

Tabel 3.4 : Adres

N	G (M)	X (I) (D)	Y (Y) (S)	Z (K)	F (L) (T) (H)

a. Adres “N”

“N” merupakan singkatan dari nomor intriksi atau perintah satu pekerjaan di dalam blok.

b. Adres “G”

Pada kolom ini akan kita masukan informasi kunci fungsi jalan.

c. Adres “X,Y,Z”

Kolom-kolom ini memuat data panjangnya gerakan eretan memanjang (X), melintang (Y) dan tegak (z) yang diprogram tanpa titik desimal, dalam 1/100 mm dan 1/1000 inci.

d. Adres “F”

Kolom “F” akan memberikaqn informasi atau perintah kecepatan pemakanan/ingsutan dalam satuan mm/ menit atau 1/10 inci/ menit.

e. Adres “M”

Fungsi “M” di sebut sebagai fungsi bantu yang dituliskan pada kolom “g’ di sertai nomor kunci.

f. Adres “D”

Adres “D” merupakan besarnya radius pisau, sehingga bila radius pisau=5mm akan kita tulis D 500

g. Adres “S”

+Adres ini merupakan kecepatan putaran spindle atau pisau.

Contoh : Putaran Pisau 2000 rpm akan kita tulis S 2000

h. Adres “T”

Adres “T’ digunakan untuk memilih alat potong sesuai dengan nomor yang ada, contoh : T 02

i. Adres “I”,”J”dan “K”

Adres ini merupakan parameter pemrograman melingkar (akan di uraikan pada uraian G 02 / G 03).

3. Metode Pengukuran Titik Koordinat

Metode pengukuran titik koordinat pada mesin CNC penting sekali untuk di pelajari mengingat bahwa ketepatan gerakan pisau akan menentukan keakuratan hasil dan bentuk benda kerja yang dibuat.

Ada 3 (tiga) metode pengukuran titik koordinat yang akan dibahas berikut ini, yaitu Pengukuran Absolut, Pengukurai Inkremental dan Pengukuran Campuran.

Pengukuran Absolut

Pengukuran Inkremental

Gambar 3.3 : Metode Pengukuran Absolut dan Inkremental

Metode pengukuran titik koordinat ini dapat dipilih sesuai dengan keinginan kita dengan memberikan infornasi kunci pada kolom “G”, yaitu untuk Absolut = G 90 dan Inkremental = G 91

a. Metode Pengukuran Absolut

Gambar 3.4 : Pengukuran Absolut

Pada metode pengukuran koordinat secara absolut semua titik koordinat diukur dari titik tertentu sebagai titik 0 (nol)/titik referensi. Pada gambar contoh (gambar 3.4) titik-titik A,B,C, diukur dari titik W sebagai titik nolnya.

Penulisannya dalam format program, sebagai berikut (Skala 10 mm tiap petak) :