Bab II Tu 2a Revisi 2 Cadangan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Dewasa 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 Numericcally

Controlled) [1].

Awal lahirnya mesin CNC ( Computer Numerical Controlled) bermula pada

tahun 1952 yang di kembangkan oleh John Pearseon dari Institut Teknologi

Massachusetts, atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Awalnya proyek

pembuatan CNC ini di peruntukan untuk membuat benda kerja khusus yang rumit.

Semula perangkat CNC memerlukan biaya yang tinggi dan volume unit pengendali

yang besar. Pada tahun 1973, mesin CNC masih sangat mahal sehingga masih

sedikit perusahaan yang mempunyai keberanian dalam mempelopori investasi

dalam teknologi ini. Dari tahun 1975, produksi mesin CNC mulai berkembang

pesat. Perkembangan ini di pacu oleh Microprocessor, sehingga volume unit

pengendali dapat lebih ringkas. Dewasa ini penggunaan mesin CNC hamper

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 di kalangan

masyarakat banyak [2].

Gambar 1.1. Mesin CNC TU-2A model lama [3]

Gambar 1.2. Mesin CNC TU-2A model baru [4]

Perbedaan permesinan CNC TU-2A model lama dan baru antara lain :

Tabel 1.1. Perbedaan permesinan CNC TU-2A lama dan baru [6]No Spesifikasi CNC TU-2A Lama CNC TU-2A Baru

1 Kecepatan spindel 50-3200 rpm 60-4000 rpm

2 Daerah kerja memanjang 300 mm 340 mm

3 Daerah kerja melintang 50 mm 140 mm

4 Ketelitian display sumbu –X 0.01 mm 0.001 mm

5 Ketelitian display sumbu –Z 0.01 mm 0.001 mm

6 Daya kerja 3.4 kW 7.5 kW

7 Pemakanan memanjang 0.03-0.3 mm/rev 0.045-0.787 mm/rev

8 Pemakanan melintang 0.015-0.15 mm/rev 0.023-0.406 mm/rev

9 Pembagian kecepatan 2 4

10 Diameter chuck max 140 mm 200 mm

1.2 Tujuan

a. Tujuan umum praktikum :

1. Sebagai syarat kelulusan mahasiswa dalam mata kuliah praktikum proses

produksi.

2. Meningkatkan kemampuan daya kreasi dan imajinasinya dalam

menyelesaikan suatu proses mesin CNC.

3. Memahami tentang jenis mesin CNC dan penggunaanya.

4. Mengetahui bentuk dan aturan pemrograman pada mesin CNC.

5. Melatih untuk menganalisa proses pelaksanaan produksi suatu komponen

b. Tujuan khusus praktikum

1. Praktikan mampu mengenali dan memahami tentang mesin bubut CNC

2. Praktikan mampu membuat benda kerja sesuai dengan gambar rancangan

3. Praktikan dapat menjalankan Mesin Bubut EMCO TU-2A dan

mempraktekkannya secara langsung

4. Praktikan mampu mengetahui simulasi gerakan pahat dengan atau tanpa

bantuan plotter

5. Praktikan mampu menganalisa proses pelaksaan produksi suatu

komponen.

1.3 Sistematika penulisan

Secara garis besar, sistematika dalam penulisan laporan praktikum mesin

CNC TU-2A ini terdiri dari lima bab diawalai dari bab pendahuluan, bab dasar

teori, bab prosedur praktikum, bab proses eksekusi benda kerja, dan bab penutup

Bab I pendahuluan yang berisi tentang latar belakang yaitu pengertian

secara umum tentang mesin CNC, tujuan praktikum berisi tentang mengapa kita

harus melakukan praktikum dan sistematika penulisan yang memuat runtutan

laporan praktikum.

Bab II dasar teori akan membahas mengenai dasar teori mesin CNC TU-2A,

pahat permesinan baik dari segi pengertian dan fungsi pahat, macam-macam pahat

beserta fungsingnya dilanjutkan dengan kompensasi pahat. Diteruskan dengan

membahas paramter proses permesian, sistem acuan, kode pemogrmana, kode

alarm, kombinasi tombol CNC TU-2A baik dari jenis-jenis tombol kombinasi

maupun aplikasinya, proses permesinan dan aplikasi dalam dunia industri.

Bab III prosedur praktikum yang mana akan dibahas tentang cara

pengoperasian dari mesin CNC TU-2A, cara memasukan dan menjalankan

program, cara pengecekan progeam, pengecekan program awal baik dengan atau

tanpa plotting, proses kerja dan diagram alir.

Bab IV proses eksekusi benda kerja, disini kita akan menerangkan tentang

pelaksanaan praktikum, alat dan bahan yang digunakan, gambar kerja 2D dan 3D,

list program, keterangan program, hasil plotting dan analisi kegagalan serta

solusinya.

Bab V penutup yang mana pada bab ini berisi tentang saran dan kesimpulan

yang sifatnya membangun.

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Mesin bubut CNC TU-2A

Mesin bubut nonkonvensional yang digunakan dalam praktikum adalah

mesin bubut Emco TU-2A buatan Emco Austria, mesin ini merupakan mesin bubut

otomatis yang menggunakan Computer Numerically Controlled dengan dua sumbu

(X dan Z), untuk simulasi proses pembubutan.

Awal lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) bermula

pada tahu 1952 yang dikembangkan oleh John Pearseon dari Institut Teknologi

Massachusetts, atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Semula proyek

tersebut diperuntukkan untuk membuat benda kerja khusus yang rumit. Semula

perangkat mesin CNC memerlukan biaya yang tinggi dan volume unit pengendali

yang besar.

Pada tahun 1973, mesin CNC masih sangat mahal sehingga masih sedikit

perusahaan yang mempunyai keberanian dalam mempelopori investasi dalam

teknologi ini. Dari tahun 1975, produksi mesin CNC mulai berkembang pesat.

Perkembangan ini dipacu oleh perkembangan mikroprosesor, sehingga volume unit

pengendali dapat lebih ringkas. [7]

a. Spesifikasi Mesin Emco TU-2A berdasarkan modul:

1. Daerah kerja putaran spindel antara 50-3200 rpm.

2. Kecepatan garak pahat arah longitudinal atau melintang.

a) Kecepatan penuh (tak boleh memotong) :700 mm/menit.

b) Kecepatan secara manual (mode manual) :5-400 mm/menit.

c) Kecepatan secara otomatis (mode CNC) :5-499 mm/menit.

3. Ketelitian gerakan (yang tercantum pada display digital) 0,01 mm.

4. Daerah kerja memanjang :300 mm.

5. Daerah kerja melintang :50 mm.

6. Gaya pemakanan maksimum yang diperbolehkan : 1000 N [10].

b. Spesifikasi mesin Emco TU-2A berdasarkan pabrik:

1. Untuk Pembubutan :150-200 (m/menit).

2. Untuk Pemotongan : 60-80 (m/menit).

3. Tenaga Masuk ( P1 ) : 5000 (watt).

4. Tenaga Keluaran ( P2 ) : 3000 (watt).

5. Jenjang Kecepatan 1 : 7

6. Jenjang Putaran : 600-400 (L/menit).

7. Besarnya arus listrik masuk : 4 (A).

8. Besarnya Asutan :

- Untuk Pembubutan 0,02-0,1 (mm/put).

- Untuk Pemotongan 0,01-0,02 (mm/put).

9. Putaran Spindel : Untuk pemotongan kasar 600 (put/menit).

10.Kecepatan Penggerak Eretan :

Gerakan cepat : 700 (mm/menit).

Gaya asutan pada eretan : 1000 (N) [8].

Gambar 2.1 Mesin CNC Bubut EMCO TU-2A [9]

Bagian-bagian mesin CNC bubut EMCO TU-2A:

1. Monitor

Pada mesin CNC Bubut EMCO TU-2A terdapat monitor

berfungsi untuk menunjukkan informasi program yang sedang berjalan.

Gambar 2.2 Monitor [9]

2. Tailstock

Pada mesin bubut TU-2A tailstock berfungsi untuk menahan

benda kerja yang panjang agar benda kerja tidak oleng dan untuk

mencekam pahat drill.

Gambar 2.3 Tailstock [9]

3. Revolver pahat

Pada mesin bubut TU-2A terdapat revolver pahat yang berguna

untuk mencekam pahat dalam jumlah banyak ( maksimum 6 buah, 3

buah pahat luar dan 3 buah pahat dalam).

Gambar 2.4 Revolever pahat [9]

4. Chuck

Pada mesin bubut TU-2A chuck berfungsi untuk mencekam

benda kerja.

Gambar 2.5 Chuck [9]

5. Motor

Motor berfungsi untuk menggerakkan chuck pada saat proses

berlangsung.

Gambar 2.6 Motor [9]

6. Konfigurasi tombol

Gambar 2.7 menunjukkan konfigurasi dan toinbol-tombol atau

bagian-bagian untuk mengoperasikan mesin bubut CNC TU-2A, yang

terdiri dari:

13 5 1 2 4 3 12 7 6 8 9 10 11 14 15 16

Gambar 2.7 Konfigurasi tombol pada mesin CNC TU-2A [9]

1. Saklar utama, digunakan untuk menghidupkan/mematikan mesin

2. Lampu indikator, digunakan sebagai petunjuk bahwa jika lampu

hidup maka mesin dalam keadaan hidup

3. Saklar untuk menghidupkan spindle (untuk saklar menunjuk angka 0

– spindle mati, angka 1 – spindle hidup untuk melayani manual,

CNC – spindle hidup untuk pelayanan CNC/otomatis).

4. Tombol untuk mengatur besar putaran spindle

5. Display penunjuk besar putaran spindle.

6. Tombol untuk mengatur kecepatan asutan ( untuk mode manual ).

7. Lampu indicator untuk mode manual

8. Tombol asutan untuk arah Z dan X untuk mode manual.

9. Tombol gerakan cepat jika di tekan bersamaan dengan mode asutan

(no 8), maka gerak asutan menjadi cepat. Kecepatan asutan diatur

dengan tombol no 6.

10. Display yang meunjukkan harga X dan Z dari gerakan eretan/ pahat

dalam perseratus mm. data ini juga terlihat di monitor.

11. Switch untuk mengubah mengubah dari pelayanan / mode manual ke

CNC atau sebaliknya pada mesin ini tersedia dua macam pelayanan /

mode, yaitu dapat dipakai secara manual (mode manual) atau dipakai

secara otomatis yang menggunakan program CNC (mode CNC).

12. Amperemeter, menunjukkan besar arus yang dipakai saat mesin

digunakan. Pemakaian arus diharapakan tidak lebih dari 2 A, sebab

kalau arus terlalu besar menunjukkan beban pada mesin sangat besar

yang dapat menimbulkan kebakaran.

13. Emergency Stop Botton, merupakan saklar darurat.

14. Tombol DEL, dipakai untuk menghapus data/sajian yang akan

diterangkan kmudian.

15. Tombol pengalih yang berfungsi untuk mengaktifkan jalannya X ke

Z atau sebaliknya

16. Tombol INP, unyuk memasukkan data yang akan dijelaskan

kemudian.

Selain itu juga ada tombol-tombol untuk gerak manual arah +X, -

X, +Z dan -Z, yang terletak disebelah tombol angka (keyboard). Mesin

juga dilengkapi dcngan monitor yang dipakai untuk memantau koordinat

pahat (pada mode manual) atau program CNC yang aktif (pada mode

CNC) [10].

2.2 Pahat permesinan

2.2.1 Pengertian dan fungsi pahat

Pahat merupakan benda yang nantinya akan melakukan pemakanan

terhadap benda kerja. Bentuk dan material pahat akan sangat berpengaruh

terhadap apa saja benda kerja yang akan dan bisa dibuat dengan

menggunakan pahat ini. Jika material benda kerja tidak terlalu keras, maka

kita bisa memakai pahat dengan kekuatan yang tidak terlalu tinggi. Material

pahat antara lain bisa terbuat dari HSS mengandung karbon, kromium,

vanadium dan molydenum, Baja Karbon Tinggi mempunyai kandungan

karbon 0,5 % sampai 1.5 %, Paduan cor nonferro mengandung wolfram 12-

15 %, cobalt 40-50 %, chrome 15- 35 % ditambah karbon 1-4 %, Karbida

mengandung wolfram-carbide dan cobalt dengan persentase berkisar 94 %

wolfram-carbide dan 6 % cobalt, Keramik yakni pencampur dengan serbuk

aluminium-oksida, titanium, magnesium, dan chrome dengan pengikat

keramik, dan Intan [17].

2.2.2 Jenis-jenis pahat beserta fungsinya

a. Pahat sisi kanan.

Pahat kasar digunakan untuk pengerjaan pembubutan awal baik

untuk pembubutan memanjang, melintang, menyudut maupun radius

(luar atau dalam). Adapun pahat penghalusan prinsipnya sama dengan

penggunaan pahat kasar, hanya dalam operasionalnya pahat halus ini

hanya digunakan untuk penghalusan permukaan (finishing).

Gambar 2.8 Pahat sisi kanan [11]

b. Pahat sisi kiri

Pahat kasar digunakan untuk pengerjaan pembubutan awal baik

untuk pembubutan memanjang, melintang, menyudut maupun radius

(luar atau dalam). Adapun pahat penghalusan prinsipnya sama dengan

penggunaan pahat kasar, hanya dalam operasionalnya pahat halus ini

hanya digunakan untuk penghalusan permukaan (finishing).

Gambar 2.9 Pahat sisi kiri [11]

c. Pahat netral

Pahat netral dapat digunakan untuk melakukan pengerjaan pembubutan

memanjang, menyudut maupun radius dengan ketentuan:

Untuk pembubutan menyudut, sudut maksimal tidak boleh lebih dari 600.

Untuk pembubutan radius, tangen busur lingkaran tidak boleh lebih dari

600.

Gambar 2.10 Pahat netral [11]

d. Pahat ulir

Digunakan untuk membubut ulir benda kerja. Ujung mata pahat dibuat

sesuai dengan jenis ulir yang akan dibuat.

Gambar 2.11 Pahat ulir [11]

e. Pahat alurDigunakan untuk membubut alur benda kerja.

Gambar 2.12 Pahat alur [11]

f. Pahat dalam

Digunakan untuk membubut permukaan dalam lobang benda kerja.

Gambar 2.13 Pahat dalam [11]

2.2.3 Kompensasi pahat

Dalam penggunaanya pahat bubut mempunyai panjang yang berbeda-

beda antara pahat yang satu dengan pahat lainnya. Maka sesudah menulis

nomer pahat (misalnya T1), kemudian diikuti D dengan nomer kompensasi

yang dimaksud. Harga kompensasi pahat disimpan pada parameter tool

correction (lihat gambar di bawah). Harga D adalah antara 1 sampai 9

tergantung bentuk pahat yang digunakan. Pada program CNC. apabila D tidak

diprogram, maka harga D yang digunakan adalah D1, apabila D0 berarti

pergeseran harga pahat tidak aktif. Cara mencari kompensasi panjang pahat

dilakukan sebagai berikut :

a) Pasang pahat referensi (T01) dan benda kerja dalam keadaan

terpasang.

b) Hiupkan spindle.

c) Sentuhkan pahat pada permukaan benda kerja dan tekan tombol

DEL.

d) Jauhkan pahat dari daerah kerja.

e) Matikan spindle.

f) Ganti pahat yang lain (T02) dan sentuhkan ke permukaan benda

kerja.

g) Sentuhkan pahat tersebut dan catat harga Z yang tertera pada display.

h) Ganti dengan pahat lain (T03) demikian seterusnya.

Gambar 2.14 Contoh dari kompensasi [16]

2.3 Parameter proses permesinan

2.3.1 Parameter proses permesinan pada mesin bubut adalah sebagai berikut :

2.3.1.1 Cutting Speed

Cutting Speed ialah kecepatan potong

(m/min)

d : diameter benda kerja (mm)

n : putaran poros utama (benda kerja) [12]

Kecepatan potong adalah suatu harga yang diperlukan dalam

menentukan kecepatan pada proses penyayatan atau pemotongan

benda kerja. Dari grafik hubungan antara benda kerja dengan

kecepatan potong dibawah ini kita dapat mengetahui kecepatan

ν = π.d.n / 1000

potong yang ideal dalam memproses suatu benda kerja. Misal

benda kerja berdiameter 40 mm dengan jumlah putaran 120

putaran/menit maka kecepatan potong idealnya adalah 150 m/menit

Gambar 2.15 Grafik diameter benda kerja -kecepatan potong [13]

2.3.1.2 Feeding Speed

Feeding Speed ialah kecepatan Makan

ν f : feeding speed (mm/min)

f : gerak makan (mm)

n : putaran poros utama (benda kerja) [12]

Dengan memanfaatkan data dari grafik kecepatan makan di bawah kita dapat mengetahui misal benda kerja dengan asutan 0.2 mm/putaran dan jumlah putaran sumbu utama 1000 putaran/menit maka akan didapat feeding speed sebesar 400 (mm/menit).

ν f = f . n

Gambar 2.16 Grafik menentukan kecepatan makan [13]

2.3.1.3 Material Removal Rate

Material Removal Rate ialah Laju penghasil geram

( cm3/min)

f : gerak makan (mm)

a : kedalaman potong (mm)

ν f : kecepatan makan (mm/min) [12]

2.3.1.4 Cutting time

Cutting time ialah waktu pemotongan

(min)

lt : panjang permesinan

ν f : kecepatan makan (mm/min) [12]

2.3.1.5 Depth of cut

Depth of cut ialah Kedalaman Pemotongan

mm

D : diameter awal pembubutan (mm)

Z = f . a . ν f

tc = lt / ν f

d : diameter akhir pembubutan (mm) [12].

2.3.2 Contoh perhitungan

Jika diketahui f = 100 mm, n = 100 rpm, D = 18 mm. d = 16mm

2.3.2.1 Mencari cutting speed

Vs = π x d x n / 1000

Vs = 3.14 x 16 x 100 / 1000

Vs = 5,024 m/menit

2.3.2.2 Mencari feeding speed

Vf = f x n

Vf = 100 x 100

Vf = 10000 mm / menit

2.3.2.3 Mencari kedalaman potong

a = ( D – d ) / 2

a = ( 18 – 16 ) / 2

a = 2 / 2 = 1 mm

2.3.2.4 Mencari Material Rate Removal

z = f x a x Vf

z = 100 x 1 x 10000

z = 1000000 mm

3

/ menit

z = 1000 cm

3

/ menit

2.3.2.5 Mencari waktu pemotongan

tc = Lt / Vf

tc = 55 / 10000

tc = 0.0055 menit

2.4 Sistem acuan

Sistem acuan yang dipakai untuk menyatakan informasi geometri/ukuran

benda kerja/produk terdiri dari dua sistem yaitu :

1. Sistem absolute

Pada system absolute, referensi ukuran adalah dari satu titik yang tetap. Pada

mesin bubut TU-2A, system absolute dinyatakan dengan kode G90 atau G92.

Gambar 2.17 Pemberian ukuran dengan sistem absolute [10]

2. Sistem Incremental

Pada system incremental, referensi ukuran adalah dari titik sebelumnya atau

titik yang ditinjau berlaku sebagai referensi untuk titik berikutnya. Pada mesin

bubut TU-2A, system incremental dinyatakan dengan kode G91. Untuk G90

dan G91 titik referensinya adalah posisi awal pahat saat program mulai

dijalankan, sedang G92 titik referensinya diberikan oleh programmer, dimana

posisi awal pahat sudah berada dalam harga koordinat tertentu.Dalam membuat

program kadang menggunakan kedua system tersebut, sehingga sebagian

langkah permesinan menggunakan system absolute, dan yang lain

menggunakan system incremental.

Gambar 2.18 Pemberian ukuran dengan sistem incremental [10]

2.5 Kode pemrograman

Mesin 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 bubut CNC :

1) Fungsi G yaitu yang mengatur gerakan mesin.

2) Fungsi M yaitu yang mengatur system persumbuan dan keadaan mesin

3) Tanda alarm benbunyi ketika terjadi kesalahan pada saat proses cek M

Gambar 2.19 Kode pemrograman CNC TU-2A [9]

2.5.1 Fungsi G

Macam-macam kode G , antara lain :

1. G00 merupakan kode bagi pahat untuk bergerak lurus cepat tanpa

melakukan pemakanan.

2. G01 merupakan kode bagi pahat untuk bergerak lurus dengan

pemakanan.

3. G02 merupakan kode untuk gerak melingkar searah jarum jam

seperempat lingkaran disertai pemakanan.

4. G03 merupakan kode untuk gerak melingkar berlawanan arah

jarum jam seperempat lingkaran disertai pemakanan

5. G04 merupakan kode untuk waktu tinggal diam, berhenti sebentar

guna pergantian pahat

6. G21 merupakan kode untuk blok kosong.

7. G24 merupakan kode untuk penetapan radius pada pemrograman

harga absolut.

8. G25 merupakan kode untuk teknik sub program.

9. G27 merupakan kode untuk perintah melompat, pahat berpindah

pada sumbu tertentu.

10. G33 merupakan kode untuk pemotongan ulir dengan kisar tetap

sama.

11. G64 merupakan kode untuk motor asutan tak berarus.

12. G65 merupakan kode untuk pelayanan kaset, pengaturan pada sist

kaset.

13. G66 merupakan kode untuk pelayanan antar aparat RS 232.

14. G73 merupakan kode untuk siklus pemboran dengan pemutusan

tatal.

15. G78 merupakan kode untuk siklus penguliran secara bertahap.

16. G81 merupakan kode untuk siklus pemboran secara bertahap.

17. G82 merupakan kode untuk siklus pemboran dengan tinggal diam.

18. G83 merupakan kode untuk siklus pemboran dengan penarikan.

19. G84 merupakan kode untuk siklus pembubutan memanjang.

20. G85 merupakan kode untuk siklus pereameran secara bertahap.

21. G86 merupakan kode untuk siklus pengaluran secara bertahap.

22. G88 merupakan kode untuk siklus pembubutan melintang.

23. G89 merupakan kode untuk siklus pereameran dengan tinggal

diam.

24. G90 merupakan kode untuk pemrograman harga absolut (referensi

ukuran adalah dari satu titik yang tetap).

25. G91 merupakan kode untuk pemrograman harga inkremental

(referensi ukuran adalah dari titik sebelumnya menjadi

referensi untuk titik berikutnya.

26. G92 merupakan kode untuk pencatat penetapan.

27. G94 merupakan kode untuk penetapan kecepatan asutan,

kecepatan pada pergerakan perpindahan pahat.

28. G95 merupakan kode untuk penetapan ukuran asutan, ukuran

jarak perpindahan pahat.

29. G110 merupakan kode untuk pembuatan alur pada permukaan

benda kerja.

30. G111 merupakan kode untuk pembuatan alur luar.

31. G112 merupakan kode untuk pembuatan alur dalam.

32. G113 merupakan kode untuk pembuatan ulir luar.

33. G114 merupakan kode untuk pembuatan ulir dalam.

34. G115 merupakan kode untuk permukaan kasar.

35. G116 merupakan kode untuk putaran kasar [14].

2.5.2 Fungsi M

Macam-macam kode M , antara lain :

1. M00 merupakan kode untuk berhenti terprogram.

2. M03 merupakan kode untuk sumbu utama searah jarum jam.

3. M05 merupakan kode untuk sumbu utama berhenti.

4. M06 merupakan kode untuk penghitungan panjang pahat,

penggantian pahat.

5. M08 merupakan kode untuk titik tolak pengatur.


7. M l7 merupakan kode untuk perintah melompat kembali.




11. M30 merupakan kode untuk program berakhir.

12. M99 merupakan kode untuk parameter lingkaran.

13. M98 merupakan kode untuk kompensasi kelonggaran / kocak

Otomatis [14].

2.5.3 Kode standar yang sering digunakan

Kode yang sering digunakan antara lain :

1. Gerak lurus cepat (G00)

Untuk kode ini pahat tidak boleh melakukan pemotongan atau

pemakanan. Kecepatan dari gerakan ini sudah otomatis diberikan oleh

mesin yaitu 700 mm/menit.

Gambar 2.20 Gerak G00 [18]

2. Gerak lurus (G01)

Untuk kode ini pahat boleh melakukan pemotongan. Saat mengisi

kode ini maka akan muncul kode F yaitu harga kecepatan gerak pahat

yang akan diisi oleh programmer.


3. Gerak melingkar searah jarum jam seperempat lingkaran (G02)

Gerakan ini sepanjang seperempat lingkran (90 derajat) dan

hanya berlaku pada 1 kuadran saja.


4. Gerak melingkar berlawanan arah jarum jam seperempat lingkaran

(G03)

Gerakan ini sepanjang seperempat lingkran (90 derajat) dan

hanya berlaku pada 1 kuadran saja.


5. Gerak melingkar tidak sampai seperempat lingkaran (G02 dan M99)

Perintah atau fungsi dengan sandi G02 adalah perintah

pembubutan radius/melengkung searah jarum jam (CW). Penempatan

fungsi ini pada kolom kedua, pada blok program. M99 adalah

penentuan parameter I dan K Parameter I adalah jarak titik start

melengkung sampai ke titik pusat lengkungan, tegak lurus searah

sumbu X Sedangkan parameter K adalah jarak titik start melengkung

sampai ke titik pusat lengkungan, tegal lurus searah sumbu Z .

Perintah M99 ini dipergunakan apabila radius atau lengkungan yang

akan dibuat mempunyai sudut lebih dari 90°.

Gambar 2.24 Gerak G02 dan M99 [18]

6. Gerak melingkar tidak sampai seperempat lingkaran (G03 dan M99)

Perintah atau fungsi dengan sandi G03 adalah perintah

pembubutan radius/ melengkung berlawanan arah jarum jam (CCW).

Penempatan fungsi ini pada kolom kedua, pada blok program. M99

adalah penentuan parameter I dan K. I adalah jarak titik start

melengkung sampai ke titik pusat lengkungan, tegak lurus searah

sumbu X. Sedangkan K adalah jarak titik start melengkung sampai ke

titik pusat lengkungan, tegal lurus searah sumbu Z. Pada mesin

EMCO CNC TU-2A, gerakan perintah G 03 dengan nilai pergerakan

ke arah X dan Z bisa dijalankan tanpa menggunakan program M99

Gambar 2.25 Gerak G03 dan M99 [18]

7. Siklus pembubutan memanjang (G84)

Pembubutan dapat dilakukan berulang-ulang secara otomatis

dengan menggunakan G84, maka setelah selesai pahat akan kembali

ke posisi semula saat awal pahat menjalani G84.

Gambar 2.26 Gerakan untuk G84 [18]

8. Spindel utama hidup dan berputar searah jarum jam (M03)

Digunakan untuk menghidupkan spindle secara otomatis dalam

mode CNC

9. Program selesai/akhir program (M30)

Digunakan untuk mengakhiri program pembubutan serta untuk

mematikan spindle

2.6 Kode Alarm

Macam-macam tanda alarm , antara lain :

Tabel 2.1 Kode alarm [10]

No Kode Program Keterangan

1. A00 Merupakan kode apabila terjadi salah

memasukkan perintah G dan M

2.

2

A01 Merupakan kode apabila terjadi salah radius/M99.

3. A02 Merupakan kode apabila terjadi salah harga X

yang terlalu besar.

4. A03 Merupakan kode apabila terjadi salah nilai F.

5. A04 Merupakan kode apabila terjadi salah harga Z

yang terlalu besar.

6. A05 Merupakan kode apabila tidak ada kode M30.

7. A06 Merupakan kode apabila terjadi jumlah putaran

sumbu utama terlalu besar pada pemotongan.

8. A07 Merupakan kode apabila terjadi tidak ada arti.

9. A08 Merupakan kode apabila terjadi pita habis pada

penyimpanan ke kaset.

10. A09 Merupakan kode apabila terjadi program tidak

ditemukan.

11. A10 Merupakan kode apabila terjadi pita kaset dalam

keadaan pengamanan aktif.

12. A11 Merupakan kode apabila terjadi salah pemuatan

(salah jalan).

13. A12 Merupakan kode apabila terjadi salah pengecekan.

14. A13 Merupakan kode apabila terjadi penyetelan

inchi/mm dengan memori program penuh.

15. A14 Merupakan kode apabila terjadi salah posisi

kepala frais / penambahan jalan dengan LOAD

2.

┴ / M atau ┤ / M.

16. A15 Merupakan kode apabila terjadi salah nilai H.

17. A16 Merupakan kode apabila terjadi tidak ada nilai

radius pisau frais.

18. A17 Merupakan kode apabila terjadi salah sub

program.

19. A18 Merupakan kode apabila terjadi jalannya

kompensasi radius pisau frais lebih kecil dari nol

[14].

2.7 Kombinasi tombol CNC TU-2A

2.7.1 Jenis-jenis kombinasi tombol-tombol CNC beserta fungsinya

Berikut ini tombol-tombol yang tersedia pada mesin CNC TU-2A beserta

fungsi dan kombinasinya:

~ + INP : Kombinasi tombol untuk menyisipkan satu baris blok

program.

~ + DEL : Kombinasi tombol untuk menghapus satu blok

program.

DEL + INP : Kombinasi tombol untuk menghapus satu baris blok

program.

INP + REV : Menghapus alarm.

INP + FWD : Kombinasi tombol untuk mengeksekusi program agar

berhenti sementara.

1,2,.. + START : Tombol kombinasi untuk mengeksekusi program

secara satu persatu dalam setiap blok program.

DEL + INP : Tombol kombinasi untuk menghapus program secara

keseluruhan dari memori mesin [15].

2.7.2 Aplikasi penggunaan kombinasi tombol

Saat kita sedang melakukan proses pembubutan benda kerja tentunya

tidak jarang jika sewaktu-waktu terjadi kesalahan yang tidak diduga seperti

jika pahat yang kita gunakan menabrak benda kerja sehingga yang apabila

diteruskan dapat merusak benda kerja itu sendiri dan mesin CNC yang

digunakan. Apabila kejadian tersebut terjadi maka hal pertama yang kita

lakukan adalah menghentikan program atau menggagalkan program tersebut

dengan menekan kombinasi tombol INP dan REV secara bersamaan dengan

demikian maka program akan langsung berhenti setelah itu lakukan koreksi

kembali terhadap program yang kita input jika sudah benar maka proses

pembubutan benda kerja dapat dilakukan kembali dengan menekan tombol

START.

Kejadian lainnya yang mungkin terjadi adalah kesalahan memasukkan

kode pemrograman saat proses penginputan data misal seharusnya kita

mengisikan kode G64 namun kita justru memasukkan kode G46 maka yang

terjadi adalah munculnya kode alarm pada display monitor, yang harus kita

lakukan jika terjadi hal demikian adalah menekan kombinasi tombol INP +

REV untuk menghapus alarm pada display monitor kemudian input kode

yang benar, perlu diingat ada baiknya melakukan cek M sebelum memulai

proses eksekusi guna mengurangi resiko kejadian yang tidak diinginkan.

2.8 Sistem permesinan

Sistem permesinan pada mesin bubut TU-2A hanya memiliki sumbu X dan

Z beserta arah positif dan negatifnya. Sumbu X menyatakan arah melintang, Sumbu

Z menyatakan arah longitudinal.

Gambar 2.27 Sistem persumbuan pada mesin CNC TU-2A [10]

Pengesetan titik nol dimulai dengan cara memasang benda kerja pada head

stock, hidupkan spindle utama pada angka 1 (mode manual) dan berilah spindle /

benda kerja dengan putaran yang rendah. Pengesetan dilakukan sebagai berikut :

a. Pengesetan titik Z = 0

Sentuhkan pahat pada sisi muka benda kerja dan tekan tombol DEL,

maka posisi Z = 0.

Gambar 2.28 Setting Z=0 [10]

b. Pengesetan X = 0

Sentuhkan pahat pada permukaan silinder benda kerja (gambar 2.6) dan

tekan tombol DEL, maka posisi X = 0.

Gambar 2.29 Setting X=0 [10]

Setelah titik nol didapat pahat sebaiknya digeser menjauhi titik nol tersebut

yang dianggap cukup aman untuk melakukan awal proses permesinan.

Gambar 2.30 Penempatan pahat posisi aman [10]

2.9 Aplikasi dalam dunia industri

Mesin Bubut CNC secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua

bagian, yaitu Mesin Bubut CNC Training Unit ( CNC TU) dan Mesin Bubut CNC

Production Unit ( CNC PU)

Kedua mesin tersebut mempunyai prinsip kerja yang sama, akan tetapi yang

membedakan kedua tipe mesin tersebut adalahpenggunaannya dilapangan. CNC

TU dipergunakan untuk pelatihan dasar pemograman dan pengoperasian CNC yang

dilengkapi dengan EPS ( External Programing System). Mesin CNC jenis Training

Unit hanya mampu dipergunakan untuk pekerjaan-pekerjaan ringan dengan bahan

yang relatif lunak.

Sedangkan mesin CNC PU dipergunakan untuk produksi massal, sehingga

mesin ini dilengkapi dengan asesoris tambahan seperti sistem pembuka otomatis

yang menerapkan prinsip kerja hidrolis dan sebagainya. Meningkatkan jumlah

produksi suatu produk dengan ketelitian dimensi yang hampir seragam dengan

waktu yang lebih cepat merupakan nilai lebih dari penggunaan mesin perkakas

jenis ini dalam dunia industri.(8)

Mesin CNC TU 2A dapat digunakan untuk membuat mur, baut, poros,

engkol, tirus, chamfer dan benda lainyanya yang berbentuk silindris.

Gambar 2.31 Penggunaan Mesin CNC TU-2A dalam dunia industri [19][20][21]

Dewasa ini hampir semua perusahaan memanfaatkan penggunaan mesin CNC ini dalam produksi. Beberapa contoh perusahaan yang memanfaatkan penggunaan mesin CNC adalah perusahaan Universal Technical Engineering dan PT. Putra Teknik Perkasa Engineering yang bergerak pada jasa pembuatan dan perbaikan dalam bidang permesinan seperti pembuatan roda gigi, aneka macam bushing, shaft, spare part permesinan dan spare part alat berat hydrolis serta pembuatan alat-alat pertambangan dan pegeboran [22] [23].

BAB III

PROSEDUR PRAKTIKUM

3.1 Cara pengoperasian

Secara umum penggunaan dan pengoperasian mesin (saat membuat produk),

mengikuti langkah-langkah berikut ini.

1. Menghidupkan mesin dengan memutar tombol main switch ke angka 1.

Maka dilayar monitor akan terlihat bahwa mesin sedang aktif pada mode

manual, harga X dan Z menunjuk angka 0. Dilayar juga terlihat harga ketelitian

mesin dan jenis satuan yang aktif yaitu mm, atau inchi.

2. Mesin dapat beroperasi secara manual dengan menekan tombol asutan +Z, - Z,

+X atau -X yang tersedia disebelah keyboard, maka pahat (tool post) akan

bergerak sesuai dengan tombol yang kita tekan dan di monitor terlihat bahwa

harga X atau Z berubah, sesuai dengan jarak yang ditempuh pahat. Jika

mmerlukan gerak pahat yang cepat tekanlah bersama-sama tombol tersebut (X

atau Z) dengan tombol ~ .

3. Menekan tombol H/C untuk masuk ke mode CNC dan memperhatikan format

program yang tampil di monitor. Memasukkan program CNC yang telah

disiapkan dengan menggunakan tombol keyboard. Cara pemasukan program

akan dijelaskan kemudian

4. Memeriksa program yang telah dimasukkan dengan melakukan simulasi.

Melakukan simulasi dengan pena dan kertas, dimana pena dipasang pada gagang

yang terikat pada tool post. Jika hasil simulasi tidak scsuai yang diinginkan,

maka kita harus memperbaiki program sampai benar.

5. Mengembalikan ke mode manual dengan menekan tombol H/C, jika program

sudah benar. Memasang benda kerja dan melakukan pengcsetan benda kerja dan

pahat. Cara melakukan pengesetan (setting) benda kerja diberikan pada bab II.

6. Mengubah ke mode CNC, pilih putaran spindel ke CNC dan menjalankan

program. Mengawasi jalannya pahat terutama jika menggunakan tail stock,

jangan sampai pahat menabrak material benda kerja. Jika pahat menabrak benda

kerja segera hentikan proses eksekusi dengan menekan tombol INP + REV

secara bersama-sama. Lakukan pengecekan data jika sudah benar maka

lanjutkan proses dengan menekan tombol start

7. Membereskan dan matikan mesin, jika sudah selesai (produk sudali jadi) [10].

3.2 Cara memasukkan dan menjalankan program

Untuk memasukkan program CNC ke mesin maka harus dipastikan dahulu

kalau mesin pada mode CNC (tekan tombol jika masih di mode manual), maka

akan tampak format program yang siap diisi data.

Tabel 3.1 Format Pemograman [10]

N G (M) X (I) Z (K) F H (T)

00

01

02

Dst

Ketika memasuki mode CNC, dimonitor akan mouncul format

pemrograman yang siap diisi dengan program. Adapun format yang muncul akan

sama dengan pada Tabel.

Keterangan:

1. Kolom 1 : nomor baris (blok) yang akan muncul secara otomatis.

2. Kolom 2 : kode G atau M yang menyatakan jenis gerak pahat dan status

mesin (akan dijelaskan selanjutnya).

3. Kolom 3 : harga X yang akan dituju oleh pahat (satuan 0.01 mm).

4. Kolom 4 : harga Z yang akan dituju oleh pahat (satuan 0.01 mm).

5. Kolom 5 : besar kecepatan pemakanan pahat (satuan mm/menit).

6. Kolom 6 : kedalaman untuk sekali pembubutan (satuan 0.01 mm)

Dari sisi operasional, cara memasukkan dan menjalankan program adalah

sbb:

1. Menyimpan tiap langkah penulisan program (atau word) ke mesin, menulis word

kemudian menekan tombol INP. Perlu diketahui bahwa program terdiri dari

beberapa baris, dan tiap baris terdiri dari satu atau beberapa word.

2. Menghapus word dengan menekan tombol DEL

3. Menggeser cursor ke baris berikutnya dengan menekan tombol FWD

4. Menggeser cursor ke baris scbelumnya dengan menekan tombol REV

5. Menyisipkan baris dengan menekan hersama-sama tombol ~ dan INP

6. Menghapus baris dengan menekan bersama-sama tombol ~ dan DEL

7. Memeriksa program dengan menekan terus tombol M, maka kursor akan

berjalan dari awal program sampai akhir program, baru penekanan tombol

dilepas. Jika program ada kesalahan dari sisi matematis, maka akan muncul

tanda alarm disisi atas monitor.

8. Menghapus alarm dengan menekan bersama-sama tombol INP dan REV.

9. Menjalankan program, tekan tombol START.

10.Menghentikan sementara saat program sedang berjalan dengan menekan

bersama-sama tombol INP dan FWD. Untuk meneruskan jalannya program

dengan menekan tombol START.

11.Menghentikan atau mengagalkan program saat sedang berjalan dengan menekan

bersama-sama tombol INP dan REV.

12.Menghapus program dari mesin dengan menekan bcrsama-sama tombol DEL

dan INP [10].

3.3 Cara pengecekan program

3.3.1 Pengecekan program awal

Langkah pertama sebelum membuat produk jadi adalah melakukan

pengecekan terhadap kode pemrograman yang dibuat berdasarkan jobsheet

yang diberikan. Adapun langkah-langkah pengecekan sebagai berikut:

1. Input data program yang telah dibuat berdasarkan jobsheet.

2. Lakukan pengecekan numerik terhadapa program yang telah dibuat

dengan menekan tombol M/-

3. Apabila terjadi kesalahan, akan muncul alarm pada display monitor maka

kembali koreksi program yang telah diinput

4. Cek numerik telah benar, bersiap melakukan eksekusi pada benda kerja

dengan melakukan setting nol pahat terhadap benda kerja

5. Jalankan program dengan menekan tombol START

Gambar 3.1 Pengecekan program awal [9]

3.3.2 Pengecekan program dengan plotting

Untuk mengurangi kesalahan pada saat proses eksekusi benda kerja

biasanya dapat dilakukan dengan cara melakukan plotting terlebih dahulu,

plotting merupakan pengecekan secara 2D yakni penggambaran bagian yang

akan dipotong dari benda kerja berdasarkan dari program yang kita buat

sebelum eksekusi benda kerja, adapun langkah-langkah pengecekan dengan

cara plotting sebagai berikut:

1. Input data program yang telah dibuat berdasarkan jobsheet.

2. Lakukan pengecekan numerik terhadapa program yang telah dibuat

dengan menekan tombol M/-

3. Apabila terjadi kesalahan, akan muncul alarm pada display monitor maka

kembali koreksi program yang telah diinput.

4. Cek numerik telah benar selanjutnya bersiap melakukan plotting dengan

mengganti pahat dengan plotter dan taruh kertas kosong pada tempat

plotter serta pastikan bahwa plotter benar-benar menyentuh kertas.

5. Jalankan program dengan menekan tombol START

Gambar 3.2 Pengecekan program dengan plotting [9]

3.4 Proses kerja

Dalam membuat produk dengan mesin bubut Emco TU-2A ini harus

melalui beberapa proses kerja, yaitu:

1. Menyiapkan benda kerja dan program

2. Menghidupkan mesin, putar kunci ke arah 1

3. Masukkan program, pastikan mesin berada pada mode CNC..

4. Lakukan pengecekan M.

5. Siapkan plotter, pasang pahat dengan plotter dan letakkan kertas pada tempat

plotter, ganti nilai pada kolom F dengan nilai 100.

6. Lakukan plotting, tekan tombol START

7. Lakukan setting nol benda kerja

8. Hidupkan spindle utama

9. Buat pemrograman pembubutan kasar

10. Pembubutan akhir/ finishing.

11. Matikan mesin

12. Bersihkan mesin cnc dari geram (sisa pemakanan benda kerja)

START

INPUT PROGRAM

FINISH

3.5 Diagram Alir

TIDAK

YA

TIDAK

YA

SETTING NOL BENDA KERJA

BERSIHKAN MESIN

KOREKSI

KOMPENSASI PAHAT

MENJALANKAN PROGRAM

PELETAKAN PAHAT

SIAPKAN PLOTTER

CEK M

PLOTTING

PEMASANGAN BENDA KERJA

TIDAK

TIDAK

YA

YA

Keterangan kode flow chart:

1. START yakni memulai. (connector)

2. INPUT PROGRAM yakni pemasukkan program. (manual operation)

3. CEK M yakni pengecekan program. (decision)

4. KOREKSI apabila terjadi kesalahan dalam pembuatan program. (process)

5. SIAPKAN PLOT apabila program sudah benar lalu menyiapkan Plotter

(preparation)

6. PLOTER yakni plotter sudah jadi. (Terminator)

7. PEMASANGAN BENDA KERJA dilakukan apabila plotter benar maka

pasang benda kerja pada mesin. (process)

8. PEMASANGAN PAHAT apabila plotter benar maka pasang pahat pada mesin.

(process)

9. SETTING NOL BENDA KERJA setting nol terlebih dahulu sebelum

eksekusi. (process)

10. KOMPENSASI PAHAT penentuan kompensasi panjang pahat frais. (process)

11. PENEMPATAN PAHAT ABSOLUTE melakukan penempatan pahat absolute.

(process)

12. INPUT NILAI KOMPENSASI PAHAT yakni memasukan nilai kompensasi

pahat. (process)

13. MENJALANKAN PROGRAM (EKSEKUSI) setelah setting nol selesai, lalu

jalankan program yang telah di buat. (process).

14. BERSIHKAN MESIN yakni membersihkan bekas geram dan pemakanan

setelah proses eksekusi.

15. FINISH yaitu mengakhiri semua proses setelah pembuatan produk selesai.

(connector)

Documents

Bab II Tu 2a Revisi 2 Cadangan