Upload
dewi-gita
View
1.004
Download
71
Embed Size (px)
Citation preview
MODUL PELATIHAN 40 JAMMESIN CNC FRAIS PRODUKSI OKUMA OSP-P200M-R
byAde Sumpena, ST.,M.Kom
P0LITEKNIK NEGERI JAKARTA
1
1. PENGANTAR MESIN CNC FRAIS PRODUKSI
CNC (Computer Numerically Controlled) adalah salah satu sistem pengendali yang
banyak digunakan untuk mengendalikan atau mengatur pengoperasian mesin perkakas.
Mesin perkakas yang dilengkapi dengan sistem CNC (Mesin Perkakas CNC) secara umum
tidak berbeda dengan mesin perkakas konvensional. Fungsi CNC dalam hal ini lebih banyak
menggantikan pekerjaan operator dalam mesin perkakas konvensional, misalnya pekerjaan
mengatur gerakan pahat sampai pada posisi siap memotong, gerakan pemotongan dan
gerakan kembali ke posisi siap memotong. Demikian pula dengan pengaturan kondisi
pemotongan (kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman pemotongan) serta fungsi
pengaturan yang lain seperti penggantian pahat, pengubahan transmisi daya (jumlah putaran
poros utama), dan arah putaran poros utama, pengekleman, pengaturan cairan pendingin dan
sebagainya.
Pekerjaan operator mesin perkakas CNC hanya tinggal mengawasi jalannya pekerjaan
yang berlangsung secara otomatis (sesuai dengan program NC yang dibuat khusus untuk
pekerjaan itu) mengambil dan memasang benda kerja serta mengukur kualitas geometri
produk. Namun demikian, bukan berarti tidak diperlukan lagi operator mesin yang baik,
sebaliknya, justru diperlukan tenaga operator yang ahli dengan beberapa kemampuan antara
lain :
1. Memasukkan program NC serta data lain yang diperlukan ke dalam memori
komputer mesin dengan prosedur tertentu.
2. Menguasai prosedur menjalankan dan menghentikan proses pada setiap siklus
operasi ataupun pada kondisi darurat (emergency stop).
3. Mengukur kualitas geometris produk dan mencari sumber /penyebab
penyimpangan dan melakukan tindakan pencegahan ataupun koreksi
(dengan masukan data kompensasi sampai pada pembetulan peralatan bantu
ataupun komponen mesin lainnya dalam batas tanggungjawabnya).
4. Memberikan informasi atau umpan balik kepada pemrogram NC.
1.1 Prinsip Kerja Mesin Perkakas CNC
Prinsip kerja NC/CNC secara sederhana dapat diuraikan sebagai berikut :
1. Programer membuat program CNC sesuai produk yang akan dibuat dengan cara
pengetikan langsung pada mesin CNC maupun dibuat pada komputer dengan
2
software pemrogaman CNC.
2. Program CNC tersebut, lebih dikenal sebagai G-Code, seterusnya dikirim dan
dieksekusi oleh processor pada mesin CNC menghasilkan pengaturan motor
servo pada mesin untuk menggerakkan perkakas yang bergerak melakukan
proses pemesinan hingga menghasilkan produk sesuai program.
1.2 Urutan operasional pada mesin perkakas CNC
Pada mesin perkakas CNC urutan operasionalnya dimulai dengan
mempelajari gambar teknik kemudian membayangkan operasi mesin yang
dibutuhkan sebagai urutan pengerjaan yang akan diprogramkan untuk
pembuatan benda kerja. Ia menyiapkan program menyiapkan program
dengan membuat daftar kode yang menentukan urutannya. Program tersebut
kemudian diketikkan melalui komputer, selanjutnya masuk ke unit pembaca
yang ada dalam mesin. Pembacaan kontrol dari program ditangani oleh
pembaca yaitu bagian dari sebuah unit mesin, unit ini sering disebut MCU
(Machine Machine Unit ), tugas MCU ini menterjemahkan instruksi yang
dikodekan menjadi gerakan mesin perkakas. Media yang dapat dibaca oleh
unit kontrol berupa sinyal langsung dari komputer.
1.3 Sistem Persumbuan Mesin Perkakas CNC Frais
Standar ISO 841 mendefinisikan sistem koordinat kartesian bagi gerakan pahat tiga
sumbu utama X, Y, Z dan (sumbu) putaran A, B, C. Arah gerakan translasi positif mengikuti
kaidah tangan kanan dan putaran positif mengikuti kaidah sekrup ulir kanan. Apabila benda
kerjanya yang bergerak maka diberi simbol aksen (X’, Y’, Z’, A’, B’ dan C’) dan arah
gerakan positif adalah berlawanan dengan arah gerakan positif dari pahat. Penerapan simbol
sumbu tersebut pada mesin perkakas CNC mengikuti aturan tertentu, dimulai dengan sumbu
Z, diikuti sumbu X dan akhirnya sumbu Y sebagaimana penjelasan dibawah ini.
- Penentuan Sumbu Z
a. Sumbu Z direferensikan pada poros utama atau spindel mesin. Spindel ini dapat
memutar pahat (misalnya : bagi Mesin Frais, Koter dan Gurdi) atau memutar
benda kerja (misalnya untuk Mesin Bubut dan Mesin Gerinda silindris).
b. Apabila mesin mempunyai beberapa spindel, maka spindel yang direferensikan
sebagai sumbu Z adalah spindel yang tegak lurus meja mesin.
c. Jika spindel bisa dimiringkan (swivel, berputar pada sumbu yang lain), maka
dipilih kedudukannya sebagai sumbu Z pada posisi tertentu sehingga sejajar
3
dengan salah satu sumbu dasar mesin (sistem koordinat mesin) terutama jika
posisinya dapat tegak lurus meja.
d. Bila mesin tidak mempunyai spindel (contohnya : Mesin Sekrap)maka sumbu Z
dipilih tegak lurus meja.
e. Arah gerakan positif didefinisikan searah dengan gerakan yang memperbesar
jarak antara pahat dengan benda kerja (memperbesar volume ruang kerja).
- Penentuan Sumbu X
a. Sumbu X ditetapkan sejajar dengan arah memanjang meja mesin dan dipilih
orientasinya horizontal.
b. Bagi mesin dengan pahat yang berputar, perlu dilihat terlebih dahulu orientasi
sumbu Z-nya, yaitu :
c. Untuk Z horizontal, maka arah gerakan positif adalah kekanan bila benda kerja
dipandang dari spindel mesin.
d. Untuk Z vertical, maka arah gerakan positif adalah ke kanan bila tiang (tiang
kiri untuk mesin dengan double column seperti gantry atau bridge type)
dipandang dari spindel mesin.
e. Bagi mesin dengan benda kerja berputar, maka sumbu X adalah sejajar dengan
gerak radial pahat dan arah positif menjauhi spindel.
f. Untuk mesin tanpa spindel (mesin sekrap) sumbu X ditetapkan sejajar dengan
gerak potong dan arah positif searah gerak potong.
Gambar 1. Penamaan sumbu Mesin Frais Vertical
4
- Penentuan Sumbu Y
Orientasi dan arah positif sumbu Y ditetapkan menurut kaidah tangan kanan (setelah
sumbu Z dan X ditentukan), menurut kaidah tangan kiri bila Y’ ditentukan berdasarkan
orientasi Z’ dan X’.
Gambar 2. Kaidah tangan kanan
- Penentuan Sumbu Putar dan Sumbu Tambahan
Arah positif sumbu putar A, B dan C ditentukan sesuai dengan kaidah sekrup ulir kanan
yaitu putaran positif membuat sekrup bergerak translasi searah dengan gerakan positif sumbu
translasinya X, Y dan Z. Bagi mesin yang mempunyai sumbu tambahan yang sejajar dengan
sistem sumbu utama (X, Y, Z sebagai prioritas pertama yaitu yang paling dekat dengan
spindel) maka sumbu tambahan tersebut diberi nama sebagai berikut :
Sistem sumbu kedua : U, V, W (U’, V’, W’)
Sistem sumbu ketiga : P, Q, R (P’, Q’, R’)
Bagi setiap penambahan sumbu putar diberi nama D atau E.
5
Gambar 3. Penamaan sumbu Mesin Frais Horizontal
- Koordinat Polar (Kutub)
Untuk menentukan koordinat sebuah titik P pada bidang, maka diperlukan besar sudut
dan panjangnya, seperti contoh dibawah ini
Gambar 4. Koordinat Polar
1.4 Cara Menjalankan Mesin CNC Frais OKUMA OSP-200
1. Putar sakelar utama yang berada dibagian belakang mesin ke posisi ON
2. Tarik tombol emergency switch pada panel kontrol
3. Tekan tombol ON (warna merah) pada panel kontrol, tunggu beberapa saat
sampai tampilan monitor berwarna biru dan muncul perintah menekan
sembarang hot key atau lakukan touch sreen pada tulisannya.
4. Tekan tombol manual untuk menggerakkan tool ke arah sumbu X, Y dan Z
6
5. Untuk memutar tool secara manual, tekan tombol MDI kemudian ketikkan
Misal : S1000 M3 kemudian tekan input cycle start
6. Untuk memanggil tool, tekan MDI kemudian ketikkan misal, mau memanggil
tool nomor 1, maka pengetikkannya T1M6 input cycle start
7. Untuk mematikan mesin, tekan tombol emergency switch, tekan tombol OFF
(warna merah) kemudian putar sakelar utama ke OFF
2. DATA-DATA TEKNIS MESIN CNC FRAIS PRODUKSI
Semua mesin-mesin perkakas baik mesin perkakas konvensional maupun mesin
perkakas CNC dilengkapi dengan data-data teknis yang menggambarkan karakteristik dari
mesin tersebut dari mulai ukuran fisiknya sampai kemampuan operasinya, misalnya untuk
mesin CNC tentang posisi aktual, ketelitian masukan, pengaturan kecepatan sumbu utama,
memory alat potong, mode-mode, sub mode, format program, memory program, dan
masukan/keluaran data.
2.1 Adres – adres Mesin CNC Frais
Adres adalah sebuah kata terdiri dari alamat (dan nilai). Setiap huruf di alamat memiliki
makna spesifik. Sebagai contoh, huruf G digunakan untuk membentuk atau melaksanakan
perintah-perintah tertentu. Jelas bahwa huruf X berdiri untuk sumbu X
Struktur kelompok kode - kode G dan M pada mesin OKUMA OSP-200
G00 = Rapid positioning
G01 = Linier interpolation
G02 = Circulation CW interpolation
G03 = Circulation CCW interpolation
G04 = Dwell
G09 = Exact stop check
G10 = Cancel of G11
G11 = Parallel and rotation shift of coordinate system
G15 = Selection of work coordinate system
G17 = XY plane selection
G18 = ZX plane selection
G19 = YZ plane
G40 = Cutter compensation cancel
G41 = Cutter compensation left
7
G42 = Cutter compensation right
G53 = Cancel tool length offset
G56 = Z-axis tool length offset
G60 = One directional positioning
G61 = Exact stop
G64 = Cancel G64
G71 = Fixed cycle, designation of return level for G53
G73 = Fixed cycle, high speed deep hole drilling cycle
G74 = Fixed cycle, reverse tapping
G76 = Fixed cycle, fine boring
G80 = Fixed cycle, mode cancel
G81 = Fixed cycle, drill/spot boring
G82 = Fixed cycle, drill/counter boring
G83 = Fixed cycle, deep hole drilling cycle
G84 = Fixed cycle, tapping
G85 = Fixed cycle, boring
G86 = Fixed cycle, boring/reaming
G87 = Fixed cycle, back boring
G89 = Fixed cycle, boring
G90 = Absolute dimensioning
G91 = Incremental dimensioning
G92 = Setting or work coordinate system
G94 = Feed per min.
G95 = Feed per rev.
G284 = Synchronized tapping
G274 = Synchronized tapping
G282 = Synchronized tapping (Type II)
G272 = Synchronized tapping (Type II)
M00 = Program stop
M01 = Program optional stop
M02 = End of program
M03 = Spindle CW
M04 = Spindel CCW
M05 = Spindel stop
M06 = Vertical/horizontal spindel tool change
M07 = Oil mist coolant ON
8
M08 = Coolant on
M09 = Coolant system off (M7, M8, M12, M51, M339)
M19 = Spindle orientation
M30 = End of program
M51 = Throught – spindle – coolant on
M52 = Return level in fixed cycle : upper limit
M53 = Return level in fixed cycle : specified point
M54 = Return level in fixed cycle : point R level
M63 = No next tool in auto tool change cycle
M64 = Next tool return cycle
M328 = Spindle-no-tool I/L
M329 = Spindle no tool I/L
M339 = Through-spindle,-air blow on
3. TITIK NOL MESIN DAN TITIK NOL PROGRAM
Pada setiap mesin CNC ditetapkan sejumlah titik khusus, sebagian ditentukan oleh paberik,
lainnya dipilih atau ditentukan oleh pemrogram.
3.1 Titik titik nol pada mesin CNC Frais
Titik nol mesin adalah sistem koordinat aslinya. Sistim koordinat asli dapat digeser pada
umumnya menggunakan kode G54 – G59. Sedangkan untuk mesin OKUMA OSP-200
menggunakan kode G15, dan untuk koreksi panjang alat potong menggunakan kode G56.
Gambar dibawah ini menunjukkan titik nol asli mesin dan titik nol program atau titik nol
benda kerja pada mesin OKUMA OSP-200.
9
Gambar 5. Titik nol mesin dan titik nol benda kerja (titik nol program)
Kita dapat dengan mudah menentukan titik nol benda kerja dalam arah X dan Y dengan
pertolongan alat edge finder (gambar 6). Sedangkan untuk arah Z dapat digunakan dial
indicator (gambar 7). Atau menggunakan alat potong/cutter secara langsung disentuhkan
pada bidang/permukaan benda kerja arah sumbu X, Y dan Z (lihat gambar 8)
10
Gambar 6. Edge Finder Gambar 7. Dial Indicator
Gambar 8. Penyetingan titik nol benda kerja arah X, Y dan Z
A B C
Gambar 9. Penyetingan langsung dengan cutter
4. PENYETINGAN TITIK NOL BENDA KERJA (G15)
a. Setting sumbu Z (Lihat gambar 9 A)
1. Putar cutter dengan kecepatan putar sesuai dengan diameternya
3. Posisikan cursor ke kolom Z
4. Sentuhkan ujung cutter ke permukaan atas benda kerja (arah sumbu Z)
5. Tekan F1 (SET)
11
6. Tekan 0 (Nol)
7. Tekan F3 (CAL)
b. Setting sumbu X (Lihat gambar 9 B)
1. Putar cutter dengan kecepatan putar sesuai dengan diameternya
3. Posisikan cursor ke kolom X
4. Sentuhkan sisi cutter ke permukaan sisi benda kerja (arah sumbu X)
5. F1 (SET)
6. Tekan 0 (Nol)
7. F3 (CAL)
9. Tekan F2 (ADD), ketikan radius Cutter
c. Setting sumbu Y (Lihat gambar 9 C)
1. Putar cutter dengan kecepatan putar sesuai dengan diameternya
3. Posisikan cursor ke kolom Y
4. Sentuhkan sisi cutter ke permukaan sisi benda kerja (arah sumbu Y)
5. F1 (SET)
6. Tekan 0 (Nol)
7. F3 (CAL)
9. Tekan F2 (ADD), ketikan radius Cutter
5. KOMPENSASI PANJANG ALAT POTONG (TOOL OFFSET)
Jika kita membuat sebuah benda kerja pada mesin CNC Frais, maka kita
menggunakan macam-macam alat potong yang dipasang pada magazin atau ATC (Automatic
12
Tool Changes). Pada ATC dapat dipasang sejumlah alat potong minimal 12 alat potong,
dimana garis tengah dan panjangnya satu sama lain berbeda.
Seorang programmer kebanyakan tidak perlu mengetahui panjang alat-alat potong frais
yang sebenarnya dalam melaksanakan pemrograman. Panjang alat potong sebenarnya dapat
diukur pada mesin langsung atau diluar mesin dengan menggunakan height gauge untuk
mengukur panjang alat potong, dan selisih dari setiap alat potong dicatat dan dimasukkan
kedalam tool data.
Pengukuran perbedaan panjang alat potong yang dilakukan langsung pada mesin
dinamakan tool offset, perbedaan radius dan panjang alat potong dalam program
didefinisikan dalam sebuah kode G (G56 pada mesin OKUMA) alamatnya adalah T.
Pengendali menghitung perbedaan panjang dan garis tengah itu secara otomatis sesuai
dengan panggilan alat potong yang bersangkutan. Adapun cara pelaksanaanya sebagai
berikut :
- PENYETINGAN ALAT POTONG/CUTTER (G56)
2. Pilih tool yang akan disetting sebagai tool referensi
3. Sentuhkan ujung cutter (tanpa diputar) pada permukaan atas benda kerja dengan
menggunakan kertas tipis sampai kertas itu terjepit oleh cutter
4. Tekan F1 (SET)
5. Tekan 0 (Nol)
6. Tekan F3 (CAL)
Panggil tool nomor 2, nomor 3 dan seterusnya langkahnya sama. Setiap tool yang
di setting harus sesuai dengan urutan pada tool data dan masing-masing tool yang di
setting harus di isi data radiusnya.
6. PEMROGRAMAN MESIN CNC FRAIS PRODUKSI
Program NC sebenarnya merupakan sejumlah urutan perintah logis yang dibuat bagi
suatu jenis mesin perkakas CNC dalam rangka pembuatan suatu komponen mesin/peralatan.
Tergantung pada jenis mesin perkakas serta berbagai proses yang mampu dilakukan oleh
mesin perkakas CNC yang bersangkutan, maka program NC tidaklah selalu berkaitan
dengan proses permesinan saja, melainkan dapat pula berhubungan dengan proses-proses
13
pembuatan lainnya misalnya proses pembentukan, proses pengelasan, proses non
konvensional dan sebagainya.
Program NC dibuat dengan suatu format/bahasa yang tertentu yang dapat dimengerti oleh
unit pengontrol mesin (MCU, Machine Control Unit). Dengan demikian selain harus
memahami aturan pembuatan program, seorang programmer harus menguasai teknologi
proses serta memahami karakteristik mesin perkakas yang bersangkutan. Aturan pembuatan
program (bahasa/format) relatif mudah untuk depelajari, sebaliknya teknologi proses serta
karakteristik mesin perkakas CNC lebih sulit untuk dipahami.
6.1 Tugas Programmer dalam pembuatan program CNC
Berikut merupakan rangkuman tugas yang harus dilakukan oleh programmer dalam
rangka pembuatan program pemesinan suatu benda kerja dengan memakai mesin perkakas
CNC. Informasi atau data yang diperlukan untuk melaksanakan tugas pembuatan program
CNC, yaitu :
a. Ukuran
Menyangkut dimensi, geometri, perkiraan berat & kekakuan benda kerja.
b. Toleransi
Mencakup toleransi dimensi dan toleransi bentuk posisi (kelurusan, kerataan,
ketepatan bentuk, kebulatan, kesilindrisan, ketegaklurusan, kemiringan,
kesejajaran, konsentrisitas, posisi, dan kesalahan putar).
c. Kehalusan
Kehalusan permukaan.
d. Jumlah
Banyaknya benda kerja yang harus dibuat.
e. Mesin CNC
Jenis mesin, ukuran/volume ruang kerja, daya & kemampuan, sumbu mesin
yang dapat dikontrol (NC Axis), peralatan pembantu (attachments),
kemampuan NC (pemrograman, penanganan sistem kontrol dan peraga).
f. Tools
Pemilihan perkakas potong meliputi jenis, sistem pemegang (tooling system),
geometri & material pahat/mata potong, tools-setter, termasuk alat bantu pegang
(fixture) dan alat ukur (measuringinstrument) untuk pekerjaan/hal yang khusus
(non routine jobs),
g. Material
Menyangkut ukuran, jumlah dan jenis bahan termasuk data mampu mesin
14
(machinability), data empiris umur pahat dan gaya pemotongan.
6.2 Informsi Geometri dan Teknologi
Informasi geometri adalah informasi yang berhubungan dengan bentuk dan ukuran
bahan kasar, dan bentuk akhir ukuran produk. Sedangkan informasi teknologi bagaimana
kita dapat merealisasikan bentuk dan ukuran produk, hal ini berhubungan dengan bahan
benda kerja dan alat potong, kecepatan potong (V), putaran spindel (S), asutan/pemakanan
(F), kedalaman pemakanan. berikut ini adalah rumus-rumusnya :
a, Kecepatan putar :
Keterangan :
S = Kecepatan putar ........................ (putaran/menit)
V = Kecepatan potong ................... (m/menit)
d = Diameter pisau frais (cutter) ..... (mm)
π = 3,14
b. Asutan/pemakanan (feeding) :
Keterangan :
F = Asutan/pemakanan (feeding) ......................... (mm/menit)
fz = Asutan/pemakanan per alur/gigi pisau frais ....(mm/menit)
z = Jumlah alur/gigi pisau frais (cutter)
6.3 Struktur Program CNC Frais
Suatu program CNC berisikan semua informasi dan perintah yang diperlukan
untuk pembuatan suatu benda kerja, yaitu terdiri dari :
a. Nomor program : Suatu program harus dimulai dengan sebuah nomor program
dengan adres huruf O (CNC VMC-200, CNC OKUMA, Millac-44) sedangkan
untuk mesin VMC-250 (Sinumerik C802) menggunakan adres %
Kemungkinan nomor program : O 00 sampai O 99
15
b. Blok-blok program : Adres N
Kemungkinan nomor blok : N0000 sampai N9999.
Blok : biasanya terdiri dari berbagai kata.
Kata : terdiri dari sebuah huruf (adres) dan kombinasi angka, setiap adres (huruf)
mempunya arti khusus.
Ketentuan Blok
Jika dalam satu blok terdapat 2 atau lebih kode G atau M maka yang berlaku adalah kode
yang diprogram belakangan (terakhir)
Pemrograman titik desimal
Untuk mesin CNC VMC-200 (Emcotronic) dan Millac-44 (Fanuc 18iM)
untuk harga-harga X, Y, Z dan adres-adres lainnya harus di program dengan titik desimal,
tanpa titik desimal harga-harga akan dihitung sebagai mikro (μm),. sedangkan untuk mesin
OKUMA OSP-200 dan VMC-250 (Sinumerik) tidak perlu diprogram decimal
6.4 Metode Pemrograman
Ada dua sistem penunjukan ukuran atau metode pemrograman yaitu absolut dan
incremental. Umumnya dalam pemrograman CNC, absolut dinyatakan dengan kode G90 dan
inkremental G91.
Ada beberapa mesin CNC, salah satu contohnya adalah mesin CNC Frais VMC-200
(Emcotronic) membedakan ukuran absolut dan inkremental dinyatakan dengan nama
sumbunya, untuk absolut nama sumbunya X, Y, Z sedangkan untuk inkremental nama
sumbunya U, V, W. Bahkan dalam satu blok bisa dicampur, misalnya : X, V, Z atau U, Y,
W dan seterusnya.
- Pemrograman ukuran Absolut
Untuk mesin VMC-200 dinyatakan dengan adres : X, Y, Z
Data X, Y, Z selalu berdasarkan sistem koordinat asli yang aktual atau satu titik referensi.
Contoh :
16
Program untuk mesin VMC-200 :
N .... G00 X 20.000 Y 15.000 P1
N ..... G00 X 35.000 Y 30.000 P2
N .... G00 X 50.000 Y 40.000 P3
Program untuk mesin VMC-250 (Sinumerik), OKUMA (OSP-2000) dan Millac 44 (Fanuc
18iM) :
G90 G00 X 20.000 Y 15.000 P1
G90 G00 X 35.000 Y 30.000 P2
G90 G00 X 50.000 Y 40.000 P3
- Pemrograman ukuran Inkremental
Untuk mesin VMC-200 dinyatakan dengan adres : U, V, W
Data U, V, W menunjukan titik awal dari setiap blok atau titik nol nya berpindah-
pindah.
17
Program untuk mesin VMC-200 :
N .... G00 U 20.000 V 15.000 P1
N ..... G00 U 19.000 V 18.000 P2
N .... G00 U 18.000 V 10.000 P3
Program untuk mesin VMC-250 (Sinumerik), OKUMA (OSP-200) dan Millac 44 (Fanuc
18iM) :
G91 G00 X 20.000 Y 15.000 P1
G91 G00 X 19.000 Y 18.000 P2
G91 G00 X 18.000 Y 10.000 P3
6.5 Penggunaan fungsi G, M dan parameter dalam pemrograman
a. Gerakan cepat (G00)
Fungsi dari G00 ini adalah untuk menggerakan tool secara linier dengan cepat tanpa
memprogram harga F, perlu dicatat untuk memprogram G00 posisi tool harus benar-benar
bebas dari benda kerja tanpa pemakanan/pemotongan dan juga pencekamnya. Kecepatannya
rata-rata 12.000 sampai 50.000 mm/menit.
Contoh :
Program : N10 G0 X100 Y150
b. Interpolasi linier/gerakan pemakanan (G01)
Pada interpolasi linier, kita dapat menggerakkan tool sepanjang garis lurus dari satu titik
ke titik lainnya untuk melakukan pemakanan dengan kecepatan di program dengan adres F
yang dinyatakan dalam mm/menit (G94).
Contoh :
18
Program :
N05 G00 G90 X40 Y48 Z2 S500 M3
N10 G1 Z-12 F100
N15 X20 Y18 Z-10
N20 G0 Z100
N25 X-20 Y80
N30 M2
c. Interpolasi melingkar (G02/G03)
Pada perintah-perintah gerakan untuk busur-busur lingkaran ada dua arah,
G02 : Interpolasi melingkar searah jarum jam
G03 : Interpolasi melingkar berlawanan arah jarun jam
Format :
- Mesin CNC VMC-200 (Emcotronic) : G02/G03 X.....Y.... I .... J ..... F....
- Mesin CNC OKUMA 0SP-200 dan Millac-44 (Fanuc SF 18iM) :
G02/G03 X ..... Y ..... R .... F .....
Contoh :
19
Program :
G02 X150.0 Y20.0 I -60.0 J -80.0 F100, atau
G02 X150.0 Y20.0 R100. F100
d. Dwell Time (G04)
Lamanya diam di program dalam 1/10 detik. G04 adalah fungsi status mula.
Kemungkinan masukan : 1 - 10000 (1/10 – 1000 detik)
e. Pengaturan persumbuan (G17, G18, G19)
f. Pemanggilan sub program dan komando kembali
Untuk proses pemanggilan sub program atau pengulangan setiap mesin berbeda
tergantung kontrolnya, sebagai berikut :
- Mesin CNC VMC-200 (Emcotronic), komandonya G25/M17
- Mesin CNC VMC-250 (Sinumerik/Siemens), komandonya L ...P...
- Mesin CNC OKUMA OSP-200, komandonya CALL O/RTS
- Mesin Millac-44 (Fanuc FS-18iM), komandonya M98/M99
Penjelasan :
a). CNC VMC-200 (Emcotronic) : G25/M17
Sub program dipanggil dengan program pokok ataupun dengan sub program. Pada
prinsipnya, sub program mempunyai struktur yang sama seperti program pokok, yaitu terdiri
dari :
- Nomor program : O 80 = O 99
- Blok-blok
- G25 : Pemanggilan sub program
20
- L : Adres untuk nomor sub program dan jumlah jalannya (1 – 99)
- M17 : Akhir sub program/pemanggilan kembali
Contoh : G25L8104
artinya : Pemanggilan sub program O 81, 4 kali jalan
b). Mesin CNC VMC-250 (Sinumerik) : L ... P...
Contoh : N10 L871 P3
artinya :
N10 : Nomor blok 10
L871 : Pemanggilan sub program (subroutine) L871
P3 : 3 kali pemanggilan/pengulangan
c). Mesin CNC OKUMA (OSP-200) : CALL O/RTS
- CALL O : Memanggil nomor sub program
- RTS : Pemanggilan kembali
d). Mesin CNC Millac-44 (Fanuc FS-18iM) : M98/M99
- M98 : Memanggil sub program
- M99 : Pemanggilan kembali
Gambar Jalannya sub program pada mesin CNC VMC-200
g. Kompensasi radius pisau frais (G40, G41, G42)
21
- G40 : Pembatalan kompensasi radius pisau frais (Netralisasi)
- G41 : Kompensasi radius pisau frais sebelah kiri
- G42 : Kompensasi radius pisau frais sebelah kanan
Contoh :
Pemrograman : OKUMA OSP-200
O0001
G15 H1
T2 M6
S500
G00 X-35 Y25
G56 H2 Z10 M3 M8
G00 Z-1
G01 X85 F200
G0 Z100
22
M5 M0
TI M6
S1000
G56 H1 Z10 M3 M8
G00 X-10 Y15
Z-6
G41 G01 X5 Y15 F100 D1
Y45
X11.25
G03 X38.75 Y45 R17
G01 X45 Y45
Y15.000
G02 X35 Y5 R10
G01 X15
G02 X5 Y15 R10
G40 G00 X-10 Y15
N0220 Z100.000
N0230 Y250
N0240 M05 M09
M2
h. Jajaran lingkar lubang bor (OKUMA OSP-200)
Format : ARC X80 Y40 I50 Q10 K4 Q25 K3 J30
23
Format : BHC X 200 Y 150 I 120 J 45 K8
i. Jajaran segi empat lubang bor
Format : GRDX X70 Y60 I 15 K 4 J 10 P3
Format : SQRX (SQRY) X100 Y40 I 25 K4 J10 P5
24
7. MEMBUAT PROGRAM CNC FRAIS
Pembuatan program NC diawali dari mempelajari gambar kerja. Dari gambar
kerja tersebut dapat ditentukan jenis mesin perkakas CNC yang akan digunakan,
misalnya Mesin Bubut CNC, Mesin Frais CNC, atau jenis mesin lainnya. Setelah
ditentukan jenis mesin yang akan digunakan, langkah berikutnya adalah:
a. Merancang teknik dan rencana penjepitan benda kerja pada mesin.
b. Merancang struktur program (program structure) yaitu dengan menentukan
urutan proses pemesinan.
c. Menentukan jenis perkakas sayat yang akan digunakan, urutan penggunaan, dan
parameter pemesinan seperti jumlah putaran spindel (S) dan kecepatan pemakanan
pemakanan (F) untuk setiap perkakas potong yang akan digunakan.
d. Menulis program NC pada lembaran program (program sheet).
7.1 Struktur Program CNC
Suatu program NC, dilihat dari segi struktur isinya terdiri dari tiga bagian
yaitu bagian pembuka, bagian isi, dan bagian penutup. Bagian pembuka selalu
terletak pada bagian awal program, bagian isi terletak pada bagian tengah, dan
bagian penutup terletak pada bagian akhir program lihat gambar dibawah ini, contoh format
untuk mesin Frais CNC VMC-200 (Emcotronic).
25
Bagian pembuka adalah bagian awal program yang berisi perintah-perintah
pengoperasian awal suatu mesin perkakas, sebelum langkah pemesinan utama
(penyayatan) dimulai. Perintah-perintah yang termasuk dalam bagian pembuka
sebagai berikut.
a. Perintah memindahkan titik nol mesin ke posisi tertentu agar berimpit dengan titik
nol benda kerja. Perintah ini disebut pemindahan titik nol mesin (Position Shift
Offset (PSO)).
b. Perintah pemilihan sistem pemrograman, apakah dikehendaki mesin bekerja
dengan sistem absolut atau incremental.
c. Perintah menentukan jumlah putaran spindel mesin dan arah putarannya.
d. Perintah menentukan besarnya kecepatan pemakanan (feeding).
e. Perintah memilih jenis perkakas sayat yang digunakan pertama kali.
f. Perintah mengalirkan air pendingin.
Bagian isi suatu program NC adalah bagian inti dari pekerjaan pemesinan.
Perintah-perintah pada bagian isi meliputi perintah gerak relatif alat sayat terhadap benda
kerja menuju titik-titik koordinat yang telah ditentukan guna melakukan proses penyayatan.
26
Proses-proses ini dapat berupa gerak interpolasi lurus, interpolasi melingkar, gerakan
pemosisian, membuat lubang (drilling), proses penguliran (threading), dan sebagainya
tergantung dari bentuk geometri produk yang akan dihasilkan.
Bagian penutup program berisi perintah-perintah untuk mengakhiri suatu proses
pemesinan. Inti perintahnya adalah menyuruh mesin berhenti untuk melepas benda kerja
yang telah selesai dikerjakan dan memasang benda kerja baru untuk proses pembuatan
produk sejenis berikutnya. Perintah pada bagian penutup adalah perintah kebalikan atau
berfungsi membatalkan perintah yang diberikan pada bagian pembuka dan biasanya
meliputi:
a. perintah mematikan aliran cairan pendingin,
b. perintah mematikan putaran spindel mesin,
c. perintah pembatalan PSO,
d. perintah pembatalan kompensasi alat potong, dan
e. perintah menutup program (end-program).
7.2 Format Masukan
Format masukan untuk semua mesin Frais CNC yang menggunakan bahasa yang
standar yaitu G-code pada prinsipnya sama, yang berbeda adalah pada bagian pembukanya,
hal ini tergantung jenis kendali/kontrol yang dipakainya. Seperti pada contoh-contoh berikut
ini :
a. Format program untuk mesin CNC VMC-200
Mesin frais CNC VMC-200 ini menggunakan kendali/kontrol Emcotronic,
format programnya seperti terlihat pada contoh dibawah ini
.
Contoh : Program mesin CNC VMC-200
%0001 ; Nomor program
N0000 G54 ; Penggeseran titik nol mesin ke
titik nol ragum
N0010 G92 X25.000 Y25.000 Z30.000 ; Pencatat penggeseran dari titik nol
ragum ke titik nol benda kerja
N0020 G59 ; Penggeseran posisi 5 (G92 aktif)
N0030 T0101 S600 F200 M03 M08 ; Pemanggilan tool nomor 1, putaran
600 put/menit, asutan 200 mm/menit,
27
spindel berputar searah jarum jam,
dan coolant hidup
N0040 G00 X-60.000 Y0.000 Z15.000 ; Pendekatan ke posisi titik tujua awal
N0050 Z-1.000
N0060 G01 X85.000
.
.
.
.
N0160 G00 Z100.000
N0170 M05 M09 ; Spindel mati, dan coolant mati
N0180 T0000 G53 G56 ; Pembatalan T0101, pembatalan G54
dan pembatalan G59/G92
N0190 M30
b. Format program untuk mesin CNC OKUMA
Mesin CNC ini menggunakan kendali/kontrol OSP-200 dalam tampilan Windows XP.
Format programnya dapat dilihat pada contoh dibawah ini.
Contoh : Program mesin CNC OKUMA
O0001 ; Nomor program
G15 H1 ; Pemilihan titik nol benda kerja
T5 M6 ; Pemanggilan tool nomor 5
M63 ; Tidak ada pemanggilan tool berikutnya
G00 X -20 Y -120 S1200 ; Pendekatan ke posisi titik tujuan dengan gerak-
kan cepat dan spindel berputar 1200 put/menit
G56 Z0 H5 M3 ; Koreksi panjang tool nomor 5 dan perintah
spindel berputar searah jarum jam
G41 G01 X0 Y-105 F240 D5 ; Kompensasi radius tool sebelah kiri, asutan
240 mm/menit, data radius tool nomor 5
Y100
X100
G02 Y-100 R100
G01 X-5
G40 X-20 y-120
G00 Z500 M5 ; M5 mematikan spindel
28
M2 ; Akhir program
c. Format program untuk mesin CNC VMC-250
Mesin ini menggunakan kendali dari Siemens (Sinumerik 802C), struktur programnya
dapat dilhat pada contoh dibawah ini.
Contoh : Program mesin CNC-250
%010 SILBLOK_MPF ; Nama program
N1 G17 G54 G90 ; Penetapan bidang persumbuan, titik nol benda kerja
dan pemrograman absolut
N2 F150 S2500 T1 M3 ; Asutan 150 mm/menit, putaran 2500 rpm, tool
nomor 1 dan berputar searah jarum jam
N3 G0 X100 Y15 ; Pendekatan ke titik tujuan awal
N4 G0 Z1
N5 G1 Z-10
N6 G41 ; Kompensasi radius tool sebelah kiri
N7 G1 X65 Y40 F250
N8 G1 X40
N9 G2 X30 Y50 I 0 J 10
N10 G1 Y80
N11 G40
N12 G1 X15 Y90
N13 G0 Z100
N14 M30 ; Akhir program
d. Cara memuat/memasukan program pada mesin OKUMA OSP-200
1. Pilih menu Edit
2. Pilih menu New
3. Pilih menu I-map
4. Ketikkan nama program dengan extension MIN
6. Mulai mengetikkan program
8. CONTOH-CONTOH PROGRAM MESIN OKUMA 0SP-200
Contoh 1 : Program Absolut dan Incremental
29
Pemrograman Absolut :
G15 H1
T1 M6
M63
G56 G00 X-12 Y0 Z0 H1 S800 M3
G1 Z-5 F400
G42 X6 Y-41 D1 M8
G1 Y-84
AG = -45 Y-94
G1 X30
G2 X90 Y-94 R58
G1 X114
Y-18
G3 X102 Y-6 R12
G1 X32
X6 Y-41
G40 G0 X-12
Z100 M5 M9
M6
M2
30
Pemrograman Incremental :
G15 H1
T1 M6
M63
G56 G00 X-12 Y0 Z0 H1 S800 M3
G91 G1 Z-5 F400
G42 X18 Y-41 D1 M8
Y-43
AG = -45 Y-10
G1 X14
G2 X60 Y0 R58
G1 X24
Y76
G3 X-12 Y12 R12
G1 X-70
X-26 Y-35
G40 G0 X-18
Z100 M5 M9
M2
Contoh 2 : Drilling of Pattern Holes
Kedalaman lubang 15 mm
31
Pemrograman :
G15 H1
T2 M6
M63
G0 G56 X40 Y40 Z20 H2
NCYL G81 R2 Z-15 F80 S2000
BHC X40 Y40 I25 J0 K6
X80 Y75
SQRX X80 Y75 I20 K3 J15 P2 M52
G80
M6
M2
Contoh 3 : Parallel shift & Rotation of coordinate system
Pemrograman :
G15 H1
T4 M6
T5
G0 G56 H4 X20 Y-20 Z10 S275 M3
32
Z0 M8
G11 X60 Y20 P45
G1 G42 X0 Y0 D4 F60
X30
Y50
X0
Y-30
G40
G0 Z100 M9
G10
M6
M63
G0 G56 H5 X20 Y-20 Z10 S300 M3
Z0 M8
G11 X60 Y20 P45
G1 G42 X0 Y0 D5 F60
X30
Y50
X0
Y-30
G40
G0 Z100 M9
G10
M6
M2
Contoh 4 : Drilling of Pattern Holes
33
Tool yang digunakan :
- Center drill S1000 F75 T1 H1
- Bor Ø 14 S600 F80 T2 H2
- Bor Ø 6 S900 F80
Pemrograman :
OPRG5
N01 T1
N03 T2
N04 NCYL G81 G56 R3 Z-5 F75 S1000 H1
N05 G11 X40 Y30
N06 X0 Y0
N07 CALL OSUB1
N08 G11 X110 Y30
N09 X0 Y0
N10 CALL OSUB1
N11 X110 Y80
N12 X0 Y0
N13 CALL OSUB1
N14 G11 X110 Y80
N15 X0 Y0
N16 CALL OSUB1
N17 G10
34
N18 G80
N19 G0 Z200
N20 M6
N21 T3
N22 NCYL G81 G56 R3 Z-35 F80 S700 H2
N23 X40 Y30
N24 GRDX I70 J50 K1 P1 M52
N25 G80
N26 M6
N27 M63
N28 NCYL G81 G56 R3 Z-20 F80 S1000 H3
N29 G11 X150 Y50
N30 CALL OSUB1
N31 G11 X150 Y50
N32 CALL OSUB1
N33 G11 X110 Y80
N34 CALL OSUB1
N35 G11 X40 Y80
N36 CALL OSUB1
N37 G10
N38 G80
N39 G0 Z200
N40 M6
N41 M2
OSUB1
N101 BHC X0 Y0 I15 J45 K4
RTS
Contoh 5 : Drilling on Stepped Blank Material
35
Pemrograman :
G15 H1
T1 M6
M63
S1200 M3
G0 G56 X20 Y105 Z20 H1
NCYL G81 Z-17 R2 F200
X50 Y105
X50
G71 Z12
X80 M53
Y75 R12 Z0
X50
G71 Z20
X20 M53
Y45 R20 Z8
X50
G71 Z26
X80 M53
Y105 R26 Z25
X50 M52
G80
36
M63
M2
Contoh 6 : Copy Function
Diameter end mill cutter 8 mm, kedalaman pemakanan 10 mm
Pemrograman :
G15 H1
T1 M6
M63
G00 X60 Y50 S1000 M3
G56 H1 Z10 M8
COPY X60 Y50 P45 Q4
G00 X35 Y0
G01 Z-10 F400
G42 X25 F60 D1
Y5
X35
G02 X35 Y-5 R5
G01 X15
G02 X15 Y5 R5
G01 X30
G01 G40 X30 Y0
37
G00 Z10 M9
COPYE P90
G00 Z100 M5
M6
M2
Contoh 7 : Pemanggilan Sub Program
Slot end mill cutter Ø16 mm
Depth of cut 4 mm
Pemrograman :
T1 M6
M63
G15 H1
S750 M3
G00 G56 X0Y0 Z10 H1
G01 Z0 F500
CALL OLOOP Q3
CALL OHOLE
G00 Z300
M5
M6
M2
OLOOP
G91 G01 Z-4 F150
G90 G41 X16 D1 F350
38
G03 X16 Y0 I-16
G40
G01 G41 X24 D1
G03 X24 Y0 I-24
G40 G01 X0 Y0 F350
RTS
OHOLE
G01 G42 X5 Y20 D1 F350
G02 X25 Y0 R20 F450
X25 Y0 I-25
X5 Y-20 R20
G01 G40 X0 Y0
RTS
9. LATIHAN-LATIHAN
Latihan 1 :
Bahan : Alumunium 50 x 50 x 50 mm
Cutter : T1 = Ø 63 mm
T2 = Ø 10 mm
Latihan 2 :
39
Bahan : Alumunium 50 x 50 x 50 mm
Cutter : T1 = 63 mm
Latihan 3 :
Bahan : Alumunium 50 x 50 x 50 mm
Cutter : T1 = Ø 63 mm; T2 = Ø 6 mm
Spot drill = Ø 10 mm; Drill = Ø 5 mm
Latihan 4 :
40
Bahan : Alumunium
Cutter : T1 = Ø 63 mm
T2 = Ø 10 mm
Drill = Ø 5 mm
Latihan 5 :
Bahan : Alumunium 50 x 50 x 50
Cutter : T1 = Ø 63 mm
T2 = Ø 10 mm
Bor = Ø 5 mm
41