bab 6 mesin frais cnc gsk 983m (85 98)

85 Mengenal Frais CNC Buku pemesinan CNC Untuk SMK

MENGENAL MESIN

FRAIS CNC

A. Definisi mesin frais CNC

Mesin Frais CNC (Computer Numerical Control) adalah sebuah

perangkat mesin perkakas jenis frais/milling yang dikendalikan

dengan sistem komputer dengan gerak otomatis yang dikontrol atau

diprogram dengan bahasa numeric. Samahalnya dengan mesin

bubut CNC yang pada dasarnya merubah cara mengendalikan gerak

eretan dan putaran spindle yang digerakan dengan cara memutar

dengan tangan manusia (manual) di ganti dengan control numeric.

Pada mesin perkakas konvensional operator mesin menentukan dan

memutuskan beberapa parameter seperti kecepatan spindle,

kecepatan penyayatan, kedalaman penyayatan berdasarkan jenis

pekerjaan dan mengontrolnya dengan gerakan tangan.

Mesin CNC penentuan parameter tersebut dilakukan dengan

motor servo yang dikendalikan dengan program komputer. Eretan

dan spindle pada mesin perkakas konvensional digerakan dengan

cara memutar spindle dengan tangan manusia, sedangkan pada

mesin CNC pergerakan eretan dan spindel digantikan dengan sebuah

motor servo yang dikendalikan oleh servo driver dengan bahasa

numeric.

BAB 6


Syarat utama mesin CNC bekerja adalah adanya koordinat dan

kontrol (perintah). CNC Controller yang beredar dipasaran banyak

sekali seperti GSK, Fanuc, Siemens, Fagor, dll

B. Macam-Macam Mesin Frais CNC

Secara umum macam mesin frais diklasifikasikan menurut

penggunaanya dan jumlah axis/persumbuannya. Macam-macam

mesin frais CNC di klasifikasikan menurut penggunaanya menjadi

dua macam, yaitu :

1. Mesin frais jenis training unit (TU)

Jenis mesin frais Training Unit biasanya digunakan untuk

pendidikan dan pelatihan di lembaga pelatihan maupun sekolah/

Universitas. Beberapa jenis mesin CNC type Training Unit yang

sering digunakan kalangan pendidikan contohnya Emco, GSK,

edumill.


2. Mesin frais jenis production unit (PU

Mesin frais jenis PU ini digunakan oleh kalangan industri untuk

proses produksi. Beberapa merk ternama yang sering digunakan

untuk industri contohnya Mitsubishi, Siemens, Fanuc, dll

Jenis mesin frais CNC di klasifikasikan menurut jumlah

persumbuanya (Axis) dibedakan menjadi :

1. Mesin CNC 3 Axis

Mesin Frais yang memiliki 3

axis biasanya menggunakan

sumbu X, Y, Z.

2. Mesin CNC 5 Axis

Mesin Frais yang memiliki 5 axis. Mesin frais ini

menggunakan 5 axis yaitu X,Y,Z,W, dan B


C. Bagian-bagian utama mesin frais

Mesin CNC dapat dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu

mekanik, elektrik, dan controller.

1. Komponen mekanik

Komponen mekanik ini merupakan komponen pada mesin

yang bergerak seperti meja, spindle, eretan, spindle, dll

2. Komponen elektrik

Komponen elektrik ini merupakan komponen mesin yang

memiliki fungsi memberikan tenaga ke komponen mekanik

supaya bergerak sesuai perintah controler. Bagian ini seperti

motor servo, motor listrik utama, spindle driver, power suply, dll

3. Bagian controller

Bagian kontroler merupakan bagian mesin yang berfungsi

mengatur seluruh kegiatan mesin, controller merupakan otak dari

mesin CNC. Merk controler tergantung dari perusahaan yang

membuatnya. Contohnya : GSK, Fanuc, Mitsubishi, Sinumeric,

Fagor,dll


Mesin CNC milling memiliki bagian dan fungsi yang hampir sama

dengan mesin milling konvensional. Bagian dasar yang membedakan

dengan mesin CNC adalah terdapat bagian controller. Type mesin

CNC milling juga tergantung pada type spindle utama yaitu, vertical,

horizontal dan universal.

1. Base / dasar mesin

Base/dasar merupakan bagian bawah mesin yang menopang

tiang/badan mesin. Di bagian ini juga sebagai penampung cairan

pendingin/collant.

2. Meja / table

Meja mesin merupakan bagian tempat clamping device / benda

kerja. Meja mesin dibagi menjadi 3 bagian, yaitu Fixed table, Swivel

table, dan Compund table.


3. Spindle utama

Spindle utama merupakan bagi utama dari mesin milling. Spindle

ini berfungsi untuk mencekam tool. macam-macam spindle utama

yaitu vertical spindle, horizontal spindle, dan universal spindle.

4. Pencekam benda kerja

Untuk mencekam benda kerja bentuk box dapat menggunakan

tiga cara, yaitu Step clamp, Edge clamp, dan Vise (Ragum). Untuk

alat pencekam benda kerja berbentuk silinder dapat digunakan alat

pencekam yaitu cekam, kepala pembagi.

5. Magazine

Mesin CNC dibagi

menjadi type single tool dan

multiple tool. Maksudnya

mesin milling single tool tidak

dilengkapi dengan magazine

sehingga pergantian tool

dilakukan secara manual.

Untuk mesin milling type

multiple tool dilengkapi

dengan magazine.


Magazine ini berfungsi untuk menyimpan tool. Sehingga dengan

perintah kode maka akan otomatis mengganti tool yang tersedia

pada magazine. Kapasitas penyimpanan tool pada magazine berbeda

D. Perlengkapan mesin Frais CNC

Untuk mengoperasikan mesin CNC diperlukan perlengkapan

kerja. Ada beberapa macam perlengkapan utama mesin frais CNC.

1. Adaptor

Adaptor adalah

perlengkapan mesin frais yang

berfungsi sebagai alat

pencekam tool/ cuter

2. Pul stud

Pul stud adalah

perlengkapan

adaptor pada mesin

CNC milling yang

berfungsi untuk

mengunci arbor .

3. Collet

Collet adalah perlengkapan

adaptor berfungsi sebagai alat

pencekam tool/ cuter


4. Ragum / vise

Ragum berfungsi

untuk mencekam benda

kerja. Perlengkapan

pencekaman benda kerja

pada mesin frais untuk

benda kerja berbentuk box

sangat disarankan

menggunakan ragum

presisi.

5. Clamping kit

Clamping kit ini satu set

perlengkapan clamp yang

digunakan untuk mengikat

ragum ataupun langsung

benda kerja.

6. Zerro Setter axis Z

Zero setter digunakan

untuk mensetting tool/

utter pada sumbu Z

terhadap koordinat

pengerjaan.

7. Zerro Setter axis X dan Y

Zero setter digunakan untuk

mensetting tool / cutter pada

sumbu X dan Y terhadap koordinat

pengerjaan.


8. Dial Indicator

Dial indicator merupakan

alat pembanding yang

digunakan untuk membantu

setting pemasangan benda

kerja yang berbentuk

silindris agar tidak mogel.

9. Jangka sorong digital

Jangka sorong merupakan

alat ukur presisi yang

digunakan untuk pengukuran

benda kerja. Untuk mencapai

kepresisian yang tinggi dalam

pengukuran harus

menggunakan alat ukur yang

presisi pula. Maka perlu

digunakan jangka sorong

digital.

E. Penggunaan Mesin Frais CNC

Seorang operator mesin frais CNC harus memiliki pemahaman

dasar tentang mesin CNC. Untuk itu sebelum mengoperasikan

dibutuhkan training khusus untuk mengenal dan mengoperasikan

mesin, ini dikarenakan dikhawatirkan dapat membahayakan

keselamatan opertor dan penggunaan yang tidak benar dapat

mempercepat kerusakan mesin.

Tidak boleh sembarang operator yang belum memahami cara

kerja mesin dapat mengoperasikan mesin CNC. Seorang operator

mesin CNC harus memahami bagaimana instruksi kerja

pengoperasian mesin dan langkah-langkah pemeriksaan awal.


Instruksi kerja adalah perintah kerja yang disusun secara

berurutan untuk memandu pelaksanaan suatu pekerjaan. Intruksi

kerja digunakan untuk memandu dalam pengoperasian mesin secara

umum. Skema pengoperasian mesin CNC dapat digambarkan

sebagai berikut :

1. Masukkan program ke mesin CNC

Memasukan data program NC bertujuan untuk emmasukan

program NC yang telah dibuat kedalam mesin CNC. Proses

pemasukan data program NC dapat dilakukan dengan dua cara

yaitu :

a. Mengetik manual pada mesin

Memasukkan program CNC sederhana untuk mesin bubut CNC

dilakukan pemasukan secara manual, yaitu langsung dituliskan

pada mesin menggunakan tombol-tombol pemasukan program.

Kelemahan dari cara ini dibutuhkan ketelitian yang sangat tinggi.

b. Mentransfer data program NC dengan flasdisk/kabel data

Memasukan program dengan cara transfer data dapat

dilakukan dengan mengggunakan bantuan flasdisk, harddisk

external, dan memory card. Program dibuat dengan diketikan di

komputer/laptop pada notepad kemudian disimpan file dalam


bentuk text (.txt) atau diketik pada CNC syntac editor kemudian

file disimpan dalam bentuk extention NC (.NC).

2. Uji jalan program

Program NC yang telah di input pada mesin kemduian di

periksa kebenaranya. Pemasukan secara manual memiliki potensi

kesalahan lebih besar dibandingkan dengan mentrasfer dengan

kabel data atau flasdisk. Pemeriksaan bahasa pemrograman

meliputi pemeriksaan kesalahan ketik, format dan bahasa

pemrograman dilakukan secara manual kemudian dengan tes

jalan program. Apabila terjadi kesalahan apda program akan

mucul alarm.

3. Uji lintasan pahat

Pemeriksaan arah dan tipe gerakan pahat dilakukan dengan

uji Lintasan pahat. Pemeriksaan arah lintasan pahat ini digunakan

untuk mendeteksi kesalahan langkah pengerjaan suatu benda

kerja. Pemeriksaan ini bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu:

pertama dengan jalan mensimulasikan dengan bantuan software

seperti Swansoft CNC Simulator atau CNC Simulator pro. Langkah

yang kedua dengan menggunakan fasilitas dry run yang dipunyai

mesin. Untuk melihat arah lintasan pahat dapat digunakan

fasilitas graph.

4. Pemasangan benda kerja

Pemasangan benda kerja dilakukan sesuai standar

pemasangan dan mengikuti tata letak yang telah ditetapkan.

Perhatikan titik atau bidang datum pemasangan benda kerja.

Penggunaan alat pencekam disesuaikan dengan bahan dan jenis

pekerjaan. Metode pemasangan benda kerja ini ada beberapa

macam cara.

a. Menggunakan ragum / vise

b. clamp

c. cekam

d. kepala pembagi

e. rotary table


5. Penempatan pahat pada posisi awal jalan

Penempatan pahat pada posisi awal jalan harus sesuai dengan

jarak yang ditetapkan. Penempatan pahat pada start point ini

harus memperhatikan keamanan pengerjaan. Keamanan yang

dimaksud disini adalah kemanan tool, benda kerja, dan langkah

pengerjaan itu sendiri.

6. Jalankan program/mengeksekusi program

Menjalankan program dapat dilakukan setelah semua tahapan

terpenuhi. Dipastikan semua data yang akan dijalankan benar

dalam hal penulisan dan langkah pengerjaan. Selain itu juga

diperhatikan pula pemasangan benda kerja dan pemasangan

tool/cutter. Kalau sudah dianggap siap dijalankan posisikan mesin

dalam mode Auto. Untuk menjalankan program biasanya pada

mesin kita menekan tombol start atau cycle start.

Mode menjalankan program bisa dengan cara block per block

atau secara berkelanjutan/ kontinue. Apabila merasa masih ragu

dengan kebenaran program bisa digunakan dengan cara

menjalankan dengan mode block per block. Dengan cara ini bisa

di mungkinkan dapat meneliti kebenaran program dan parameter

pemakanan. Apabila sudah benar seratus persen bisa

menggunakan mode menjalankan program, secara kontinue.

Gerakan pahat selama program jalan harur terus diperhatikan

dan segera hentikan jalan program dengan menekan tombol

pause jika ada hal yang mengkhawatirkan atau emergency kalau

akan terjadi bahaya.

Adapun syarat wajib dalam mengoperasikan mesin CNC adalah

sebagai berikut:

1. Memahami komponen penunjang mesin CNC supaya dapat

berjalan dengan baik seperti besarnya listrik pemakaian,

pemakaian tekanan angin, oli pelumas, cairan pendingin, dll

2. Mengenal fungsi setiap tombol pada bagian control

3. Memahami dasar pembuatan program secara manual


4. Mengetahui cara memasukan dan mentransfer program ke

control

5. Mengetahui cara setting benda kerja dan alat potong

6. Mengetahui prosedur yang benar untuk melakukan jalan

mesin secara otomatis

7. Mengetahui instruksi keselamatan kerja

F. Pemeliharaan Mesin Frais CNC

Mencegah lebih baik mengobati. Pepaatah seperti itu sangat

tepat di gunakan pada pemeliharaan mesin Frais CNC. Guna

mencegah terjadinya kerusakan mesin, langkah yang harus di

kerjakan oleh seorang operator mesin sebelum menajalnkan mesin

adalah tindakan pemeriksaaan awal. Pemeriksaan awal adalah suatu

kegiatan memeriksa, mengecek, meneliti perlengkapan, kondisi kerja

perlengkapan yang berkaitan dengan pengoperasian mesin Frais

CNC sebelum dijalankan dengan program CNC.

Tujuan dari pemeriksaan awal adalah sebagai berikut :

1. Mendeteksi secara dini hal-hal yang dapat menyebabkan

pengoperasian mesin Frais CNC mengalami gangguan

2. Mencegah terjadinya kesalahan yang dapat menyebabkan

kegagalan proses dan produk

3. Mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan akibat kelalaian

kerja oleh operator

4. Sebagai standar operasi untuk memberikan rasa aman dan

jaminan keselamatan pengoperasian mesin

Sasaran Pemeriksaan Awal pada pengoperasian mesin Frais CNC

adalah sebagai berikut :

1. Posisi pencekaman benda kerja


Posisi pencekaman benda kerja disesuaikan dengan jenis

pekerjaan. Dalam pencekaman benda kerja dengan ragum

presisi perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

2. Teknik pencekaman

Teknik pencekaman benda kerja disesuaikan dengan bentuk

bahan dan jenis pekerjaan

A. pencekaman dengan klem

Klem magnetic klem manual


B. pencekaman dengan ragum

Ragum presisi ragum universal

C. pencekaman dengan cekam untuk benda silindri

Klem benda silindris

rotary table dividing head

3. Posisi alat potong pada awal jalan.

Pemeriksaan posisi awal jalan akan sangat berp[engarus pada

hasil produk. Kesalahan setting awal akan berbepngarus pada

dimensi produk yang dihasilkan. Jika terjadi selisih dengan nilai

yang sama pada setiap ukuran maka dipastikan terjadi

kesalahan setting awal.

4. Jalan atau lintasan yang dilalui alat potong relatif terhadap

benda kerja. Lintasan yang dilalui alat potong tidak boleh

menabrak benda kerja, atau kemungkinan menyayat dengan

ketebalan yang melebihi spesifikasi teknis alat potong atau


mesin CNC yang digunakan. Lintasan gerak alat potong ini

mengikuti bentuk (kontur) benda kerja

Jenis –jenis perawatan dibagi menjadi perawatan rutin dan

perawatan berkala. Jenis pekerjaan yang dilakukan dalam tindakan

perawatan adalah sebagai berikut :

1. Pelumasan Ball Screw &linier Motion (LM)Guide

a. Cek secara harian level oli slideway pada tabung automatic lubricator. Jika sudah mendekati level low, segera tambahkan oli

slideway (contoh: Focus Slideway Oil 68) hingga level high

b. Cek secara bulanan pelumasan actual pada Ball Screw&LM

Guide dengan cara:

Buka cover teleskopik sb X, sb Y , sb Z

Lap dengan majun permukaan L/M Guide & ball Screw

Gerakkan sbX ,sb Y, sbZ kurang lebih 2-3 kali lintasan dan cek apakah permukaan L/M Guide dan ballscrew terlumasi slideway oil.

Jika saluran tidak lancar maka harus membongkar nipple

pipa lubrikasi dan bersihkan dengan meniup air gun hingga saluran kembali lancar.

2. Pembersihan filter udara pada panel listrik.

a. Cek secara mingguan filter udara yang berada pada saat exchanger panel listrik di bagian luar. Bersihkan dengan cara menyemprotkan angin dari air

gun compressor hingga kotoran bersih atau mencuci dengan air sabun &dilap hingga kering untuk dipasang kembali.

3. Pengecekan fan/kipas-kipas yang ada di mesin b. Cek secara mingguan kipas masih berfungsi

Dengan cara: mengambil selembar kertas dan menempelkan

pada kipas. Jika ada angin maka kertas tersedot/ tersembur. Jika

tidak ada angin berarti kipas rusak dan harus segera

diganti.


Posisi keberadaan kipas pada mesin adalah sbb:

Kipas heat exchanger ada 2, untuk didalam panel elektrik dan di dinding luar panel elektrik.

Kipas pada driver spindle, di bagian bawah da 2 kipas kiri &kanan.

Kipas pada masing-masingdriver servo sb X, sb Y, sb Z,

masing maisng ada 1 kipas di sebelah kiri driver

Kipas pada motor spindle, di bagian atas ada 1 kipas

Kipas pada motor coolant, di bagian belakang pompa coolant

4. Pemberian Grease pada Spindle Sebaiknya 6 bulan sekali dilakukan pemberian grease pada spindle dengan cara:

a. Buka baut plug pada spindle dan injeksikan grease (contoh: focus Grease WR-2) hingga penuh

b. Buka spindle cattridge, bersihkan bagian dalam spindle

dengan majun, kain kaos putih dan lumasi grease hingga merata pada bagian dalam spindle.

5. Pengecekan penggantian belt spindle

Lakukan setiap 6 bulan,pemeriksaan belt spindle sbb: a. Cek kekencangan belt dengan menekan belt ke arah dalam,

jika belt mulur terdorong lebih dari 5 mm maka lakukan setting

dengan adjust 2 baut pengencang belt dengan sebelumnya mengendurkan baut pengikat spindle.

b. Cek kondisi belt apakah terjadi retak getar gigi gundul / aus

atau sudah ada sobekan maka lakukan penggantian belt spindle

6. Pengecekan bearing support dan pemberian grease Lakukan setiap 6 bulan sekali, pemeriksaan bearing support

yang menekan ballscrew di kedua ujung sbb: a. Cek kondisi bearing support apakah sudah timbul

berat/keausan oblak, lakukan penggantian jika ditemukan abnormal

b. Lakukan penggantian grease dengan cara mambersihkan

grease yang lama dengan majun dan lumasi dengan grease yang baru hingga merata

7. Pengecekan dan pemberian oli drawbar spindle

Lakukan 6 bulan sekali, cek kondisi oli pada draw bar,


jika mendekati level low, lakukan penambahan oli (contoh: Focus Slideway 68 hingga level penuh/full)

8. Pengecekan kopling motor servo dan locking nut

a. Lakukan 6 bulan sekali, cek dengan cara mengencangkan baut lock pada kopling dan cek kelonggaran kopling. jika kondisi kelonggaranyya melebihi 1 mm maka segera

lakukan penggantian kopling b. Lakukan 6 bulan sekali, cek dengan cara mengencangkan

locking nut pada masing masing ujung ballscrew dan

kencangkan juga 3 biji baut lack pada masing masing lock nut. 9. Pengecekan ballscrew dan LM Guide

Lakukan 1 tahun sekali, cek kondisi backlash ballscrew dan

goyangan LM Guide. Jika sudah mulai terasa goyangan maka lakukan

penggantian ballscrew/LM Guide

10.Pengecekan keasusan bearing spindle Lakukan 1 tahun sekali, cek goyangan spindle /run-out,

jika melebihi 0.02 mm lakukan penggantian bearing

spindle 11.Pengecekan tangki coolant

Lakukan tiap bulan dengan cara merogoh kedasar tangki coolant,

jika sudah banyak lumpur/chip yang masuk harus segera di kuras dan di ganti coolant baru, kebersihan tangki coolant dari lumpur /chip/kotoran lainnya sangat penting

karena kotoran tersebut dapat merusak impeller pompa coolant dan menjadikan overload pada motor pompa coolant

bab 6 mesin frais cnc gsk 983m (85 98)

Education