MENGOPERASIKAN DAN MEMPROGRAM MESIN CNC TU-3A

MENGOPRASIKAN DAN MEMPROGRAM MESIN CNC FRAIS TU-3AKegiatan Belajar 1BAGIAN-BAGIAN MESIN DAN PENGENDALIa. Tujuan Kegiatan Pembelajaran

Menyebutkan bagian-bagian utama mesin CNC TU-3AMenyebutkan fungsi bagian-bagian control mesin CNC TU-3AMenyebutkan fungsi setiap tombol pada panel pengendali mesin

a. Uraian Materi Pembelajaran Bagian-bagian mesin CNC TU-3A

Yang termasuk pada bagian-bagian utama mesin CNC TU-3A adalah :Panel pengendali MonitorMotor utama Spindel utamaMeja mesinMotor stepLandasan luncur meja mesinPintu mesinSecara lengkap bagian-bagian utama mesin CNC TU-3A ditunjukan pada gambar di bawah ini

Gambar 1.1 Mesin CNC TU-30

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 umumKeterangan gambar :

Saklar ON spindel untuk operasi mesin CNC secara manualTombol pengatur kecepatan spindel Saklar utama ON atau OFF

Lampu indikator Tombol daruratTombol pilihan satuan sistem persumbuan untuk milimeter (mm) atau inchiPenggerak disketLampu petunjuk operasi manualTombol pengatur kecepatan pemakanan Tombol pelintasan cepat-tombol ini ditekan bersamaan dengan salah satu tombol

penggerak eretan peda arah relatif Penunjukan alamat pemrograman Penampilan data alamat aktif dan berbagai jenis alarmLampu penunjuk operasi mesin CNCTombol pilihan pelayanan manual atau CNC Tombol untuk mengaktifkan alamat M pada waktu menyimpan program dan menguji

ketapan data geometris programTombol START untuk menjalankan mesin Tombol-tombol untuk memasukan data

Tombol angka 0-9Tombol minus (-) untuk mengubah arah lintasanTombol INP, untuk menyimpan data alamat yand masuk Tombol DEL, untuk menghapus data per alamatTombol REV, untuk mengembalikan kursor blok per blokTombol FWD, untuk memajukan kursor per blokTombol panah, untuk memajukan kursor per alamatTombol M, untuk mengaktifkan fungsi M

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

Tombol –X, pisau melintas arah memanjang kekiri (meja mesin bergerak ke kanan)Tombol +X, pisau melintas arah memanjang ke kanan (meja mesin bergerak ke kiri)Tombol –Y, pisau melintas arah melintang ke luar atau menuju operatorTombol +Y, pisau melintas arah melintang ke dalam atau menjauhi operatorTombol –Z, pisau melintas arah turun Tombol +Z, pisau melintas arah naik

Amperemeter

Kegiatan Belajar 2MENGOPERASIKAN MESIN SECARA MANUAL

Menyebutkan langkah pengoperasian mesin CNC TU-3A secara manualMemasang dan melepas pisau pada mesinMengefrais secara manual

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

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 2.1 menghidupkan mesin

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 pisauSistem 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 kananGambar 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)

kemampuan alat potong melakukan penyayatan bahan Kecepatan pemakanan/ingsutan berkenaan dengan dalam setiap satu menit yang di pengaruhi oleh :Bahan benda kerja/bahan pisauKondisi mesin Geometri mata pisau fraisUntuk 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 sayatf = lebar penyayatan s = Kecepatan putar spindel mesinatau dapat juga menggunakan tabel hubungan kedalaman pemotongan,diameter pisau dan kecepatan sayat seperti gambar di bawah ini.

Pengefraisan

Dalamnya pemotongan-Diameter alat potong – Asutan

PemboranDiameter 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 feedinUntuk 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 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.

Untuk memasang pisau fraisjari pada holder,lakukan-langkah berikut :Siapkan kolet untuk mencekam pisau pada holder.Letakan kolet ke dalam rumah/mur.Masukkan mur pengencang dengan posisi miring sedemikian rupa,sehingga bagian

eksentrik masuk kedalam alur kolet.Masukkan mur pengencang dengan koletnya ke ujung holder.Masukan alat potong kedalam kolet dan kencangkan mur dengan pen silindris searah

jarum jam.Untuk melepas pisau frais jari dan holdernya,lakukan langkah berikut :Putar berlawanan jarum jam mur pengencangSetelah mur pengencang di kendorkan, cabut alat potong dari kolet.

Gambar 2.7 memasang pisau jariLakukan langkah berikut ini untuk memasang holder pada spindel utama mesin :

Gambar 2.8 memasang holder Putar handel penetap holder searah jarum jam untuk membuka pen penetap spindel

Masukkan holder ke dalam lubang spuindel.

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

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

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

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 ZGerakkan 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 XGoreskan 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 YGerakkan 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 secarabenar

Gambar 2.11 Skema Gerakkan Pengfraisan ManualSajianSetlah menghidupkan mesin, sajian menunjukan 0. lampu-lampu X, Y, Z menyalaJika 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 245Jika 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.

MonitorJika anda menghidupkan mesin, layar menunjukan nol untuk X, Y, ZDengan pengecualian gerakkan cepat, penunjukan memperlihatkan terus menerus dalam langkah 0,5 mm.

menyetel posisi start pisau jari ( PST = position of setting tool / start point )langkah penyetelan posisi start pisau jari dapat dilakukan sebagai berikut :

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

geser posisi pisau pada sisi X dengan jarak 22,15 dengan prosedur : lampu X pada sajian menyalatekan INP – lampu X

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

goreskan pisau pada permukaanbenda kerja, lalu setel sajian Z=0

goreskan sisi pisau pada sisi benda kerja arah X, lalu masukan nilai radius pisau frais (r).

goreskan sisi pisau pada sisi benda kerja arah Y, lalu masukan nilai radius pisau frais (r).

Gambar 2.13 Penyetelan posisi start pisauMemuat ( entry ) data program CNC ke mesin

fungsi tombol – tombol penyunting ( edit )

Gambar 2.14 Tombol penyunting Keterangan gambar :Tombol angkaTombol tanda minus, untuk memasukan nilai minus,

tombol minus harus ditekan setelah memasukan angka.

Tombol INPUT, untuk menyimpan dataTombol DEL, untuk menghapusTombol FWD,untuk program melompat maju blok

demi blokTombol REV, untuk program melompat mundur blok

demi blokTombol panah , untuk sajian melompat per alamatTombol M, untuk memesukan fungsi lain memuat/memasukan program

Gambar 2.15 Memasukan programMemasukan program pada mesin CNC TU-3A dengan cara menggunakan tombol penyunting yang dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :

Dari disketLangkah-langkah memasukan program melalui disket adalah sebagai berikut :Masukan disket kedalam program melalui disket

adalah pengendaliMemasukan data G65 tekan INP sebanyak dua kaliPilih nomor program tekan INP

Secara manualUntuk memasukkan program secara manual dengan menggunakan tombol penyuntingTombol angka 0-9Tombol tanda minus, untuk memasukan nilai

minus, tombol –harus ditekan setelah memasukkan angka

Tombol INPUT, untuk menyimpan dataTombol DEL, untuk menghapusTombol FWD, untuk program melompat maju blok

demi blokTombol REV, untuk program melompat mundur

blok demi blokTombol panah, untuk sajian melompat per alamatTombol M, untuk memasukan fungsi lainSetelah 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 : Aktifkan pelayanan mesin CNC dengan menekan

tombol H/C Tekan tombol panah untuk mengaktifkan alamat GTekan tombol angka 6dan 4 dalam alamat G

tersebutTetapkan kombinasi angka tersebut dengan

menekan tombol INP 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 3MEMBUAT PROGRAM CNC TU-3A

Setelah menyelesaikan kegiatan belajar 3 ini, anda akan dapat :Memahami pengertian program CNC TU-3AMemahami struktur program CNC Memahami metoda pengukur titik koordinat

absolut dan inkremental/relatifMenyebutkan fungsi kode ”G” dan “M”Melakukan pemrograman uintuk pengefraisan

kontur lurus, radius dan kantong (pocket)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.

Pengertian Program NCProgram 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 : memanjangGerakan Y : melintangGerakan 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 : IntruksiPengkodean 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

Gerakan pisau ke bawah (eretan tegak) 15 mm

Gerakan pisau ke kanan (eretan memanjang) 50mm

Gerakan pisau maju (eretan melintang) 30 mm

Z -15X 50Y 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

NG(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.

Struktur Program CNCProgram 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.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

NG(M)

X(I) (D)

Y(J) (S)

Z(K)

F(L) (T) (H)

00 00 -3000 0 001 01 0 -2500 0 12002 01 1050 0 0 12003 01 0 -1680 100 120

Kata-KataSetiap blok pada suatu program terdiri dari derbagai kata-kata, dimana setiap kata terdiri dari satu huruf dan satu kombinasi angka.Contoh : N 01.KataKata 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

NG(M)

X(I) (D)

Y(Y) (S)

Z(K)

F(L) (T) (H)

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

Adres “G”Pada kolom ini akan kita masukan informasi kunci fungsi jalan.

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.

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

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

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

Adres “S”+Adres ini merupakan kecepatan putaran spindle atau pisau.Contoh : Putaran Pisau 2000 rpm akan kita tulis S 2000

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

Adres “I”,”J”dan “K”Adres ini merupakan parameter pemrograman melingkar (akan di uraikan pada uraian G 02 / G 03).

Metode Pengukuran Titik KoordinatMetode 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 InkrementalGambar 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 91Metode 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) :