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