1. Mengetahui sistem koordinat dan penentuan sumbu 2. Mengetahui dan memahami cara menentukan titik nol
4.1 Arah dan Penunjukkan Sumbu Mesin
Standar EIA-267-B menunjukan standar 14 sumbu untuk menggambarkan garis lurus dan gerakan putar dari mesin CNC. Ini termasuk sembilan sumbu lurus dan lima sumbu putar. Kesembilan sumbu lurus dibagi menjadi tiga kelompok: (gambar 4.1)
• Sumbu lurus primer (X,Y dan Z) • Sumbu lurus sekunder (U,V dan W) • Sumbu lurus tersier (P, Q dan R)
Gambar 4.1. Sembilan sumbu lurus Gambar 4.2. Lima sumbu putar
Sumbu utama (primer) X,Y dan Z ditempatkan pada meja luncur primer. Sumbu sekunder (U,V dan W) ditambahkan pada sumbu utama untuk menetapkan gerakan dari peluncur gerak sekunder atau spindel. Dengan hal serupa, sumbu tersier (P,Q dan R) digunakan untuk mewakili gerakan lurus dari peluncur ketiga atau spindel.
Kelima sumbu putar terdiri dari 3 sumbu putar utama (A,B dan C) dan dua sumbu khusus (D dan E) (gambar 4.3). Didefinisinya adalah :
• Sumbu A : Gerakan putar sekitar sumbu lurus primer X • Sumbu B : Gerakan putar sekitar sumbu lurus primer Y
4.2 Penunjukkan Sumbu Mesin
Sumbu mesin dirancang menurut “kaidah tangan kanan”. Ketika jari jempol tangan kanan menunjuk ke arah positif sumbu X, jari telunjuk menunjuk ke arah positif sumbu Y, dan jari tengah menunjuk ke arah positif sumbu Z. Gambar 4.4 menunjukkan kaidah tangan kanan diaplikasikan pada mesin vertikal dan gambar 4.5 pada mesin horisontal.
Gambar 4.4. Kaidah tangan kanan Mesin vertikal
Gambar 4.5. Kaidah tangan kanan Mesin horisontal
4.3 Arah Sumbu Mesin
Kontrol mesin CNC menggunakan tanda positif (+) dan tanda negatif (-) untuk menyatakan arah gerakan dari sumbu mesin. Di bawah ini adalah definisi dari arah-arak tersebut :
• Arah +Z : ini adalah arah yang menambah jarak antara benda kerja dan tool pemotong
• Arah –Z : Adalah lawan dari arah +Z.
• Arah +X : a. Pada mesin vertikal, adalah arah ke kanan ketika diamati dari spindel menuju kolom pendukung. B. Pada mesin horisontal, menunjukkan ke kanan ketika diamati dari arah spindel menuju benda kerja.
• Arah –X : Adalah lawan dari arah +X
• Arah +Y : Menurut kaidah tangan kanan : ketika jempol menuju ke arah +X dan jari tengah menunjuk ke arah +Z, jari telunjuk menunjuk ke arah +Y.
4.4 Referensi Titik Nol
Referensi titik nol adalah dasar atau titik mulai yang dipilih sebagai referensi untuk menghitung koordinat dari titik-titik lain. Referensi titik nol juga disebut titik-titik nol (zero point). Kontrol mesin CNC menggunakan empat jenis referensi titik nol untuk memudahkan program dari tool path :
• Titik nol mesin (machien zero point) • Referensi titik balik (reference return point) • Titik nol kerja (work zero point)
• Program titik nol (program zero point)
4.5 Titik Nol Mesin
Tititk nol mesin adalah asal dari sistem koordinat mesin. Disetel oleh pembuat (manufaktur) perkakas mesin dan tidak bisa diubah.
Titik nol mesin dilambangkan dengan M dan diwakili dengan simbol :
Lokasi titik nol mesin bervariasi dari para manufaktur, titik nol mesin biasa terletak ditengah permukaan akhir spindel (gambar 4.6). Pada mesin milling, titik nol mesin biasanya terletak pada batas ekstrim dari tiap lintasan sumbu (gambar 4.7).
Gambar 4.6. Titik Nol Mesin Turning Gambar 4.7. Titik Nol Mesin Milling
Secara umum titik nol mesin tidak digunakan langsung sebagai titik referensi untuk menulis bagian program. Titik nol mesin ini bisa digunakan untuk tiga aplikasi sebagai beriikut :
1. Setup awal mesin
4.6 Referensi Titik Balik
Referensi titik balik adalah lokasi dimana meja mesin atau kembali spindel. disingkat dengan huruf R dan diwakili dengan simbol :
Beberapa kontrol mesin CNC memperbolehkan sampai dengan empat referensi titik balik. Secara umum, titik nol mesin disetel sebagai titik balik pertama pada mesin milling (gambar 4.8). Titik balik kedua, ketiga, dan keempat ditetapkan dengan menyetel harga parameter koordinat. Dan juga bisa disetel pada lokasi yang sesuai dengan pekerjaan terselubung (work envelope) pada mesin bubut (turning). Pada mesin bubut, titik balik terletak pada titik paling akhir dari pekerjaan terselubung (gambar 4.9).
Gambar 4.8. Referensi Titik Balik Mesin Milling
Gambar 4.9. Referensi Titik Balik Mesin Turning
Lokasi dari titik referensi pertama secara tepat ditetapkan dahulu pada tiap sumbu gerak dalam hubungan dengan titik nol mesin. Karena itu, digunakan untuk kalibrasi dan regulasi dari sistem pengukuran dari meja luncur dan spindel.Titik referensi digunakan dalam empat situasi, yaitu :
1. Ketika kontrol diaktifkan, semua sumbu selalu diposisikan pada titik balik referensi untuk kalibrasi sistem pengukuran.
2. Mesin harus diulang posisikan pada titik balik referensi untuk ulang penetapan harga koordinat actual, misal dalam situasi kehilangan data posisi sekarang karena listrik atau operasi mesin yang salah.
3. Semua sumbu harus ditarik kembali ketitik referensi sebelum tool yang diganti bisa dipakai.
4. Pada akhir bagian program, semua sumbu harus ditarik kembali ke titik balik referensi untuk mereset sistem kontrol untuk perjalanan sebuah bagian program yang baru.
4.7 Titik Nol Kerja (Work Zero Point)
Titik nol kerja adalah awal dari sistem koordinat dari sumbu benda kerja. Titik nol kerja ini digunakan untuk menetapkan sistem koordinat kerja di dalam hubungan dengan titik nol mesin. Titik nol kerja secara umum berhubungan dengan titik setup, karena titik nol kerja ini merupakan lokasi peletakan benda kerja di atas meja mesin. Beberapa kontrol CNC memperbolehkan bermacam-macam titik nol kerja di dalam satu setup mesin atau pengoperasian. Titik nol kerja diberi label W
Gambar 4.10. Pemilihan Titik Nol Kerja pada Proses Turning
Titik nol kerja dapat dipilih oleh programer pada semua lokasi yang lebih tepat dalam pengerjaan dari mesin. Hal ini memperbolehkan programer untuk menempatkan titik nol kerja pada posisi yang lebih mudah dan lebih teratur di dalam benda kerja. Gambar 4.10 menunjukkan dua metode umum dari pemilihan titik nol kerja untuk proses turning dan gambar 4.11 menunjukkan contoh milling.
Gambar 4.11. Pemilihan Titik Nol Kerja pada Proses Milling
4.8 Program Titik Nol
Program titik nol merupakan bagian awal dari suatu pemograman. Program titik nol ini dipergunakan untuk menentukan lokasi semua titik yang lain di dalam bagian program. Oleh karena itu, harus dipilih terlebih dahulu sebelum program yang lain dijalankan. Program titik nol diberi label P.
Titik nol program secara umum diikuti dengan titik nol kerja. Bagaimanapun, program titik nol ini dapat menentukan lokasi pada posisi yang tepat. Pada gambar 4.12
Gambar 4.12. Program Titik Nol dan titik Nol Kerja Berimpit
Gambar 4.13. Program Titik Nol dan Titik Nol Kerja Terpisah
Hal ini memungkinkan untuk menetapkan bermacam-macam program titik nol untuk memberikan fasilitas pemograman benda kerja dengan komplek. Program titik nol pertama adalah program nol (program zero) dan program titik nol kedua dan semua titik – titik yang saling berhubungan disebut dengan titik nol lokal (lokal zero point). Gambar 4.14 menunjukkan pemakaian dua titik nol untuk penulisan bagian program.
Gambar 4.14. Multiple Program Titik Nol
4.9 Sistem Posisi
Penggunakan sistem posisi untuk penetapkan lokasi dari titik posisi dalam benda kerja dimana tool pemotong sedang bergerak. Dua metode dari sistem posisi yang digunakand dalam program NC, yaitu:
- Sistem posisi absolut - Sistem posisi incremental
4.9.1 Sistem posisi absolut
Selalu terpikir bahwa data dimensi semua posisi berasal dari referensi titik tertentu dalam sistem posisi absolut. Kenyataan dari titik ini adalah program titik nol. Sistem posisi
absolut terkadang menunjukan sebagai sistem referensi posisi. Gambar 4.15 menunjukkan contoh penggunaan sistem posisi absolute
Gambar 4.15. Sistem Posisi Absolut
4.9.2 Sistem posisi inkremental
Ketika menggunakan sistem posisi inkremental, data dimensi dari titik selalu menunjukkan kepada titik sebelum bergerak. Setiap posisi dihitung dari posisi terdahulu, sistem koordinat berubah dari titik ke titik. Beberapa tambahan penting dalam sistem posisi inkremental, yaitu :
a. Program titik nol digunakan sebagai titik referensi hanya untuk program titik awal. b. Tanda (+) dan (-) digunakan untuk menunjukan hubungan gerakan tool meskipun titik
hanya berlokasi pada kuadran pertama.
c. Urutan posisi dari tool path mempengaruhi dimensi data dari titik. Hal ini ditunjukan pada gambar 4.16
a. searah jarum jam b. Berlawan arah jarum jam