KATA PENGANTAR. Jakarta, Februari Penanggung Jawab Pratikum

(1)

KATA PENGANTAR

Buku intruksi praktikum ini disusun untuk menunjang mahasiswa dalam kegiatan praktikum mata kuliah CNC. untuk keselamatan kerja, dan proses yang benar. Mahasiswa harus mengerti tentang cara pengoperasian mesin CNC, Milling, atau Bubut, meliputi cara

setting, pemilihan perkakas (tooling), juga harus memahami program NC dan proses

pemesinan. Buku intruksi praktikum ini akan membahas bagaimana cara setting benda

kerja, pamilihan perkakas, program NC, contoh program dan sistem (penjepitan) clamping Dengan demikian, mahasiswa dapat memahami dan mempunyai persiapan sebelum melakukan praktikum mata kuliah CNC.

Jakarta, Februari 2010

Penanggung Jawab Pratikum

(2)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... 1

DAFTAR ISI ... 2

PERATURAN DAN KEWAJIBAN ... 3

Syarat-syarat dan Tata Tertib Penggunaan Laboratorium

... 3

Hak-hak Pengguna Laboratorium

... 3

Kewajiban Pengguna Laboratorium

... 3

Larangan-larangan terhadap Pengguna Laboratorium

... 4

Sangsi-sangsi terhadap Tata Tertib:

... 4

KESELAMATAN KERJA ... 5

PERSIAPAN PENGOPERASIAN MESIN MILLING DAN TURNING CNC ... 6

Pasokan Udara Bertekanan ... 6

Pasokan Tenaga Listrik ... 6

Mengaktifkan Kontrol mesin ... 6

MESIN MILLING CNC ... 7

Petunjuk Pencekaman ... 7

Contoh Pencekaman yang Salah ... 8

Pencekaman dengan Ragum ... 8

Pencekaman dengan Chuck ... 9

Memilih Klem ... 9

Pengaturan sistem koordinat ... 10

Pengaturan Koordinat pada Benda Kerja ... 10

MESIN TURNING CNC ... 11

Pengaturan Benda Kerja pada Mesin Bubut CNC ... 12

MEMBUAT PROGRAM NC ... 13

G-code Command ... 13

Miscellaneous Words ... 16

NC functional blocks ... 18

Contoh program Milling ... 19

Contoh Program Turning ... 20

LATIHAN ... 21

(3)

PERATURAN DAN KEWAJIBAN

Syarat-syarat dan Tata Tertib Penggunaan Laboratorium

1. Memiliki izin menggunakan fasilitas laboratorium dari Ketua Jurusan Teknik

Mesin, atau sebagai peserta pratikum teknologi CNC

2. Sanggup mengisi dan menandatangani Surat Pernyataan yang dikeluarkan oleh

Laboratorium.

3. Sanggup mentaati peraturan Universitas serta tata tertib yang dikeluarkan

laboratorium.

4. Jam kerja pengguna laboratorium atau pratikum disamakan dengan karyawan.

Senin s/d Jumat : 08.00 – 17.00

Istirahat

: 12.00 – 13.00

Hak-hak Pengguna Laboratorium

1. Mendapat bimbingan dan pengarahan.

2. Memperoleh pelayanan peminjaman alat-alat yang digunakan

3. Memperoleh pasilitas sesuai dengan rekomendasi dari ketua jurusan.

Kewajiban Pengguna Laboratorium

1. Pengguna

laboratorium harus taat pada seluruh peraturan Universitas serta tata

tertib yang dikeluarkan laboratorium

2. Berada di laboratorium sesuai dengan jadwal yang sudah diatur.

3. Berlaku sopan, jujur dan bertanggung jawab terhadap tugas-tugas yang

diberikan oleh pembimbing.

4. Mengenakan pakaian yang telah ditentukan oleh jurusan mesin dengan rapi

5. Mengisi Log book yang telah tersedia.

6. Memberikan kabar bila berhalangan hadir atau hendak meninggalkan tempat

(laboratorium).

7. Menggunakan sepatu yang aman selama di dalam laboratorium

8. Mentaati

penggunaan

alat-alat, dan bahan-bahan yang dipakai.

9. Melaporkan dengan segera kepada petugas / pembimbing yang berwenang

apabila terjadi kerusakan atau salah mengambil alat atau bahan.

10. Diharuskan menjaga ketenangan dan ketenteraman serta keharmonisan di

lingkungan laboratorium.

11. Harus mentaati ketentuan P2K3/Keselamatan dan Kesehatan Kerja.

12. Membersihkan tempat peralatan serta mengatur kembali dengan rapi apabila

hendak meninggalkan ruang laboratorium.

13. Apabila telah selesai masa penggunaan laboratorium supaya membuat laporan

ditujukan kepada Ketua jurusan mesin dan tembusan kepada Penanggung

jawab laboratorium.

(4)

Larangan-larangan terhadap Pengguna Laboratorium

1. Merokok dan membuat api di dalam lingkungan laboratorium, kecuali ditempat

yang telah ditentukan.

2. Membawa senjata tajam, dan peralatan yang berbahaya.

3. Menerima tamu pribadi atau mengajak teman ke dalam laboratorium, kecuali

seizin yang berwenang.

4. Menggunakan bahan/alat serta memasuki ruang lain tanpa izin yang berwenang.

5. Memaksa karyawan untuk melaksanakan sesuatu hal yang bukan merupakan

wewenangnya.

6. Menangani secara langsung mesin-mesin, kecuali dibawah

pengawasan/bimbingan petugas laboratorium.

7. Memperpanjang

jam

penggunaan laboratorium seperti yang telah ditentukan

kecuali ada persetujuan Ketua jurusan mesin.

8. Berbuat Asusila di dalam lingkungan laboratorium.

9. Mencuri,

memiliki barang-barang atau dokumen-dokumen laboratorium.

10. Berkelahi/bertengkar baik antara teman maupun dengan karyawan.

11. Menggunakan fasilitas lain.

12. Khusus wanita/siswi tidak diperkenankan:

• Berpakaian longgar, terurai, karena akan mengundang resiko tinggi tentang

keselamatan

• Memakai rok atau baju mini.

• Memakai sepatu bertumit tinggi.

• Memakai perhiasan yang menyolok dan berharga.

• Memakai tata rias muka yang berlebihan.

Sangsi-sangsi terhadap Tata Tertib:

1. Peringatan

secara

lisan.

2. Peringatan

secara

tertulis/Pengurangan nilai Pratikum bagi praktikan.

3. Dikeluarkan dari laboratorium.

Telah dibaca dan dipahami, sanggup untuk mentaati Peraturan-peraturan dan

Kewajiban selama di dalam lingkungan laboratorium

Jakarta, . . .

(5)

KESELAMATAN KERJA

Pada saat akan mulai praktikum mahasiswa diharapkan mengetahui dan memahami tentang keselamatan kerja. Hal ini agar dalam pelaksanaan kegiatan praktikum tidak terjadi kecelakaan kerja, baik pada mahasiswa ataupun kerusakan pada mesin CNC, berikut ini hal-hal yang harus di perhatikan selama kegiatan praktikum .

Intruksi keselamatan kerja:

1. Mengerti dan memahami petunjuk keselamatan kerja

2. Mengerti dan memahami fungsi setiap tombol yang ada pada mesin milling dan bubut CNC,

3. Tidak memasukan anggota badan pada saat mesin sedang running program, karena

mesin bergerak secara otomatis

4. Spindel harus dalam kondisi berhenti (stop) apabila ingin menyentuh benda kerja,dan

perkakas (tool)

5. Selalu mengerat perkakas dan benda kerja dengan baik, kuat agar pada saat mesin

running tool atau benda kerja tidak lepas

6. Jangan menggunakan baju yang terlalu besar, dan jaga anggota badan dari spindel yang berpindah-pindah secara otomatis

7. Selalu gunakan sepatu safety ketika sedang bekerja

8. Jagalah tangan dari tool changer, karena perkakas berputar secara otomatis

9. Apabila sedang mengatur (setting) material, kondisi mesin harus dalam kondisi manual mode

10. Hendaklah menanyakan hal-hal yang kurang jelas pada teknisi CNC, agar keselamatan kerja tetap terjaga

(6)

PERSIAPAN PENGOPERASIAN MESIN MILLING DAN

TURNING CNC

Pasokan Udara Bertekanan

1. Jalankan kompresor sampai tekanan kerja, kompresor akan bekerja automatis. 2. Kompresor akan memberikan pasokan udara bertekanan selama proses pemesinan

berjalan.

3. Udara bertekanan digunakan sebagai penggerak unit phenumatik pada mesin

4. Udara bertekanan juga digunakan untuk membersihkan benda kerja, meja, alat-alat pencekam dan chuck spindle

Pasokan Tenaga Listrik

1. Periksa permukaan minyak hidrolik, minyak pelumas slider, air coolant spindle dan coolant

2. Yakinkan tombol emergensi dalam keadaan on 3. Udara bertekanan sudah tercapai pada tekanan kerja 4. Periksa MCB tenaga listrik pada posisi on

5. Putar saklar utama mesin pada posisi on

Mengaktifkan Kontrol mesin

1. Tekan tombol hijau pada monitor, tunggu beberapa saat 2. Aktifkan emergensi stop

3. Tekan serentak tombol reset dan 0∞1 4. Aktifkan Zero return

(7)

MESIN MILLING CNC

Mahasiswa harus memahami betul tentang sistem pencekaman atau clamping, hal ini diperlukan agar dalam proses pemesinan benda kerja yang sedang pemesinan

(machining) tidak terlepas atau bergeser, sehinngga benda kerja rusak atau tidak presisi lagi

dan juga bisa membuat patah mata pahat yang sedang digunakan

Gambar 1 Mesin Milling CNC

Petunjuk Pencekaman

1. Benda kerja yang dicekam hindari terjadi difleksi yang besar, karena akan mengurangi tingkat kepresisian pada benda kerja

2. Antara benda kerja dan bantalan harus sama tinggi ,(lihat gambar)

Gambar 2. Pencekaman Benda Kerja

3. Alat pencekamam harus mempermudah proses pengaturan posisi benda kerja 4. Benda kerja dan meja mesin tidak rusak saat dan setelah pencekaman tersebut

(8)

5. Harus dipastikan bahwa benda yang dicekam kuat untuk pemesinan

Contoh

Pencekaman yang

Salah

1. Benda kerja dan bantalan tidak sama tinggi

2. Tidak memakai mur T-slot tetapi memakai mur yang biasa (lihat gambar)

Gambar 3. Mur T Slot

3. Jarak antara benda kerja terhadap baut stut dengan jarak bantalan terhadap baut stut tidak benar( lihat Gambar 4)

4. Klem tidak kuat atau tipis (lihat Gambar 5)

Gambar 4. Posisi Baut Stud yang Tidak

Benar Gambar 5. Klem yang Terlalu Tipis

Pencekaman

dengan Ragum

Apabila mengerjakan benda kerja dengan menggunakan ragum, maka hal yang harus di perhatikan sebagai berikut:

1. Ragum harus pararel dengan sumbu X dengan cara memeriksa ragum menggunakan

dial indicator

2. Pastikan benda kerja yang keluar dari bibir ragum aman agar perkakas potong tidak mengenai ragum pada saat pemesinan.

(9)

Pencekaman

dengan Chuck

Pencekaman dengan three jaws chuck untuk mengerjakan benda-benda yang

silindris atau bulat.hal-hal yang harus diperhatikan apabila menggunakan chuck adalah

pastikan benda kerja yang menonjol dari chuck bebas dari proses pemesinan, Di bawah ini

contoh alat-alat klem yang digunakan pada mesin CNC,milling Baut Kamping Klamping Mur Klem Bantalan Step Mur T Slot

Gambar 6. Perlengkapan Pencekam Benda Kerja

Memilih Klem

Ada beberapa pertimbangan untuk memilih klem yaitu : 1. Klem harus cukup kuat untuk memegang benda kerja 2. Klem harus mudah dioperasikan

(10)

Pengaturan sistem koordinat

Koordinat yang dibuat, data-data tentu diambil dari sebuah gambar yang akan dikerjakan, karena sangat sulit jika membuat program langsung menggunakan koordinat mesin maka dengan demikian diperlu menggunakan coordinate system setting agar

koordinat benda kerja yang dipasang pada mesin diketahui jarak antara nol nol mesin dan nol nol benda kerja

Pengaturan Koordinat pada Benda Kerja

Penyaturan koordinat pada benda kerja merupakan hal penting setelah melakukan pencekaman, karena koordinat pada benda kerja merupakan referensi dalam membuat program.

Urutan-urutan pengaturan benda kerja sebagai berikut :

1. Mencekam benda kerja menggunakan klem, ragum atau chuck dengan memperhatikan

pencekaman mana yang sesuai untuk benda kerja.

2. Dial indicator, yaitu alat digunakan mengatur kelurusan benda kerja pada salah satu koordinat X atau Y, apabila menggunakan three jawchuck tidak perlu dilakukan proses

ini, cukup dengan mengatur X, Y, Z

3. Penentuan dasar atau titik nol (zero point) pada benda kerja (X, Y,) dengan menggunakan

perkakas centropik.

4. Setelah point X,Y ditentukan dilanjutkan menginputkan data pada work piece coordinat

(WPC) dengan menekan tombol “teach” pada masing-masing koordinat lalu menekan

tombol input.Hal ini bertujuan agar programmer dapat membuat program NC (Numerical Control) sesuai dengan pengaturan benda kerja.

5. Pemasangan perkakas potong pada arbor dilanjutkan dengan mengatur titik nol Z pada

benda kerja,dengan cara menyentuhkan perkakas potong pada permukaan benda kerja kemudian menginput data pada WPC.

(11)

MESIN TURNING CNC

Secara umum perbedaan mesin CNC milling dan mesin CNC turning adalah jumlah sumbu (axis) koordinat pada mesin milling terdapat tiga sumbu (X,Y,Z), sedangkan pada

mesin bubut dua sumbu (X,Z). Pada mesin milling mata pahat yang berputar, benda kerja tidak berputar, sedangkan mesin bubut benda kerja berputar dan perkakas potong tidak berputar. Banyak proses pemesinan yang dapat di lakukan pada CNC bubut meliputi ,facing, turning,groofing,drilling,threading,boring dan chamfering.

Gambar 9 Mesin Turning CNC

Berikut ini persiapan sebelum melakukan praktikum pada mesin bubut.

1. Mempersiapkan chuck yang sesuai dengan diameter benda yang akan dikerjakan,

karena apabila chuk tidak sesuai dengan benda kerja, kemungkinan besar benda bisa

terlepas pada saat mesin dijalankan.

2. Mempersiapkan perkakas sebelum bekerja, sehingga waktu menjadi efisien, sebab apabila setelah mesin ON lalu mempersiapkan perkakas, maka waktu menjadi tidak efektif, karena mesin hidup tetapi tidak melakukam proses pemesinan

(12)

Pengaturan Benda Kerja pada Mesin Bubut CNC

Titik awal dari program harus ditentukan lebih dahulu sebelum part geometry dibuat.

di bawah ini gambar sumbupada mesin bubut.

Gambar 10 Sumbu Mesin

1. Apabila memakai perkakas untuk melakukan pengaturan pada sumbu X, maka harus

menempelkan mata pahat pada benda kerja, lalu memasukan titik koordinat pada tool offset, dengan menekan tombol teach lalu input. (lihat gambar) Dengan melihat gambar

di bawah ini maka tool offset yang dimaksudkan adalah dia 20 mm Sedangkan titik Z

adalah 0.

2. Langkah berikut adalah memasukan koordinat Z nol pada benda kerja. Dengan

menekan tombol setup kemudian” teach “lalu input.

Gambar 11 Titik Nol Benda Kerja

3. Apabila mesin bubut mempunyai tool eye maka mesin bisa mengatur titik nol secara

(13)

MEMBUAT PROGRAM NC

G-code Command

Setelah membaca dan memahami prosedur keamanan serta pengaturan di atas dilanjutkan dengan pembuatan program (part programming) NC. Berikut ini adalah tabel fungsi G

Tabel 1. G-Codes for Milling

Command

Group G-code

Function and command

Statement Illustration Tool Motion G00 G01 G02 G03 Rapid traverse G00 Xx Yy Zz Linier interpolation G01 Xx Yy Zz Ff Circular interpolation G02 Xx Yy Ii Jj G02 Xx Zz Ii Kk G02 Yy Zz Jj Kk Circular interpolation G03 Xx Yy Ii Jj G03 Xx Zz Ii Kk G03 Yy Zz Jj Kk Plan selection G17 G18 G19 XY-plane selection ZX-plane selection YZ-plane selection Unit selection G20 or G70 G21 or G71

Inch unit selection G20 or G70 Metric unit selection G21 or G71 Offset and conpensation G40 G41 G42

Cutter diameter conpensa-tion cancel G40 G0 (or G1) Xx Yx Cutter diameter conpensation left G41 G0 (or G1) Xx Yx Dd Cutter diameter conpensation left G42 G0 (or G1) Xx Yx Dd

(14)

Tabel 1. (Lanjutan) Command

Statement Illustration

Length conpensation G43 Tool length offset G43 Hh

Positioning system G90

G91

Absolute positioning system G90 Xx Yy Zz

Incremental positioning system

G90 Xx Yy Zz

Feed unit selection G94

G95

Feed per-minute system G94 Ft

Feed per revolution system G95 Ff

Work Coordinate Definition

G92

G54

Absolute zero setting G92 Xx Yy Zz

Work coordinate setting G54 Xx Yy Zz

Fixed cycles selection G80 G81 G89

Fixed cycle cancel Fixed cycle

G99/G98 G8 Xx Yy Zz Rz Ff Qq Pp

(15)

Tabel 2. G-codes for Turning

Command

Statement Illustration Tool motion G00 G02 G03 Rapid traverse G0 Xx Zz Linier Interpolation G01 Xx Zz Ff Circular interpolation direction a. IJK method G02 Xx Zz Ii Kk G03 Xx Zz Ii Kk b. R-method G02 Xx Zz Rr G02 Xx Zz Rr Work coordinate definition G50 or G92 in some controls

Work zero setting G50 Xx Zz

Unit selection G20/G70 G21/G71

Inch unit selection Metric unit selection

Spindle speed control G50 G96 G97

• Maximum spindle speed G50 Ss in rpm

• Constant surface speed setting

G96 Ss in fpm

• Fixed spindle speed G97 Ss in rpm

Feed unit selection G98

G99

Feed per minute

(16)

Tabel 2. (lanjutan) Command

Tool nose radius

compensation G40

G41

G42

Tool nose radius compensation cancel G40 G0/G1 Xx Zz Tool nose radius compensation left G41 G0/G1 Xx Zz Txxxx Tool nose radius compensation right G42 G0/G1 Xx Zz Txxxx

Fixed cycles Single cycle

Multi pass cycle

G90 G94

G71 G72

Generate one pass of four toolpath moves

Generate multi pass of four toolpath moves

Miscellaneous Words

Fungsi ini melakukan satu grup instruksi seperti on/off cair pendingin, on/off spindel,

pergantian pahat, berhenti program atau akhir program. Fungsi miscellaneous yang biasa

ditulis sebagai M-functions. Tabel berikut meperlihatkan fungsi M yang umum dipergunakan

pada mesin milling dan bubut. Tabel 3. Miscellaneous Functions

Function Group

M-function

Program stop M00 M01

Program stop Optional stop

(17)

Tabel 3. (lanjutan) Function

Group

M-function

Statement Illustration Spindle control M03 M04 M05 Spindle on (rotation in clockwise direction) Spindle on (rotation in counter-clockwise direction) Spindle off Tool change

M07 Tool change to the specified tool number Txxxx M06 Coolant control M07 M08 M09 Coolant on (midst) Coolant on (fload) Coolant off End of program M02 M30

End of program and tape rewind

End of program and memory return

(18)

NC functional blocks

Kontrol NC mengeksekusi secara seluruh NC words yang ada dalam satu blok.

Untuk itu, NC blocks disusun sesuai dengan tugas. Tabel di bawah ini memberikan

beberapa fungsi blok yang umum dipergunakan dalam part programming.

Table 1.7 CNC functional blocks

Function block Explanation Typical Examples

1. Safety feature

2. Coordinate system setting 3. Tool length offset

4. Tool motion

5. Cutter diameter compensation 6. Fixed cycle

7. Tool change 8. Spindle control Reference point return Program end

Set the control to proper operating modes at the beginning of a part program. This block is also used after a tool change

Define work zero point

Offset the difference beteen the programmed tool legth and the actual tool legth

Generate tool paths to machine the workpiece

Offset the cutter a specified direction by given amount of distance

Generate a series of tool path to perform hole operation

Select a tool and cause a tool change Command spindle rotation speed and direction

Return the tool to the machine home position

Specify the end of part program

G90 G80 G40 G17 G92 Xx Yy Zz G54 G43 Hh G0 Xx Yy Zz G1 Xx Yy Zz G2/G3 Xx Yy Zz G41/G42 Xx Yy Hh/Dd G40 Xx Yy G8_Xx Yy Zz Rr Ff Tt M6 Ss M3/M4 M5 G91 G28 Z0 G91 G28 Y0 M2 M30

Setelah membaca dan meahami kode G dan kode M di atas, lihat contoh program di bawah ini. Dengan menggunakan perkakas end mill diameter 10mm,dalam 5mm, dan drill diameter

(19)

Gambar 8 Plat Penahan

Contoh program Milling

54 G90 G80 G40 G17

( EM10 CONTOUR LUAR) S1500 M3 M8 G00 X-5. Y0. G43 Z25. H8 Z2. G01 Z-5. F200. Y25. G02 X0. Y30. R5. G03 X10. Y40. R10. X0. Y50. R10. G02 X-5. Y55. R5. G01 Y70. G02 X0. Y75. R5. G01 X60. G02 X65. Y70. R5. G01 Y0. G02 X60. Y-5. R5. G01 X0. G02 X-5. Y0. R5. G00 Z25. M5 G00 G28 Z0. M2 %

(Program Drill dia 8 mm) % G00 G90 G80 G40 G17 ( DRILL DIAMETER 8) S1200 M3 M8 G 54 X15. Y10. G43 Z15. H1 G81 X15. Y10. Z-10. R2. F120. Y60. X40. Y40. G80 M5 G00 G28 Z0. M19 M2 %

Sebelum menjalankan mesin terlebih dahulu mengecek kembali tahapan proses pemesinan seperti clamping, pengaturan titik

nol mesin dan program NC, agar tidak terjadi

kesalahan program pada saat mesin dijalankan.

(20)

Contoh Program Turning G50 S3000 G28 U0 W0 TO100 G96 S250 M03 G00 X145. Z2. G71 U2. R1. G71 P012 Q016 U0.4 W0.2 F0.1 N012 G01 X70. F500 Z-30. G03 X120. Z-60. R30. G01 Z-100. X140. Z-110. Z-160. N016 X145. G70 P012 Q016 G28 U2 W0 M30 %

Apabila telah selesai membuat program,periksa kembali tahapan proses pemesinan,mulai dari pemasangan chuck,seting mata potong hingga program.

(21)