1
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Satuan Pendidikan : SMK NEGERI 2 MEDAN Kelas/Semester : XI / 3
Mata Pelajaran : Kompetensi Kejuruan Teknik Pemesinan Materi Pokok : Mendefinikan Mesin Bubut CNC
Pertemuan Ke- : 1
Alokasi Waktu : 45 Menit
I. KOMPETENSI INTI
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya
KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam
berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami, menerapkan dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkrit dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, dan mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung
KOMPETENSI DASAR INDIKATOR
1.1 Menyadari sempurnanya konsep Tuhan tentang benda-benda dengan fenomenanya untuk dipergunakan sebagai aturan dalam menggunakan teknik pemesinan CNC
Memiliki rasa syukur atas nikmat Allah SWT
2 2.1 Mengamalkan perilaku jujur,
disiplin, teliti, kritis, rasa ingin tahu, inovatif dan tanggungjawab dalam menggunakan teknik pemesinan bubut
Hadir tepat waktu, jujur dalam bersikap, dan mampu bekerja secara tim
3.1 Mengidentifikasi mesin bubut CNC ▪ Mendefinisikan mesin bubut NC/CNC
▪ Menjelaskan macam-macam mesin bubut CNC
▪ Menyebutkan bagian-bagian utama mesin bubut CNC
III. TUJUAN PEMNELAJARAN
Setelah mengikuti serangkai kegiatan pembelajaran Mesin Bubut, peserta didik dapat:
1.1.1. Siswa mampu mengucapkan syukur kepada Tuhan atas anugerah mesin NC/CNC TU-2A secara konsisten.
2.2.1 Siswa mampu mengamalkan perilaku jujur, disiplin, teliti, kritis, rasa ingin tahu, inovatif, tanggungjawab dalam menggunakan teknik pemesinan NC/CNC secara konsisten
2.2.2 Siswa mampu menghargai kerjasama, toleransi, damai, santun, demokratis, dalam menyelesaikan masalah perbedaan konsep berpikir dan cara menggunakan teknik pemesinan frais secara konsisten
2.2.3 Siswa mampu menunjukkan sikap responsif, proaktif, konsisten, dan berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam menggunakan teknik pemesinan secara konsisten
3.1.1 Siswa dapat mendefinisikan mesin bubut CNC
3.1.2 Siswa dapat menyebutkan macam-macam mesin bubut CNC
3.1.3 Siswa mampu menjelaskan bagian-bagian utama mesin bubut CNC
3 IV. MATERI PEMBELAJARAN :
Perkembangan teknologi komputer saat ini telah mengalami kemajuan yang amat pesat. Dalam hal ini komputer telah diaplikasikan ke dalam alat-alat mesin perkakas di antaranya Mesin Bubut, Mesin Frais, Mesin Skrap, Mesin Bor, dll.
Hasil perpaduan teknologi komputer dan teknologi mekanik inilah yang selanjutnya dinamakan CNC (Computer Numerically Controlled). Sistem pengoperasian CNC menggunakan program yang dikontrol langsung oleh komputer. Secara umum konstruksi mesin perkakas CNC dan sistem kerjanya adalah sinkronisasi antara komputer dan mekaniknya. Jika dibandingkan dengan mesin perkakas konvensional yang setaraf dan sejenis, mesin perkakas CNC lebih unggul baik dari segi ketelitian (accurate), ketepatan (precision), fleksibilitas, dan kapasitas produksi. Sehingga di era modern seperti saat ini banyak industri-industri mulaimeninggalkan mesin-mesin perkakas konvensional dan beralih menggunakan mesin-mesin perkakas CNC. Secara garis besar pengertian mesin CNC adalah suatu mesin yang dikontrol oleh komputer dengan menggunakan bahasa numerik (perintah gerakan yang menggunakan angka dan huruf). Sebagai contoh: apabila pada layar monitor mesin kita tulis M03 maka spindel utama mesin akan berputar, dan apabila kita tulis M05 maka spindel utama mesin akan berhenti berputar. Mesin CNC tingkat dasar yang ada pada saat ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu Mesin CNC Two Axis atau yang lebih dikenal dengan Mesin Bubut (Lathe Machine) dan Mesin CNC Three Axis atau yang lebih dikenal dengan Mesin Frais (Milling Machine).
A. Mesin Bubut CNC
Mesin Bubut CNC secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua, yaitu : 1. Mesin Bubut CNC Training Unit (CNC TU)
2. Mesin Bubut CNC Production Unit (CNC PU)
Kedua mesin tersebut mempunyai prinsip kerja yang sama, akan tetapi yang membedakan kedua tipe mesin tersebut adalah penggunaannya di lapangan. CNC TU dipergunakan untuk pelatihan dasar pemrograman dan pengoperasian CNC yang dilengkapi dengan EPS (External Programing Sistem). Mesin CNC jenis Training Unit hanya mampu dipergunakan untuk pekerjaan pekerjaan ringan dengan bahan yang relatif lunak. Sedangkan Mesin CNC PU dipergunakan untuk produksi massal, sehingga mesin ini dilengkapi dengan assesoris tambahan seperti sistem pembuka otomatis yang menerapkan prinsip kerja hidrolis, pembuangan tatal, dan sebagainya. Gerakan Mesin Bubut CNC dikontrol oleh komputer, sehingga semua gerakan yang berjalan sesuai dengan program yang diberikan, keuntungan dari sistem ini adalah memungkinkan mesin untuk diperintah mengulang gerakan yang sama secara terus menerus dengan tingkat ketelitian yang sama pula.
1. Prinsip Kerja Mesin Bubut CNC TU-2 Axis
Mesin Bubut CNC TU-2A mempunyai prinsip gerakan dasar seperti halnya Mesin Bubut konvensional yaitu gerakan ke arah melintang dan horizontal dengan sistem koordinat sumbu X dan Z. Prinsip kerja Mesin Bubut CNC TU-2A juga sama dengan Mesin Bubut konvensional yaitu benda kerja yang dipasang pada cekam
4
bergerak sedangkan alat potong diam. Untuk arah gerakan pada Mesin Bubut diberi lambang sebagai berikut :
a. Sumbu X untuk arah gerakan melintang tegak lurus terhadap sumbu putar.
b. Sumbu Z untuk arah gerakan memanjang yang sejajar sumbu putar BAGIAN UTAMA MESIN BUBUT CNC TU 2A
a. Bagian mekanik
1) Motor Utama
Motor utama adalah motor penggerak cekam untuk memutar benda kerja. Motor ini adalah jenis motor arus searah/DC (Direct Current) dengan kecepatan putaran yang variabel. Adapun data teknis motor utama adalah:
a) Jenjang putaran 600 – 4000 rpm b) Power Input 500 Watt
c) Power Output 300 Watt
5 2) Eretan/support
Eretan adalah gerakpersum-buan jalannya mesin. Untuk Mesin Bubut CNC TU-2A dibedakan menjadi dua bagian, yaitu :
a) Eretan memanjang (sumbu Z) dengan jarak lintasan 0–300 mm.
b) Eretan melintang (Sumbu X) dengan jarak lintasan 0–50 mm.
3) Step motor
Step motor berfungsi untuk menggerakkan eretan, yaitu gerakan sumbu X dan gerakan sumbu Z. Tiap-tiap eretan memiliki step motor sendirisendiri, adapun data teknis step motor sebagai berikut :
a). Jumlah putaran 72 langkah b). Momen putar 0.5 Nm.
c). Kecepatan gerakan :
- Gerakan cepat maksimum 700 mm/menit.
- Gerakan operasi manual 5– 500 mm/menit.
- Gerakan operasi mesin CNC terprogram 2 – 499mm/menit.
4) Rumah alat potong (revolver/toolturret)
Rumah alat potong berfungsi sebagai penjepit alat potong pada saat proses pengerjaan benda kerja. Adapun alat yang dipergunakan disebut revolver atau toolturet, revolver digerakkan oleh step motor sehingga bisa digerakkan secara manual maupun terpogram.
Pada revolver bisa dipasang enam alat potong sekaligus yang terbagi mejadi dua bagian, yaitu :
a) Tiga tempat untuk jenis alat potong luar dengan ukuran 12x12 mm.
Misal: pahat kanan luar, pahat potong, pahat ulir, dll.
6
b) Tiga tempat untuk jenis alat potong dalam dengan maksimum diameter 8 mm.
Misal: pahat kanan dalam, bor, center drill, pahat ulir dalam, dll.
5) Cekam
Cekam pada Mesin Bubut berfungsi untuk menjepit benda kerja pada saat proses penyayatan berlangsung. Kecepatan spindel Mesin Bubut ini diatur menggunakan transmisi sabuk. Pada sistem transmisi sabuk dibagi menjadi enam transmisi penggerak.
Adapun tingkatan sistem transmisi penggerak spindle utama mesin CNC TU-2A, bisa dilihat dari gambar ilustrasi berikut :
Enam tingkatan pulley penggerak tersebut memungkinkan untuk pengaturan berbagai putaran sumbu utama. Sabuk perantara pulley A dan pulley B bersifat tetap dan tidak dapat diubah, sedangkan sabuk perantara pulley B dengan pulley C dapat dirubah sesuai kecepatan putaran yang diinginkan, yaitu pada posisi BC1, BC2, dan BC3.
6) Meja mesin
Meja mesin atau sliding bed sangat mempengaruhi baik buruknya hasil pekerjaan menggunakan Mesin Bubut ini, hal ini dikarenakan gerakan memanjang eretan (gerakan sumbu Z) tertumpu pada kondisi sliding bed ini. Jika kondisi sliding bed sudah aus atau cacat bisa dipastikan hasil pembubutan menggunakan mesin ini tidak akan maksimal, bahkan benda kerja juga rusak. Hal ini juga berlaku pada Mesin Bubut konvensional.
7) Kepala lepas
Kepala lepas berfungsi sebagai tempat pemasangan senter putar pada saat proses
7
pembubutan benda kerja yang relatif panjang. Pada kepala lepas ini bisa dipasang pencekam bor, dengan diameter mata bor maksimum 8 mm. Untuk mata bor dengan diameter lebih dari 8 mm, ekor mata bor harus memenuhi syarat ketirusan MT1.
b. Bagian pengendali/kontrol
Bagian pengendali/kontrol merupakan bak kontrol mesin CNC yang berisikan tombol-tombol dan saklar serta dilengkapi dengan monitor. Pada bok kontrol merupakan unsur layanan langsung yang berhubungan dengan operator. Gambar berikut menunjukan secara visual dengan nama-nama bagian sebagai berikut :
Keterangan : 1. Saklar utama
2. Lampu kontrol saklar utama 3. Tombol emergensi
4. Display untuk penunjukan ukuran 5. Saklar pengatur kecepatan sumbu utama 6. Amperemeter
7. Saklar untuk memilih satuan metric atau inch 8. Slot disk drive
9. Saklar untuk pemindah operasi manual atau CNC (H=hand/manual, C= CNC) 10. Lampu control pelayanan CNC
11. Tombol START untuk eksekusi program CNC 12. Tombol masukan untuk pelayanan CNC
13. Display untuk penunjukan harga masing-masing fungsi (X, Z,F, H), dll.
14. Fungsi kode huruf untuk masukan program CNC 15. Saklar layanan sumbu utama
16. Saklar pengatur asutan
17. Tombol koordinat sumbu X, Z.
Saklar utama/main switch
8
Saklar utama adalah pintu masuk aliran listrik ke kontrol pengendali CNC. Cara kerja saklar utama yaitu jika kunci saklar utama diputar ke posisi 1 maka arus listrik akan masukke kontrol CNC.
Tombol darurat/emergency switch
Tombol ini digunakan untuk memutus aliran listrik yang masuk ke kontrol mesin.
Hal ini dilakukan apabila akan terjadi hal-hal yang tidak diinginkan akibat kesalahan program yang telah dibuat.
Saklar operasi mesin (operating switch)
Saklar layanan mesin ini digunakan untuk memutar sumbu utama yang dihubungkan engan rumah alat potong. Saklar ini yang mengatur perputaran sumbu utama sesuai menu yang dijalankan, yaitu perputaran manual dan CNC.
Saklar pengatur kecepatan sumbu utama
Saklar ini berfungsi untuk mengatur kecepatan putar alat potong pada sumbu utama.
Saklar ini bisa berfungsi pada layanan CNC maupun manual. Kecepatan putaran sumbu utama mesin CNCTU-2A berkisar antara 50 – 3000 RPM, sesuai tabel putaran pada mesin.
Saklar layanan dimensi mesin
9
Saklar ini berfungsi untuk mengatur layanan dimensi yang akan bekerja pada mesin CNC, yaitu layanan dalam bentuk satuan Metris maupun Inch. Cara kerja saklar ini, apabila mesin akan difungsikan pada dimensi tertentu, maka simbol penunjuk saklar diputar pada titik satuan dimensi yang sesuai dengan program kerja. Agar lebih jelas lihat dan perhatikan gambar ilustrasi berikut ini :
Ampere Meter
Ampere meter berfungsi sebagai display besarnya pemakaian arus aktual dari motor utama.Fungsi utama dari ampere meter ini untuk mencegah beban berlebih pada motor utama.
Disk Drive
Disk drive pada mesin CNC dimaksudkan untuk pelayanan pengoperasian disket.
Dengan pelayanan disket dapat dilakukan :
a) Menyimpan data dari memori mesin ke dalam memori disket.
b) Memindah data program dari data ke dalam memori mesin.
Saklar pengatur asutan (feed overide)
Saklar ini berfungsi sebagai pengatur kecepatan gerakan asutan dari eretan mesin.
Saklar ini hanya dipergunakan pada pengoperasian mesin secara manual.
Kecepatan asutan untuk mesin CNC-TU2A berkisar antara 5–400 mm/menit.
KODE PEMROGRAMAN PADA MESIN CNC TU 2A
10
tombol ini berfungsi memindahkan fungsi dari CNC ke manual atau sebaliknya
tombol ini berfungsi menyimpan data pada memori mesin berfungsi untuk menghapus satu karakter/kata untuk diganti
berfungsi untuk memindah cursor kembali ke nomor blok program sebelumnya
berfungsi untuk memindah cursor menuju nomor blok berikutnya.
berfungsi untuk memberi tanda negatif setelah nilai dimasukkan berfungsi untuk memindahkan cursor.
Kombinasi tombol untuk menyisipkan satu baris blok program.
Kombinasi tombol untuk menghapus satu baris blok program.
menghapus alarm, dan kembali keprogram utama
kombinasi tombol supaya program berhenti sementara
Tombol kombinasi untuk mengeksekusi program secara satu persatu dalam setiap blok program. Kombinasi ini biasa digunakan sebagai salah satu cara pengecekan kebenaran program.
(Tekan tombol 1 disusul tombol START)
V. MODEL DAN METODE PEMBELAJARAN a. Model pembelajaran : cooperative type STAD
b. Metode Pembelajaran : ceramah, diskusi, dan pemberian tugas.
VI. KEGIATAN PEMBELAJARAN
11
Kegiatan Deskripsi Alokasi
Waktu
1. Pendahuluan
a. Motivasi
Guru menceritakan dulu saat praktek industri banyak sekali mesin yang digunakan dalam membuat produk secara massal. Di industri otomotif, mesin-mesin yang digunakan untuk membuat produk sudah begitu canggih dan tidak dioperasikan secara manual lagi.
b. Apersepsi
Guru bertanya pada siswa “Apakah mesin yang biasanya digunakan dalam industri untuk memproduksi produk secara massal, cepat, dan presisi. Paling tidak ide-ide kalian?”
(diarahkan supaya siswa menjawab “menggunakan mesin yang dikontrol dengan komputer”)
c. Tujuan Pembelajaran
Guru menjelaskan tujuan pembelajaran tentang pengertian mesin yang digunakan untuk membentuk suatu benda agar sesuai dengan kebutuhan.
d. Cakupan Pembelajaran
Guru menjelaskan cakupan pembelajaran tentang bagian-bagian mesin NC/CNC TU-2A, Metode Pemrograman.
5 menit
2. Inti
Mengamati :
Guru menyajikan gambar mesin NC/CNC TU-2A dalam bentuk tayangan slide powerpoint, siswa diminta mengamati bagian-bagian utama mesin NC/CNC TU-2A.
Menanya :
Guru mengkondisikan situasi belajar untuk 30 menit
12
mengajukan pertanyaan secara aktif dan mandiri tentang mesin bubut CNC.
Mengumpulkan Data :
Guru menyajikan gambar-gambar bagian mesin NC/CNC TU-2A. Dilanjutkan dengan siswa diminta mencari informasi tentang mesin NC/CNC TU-2A melalui buku atau internet. Berdasarkan hasil penggalian informasi di internet atau mengamati slide mesin bubut, siswa diminta untuk mengumpulkan data (yang dipertanyakan) untuk menjawab pertanyaan dan menentukan sumber (melalui benda konkrit, dokumen, buku, eksperimen) untuk menjawab pertanyaan yang diajukan tentang mesin NC/CNC TU-2A
Mengasosiasi :
Berdasarkan data yang diperoleh dari kegiatan sebelumnya, siswa diminta untuk mengkatagorikan data dan menentukan hubungannya, selanjutnya disimpulkan dengan urutan dari yang sederhana sampai pada yang lebih kompleks tentang mesin bubut NC/CNC TU-2A
Mengkomunikasikan :
Menyampaikan hasil konseptualisasi tentang mesin NC/CNC TU-2A meliputi bagian-bagian mesin NC/CNC TU-2A.
3. Penutup
a. Simpulan
Peserta didik dengan dibimbing dan difasilitasi oleh pendidik membuat simpulan tentang pengertian Program NC/CNC TU-2A, bagian-bagian mesin NC/CNC TU-2A.
b. Penilaian
10 Menit
13
Memberikan pertanyaan singkat kepada peserta didik tentang mesin NC/CNC TU-2A.
Refleksi
Meminta umpan balik pada peserta didik tentang kegiatan pembelajaran yang telah berlangsung.
Apakah pembelajaran menarik, menyenangkan, dan memberi wawasan lebih pada peserta didik.
a. Tindak Lanjut
Peserta didik diberi tugas membaca buku dan literatur lain yang berkaitan dengan mesin NC/CNC TU-2A.
VII. ALAT DAN BAHAN PEMBELAJARAN 1. Alat :
2. Bahan:
LCD Proyektor, laptop ....
3. Media: Slide power point
VIII. SUMBER PEMBELAJARAN
1. Emco Maier & Cc. (1988). Petunjuk pemrograman TU-2A,
Hallein, Austria : Friedmann-Maier.
2. Widarto, 2008, Teknik Pemesinan Jilid 2 untuk SMK, Jakarta,
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah 3. Joko Darmanto, S.Pd, 2007, CNC Milling, Bogor, PT. Yudhistira.
IX. PENILAIAN HASIL BELAJAR
1. Penilaian Sikap Spiritual : Lembar Amatan 2. Penilaian Sikap Sosial : Lembar Amatan 3. Penilaian Pengetahuan : Tes tertulis/ Lisan 4. Penilaian Keterampilan : Lembar Amatan (Instrumen Penilaian Terlampir)
14
Dibuat : Disetujui: Diketahui :
Guru Mata Pelajaran Waka Kurikulum Kepala Sekolah
NURMIATY SILALAHI,S.Pd Arta Dinata Sitepu Drs. Mudahan Rambe
NIP. 197911152010012014 NIP.
196506061994121001 NIP. 196010311986101002
