 Mesin bubut CNC 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 juga sama dengan mesin bubut konvensional yaitu benda kerja yang dipasang pada cekam 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. Untuk memperjelas fungsi sumbu-sumbu mesin bubut CNC dapat dilihat pada gambar ilustrasi di bawah ini. This Paper A short summary of this paper 29 Full PDFs related to this paper
Penamaan Sistem Sumbu (Koordinat) Mesin Perkakas NC Proses pemesinan bertujuan mengubah bentuk/geometrik benda kerja menjadi geometri produk dengan cara pemotongan dan geometri produk dapat didefinisikan dengan memakai sistem sumbu (koordinat) yang tertentu. Derajat kebebasan gerakan pahat relatif terhadap benda kerja ditentukan oleh konstruksi mesin perkakas CNC itu sendiri. Setiap gerakan komponen mesin yang mengakibatkan perubahan posisi pahat sesuai dengan keinginan atau mampu dikontrol oleh unit pengontrol mesin disebut dengan sumbu (axis). Dengan demikian derajat kebebasan gerakan pahat ditentukan oleh jumlah sumbu mesin perkakas CNC. Guna mempermudah pembuatan program maka sistem sumbu yang digunakan untuk mendifinisikan geometri produk disamakan atau disesuaikan dengan sistem sumbu mesin perkakas CNC yang digunakan untuk membuatnya. Lebih jauh lagi, cara penamaan sumbu mesin CNC ini haruslah distandarkan supaya mampu-tukar (interchangeability) dapat dijamin, yang berarti suatu program CNC dapat diproses/dimengerti oleh berbagai jenis mesin dengan berbagai jeins sistem kontrolnya tanpa ada suatu kesalaha pengertian arah gerakan. 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 berikut. 1. 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 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).
Gambar Penentuan sumbu Mesin Bubut (Lathe).
Gambar Penentuan sumbu pada vertical Lathe 2. 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 Penamaan sumbu Mesin Frais vertical (Milling). 3. 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’. 4. 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.
Gambar Penamaan sumbu Mesin Frais harisontal (Jig Borer). Gambar-gambar berikut menunjukkan nama sumbu-sumbu mesin perkakas NC yang secara resmi ditunjukkan pada standar ISO 841. Untuk setiap gambar mesin tersebut diperlihatkan sistem koordinat kartesian yang sesuai bagi benda kerjanya demi untuk mempermudah pembuatan program NC serta untuk meletakkan benda kerja sehingga kedua sistem sumbu berimpit (sumbu benda kerja yang “dikhayalkan” programmer berimpit dengan sumbu mesin CNC, X-X, Y-Y, Z-Z). Dengan memperhatikan penamaan sumbu (Z, lalu X, kemudian Y) sebagaimana yang dibahas di atas maka bagi beberapa mesin penamaan sumbunya relatif mudah dipahami. Bagi jenis mesin yang lain dengan jumlah sumbu yang banyak (melebihi jumlah sumbu pada sistem sumbu utama) maka penamaan sumbunya mungkin agak sulit untuk dimengerti. Contoh penjelasan berikut diharapkan dapat membantu pemahaman penamaan sumbu ini, misalnya : a. Bagi Mesin Frais 5 sumbu , karena kepala mesin dapat dimiringkan (tilting head) maka spindelnya sendiri tidak dinamakan sumbu Z melainkan W, sebab dalam hal ini dipilih orientasinya yang selalu tegak lurus meja b. Bagi mesin koter horizontal , spindel dinamakan sumbu Z dan gerakan tiangnya dinamakan sumbu W serta gerakan translasi pahat dalam arah horizontal (mempunyai facing slide) disebut sumbu U (bukan sumbu X, karena menurut difinisi sumbu X posisinya harus selalu tetap horizontal).Sumber : BE_Teknik_Pemesinan_SMK_Penulis:Widarto.pdf Page 2
A. Sistem Koordinat Mesin CNC adalah mesin yang bekerja dengan gerakan dasar sesuai dengan arah koordinat kartesian yaitu di sumbu X,Y, dan Z.
Kaidah tangan kanan untuk sistem koordinat kartesian Lokasi sistem koordinat relatif terhadap mesin bergantung pada tipe mesin. Arah sumbu mengikuti aturan tiga jari tangan kanan (sesuai dengan DIN 66217). Ketika kita berdiri di depan mesin, arah jari tengah tangan kanan merupakan arah sumbu utama spindle. Berikut kemudian berlaku: Ibu jari menunjuk ke arah sumbu X positif, telunjuk menunjuk ke arah sumbu Y positif, jari tengah menunjuk ke arah sumbu Z positif. Dalam prakteknya, ini dapat terlihat sangat berbeda pada berbagai jenis mesin. B. Metode pengukuran koordinat Terdapat dua jenis metode pengukuran koordinat yang dapat menjelaskan pergerakan sumbu mesin dalam arah sumbu X, Y dan Z. Kedua jenis metode pengukuran koordinat tersebut adalah : · metode pengukuran mutlak ( absolute ) · metode pengukuran dengan pertambahan / berantai ( incremental ). Dalam aplikasinya di mesin kedua metode pengukuran koordinat tersebut dapat saling dikombinasikan penggunaannya secara bersamaan sesuai dengan kebutuhan.
a. Metode pengukuran mutlak ( absolute ) Pengertian dari metode pengukuran mutlak ( absolute ) adalah metode pengukuran koordinat yang hanya menggunakan sebuah titik tetap / sebuah titik referensi. Kemudian titik tetap / titik referensi tersebut digunakan sebagai acuan atau referensi untuk pengukuran koordinat tujuan selanjutnya. Sehingga dalam hal ini terjadi proses menentukan titik tetap / titik nol pada benda kerja hanya satu kali saja ( tidak berulang ). Jadi setelah proses penetapan sebuah titik nol pada benda kerja tersebut dilakukan, semua penulisan ukuran koordinat tujuan selanjutnya dihitung dan diukur dari titik nol benda kerja yang telah ditentukan sebelumnya.
b. Metode pengukuran dengan pertambahan / berantai ( incremental ) Pengertian dari metode pengukuran dengan pertambahan / berantai (incremental) adalah metode pengukuran koordinat yang menggunakan koordinat tujuan terakhir yang kemudian digunakan sebagai acuan atau referensi untuk pengukuran koordinat tujuan selanjutnya. Dalam hal ini terjadi proses menentukan titik tetap / titik nol pada benda kerja terjadi berulang kali ( setiap kali berhenti, koordinat tujuan terakhir tersebut digunakan sebagai acuan atau referensi untuk pengukuran koordinat tujuan selanjutnya). Sehingga semua penulisan ukuran koordinat tujuan selanjutnya dihitung dan diukur dari koordinat titik setiap perhentian terakhir dari setiap pergerakan yang telah dilakukan. Tanda pengenal plus ( + ) atau minus ( - ) menjelaskan tentang arah koordinat : ( + ) bergerak ke kanan atau ke atas ( - ) bergerak ke kiri atau ke bawah
C. Titik Referensi Titik referensi disebut juga titik nol atau Zero Point adalah titik acuan dalam sebuah proses pengukuran. Dalam pemrograman mesin CNC, titik referensi dapat dibedakan menjadi 2 macam : · Titik referensi mesin · Titik referensi benda kerja
a. Titik referensi mesin disebut juga titik nol mesin (Machine Zero Point)Titik referensi mesin adalah titik dimana koordinat sumbu X, Y dan Z mesin bernilai nol, maka disebut juga titik nol mesin. Titik ini mempunyai posisi yang tetap, maksudnya posisinya sudah dipersiapkan oleh pembuat mesin dan tidak dapat diubah oleh operator mesin CNC.
b. Titik referensi benda kerja disebut juga titik nol (Workpiece Zero Point)Titik referensi benda kerja adalah titik dimana koordinat sumbu X, Y dan Z benda kerja bernilai nol, maka disebut juga titik nol benda kerja. Titik ini mempunyai posisi yang dapat ditentukan sendiri oleh programmer dan operator mesin CNC. Posisi titik referensi benda kerja merupakan posisi titik dengan jarak yang kita tentukan , diukur dari titik referensi mesin.
Hubungan antara Titik Referensi Mesin dan Titik Referensi Benda Kerja Titik referensi benda kerja adalah hasil offset pengukuran dari titik referensi mesin D. Bagian – bagian Program CNC Setelah membahas mengenai struktur program CNC, sekarang kita akan membahas mengenai bagian – bagian program CNC, dilihat dari jenis instruksi pada program CNC, secara garis besar bagian – bagian program CNC kita bedakan menjadi 2 macam yaitu : Informasi Geometris dan Informasi Teknologi
Adalah bagian program CNC yang berisi instruksi untuk menentukan posisi koordinat – koordinat lintasan atau titik pada sumbu mesin CNC. Untuk pemrograman kontur, ada 3 jenis informasi geometris pada lintasan alat potong yaitu : · Entry Point : adalah posisi peletakan awal tool sebelum penyayatan contoh : G0 X-10 Y-10 · Tool Path : adalah titik – titik koordinat yang dilintasi oleh tool. contoh : G01 Z-5 G41 X10 dst · Exit Point : adalah posisi pembebasan tool setelah penyayatan contoh : G0 X-10 Y-10 Beberapa kode program CNC yang masuk dalam Informasi Geometris antara lain : X : Posisi absolut untuk sumbu X Y : Posisi absolut untuk sumbu Y Z : Posisi absolut untuk sumbu Z A : Posisi memutar terhadap sumbu X (rotary around X) B : Posisi memutar terhadap sumbu Y (rotary around Y) C : Posisi memutar terhadap sumbu Z (rotary around Z) U : Posisi relatif terhadap sumbu X V : Posisi relatif terhadap sumbu Y W : Posisi relatif terhadap sumbu Z I : Jarak titik awal dan pusat radius gerakan melingkar di sumbu X J : Jarak titik awal dan pusat radius gerakan melingkar di sumbu Y K : Jarak titik awal dan pusat radius gerakan melingkar di sumbu Z R : Data radius P : Jumlah perulangan untuk sub program
· Address / Alamat Address adalah bagian program CNC yang berupa sebuah huruf dengan arti yang tertentu contoh : N F S T M G X Y Z I J K · Word / Kata Word adalah bagian program CNC yang terdiri dari sebuah huruf dan beberapa angka (alamat dan sebuah bilangan) contoh : G01 F500 M30 dan lain – lain. · Block Program Block Program adalah penggalan program CNC atau 1 baris program CNC yang mempunyai maksud atau tujuan tertentu yaitu bagian program CNC yang terdiri dari kumpulan word dan berisi semua informasi untuk melaksanakan sebuah pengerjaan. contoh : N05 G01 X-50 F200 b. Informasi Tehnologi Adalah bagian program CNC yang berisi antara lain tentang masukan – masukan instruksi kepada mesin CNC selain posisi koordinaat sumbu mesin CNC, misalnya instruksi untuk mengatur kecepatan pemakanan / feeding dan kecepatan putaran spindle dalam satuan RPM misalnya F300 S800. Beberapa kode program CNC yang masuk dalam Informasi Teknologi antara lain : M : Miscellaneous function F : Feeding S : Spindle Speed dalam RPM N : Nomor baris program atau line number T : Pemilihan alat potong atau Tool D : Cutter diameter/radius offset H : Tool length offset
C. Kode dasar CNC ( ISO ) Prinsip kerja dari pengoperasian mesin CNC berdasarkan pada pemberian perintah – perintah atau kode – kode yang terdiri dari dari angka serta huruf yang saling dikombinasikan untuk menghasilkan gerakan tertentu yang bervariasi, misalnya gerakan lurus, miring atau melingkar. Perintah atau kode yang terdiri dari angka dan huruf tersebut sering disebut dengan kode NC ( NC code ) yang berwujud data analog yang kemudian siap dikirim dan dieksekusi oleh prosesor yang terdapat pada mesin CNC sehingga menghasilkan pengaturan putaran motor servo pada mesin CNC untuk menggerakan peralatan yang ada untuk melakukan kegiatan permesinan hingga menghasilkan produk sesuai dengan program yang dibuat. NC kode tersebut terdiri dari kode G ( G code ) dan kode M ( M code ) serta didukung oleh kode informasi teknologi yang ada ( F, S, T, dll ). 1. Kode G ( G code ) Bermacam – macam kode G yang sering digunakan dalam pemrograman mesin CNC adalah sebagai berikut : G00 : Gerakan cepat / interpolasi lurus tanpa pemakanan Maksudnya adalah G00 merupakan perintah supaya sumbu mesin CNC (baik X, Y maupun Z) untuk melakukan gerakan lurus cepat (feeding maksimal) sehingga kode G00 lebih tepat digunakan untuk memposisikan alat potong untuk mendekatkannya ke benda kerja maupun membebaskan alat potong dari benda kerja setelah selesai proses penyayatan. Jadi G00 tidak boleh digunakan untuk penyayatan karena feeding atau kecepatan gerakannya yang sangat tinggi. G01 : Gerakan / interpolasi lurus dengan pemakanan diikuti dengan F ( Feeding ) Maksudnya adalah G01 merupakan perintah supaya sumbu mesin CNC (baik X, Y maupun Z) untuk melakukan gerakan lurus dengan feeding yang bisa diatur kecepatan gerakannya, sehinnga G01 lebih sesuai digunakan untuk proses penyayatan. G02 : Gerakan melingkar searah jarum jam ( Clockwise = CW ) G03 : Gerakan melingkar berlawanan arah jarum jam ( Counter Clockwise = CCW ) G41 : Kompensasi alat potong ( tools ) di sebelah kiri kontur G42 : Kompensasi alat potong ( tools ) di sebelah kanan kontur G40 : Membatalkan kompensasi alat potong ( tools ) di sebelah kiri / kanan Kompensasi alat potong adalah pemindahan acuan geometris gerakan alat potong, artinya acuan gerakan alat potong dipindahkan dari titik pusat penampang alat potong menjadi tepi (sisi potong)
Gambar 29 Kompensasi Diameter Alat Potong
Gambar 30 Ilustrasi Kompensasi Diameter Alat Potong · G41 umumnya digunakan untuk penyayatan outside kontur, sedangkan · G42 untuk inside kontur seperti gambar diatas. Dengan mengaktifkan kompensasi diameter alat potong, maka program dapat di aplikasikan untuk diameter cutter yang bervariasi tanpa harus mengubah koordinat. G54 – G59 : Titik referensi pada benda kerja
Gambar 31 Titik referensi pada benda kerja G90 : Metode pengukuran absolute G91 : Metode pengukuran inkremental 2. Kode M ( M code ) Bermacam – macam kode M yang sering digunakan dalam pemrograman mesin CNC adalah sebagai berikut : M03 : Spindle berputar searah jarum jam ( Clockwise = CW ) M04 : Spindle berputar berlawanan arah jarum jam ( Counter Clockwise = CCW ) M05 : Mematikan Spindle M06 : Mengganti alat potong ( Automatic Tool Change ) M07 : Collant 1 ( angin ) M08 : Collant 2 ( air ) M09 : Mematikan collant ( Collant off ) M30 : Program berakhir ( End of Program ) 3. Kode teknologi Kode teknologi berikut adalah kode G yang digunakan untuk menentukan satuan kecepatan gerakan sumbu atau feeding mesin CNC, antara lain : · G94 : kecepatan gerakan sumbu / feeding dalam mm per menit (mm menit) Kode G94 pada umumnya dipakai untuk pemrograman mesin CNC Milling · G95 : kecepatan gerakan sumbu / feeding dalam mm per putaran ( mm / putaran ) Kode G95 pada umumnya dipakai untuk pemrograman mesin CNC Bubut · G96 : kecepatan gerakan sumbu / feeding dalam mm tiap putaran (mm / putaran) constant cutting speed, artinya feeding yang di masukkan akan mempengaruhi perubahan kecepatan putaran spindle S dalam RPM berdasarkan cutting speed tertentu. Kode G96 pada umumnya dipakai untuk pemrograman mesin CNC Bubut
Urutan penulisan program CNC N10 G00 X-10 Y-10 ....
Sebagai contoh kita gunakan End Mill Cutter diameter 10 maka jarak offsetnya R=5 mm
Men-simulasikan program CNC dengan software MTS Page 2 |
Sistem koordinat pada mesin bubut CNC yang ditunjukkan dengan huruf Z adalah untuk arah
Pos Terkait
Copyright © 2024 berikutyang Inc.
