BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM/PELATIHAN
PENGGUNAAN MESIN CNC BUBUT EMCO TU – 2A
LABORATORIUM PROSES PRODUKSI JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK – UNDIP
MESIN BUBUT CNC EMCO TU – 2A
A. SPESIFIKASI MESIN
Gambar 1. Mesin EMCO TU-2A Mesin yang digunakan adalah mesin EMCO TU-2A buatan EMCO Austria. Spesifikasi mesin ini adalah: •
Daerah kerja putaran spindle antara 50-3200 rpm
•
Kecepatan gerak pahat arah longitudinal atau melintang a) Kecepatan penuh (tak boleh memotong): 700 mm/ menit b) Kecepatan secara manual (mode manual): 5 – 400 mm/ menit c) Kecepatan secara otomatis (mode CNC): 5 – 499 mm/ menit
•
Ketelitian gerakan (yang tercantum pada display digital): 0.01 mm (10 µm)
•
Daerah kerja memanjang: 300 mm
•
Daerah kerja melintang: 50 mm
•
Gaya pemakanan maksimum yang diperbolehkan: 1000 N
2
B. TOMBOL – TOMBOL OPERASIONAL MESIN
Gambar 2. Tombol Operasional Mesin EMCO TU-2A Keterangan: 1. Saklar utama, digunakan untuk menghidupkan/ mematikan mesin. 2. Lampu indicator, sebagai petunjuk jika mesin hidup. 3. Saklar menghidupkan spindle, angka 0 berarti spindle mati, angka 1 berarti spindle hidup untuk mode manual, sedangkan CNC berarti spindle hidup untuk mode CNC. 4. Pengatur putaran kecepatan motor spindle. 5. Display penunjuk besar kecepatan motor spindle. 6. Tombol untuk mengatur kecepatan asutan (untuk mode manual). 7. Lampu indicator, jika sedang dalam mode manual. 8. Tombol asutan untuk arah X dan Z dalam mode manual. 9. Tombol gerakan cepat, untuk mempercepat gerakan pahat jika ditekan bersamaan dengan tombol Nomor 8. 10. Display penunjuk harga X dan Z pahat. 11. Switch untuk merubah mode manual ke CNC dan sebaliknya. 12. Ampermeter, menunjukkan besar arus yang digunakan oleh mesin saat beroperasi (diharapkan tidak melebihi 2 Ampere).
3
13. Emergency Stop Button, merupakan saklar darurat untuk mematikan mesin apabila terjadi sesuatu hal yang tidak diingikan. 14. Tombol DEL, digunakan untuk menghapus data (akan diterangkan selanjutnya). 15. Tombol pengalih, untuk mengalihkan dari arah X ke Z dan sebaliknya. 16. Tombol INP, untuk memasukkan data – data (akan diterangkan selanjutnya). Selain tombol – tombol, juga dilengkapi dengan monitor untuk memantau koordinat pahat. C. SISTEM ACUAN
Gambar 3. Sistem Acuan
4
Sistem acuan yang dipakai untuk menyatakan informasi geometri / ukuran benda kerja terdiri dari dua macam, yaitu: 1. Sistem absolute, referensi ukuran adalah satu titik tetap sebagai titik nol, dan semua pengukuran didasarkan pada titik tersebut. 2. Sistem incremental, referensi ukuran didasarkan titik terakhir sebagai titik nol untuk pengukuran selanjutnya. D. SISTEM PERSUMBUAN
Gambar 4. Sistem Persumbuan EMCO TU-2A
5
Sistem persumbuan pada mesin EMCO TU-2A terdiri dari 2 sumbu yaitu sumbu X dan Z. Sumbu X berada pada arah melintang, sedangkan sumbu Z berada pada arah longitudinal. Untuk arah positif dan negative dapat dilihat pada Gambar. E. FORMAT PEMROGRAMAN
Tabel 1. Tabel Format Pemrograman N
G(M)
X(I)
Z(K)
F
H(T)
00 01 02 Dst Ketika memasuki mode CNC, dimonitor akan mouncul format pemrograman yang siap diisi dengan program. Adapun format yang muncul akan sama dengan pada Tabel 1. Keterangan: 1. Kolom 1
: nomor baris (blok) yang akan muncul secara otomatis.
2. Kolom 2
: kode G atau M yang menyatakan jenis gerak pahat dan status mesin (akan dijelaskan selanjutnya).
3. Kolom 3
: harga X yang akan dituju oleh pahat (satuan 0.01 mm).
4. Kolom 4
: harga Z yang akan dituju oleh pahat (satuan 0.01 mm).
5. Kolom 5
: besar kecepatan pemakanan pahat (satuan mm/menit).
6. Kolom 6
: kedalaman untuk sekali pembubutan (satuan 0.01 mm)
Untuk kode-kode yang ada dalam tanda kurung akan muncul secara otomatis jika memasukkan kode G atau M tertentu (akan dijelaskan kemudian). F. KODE PEMROGRAMAN Disini ditampilkan beberapa kode pemrograman untuk tingkat dasar yang menjadi panduan dalam praktikum CNC. 1. Gerak lurus cepat (G00) Pahat tidak diperbolehkan melakukan sayatan/ eksekusi terhadap benda kerja. Kecepatan telah diberikan oleh mesin secara otomatis yaitu 700 mm/ menit.
6
2. Gerak lurus memakan (G01) Pahat diperbolehksn melakukan eksekusi. Harga F adalah kecepatan gerak pahat yang harus diisi programmer. 3. Gerak melingkar seperempat lingkaran berlawanan arah jarum jam (G02) Gerakan sepanjang seperempat lingkaran (90°) dan hanya berlaku untuk satu kuadran saja. 4. Gerak melingkar seperempat lingkaran searah jarum jam (G03) Gerakan sepanjang seperempat lingkaran (90°) dan hanya berlaku untuk satu kuadran saja 5. Gerak melingkar tidak sampai seperempat lingkaran (G02/ G03 dengan M99) Untuk gerakan ini memerlukan dua baris program, baris pertama untuk menentukan arah lingkaran (G02 atau G03), posisi yang dituju (X dan Z), dan kecepatan asutan pahat (F). Sedangkan baris kedua menyatakan bahwa lingkaran yang dibentuk tidak lebih dari seperempat lingkaran/ parameter radius (M99), dan menyatakan jarak gerakan awal pahat dengan pusat lingkaran (I dan K). I untuk menyatakan dalam arah X dari pusat lingkaran ke titik awal gerakan pahat, sedang K menyatakan dalam arah Y antara pusat lingkaran ke titik awal gerakan pahat. 6. Siklus pembubutan memanjang (G84) Gerakan adalah untuk melakukan pembubutan berulang – ulang secara otomatis. X dan Z menunjukkan titik akhir pembubutan yang dituju, F merupakan kecepatan asutan pahat, dan H adalah kedalaman pahat untuk sekali pembubutan. Setelah titik akhir yang dituju tercapai, pahat secara otomatis akan kembali ke posisi awal. 7. Menghidupkan spindle, berputar searah jarum jam (M03) Digunakan untuk menghidupkan spindle secara otomatis dalam mode CNC. 8. Mengakhiri program (M30) Digunakan untuk mengakhiri program pembubutan serta untuk mematikan spindle.
7
G. PENGESETAN BENDA KERJA Suatu benda kerja harus memiliki titik nol sebagai acuan untuk posisi awal suatu proses permesinan dan sekaligus sebagai titik referensi pengukuran. Untuk proses permesinan CNC dilakukan dengan cara menyentuhkan pahat pada permukaan benda kerja dan dilakukan pada saat mode manual. Adapun cara pengesetan titik nol adalah sebagai berikut: 1. Pasang benda kerja pada head stock. 2. Hidupkan motor spindle dalam mode manual (putar tombol 11 ke arah 1). 3. Spindle berputar dengan kecepatan rendah. 4. Pengesetan titik nol sumbu Z, pahat disentuhkan ke bagian muka benda kerja, dapat dilihat pada Gambar 5, selanjutnya tekan tombol 14.
Gambar 5. Pengesetan Z = 0 5. Pengesetan titik nol sumbu X, pahat disentuhkan ke permukaan silinder benda kerja, dapat dilihat pada Gambar 6, selanjutnya tekan tombol 14.
Gambar 6. Pengesetan X = 0
8
Langkah diatas adalah untuk pengesetan titik nol mode manual. Terlihat bahwa titik nol mode manual ada pada tepi ujung benda kerja. Setelah titik nol terdefinisi, pahat sebaiknya digeser menjauh dari benda kerja sampai dengan diperkirakan pahat cukup aman untuk mengawali proses permesinan. Pada Gambar 7, merupakan sebuah contoh penematan awal pahat, dimana pahat doberikan jarak 5 mm dalam arah X dan Z. Penempatan awal pahat dilakukan dengan cara menggeser pahat (tombol 8) sampai di layar monitor tertera angka 500. Hal ini dikarenakan ketelitian mesin adalah 0.01 mm, sehingga nilai 500 di monitor menunjukkan pergeseran pahat 5 mm.
Gambar 7. Pemosisian pahat sebelum eksekusi Titik nol mode manual dan CNC memiliki perbedaan, yaitu untuk mode CNC berada pada pusat muka benda kerja. Dapat dilihat pada Gambar 8 yang menunjukkan titik nol mode CNC adalah titik W. Sehingga apabila dalam mode manual X = 5 mm dan Z = 5 mm, maka dalam mode CNC harga X dan Z berubah. Kalau benda kerja 22 mm, maka pada mode CNC titik awal pahat berubah menjadi: •
Untuk
•
Untuk Z nilainya tetap Z = 5 mm
9
Untuk sistem pengukuran absolute (G92), harga X merupakan diameter sehingga posisi awal pahat pada program menjadi X = 3200 dan Z = 500.
Gambar 8. Perhitungan penempatan pahat mode CNC H. METODA PEMBUATAN PROGRAM Beberapa urutan yang harus diperhatikan dalam
pembuatan program untuk suatu
produk adalah sebagai berikut: 1. Tetapkan dahulu setting pahat dengan benda kerja pada program. 2. Hidupkan spindle utama. 3. Tahapan awal proses pembubutan adalah pembubutan kasar, yang umumnya dengan kecepatan pemakanan yang sedang/ tinggi, perlu diperhatikan batasbatas kecepatan dan kedalaman pemakanan. 4. Pembuatan program harus memperhatikan jenis dan arah gerak pahat, jangan sampai sisisisi pahat bersinggungan atau menabrak benda kerja maupun tailstock. Untuk pahat sisi kanan, geometri dan sudut bebasnya dapat dilihat pada Gambar 9, sehingga arah pembubutan tidak
Gambar 9. Geometri dan sudut bebas pahat kanan
boleh melebihi sudut bebas tersebut. 5. Pembubutan akhir/ finishing biasanya dilakukan dengan kecepatan pemakanan yang rendah supaya benda kerja yang dihasilkan halus. 6. Sebaiknya kembalikan pahat ke posisi semula sebelum mengakhiri program.
10
I. LANGKAH-LANGKAH PRAKTIKUM Start
Menyiapkan benda kerja dan program
Input program
Tidak Cek M
Koreksi
Ya Menyiapkan plotter Ya Tidak Plotting
Pemasangan benda kerja dan setting nol
Eksekusi/pembubutan benda kerja
Finish
Gambar 10. Diagram alir praktikum mesin CNC EMCO TU-2A
11
1. Sebelum praktikum sebaiknya terlebih dahulu mempersiapkan program dan benda kerja. Program dipersiapkan oleh praktikan semaksimal mungkin, sedangkan untuk benda kerja telah dipersiapkan oleh laboratorium hendaknya meminta kepada asisten. 2. Selama memasukkan program gunakanlah waktu sebaik dan seminimal mungkin dan diharapakan tidak terjadi kesalahan karena menekan konfigurasi tombol yang salah dan bisa menggagalkan program maupun membahayakan praktikum. 3. Setelah program dimasukkan ke mesin, lakukanlah pengecekan secara numerik yaitu dengan menekan tombol M/ – . Apabila terjadi kesalahan, akan muncul alarm pada display monitor maka kembali koreksi program yang telah dimasukkan. 4. Setelah pengecekan numerik ternyata tidak terjadi kesalahan, selanjutnya persiapkan alat untuk plotting yaitu untuk pengecekan secara visual dari program sebelum eksekusi. Alat untuk plotting (plotter) mintalah kepada asisten. 5. Setelah semuanya terpasang lakukan plotting. Apabila ternyata hasil yang diperoleh ternyata masih terjadi kesalahan, kembali lakukan pengecekan dan pembetulan program (kembali ke tahap input program). 6. Apabila ternyata hasil plotting ternyata sudah sesuai, maka bersiaplah mengeksekusi benda kerja yang telah dipersiapkan, yaitu dengan terlebih dahulu melakukan setting nol benda kerja. 7. Setelah dilakukan setting nol, kemudian lakukan eksekusi benda kerja. Pada saat eksekusi perlu diperhatikan amperemeter dan mintalah kepada asisten untuk mendampingi. 8. Setelah eksekusi selesai, kembalikan kondisi mesin seperti semula (rapikan kembali).
12
13
14
15
16
17
18
19
