Pemograman CNC
Oleh :
KADEK BUDI SUSILA DARMA (1215071018)
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
SINGARAJA
2014
PERANAN DAN PERKEMBANGAN MESIN CNC DALAM DUNIA INDUSTRI
Pendahuluan
Awal lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) bermula dari 1952 yang dikembangkan oleh John Pearseon dari Institut Teknologi Massachusetts, atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Semula proyek tersebut diperuntukkan untuk membuat benda kerja khusus yang rumit. Semula perangkat mesin CNC memerlukan biaya yang tinggi dan volume unit pengendali yang besar. Pada tahun 1973, mesin CNC masih sangat mahal sehingga masih sedikit perusahaan yang mempunyai keberanian dalam mempelopori investasi dalam teknologi ini. Dari tahun 1975, produksi mesin CNC mulai berkembang pesat. Perkembangan ini dipacu oleh perkembangan mikroprosesor, sehingga volume unit pengendali dapat lebih ringkas. Dewasa ini penggunaan mesin CNC hampir terdapat di segala bidang. Dari bidang pendidikan dan riset yang mempergunakan alat-alat demikian dihasilkan berbagai hasil penelitian yang bermanfaat yang tidak terasa sudah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari masyarakat banyak.
Jenis Mesin CNC
Di industri menengah dan besar, akan banyak dijumpai penggunaan mesin CNC dalam mendukung proses produksi. Secara garis besar, mesin CNC dibagi dalam 2 (dua) macam, yaitu : Mesin bubut CNC dan Mesin frais CNC
Cara Mengoparasikan Mesin CNC
Secara umum, cara mengoperasikan mesin CNC dengan cara memasukkan perintah numeric melalaui tombol-tombol yang tersedia pada panel instrument di tiap-tiap mesin. Setiap jenis mesin CNC mempunyai karakteristik tersendiri sesuai dengan pabrik yang membuat mesin tersebut. Namun demikian secara garis besar dari karakteristik cara mengoperasikan mesin CNC dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu :
Sistem Absolut
Pada sistem ini titik awal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan adalah menetapkan titik referensi yang berlaku tetap selama proses operasi mesin berlangsung. Untuk mesin bubut, titik referensinya diletakkan pada sumbu (pusat) benda kerja yang akan dikerjakan pada bagian ujung. Sedangkan pada mesin frais, titik referensinya diletakkan pada pertemuan antara dua sisi pada benda kerja yang akan dikerjakan.
Sistem Incremental
Pada system ini titik awal penempatan yang digunakan sebagai acuan adalah selalu berpindah sesuai dengan titik actual yang dinyatakan terakhir. Untuk mesin bubut maupun mesin frais diberlakukan cara yang sama. Setiap kali suatu gerakan pada proses pengerjaan benda kerja berakhir, maka titik akhir dari gerakan alat potong itu dianggap sebagai titik awal gerakan alat potong pada tahap berikutnya. Sejalan dengan berkembangnya kebutuhan akan berbagai produk industri yang beragam dengan tingkat kesulitan yang bervariasi, maka telah dikembangkan berbagai variasi dari mesin CNC. Hal ini dimaksud untuk memenuhi kebutuhan jenis pekerjaan dengan tingkat kesulitan yang tinggi. Berikut ini diperlihatkan berbagai variasi mesin CNC.
PC untuk Mesin CNC
PC (Personal Computer) sebagai perangkat input bagi mesin CNC sangat penting peranannya untuk memperoleh kinerja mesin CNC. Oleh karena itu setiap pabrik yang memproduksi mesin CNC juga memproduksi atau merekomendasi spesifikasi PC yang digunakan sebagai input bagi mesin CNC produksinya. Pada mesin CNC untuk keperluan unit latih (Training Unit) atau dengan operasi sederhana, baik tampilan pada monitor maupun eksekusi program, maka PC yang dipergunakan sebagaimana pada mesin CNC jenis LOLA 200 MINI CNC, LEMU IITM, EMCO TU, maupun yang sejenis. Perkembangan jenis pekerjaan yang menggunakan peranan mesin CNC sejalan dengan kebutuhan teknologi manufaktur semakin meningkat. Oleh karena itu dikembangkan pula perangkat PC yang dapat melayani mesin CNC dengan kinerja yang mampu mengatasi beberapa faktor kesulitan yang dijumpai pada proses manufaktur. Gambar 8 memperlihatkan tampilan monitor mesin CNC jenis E·IPC700-ECKELMANN, DNC NT-2000, WinPromateII – Baronics, Mirac PC, CamSoft, ProMotion® iCNC, maupun yang sejenis
Apa itu CNC?
Apa mesin CNC itu? "CNC adalah mesin yang dipergunakan untuk pengontrolan otomatis dalam dunia industri. Mesin ini berfungsi untuk mengontrol kinerja mesin-mesin lain yang dipergunakan. Dengan kata lain kita tidak memerlukan operator yang banyak untuk mengoperasikan beberapa mesin yang ada.
Cukup dikontrol dengan CNC saja maka mesin yang dikontrol bisa berjalan sesuai dengan keinginan kita, CNC telah banyak dipergunakan dalam industri logam. Dalam kondisi ini, CNC dipergunakan untuk mengontrol sistem mekanis mesin-mesin perkakas dan pemotong logam. Jadi seberapa tebal dan panjangnya potongan logam yang dihasilkan oleh mesin pemotong logam, dapat diatur oleh mesin CNC. Saat ini tidak hanya industri logam saja yang memanfaatkan teknologi mesin CNC sebagai proses automatisasinya. Beberapa industri di bidang lain juga telah memanfaatkannya,
Keunggulan dari CNC sendiri adalah kemudahannya untuk diprogram sesuai dengan kebutuhan. "CNC cukup kita program melalui software Fanuc. Melalui software inilah kinerja CNC kita atur, dengan mengatur kinerjanya berarti kita telah mengatur proses automatisasi untuk mesin-mesin industri yang lainnya, karena pada dasarnya mesin ini menjadi pengontrol bagi kinerja mesin lainnya,."Mesin ini bekerja sesuai dengan program yang kita berikan kepadanya. Program yang kita berikan tentu harus sudah sesuai dengan rencana yang hendak kita gunakan dalam suatu perusahaan.
Mesin CNC dapat mengontrol beberapa mesin yang dihubungkan kepadanya. Jika kita telah mengubah rencana yang ada dalam perusahaan, kita bisa menghapus program lama yang ada dalam CNC dan kita tuliskan program baru di dalamnya, keberadaan mesin ini sangat bermanfaat bagi mereka. Mahasiswa dapat mengaplikasikan mata kuliah pemrograman mesin-mesin CNC serta praktikum CNC secara langsung. "Kita tidak mengharap dengan adanya mesin ini, mahasiswa Teknik Mesin menjadi expert di bidang CNC. Tapi cukup dengan memahami CNC secara umum saja sudah cukup membawa arti dengan hadirnya mesin tersebut, Keberadaan mesin CNC sendiri nantinya juga akan dipergunakan untuk penerimaan order dari beberapa industri. "Penerimaan order itu bisa berupa pembuatan barang-barang dari logam, misal mur, baut.
Awal lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) bermula dari 1952 yang dikembangkan oleh John Pearseon dari Institut Teknologi Massachusetts, atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Semula proyek tersebut diperuntukkan untuk membuat benda kerja khusus yang rumit. Semula perangkat mesin CNC memerlukan biaya yang tinggi dan volume unit pengendali yang besar. Pada tahun 1973, mesin CNC masih sangat mahal sehingga masih sedikit perusahaan yang mempunyai keberanian dalam mempelopori investasi dalam teknologi ini. Dari tahun 1975, produksi mesin CNC mulai berkembang pesat. Perkembangan ini dipacu oleh perkembangan mikroprosesor, sehingga volume unit pengendali dapat lebih ringkas.Dewasa ini penggunaan mesin CNC hampir terdapat di segala bidang. Dari bidang pendidikan dan riset yang mempergunakan alat-alat demikian dihasilkan berbagai hasil penelitian yang bermanfaat yang tidak terasa sudah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari masyarakat banyak.
Mesin CNC adalah suatu mesin yang dikontrol oleh komputer dengan menggunakan bahasa numerik (data perintah dengan kode angka, huruf dan simbol) sesuai standart ISO.
Sistem kerja teknologi CNC ini akan lebih sinkron antara komputer dan mekanik, sehingga bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang sejenis, maka mesin perkakas CNC lebih teliti, lebih tepat, lebih fleksibel dan cocok untuk produksi masal. Dengan dirancangnya mesin perkakas CNC dapat menunjang produksi yang membutuhkan tingkat kerumitan yang tinggi dan dapat mengurangi campur tangan operator selama mesin beroperasi.
Istilah computer numerical control (CNC) digunakan bila sistem kontrol memakai komputer internal. Komputer internal memungkinkan penyimpanan program tambahan, penyuntingan program, penjalanan program dari memori, diagnostik kontrol dan pemeriksaan mesin, pekerjaan rutin-rutin dan khusus, dan kemampuan melakukan perubahan skala inci/ metrik/ absolut.
Pembuatan komponen dengan CNC memerlukan akses langsung ke mesin dan instalasi komputer agar memperoleh pengalaman praktis yang amat diperlukan. Dalam menggunakan piranti dan jenis mesin tertentu, seperti mengoperasikan mesin-mesin turning, milling dan drilling yang harus memahami bahasa serta teknik pemrograman yang memerlukan instruksi.
Sistem Pengoperasian Mesin
Kode data diubah untuk satu rangkaian perintah, yang mana servo mekanisme, seperti suatu pijakan motor yang berputar sesuai jumlah yang telah ditetapkan, memperbaiki dengan masing-masing mengemudi dari suatu meja pekerjaan dan suatu alat untuk melaksanakan suatu pengerjaan dengan mesin dan gerakan yang ditetapkan oleh suatu sistem pengulangan tertutup atau terbuka. Dan untuk melakukan tugas tersebut mesin NC ini difasilitasi dengan unsur-unsur pelayan dan pengendali pelayanan CNC. Sistem operasi dari mesin perkakas NC adalah menggunakan sistem operasi CNC sehingga diperlukan pengenalan kode data untuk menjalankan satu rangkaian perintah.
Masa Depan Mesin CNC dan Peranan CNC dalam dunia Industri
Dengan perkembangan teknologi informasi, maka di masa datang dimungkinkan input mesin CNC dapat berasal dari gambar kerja manual yang dibaca melalui scan, kemudian diinterpretasikan oleh PC yang terkoneksi dengan mesin CNC. Hasil dari pembacaan scan akan diolah oleh software pada PC menjadi program simulasi berupa CAD/CAM. Selanjutnya hasil simulasi akan dieksekusi menjadi program mesin CNC yang siap dieksekusi untuk membuat benda kerja.
Dalam proses Manufaktur, banyak permesinan yang dipakai, pada makalah ini, yang sudah dijelaskan secara panjang lebar diatas, mengangkat tentang mesin Cnc, mesin itu sudah sangat populer dalam pengunaannya didunia industri manufaktur. Terdapat perbedaan antara sistem kerja Mesin Cnc, dengan mesin kovensional lainya. Kalau mesin Konvensional, masih mengunakan manual sistem, sedangkan untuk mesin Cnc, sudah menggunakan program kumputer, jadi semuanya tinggal diprogram saja, kemudian tunggu benda hasil jadinya. Faktor ekonomi dan jumlah Produk yang dihasilkan, menjadi salah satu parameter dalam penggunaan kedua mesin tersebut.
Pembuatan Poros Bertingkat
raw material adalah Allumunium dengan ukuran Ø 22 mm x 80 mm, dengan posisi pahat 5,5 di luar benda kerja. Anda diminta untuk membuat program NC, agar benda kerja tersebut dapat terbentuk
Agar dalam pembuatan program lebih efektif maka harus ditempuh langkah-langkah sebagaiberikut:
a. Memahami rencana kerja yang telah dibuat.
b. menetapkan metode pemrograman yang akan digunakan
c. Menterjemahkan setiap titik dalam gambar benda kerja ke dalam bentuk koordinat yang sesuai (X dan Z).
d. Menetapkan posisi pahat.
e. Membuat program dengan sesuai dengan jenis perintah dan format blok yang berlaku.
1. Pembuatan Rencana kerja (Work Planning)
Untuk membuat program dalam pengerjaan benda kerja tersebut, perlu diibuat terlebih dulu rencana pengerjaan (work planning), dan dibuat dalam bentuk kolom sebagai berikut:
2. Penetapan Metode Pemrograman
Metode pemrograman yang akan digunakan adalah metode pemrograman absolute dengan penetapan
3.Penterjemahan setiap titik dalam gambar ke dalam bentuk koordinat
4.Penentuan posisi pahat
Sesuai perintah pada soal, maka posisi pahat ditetapkan dengan posisi 5,5 di luar permukaan benda kerja.
Dengan posisi seperti itu, maka perintah penetapannya adalah sebagaiberikut:
G92 X3200 Z500 ; X3200 adalah diameter titik potong pisau, yaitu diameter benda kerja 2200 + 2 x 500
5.Pembuatan program
Bentuk program CNC untuk membuat benda kerja tersebut adalah:
6. Langkah Akhir proses pembuatan
Langkah akhir proses pembuatan poros bertingkat,
Mengecek kembali program CNC,
Melihat hasil benda kerja yang sudah dibuat
Dan Membersihkan mesin CNC dari tatal benda kerja
