Mesin CNC

1.     Sejarah

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

2.     Pengertian

Computer Numerical Control, disingkat CNC, (berarti "komputer kontrol numerik") merupakan sistem otomasi mesin perkakas yang dioperasikan oleh perintah yang diprogram secara abstrak dan disimpan di media penyimpanan, hal ini berlawanan dengan kebiasaan sebelumnya di mana mesin perkakas biasanya dikontrol dengan putaran tangan atau otomasi sederhana menggunakan cam. Kata NC sendiri adalah singkatan dalam bahasa Inggris dari kata Numerical Control yang artinya "kontrol numerik". Mesin NC pertama diciptakan pertama kali pada tahun 1940-an dan 1950-an, dengan memodifikasi mesin perkakas biasa. Dalam hal ini mesin perkakas biasa ditambahkan dengan motor yang akan menggerakan pengontrol mengikuti titik-titik yang dimasukan kedalam sistem oleh perekam kertas. Mesin perpaduan antara servo motor dan mekanis ini segera digantikan dengan sistem analog dan kemudian komputer digital, menciptakan Mesin perkakas modern yang disebut Mesin CNC (computer numerical control) yang dikemudian hari telah merevolusi proses desain. Saat ini mesin CNC mempunyai hubungan yang sangat erat dengan program CAD. Mesin-mesin CNC dibangun untuk menjawab tantangan di dunia manufaktur modern. Dengan mesin CNC, ketelitian suatu produk dapat dijamin hingga 1/100 mm lebih, pengerjaan produk massal dengan hasil yang sama persis dan waktu permesinan yang cepat..

3.    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

	Mesin bubut CNC

Pengertian Mesin CNC Bubut - Mesin Bubut CNC merupakan salah satu  dari dua jenis mesin CNC, disamping mesin frais CNC. Mesin CNC (Computer Numerically Controlled) mulai dikembangkan pada tahun 1952 oleh seorang profesor dari Institut Teknologi Massachusetts yang bernama John Pearson atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Proyek mesin CNCtersebut semula dipergunakan untuk membuat benda kerja khusus yang rumit. Awalnya masih sedikit perusahaan yang berani berinvestasi untuk menggunakan teknologi ini karena mesin CNC membutuhkan biaya dan volume pengendali yang tinggi. Baru mulai tahun 1975 produksi mesin CNC berkembang cukup pesat setelah dipacu dengan mikroprosesor yang membuat volume unit pengendali menjadi lebih ringkas.Bagaimana penjelasan sistem mesin CNC tersebut secara lebih rinci, silahkan cari tau di siniMesin Bubut CNC merupakan sistem otomatisasi mesin bubut yang dioperasikan oleh perintah yang diprogram melalui software secara abstrak dan disimpan di media penyimpanan atau storage. Beda dari mesin bubut biasa, mesin bubut CNCmemilki perangkat tambahan motor yang akan menggerakan pengontrol mengikuti titik-titik yang dimasukkan ke dalam sistem oleh perekam kertas. Perpaduan antara servo motor dan mekanis yang digantikan dengan sistem analog dan kemudian sistem digital menciptakan mesin bubut modern berbasis CNC.è Prinsip Kerja Mesin Bubut CNC

v  Program CNC dibuat oleh programmer sesuai dengan produk yang akan dibuat dengan cara manual atau pengetikan langsung pada mesin CNC maupun dengan menggunakan komputer yang telah diinstall software pemrograman CNC.

v  Program CNC yang telah dibuat dikenal dengan nama G-Code, akan dikirim dan dieksekusi oleh prosesor pada mesin bubut CNC sehingga menghasilkan pengaturan motor servo pada mesin untuk menggerakan alat pahat melalui proses permesinan sampai menghasilkan benda kerja sesuai program.

è Pemrograman Mesin CNC

Pemrograman adalah suatu urutan perintah yang disusun secara rinci tiap blok per blok untuk memberikan masukan mesin perkakas CNC tentang apa yang harus dikerjakan. Untuk menyusun pemrograman pada mesin CNC diperlukan hal-hal berikut.Ø  Metode Pemrograman

Metode pemrograman dalam mesin CNC ada dua,yaitu:v  Metode Incremental

Adalah suatu metode pemrograman dimana titik referensinya selalu berubah, yaitu titik terakhir yang dituju menjadi titik referensi baru untuk ukuran berikutnya.Sebelum mempelajari sistem penyusunan program terlebih dahulu harus memahami betul sistem persumbuan mesin bubut CNC-TU2A. Ilustrasi Gambar di bawah ini adalah skema eretan melintang dan eretan memanjang, di mana mesin dapat diperintah bergerak sesuai programv  2) Metode Absolut

Adalah suatu metode pemrograman di mana titik referensinya selalu tetap yaitu satu titik / tempat dijadikan referensi untuk semua ukuran.Ø  Bahasa Pemrograman

Bahasa pemrograman adalah format perintah dalam satu blok dengan menggunakan kode huruf, angka, dan simbol. Di dalam mesin perkakas CNC terdapat perangkat komputer yang disebut dengan Machine Control Unit (MCU). MCU ini berfungsi menterjemahkan bahasa kode ke dalam bentuk-bentuk gerakan persumbuan sesuai bentuk benda kerja. Kode-kode bahasa dalam mesin perkakas CNC dikenal dengan kode G dan M, di mana kode-kode tersebut sudah distandarkan oleh ISO atau badan Internasional lainnya. Dalam aplikasi kode huruf, angka, dan simbol pada mesin perkakas CNC bermacam-macam tergantung sistem kontrol dan tipe mesin yang dipakai, tetapi secara prinsip sama. Sehingga untuk pengoperasian mesin perkakas CNC dengan tipe yang berbeda tidak akan ada perbedaan yang berarti. Misal: mesin perkakas CNC dengan sistem kontrol EMCO, kode-kodenya dimasukkan ke dalam standar DIN. Dengan bahasa kode ini dapat berfungsi sebagai media komunikasi antarmesin dan operator, yakni untuk memberikan operasi data kepada mesin untuk dipahami. Untuk memasukkan data program ke dalam memori mesin dapat dilakukan dengan keyboard atau perangkat lain (disket, kaset, dan melalui kabel RS-232). 

Ø  Macam macam kode cnc bubut

fungsi G :G01Interpolasi linear                                          

G00 Gerakan cepat

G02/G03 Interpolardiam.i melingkar                          

G04 Waktu tinggal

G21 Blok kosong                                                        

G24 Penetapan radius pada pemrograman

G25/M17 Teknik sub program                                    

G27 Perintah melompat

G33 Pemotongan ulir dengan kisar sama                    

G64 Motor asutan tak berarus

G65 Pelayanan kaset                                                   

G66 Pelayanan antar aparat 

RS 232

G73 Siklus pemboran dengan pemutusan tatal           

G78 Siklus penguliran

G81 Siklus pemboran                                                  

G82 Siklus pemboran dengan tinggal diam.

G83 Siklus pemboran dengan penarikan                    

G84 Siklus pembubutan memanjangG85 Siklus pereameran                                               

G86 Siklus pengaluran

G88 Siklus pembubutan melintang                             

G89 Siklus pereameran dengan tinggal diam.

G90 Pemrograman harga absolute                              

G91 Pemrcgraman harga inkremental

G92 Pencatat penetapan                                             

G94 Penetapan kecepatan asutan

G95 Penetapan ukuran asutan                                                

G110 Alur permukaan

G111 Alur luar                                                            

G112 Alur dalam

G113 Ulir luar                                                             

G114 Ulir dalamG115 Permukaan kasar                                               

G116 Putaran kasarFungsi 

M :

M00 Berhenti terprogram

M03 Sumbu utama searah jarum jam

M05 Sumbu utama berhenti                                        

M06 Penghitungan panjang pahat, penggantian pahat

M08 Titik tolak pengatur                                            

M09 Titik tolak pengatur

Ml7 Perintah melompat kembali                                 

M22 Titik tolak pengatur

M23 Titik tolak pengatur                                            

M26 Titik tolak pengatur

M30 Program berakhir                                                

M99 Parameter lingkaran

M98 Kompensasi kelonggaran /kocak OtomatisMesin Frais

Tanda Tanda alarm :

A00 Salah kode G/M                                                  

A01 Salah radius/M99A02 Salah nilaiZ                                                         

A03 Salah nilai FA04 Salah nilai Z                                                        

A05 Tidak ada kode M30

A06 Tidak ada kode M03                                           

A07 Tidak ada arti

A08 Pita habis pada penyimpanan kaset                    

A09 Program tidak ditemukan

A10 Pita kaset dalam pengamanan                             

A11 Salah pemuatan

A12 Salah pengecekan                                                

A13 Penyetelan inchi/mm dengan memori program penuh

A14 Salah posisi kepala frais                                      

A15 Salah nilai Y.

A16 Tidak ada nilai radius pisau frais                       

A17 Salah sub programA18 Jalannya kompensasi radius pisau fraislebih kecil dari nol

•   Bagian Bagian Mesin Bubut Cnc

	Body Mesin

Body mesin adalah bagian mesin bubut yang berfungsi sebagai penyangga eretan memanjang dan melintang, serta motor penggerak spindel utama.Eretan lintang dan eretan memanjang bergerak secara bersama sama atau sendiri-sendiri mengerakkan tooltarret pembawa pahat dan bor

tool taret

2. Tooltaret adalah tempat dudukan pahat atau bor atau alat bantu lain yang diperlukan untuk setting tool.Bagian mekanik termasuk bagian transmisi penggerak spindel, ulir penggerak eretan. Pemutar tool taret.

• Elektrik : Motor penggerak, eretan, penggerak spindel, dan pengendali pengendali pesin.
• Pneumatik : Perlengkapan mesin yang kerjanya dengan penggerak udara bertekanan.
• Hidrolik : Bagian mesin yang geraknya dengan fluida, termasuk pompa oil dan pompa coolen pendingin     

3.Bagian Pengendali /Kontrol Control mesin ET 242 menggunakan TM 02 hampir sama dengan PU 2A atau ET 120

è layar monitor : untuk membaca/melihat tampilan

è Baris symbol: tayangan tombol aktif

è Baris layer penayangan fungsi tombol lunak aktif.

è Tombol lunak

è Tombol pengatur presentase turun – naik kecepatan putaran spindel

Manjog dan tombol pergerakan eretan yang berfungsi untuk:

a.Menggerakkan eretan secara manua

b.Perubahan nilai incremental nilai penggeseran titik nol (PSO) dan off-set

c.alat potong (TO) dalam menu edit.

	A.Tombol untuk menghidupkan dan mematikan putaran spindel dalam mode MANUAL B.Tombol penggagalan "RESET": Tombol ini berfungsi untuk menggagalkan Operasi pemesinan,Penghapusan alarm,Penghapusan program dari monitor. C.Tombol darurat EMERGENCY: tombol ini berfungsi untuk menggagalkan operasi permesinan dalam keadaan darurat.

D.

Tombol CYCLE START: Tombol ini berfungsi untuk mengaktifkan hal – hal berikut

	: ·                     Operasi pemesinan CNC baik untuk operasi tunggal, dryrun, maupun operasi pemesinan yang sebenarnya dalam menu otomatis;

·                     Titik referensi mesin pada operasi manual

·                     Operasi uji data alat potong dan PSO dalam menu EXECUTION

 E.    

Tombol FEEDHOLD (tahan sementara) tombol ini berfungsi untuk menyela operasi  pemesinan apabila terjadi kesalahan dalam data geometris. Untuk mengaktifkan kembali operasi pemesinan, tombol ini harus ditekan kembali (berlaku dalam mode otomatis dan eksekusi),Tombol pengatur kecepatan feedrate terprogram dalam presentase (0% sampai dengan 120%)

F.Tombol penggantian alat potong (apabila ditekan bersama dengan tombol Man Jog), rumah piringan alat potong akan berputar satu posisi dalam mode manual.

G.   Tombol motor bantu (AUX ON dan AUX OFF), tombol ini berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan motor bantu, seperti motor utama,  motor penggerak eretan, pompa cairan pendingin, dan pompa oli.

· Tombol pelumas: berfungsi mengaktifkan motor pompa pelumas apabila dikehendaki untuk aktif kembali.

· Tombol lintasan tunggal: apabila tombol ini diaktifkan program akan dilaksanakan sekali saja

H.	Papan tombol fungsi: Tombol – tombol pada papan itu berfungsi:

a.Enter → berfungsi Memasukkan data program per kata dan untuk menggeser kursor maju ke kata selanjutnya

b.Store next →Memasukkan dan sekaligus mengakhiri penulisan program per blok atau menggeser kursor maju ke blok selanjutnya

c.Previous (Prev) →Menggeser kursor mundur ke blok sebelumnya

d.Clear entry (CE) →Menghapus data per huruf

e.Clear word (CW) →Menghapus data per kata

f.Clear program (C Pr) →Menghapus program pada memorig.Clear blok (C Bl) →Menghapus data per blok pada program yang sedang aktif di edit

h.Shift → Mengaktifkan fungsi bagian atas tombol yang memiliki fungsi ganda

i. Papan ketik(Keybord) berisi tombol – tombol angka dan huruf, untuk label putih huruf O, I, J, K dst pengetikannya didahului dengan menekan tombol SHIFTJ.       Papan tombol mode(Menu): tombol mode/menu

terdiri dari tombol menu: 

a)      Otomatis

Menu automatic berfungsi Untuk mengexekusi program dalam uji program, uji jalan, uji produksi

b)      Edit

Menu edit berfungsi untuk membuat, merubah, menyimpan, menghapus program

c)      Eksekusi Menu eksekusi berfungsi untuk mencoba blok blok program

d)     Manual

Menu manual berfungsi untuk menggerakkan eretan secara manual, memutar spindel secara manual, memutar tooltaret, setting tool, setting PSO K.    Disckset atau kaset port; perangkat ini berfungsi untuk menyimpan data program, offset alat potong, data PSO, dan data MSD.

5)      Saklar utama

Untuk menghidupkan perangkat mesin CNC Cara mengaktifkannya putar saklar utama 90°searah jarum jam,sebaliknya, untuk mematikan putar saklar utama 90° berlawanan arah jarum jam         

Mesin frais CNC Mesin Frais CNC merupakan mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Sebagai hasilnya, mesin frais CNC mampu meratakan permukaan datar maupun berlekuk dengan tingkat ketelitian istimewa. Selain itu mesin ini juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja sesuai dengan dimensi yang dikehendaki. Tetapi proses penghalusan atau perataan ini  membutuhkan pelumas -bisa menggunakan oli- sebagai pendingin mata milling agar tidak cepat aus.Proses milling merupakan proses yang menghasilkan chips atau beram. Hasil dari proses milling adalah permukaan yang datar atau berbentuk profil pada ukuran dan kehalusan atau kualitas permukaan yang ditentukan.Penggunaan mesin frais CNC  pada industri-industri produksi besar atau manufacturing sudah menjadi hal wajib, mengingat mesin ini dapat menghasilkan produk massal dengan hasil yang memuaskan.Cara Kerja Mesin Frais (milling Machine)        Pengerjaan yang terjadi di mesin frais horizontal. Benda kerja dijepit di suatu ragum mesin atau peralatan khusus atau dijepit di meja mesin frais. Pemotongan dikerjakan oleh pemakanan benda kerja di bawah suatu pisau yang berputar. Pekerjaan yang terjadi mesin frais vertikal. Pergerakkan meja dan ke atas dan ke bawah dari spindel. Mesin frais vertikal dapat menghasilkan permukaan horizontal.       Tenaga untuk pemotongan berasal dari energi listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah motor listrik, selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan melalui suatu transmisi untuk menghasilkan gerakan putar pada spindel mesin milling.Spindel mesin milling adalah bagian dari sistem utama mesin millingyang bertugas untuk memegang dan memutar cutter hingga menghasilkan putaran atau gerakan pemotongan.Gerakan pemotongan pada cutter jika dikenakan pada benda kerja yang telah dicekam maka akan terjadi gesekan/tabrakan sehingga akan menghasilkan pemotongan pada bagian benda kerja, hal ini dapat terjadi karena material penyusun cutter mempunyai kekerasan diatas kekerasan benda kerja.Adapun langkah-langkah sebelum melakukan pengefraisan yaitu:

1.      Mempersiapkan semua peralatan yang dibutuhkan dan benda kerja.

2.       Mengukur benda kerja dengan menggunakan kaliper dan menghaluskan   sedikit permukaannya dengan menggunakan kikir.

3.      Mengatur putaran spindel yang sesuai untuk jenis benda kerja.

4.      Menempatkan benda kerja yang akan difrais pada meja kerja.

5.      Mencari titik permukaan/titik nol dan kemudian melakukan pemakanan untuk masing–masing sisi. Saat pemakanan dilakukan, mata pahat dan benda kerja diberi pendingin, sehingga benda kerja tidak mengeluarkan asap ( benda kerja panas ).

6.      Mengatur ketebalan pemakanan.

7.      Mencatat waktu yang diperlukan untuk satu kali pemakanan.

8.      Mencatat keadaan akhir benda kerja.

Jenis-jenis Pengerjaan Mesin Fraisa.       Menfrais DatarPengerjaan yang dilakukan untuk membuat datar permukaan benda kerja.b.      Menfrais SudutPengerjaan yang dilakukan untuk membentuk sudut dengan kemiringan tertentu pada benda kerja.c.       Menfrais AlurBentuk atau ukuran pisau frais yang digunakan untuk menfrais alur adalah tergantung dari bentuk alur itu, dalam hal ini kita dapat menggunakan segala alur.d.      Menfrais Alur TMenfrais alur T adalah pengerjaan dasar menfrais untuk membentuk alur T atau langkah pertamanya yaitu benda kerja di jalankan dengan alur kemudian alur T nya digunakan frais alur T. cara kerjanya alur T digunakan frais dengan menfrais alur.e.       Menfrais Ekor BurungPengerjaan datar menfrais untuk membentuk alur atau celah ekor burung.Langkah pertamanya yaitu membentuk alur biasa dengan menggunakan frais alur kemudian digunakan dengn frais ekor burung, arah pengerjaan berlawanan arah dengan lontarannya.      Daftar pustaka

https://id.wikipedia.org/wiki/CNChttps://aksitupai.wordpress.com/2012/07/15/makalah-mesin-cnc/http://cncbubutkode.blogspot.co.id/2015/11/pengertian-mesin-bubut-cnc.htmlhttp://filosofi-mesinbubut.blogspot.co.id/2013/01/mesin-frais-cnc.htmlhttp://12tpa2017.blogspot.co.id/2017/05/bagian-bagian-utama-mesin-cnc-bubut-1.htmlhttp://yusufptm13.blogspot.co.id/2015/06/cara-kerja-mesin-frais.html