MESIN CNC (Computer Numerical Control)

SEJARAH MESIN BUBUT CNC

sedikit tentang asal usul cnc

CNC ditemukan oleh Jonh Pearson pada tahun 1952, dia berpendidikan di sebuah institute yaitu Institute Teknologi Massa Chuserts, akan tetapi dunia industri belum melirik tentang penemuan tersebut.
Pada tahun 1973 CNC mulai di kenal banyak orang dari berbagai penjuru dunia, namun pada saat itu harganya masih sangat mahal, jd hanya perusahaan yang memiliki dana besar yang bisa memakai program ini.
Dengan berkembangnya jaman, CNC mulai dipakai oleh berbagai indutri di dunia. Pada tahun 1975 CNC mulai beredar di berbagai negara dan di produksi secara pesay hingga sekarang.

      

Numerical Control / NC (berarti "kontrol numerik") merupakan sistem otomatisasi Mesin Perkakas yang dioperasikan oleh perintah yang diprogram secara abstrak dan disimpan dimedia penyimpanan, hal ini berlawanan dengan kebiasaan sebelumnya dimana mesin perkakas biasanya dikontrol dengan putaran tangan atau otomatisasi sederhana menggunakan cam. Kata NC sendiri adalah singkatan dalam Bahasa Inggris dari kata Numerical Control yang artinyaKontrol Numerik. Mesin NC pertama diciptakan pertama kali pada tahun 40-an dan 50-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 masal dengan hasil yang sama persis dan waktu permesinan yang cepat.
NC/CNC terdiri dari tiga bagian utama :

1. Progam
2. Control Unit/Processor
3. Motor listrik servo untuk menggerakan kontrol pahat
4. Motor listrik untuk menggerakan/memutar pahat
5. Pahat
6. Dudukan dan pemegang

PRINSIP KERJA

Prinsip kerja NC/CNC secara sederhana dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Programer membuat program CNC sesuai produk yang akan dibuat dengan cara pengetikan langsung pada mesin CNC maupun dibuat pada komputer dengan software pemrogaman CNC.
2. Program CNC tersebut, lebih dikenal sebagai G-Code, seterusnya dikirim dan dieksekusi oleh prosesor pada mesin CNC menghasilkan pengaturan motor servo pada mesin untuk menggerakan perkakas yang bergerak melakukan proses permesinan hingga menghasilkan produk sesuai program.

Perkakas dengan varian CNC

• Mesin Bor
• EDM
• Mesin Bubut
• Mesin Miling
• CNC pengukir kayu
• Turret Punch
• Mesin pembengkok kawat
• Pemotong foam kawat panas
• Pemotong Plasma
• Pemotong Jet Air
• Pemotong Laser
• Oxy-fuel
• Penghalus permukaan
• Grinder Silindris

G-code, M-code Programing CNC (1)

Dalam programing mesin CNC ( Computer Numerically Controlled ) kita mengenal G-code, M-code, dan T-code. Berikut ini sedikit ulasan tentang G-code dan M-code pada mesin cnc.

Kode G :menyatakan gerakan
Kode M :menyatakan fungsi mesin

G-CODE
jenis-jenis G-code di kelompokan menjadi 2 kelompok.

1.jenis basic/dasar meliputi: 

-G00: gerakan cepat tanpa pemakanan benda kerja -->bergerak lurus
-G01: gerakan memotong/pemakanan benda kerja -->bergerak lurus
-G02: gerakan memotong melingkar searah jarum jam 
-G03: gerakan memotong melingkar berlawanan arah jarum jam

2. jenis lanjut/siklus meliputi:
-gabungan langkah G00 dan G01 yang disedehanakan
-G90: sistem kordinat absolut
-G91: sistem kordinat incrimental

Berikut ini daftar G-code:
G00 - Rapid Positioning 
G01 - Feedrate Positioning 
G02 - Arc Clockwise 
G03 - Arc Counterclockwise 
G04 - Dwell 
G05 - High Speed Machining 
G07 - Imanaginary Axis Designation 
G09 - Exact Stop Check 
G10 - Program Parameter Input 
G11 - Program Peramater Input Cancel 
G12 - Circle Cutting CW 
G13 - Circle Cutting CCW 
G17 - X - Y Plane 
G18 - X - Z Plane 
G19 - Y - Z Plane 
G20 - Input in Inch Units 
G21 - Input in Metric 
G22 - Stored Stroke Limit ON 
G23 - stored Stroke Limit OFF 
G27 - Reference Point Return Check 
G28 - Automatic Return to Reference Point 
G29 - Automatic Return from Reference Point 
G30 - Return to 2nd, 3rd or 4th Reference Point 
G31 - Skip Function 
G33 - Thread Cutting 
G34 - Bolt Hole Circle (Canned Cycle) 
G35 - Line at Angle (Canned Cycle) 
G36 - Arc (Canned Cycle) 
G40 - Cutter Compensation Cancel 
G41 - Cutter Compensation Left 
G42 - Cutter Compensation Right 
G43 - Tool Length Compensation (Plus) 
G44 - Tool Length Compensation (Minus) 
G45 - Tool Offset Increase 
G46 - Tool Offset Decrease 
G49 - Tool Length Compensation Cancel 
G50 - Scaling OFF 
G51 - Scaling ON
G52 - Local Coordinate Setting
G53 - Machine Coordinate Setting
G54 - Workpiece Coordinate Setting #1 
G55 - Workpiece Coordinate Setting #2
G56 - Workpiece Coordinate Setting #3
G57 - Workpiece Coordinate Setting #4
G58 - Workpiece Coordinate Setting #5
G59 - Workpiece Coordinate Setting #6
G60 - Single Direction Positioning
G62 - Automatic Corner Override
G63 - Tapping Mode
G64 - Cutting Mode
G65 - Custom Macro Call (Simple)
G66 - Custom Macro Call (Modal)
G67 - Custom Macro Call Cancel (Modal)
G68 - Coordinate System Rotation ON
G69 - Coordinate System Rotation OFF
G70 - Input in Inch Units
G71 - Input in Metric Units
G73 - High Speed Peck Drilling Cycle
G74 - Left Hand Tapping Cycle
G76 - Fine Boring Cycle
G80 - Canned Cycle Cancel
G81 - Drilling Cycle (Canned)
G82 - Counter Boring Cycle (Canned)
G83 - Peck Drilling Cycle (Canned)
G84 - Right Hand Tapping Cycle (Canned)
G85 - Boring Cycle (Canned)
G87 - Back Boring Cycle (Canned)
G90 - Absolute Positioning
G91 - Incremental Positioning
G92 - Reposition Origin Point
G94 - Feed Per Minute
G95 - Feed Per Revolution
G96 - Constant Surface Speed Contrpl
G97 - Constant Surface Speed Control Cancel
G98 - Set Initial Plane (Default)
G99 - Return to Rapid Plane

                                  

M-CODE
Seperti halnya G-code, M-code juga memiliki 2 kelompok, dasar dan lanjutan:

M-code Dasar meliputi:
M02 - menghidupkan poros mesin (spindel on) berputar searah jarum jam (CW).
M03 - menghidupkan poros mesin (spindel on) berputar berlawanan arah jarum jam (CCW).
M05 - mematikan poros mesin (spindel off)
M30 - langkah terakhir (program end)

M-code Lanjutan meliputi:
M08 : Menghidupkan pendingin/coolant
M09 : Mematikan pendingin/coolant
Dll.

Berikut ini daftar M-code:

Untuk cnc Mill:

M00 - Program Stop 
M01 - Optional Stop 
M02 - Program End 
M03 - Spindle Clockwise 
M04 - Spindle Counter Clockwise 
M05 - Spindle Stop 
M06 - Tool Change 
M07 - Thru Spindle Coolant ON 
M08 - Flood Coolant ON 
M09 - Coolant Off (all coolant) 
M10 - Table Pallet Clamp 
M11 - Table Pallet Unclamp 
M12 - Shower Coolant On 
M14 - Spindle Air Blow On 
M15 - Spindle Air Blow Off 
M16 - Air Blast / Tool Changer 
M18 - Air Blast Off 
M19 - Spindle Orientation 
M29 - Rigid Tapping 
M30 - End Program 
M60 - Pallet Change 
M61 - Load Pallet #1 
M62 - Load Pallet #2 
M98 - Sub Program Call 
M99 - Sub Program Cancel 

Untuk cnc Lathe/bubut:

M00 - Program Stop
M01 - Optional Program Stop
M02 - Program End
M03 - Spindle Clockwise
M04 - Spindle Counter Clockwise
M05 - Spindle Stop
M07 - Flood Coolant #1 On
M08 - Flood Coolant #2 On
M09 - Coolant Off
M30 - End Progarm
M98 - Sub Program Call
M99 - Sub Program Cancel

Jenis Mesin CNC

1.      Mesin CNC Milling 5 Axis

2.      Mesin Bubut CNC

Ini adalah mesin bubut dengan dua arah pergerakan ( axis ) dengan kendali numerik ( CNC )

3.      Mesin CNC Plasma Cutting

 Gambar.9. Proses pemotongan plat dengan plasma

Gambar.10. Konstruksi rangka cnc plasma cutter

Di bawah ini adalah konstruksi kerja pada mesin CNC plasma pemotong plat, sangat mirip dengan mesin CNC engraving 2.5 axis ataupun scanner 3 dimensi, yang membedakan hanyalah pada mesin plasma ini menggunakan penyembur gas ( plasma ), bukan pahat.

Gambar.11. Gerakan kerja mesin CNC plasma

4.      Mesin Penekuk

Gambar.12. Mesin pembengkok pipa ALFA 70

5.      Mesin milling vertical

6.      Mesin milling horisontal

7.      Mesin milling universal

8.      Mesin milling copy

9.      Mesin milling hobbing

10.  Mesin bubut CNC

11.  Mesin frais CNC

JENIS DAN BENTUK PAHAT MESIN BUBUT CNC
Dalam kehidupan seorang ahli engineering tentu tidak jauh dari yang namanya perkakas, maka sebaiknya kita mengetahui berbagai perkakas atau alat dalam suatu mesin. Hal yang penting perlu kita ketahui salah satunya adalah pahat pada mesin bubut CNC, supaya dapat menentukan alat(pahat pemotong) ini untuk memotong misalnya, sedangkan alat(pahat bor) untuk mengebor, dan lain-lain. Maksudnya yang diharapkan kedepan kita dapat mengetahui fungsi dari jenis-jenis pahat tersebut dan dapat menerapkan di dunia kerja.
Baik, kurang lebih ini adalah jenis-jenis pahat yang digunakan oleh mesin bubut CNC karena yang biasa anda gunakan adalah bentuknya lurus atau yang disebut dengan pahat HSS, nah mari kita coba untuk menelaah lebih jauh lagi tentang jenis-jenis pahat yang digunakan mesin bubut CNC.
Jenis-jenis pahat bubut
Beragam bentuk benda kerja yang ingin kita buat di mesin bubut menuntut kita untuk mempersiapkan bentuk – bentuk pahat bubut yang umum dipakai. Gambar berikut menjelaskan macam – macam bentuk pahat bubut dan benda kerja yang dihasilkan. Bagian pahat yang bertanda bintang adalah pahat kanan, artinya melakukan pemakanan dari kanan ke kiri saat proses pengerjaan.

Berdasarkan bentuknya, pahat bubut diatas dari kanan ke kiri adalah:
1. Pahat alur lebar
2. Pahat pinggul kiri
3. Pahat sisi kiri
4. Pahat ulir segitiga
5. Pahat alur segitiga (kanan – kiri)
6. Pahat alur
7. Pahat ulir segitiga kanan
8. Pahat sisi/ permukaan kanan (lebih besar)
9. Pahat sisi/permukaan kanan
10. Pahat pinggul/champer kanan
11. Paha sisi kanan

 LANGKAH-LANGKAH MENGOPERASIKAN MESIN CNC TMC 320:
Step by step operates Mechine CNC TMC 320:

1. SWITCH ON
Tujuan ( Aim )
Memasukkan arus listrik ke mesin ( Put into electricity current to Mechine )
Cara ( Manner )
Memutar kekanan SWITCH ON/OF yang berada dikanan mesin lalu baru menekan ON pada
CONTROL SIEMENS 802 S
( Twist tern lefht switch on/of that present to lefht mechine then new depress ON in Control Siemens
802 S )

2. REFERENT POINT
Tujuan ( Aim )
Menentukan area kerja yang bisa dijangkau oleh mesin
( Determine area work that can be reached by machine )
Mengkalibrasi/menentukan titik X0 dan Z0 mesin
( Calibrate / determine points X0 and Z0 mechine )

Cara ( Manner )
Mereferent point sumbu X
( Make referent point axis X )
Posisikan pada mode REF POINT lalu tekan sumbu X+ sampai gerakan tool post berhenti sendiri, dan muncul tanda .karena jika penekanan sumbu X+ tidak sampai TOOL POST BERHENTI akan muncul ALARM dan tidak bisa digerakkan lagi. Untuk menghilangkan ALARM tekan RESET/ , kemudian lakukan REF POINT lagi.
( Position in fashion ref point then press axis x+ until movement tool post stop self, and
appear sign. because if axis emphasis x+ not until tool post stop appear alarm and
can not moved again. to cause the loss of alarm presses reset / , then do ref point again.)

Mereferent point sumbu Z
( Meke referent point axis Z)

Posisikan pada mode REF POINT lalu tekan sumbu Z+ sampai gerakan tool post berhenti sendiri, dan muncul tanda pada sumbu Z. karena jika penekanan sumbu Z+

tidak sampai TOOL POST BERHENTI akan muncul ALARM dan tidak bisa digerakkan lagi.
( Position in fashion ref point then press axis z+ until movement tool post stop self, and
appear sign in axis z. because if axis emphasis z+ not until tool post stop will appear
alarm an can not be moved again. )

MENU REFERENT POINT

Mereferent SPINDEL
( Meke referent spindel )
Posisikan pada mode JOG lalu putar SPINDEL boleh searah jarum jam atau berlawanan jarum jam dengan menekan SPINDLE RIGHT atau SPINDLE LEFT lalu tekan SPINDLE STOP kemudian tekan mode REF POINT disana akan kita lihat tanda REF POINT SPINDLE / sudah terisi.
( Position in fashion Jog then roll spindel may clockwise or anticlockwise with spindle right
or spindle left then press spindle stop then press fashion ref point there we shall see
sign ref point spindle content. )

3. ZERO OFFSET
Tujuan ( Aim )
Memindahkan titik 0 mesin ke ke titik 0 benda kerja
( Move points 0 Mechine to to points 0 work things / material )

Cara ( Manner )
Langkah ini tidak dilakukan pada mesin tetapi dituliskan pada program pembuka
( This step is not done in mechine but inscribed in opener program )
:

G158 X0 Z (sepanjang benda kerja didepan cekam ( A long work thing in front of grasp ).

4. SETTING TOOL
Tujuan ( Aim )
Memasukkan data tool/pahat yang akan digunakan pada mesin
( Will put tool data that be used in mechine )
Cara ( Manner )
Sentuhkan pahat yang akan kita setting pada benda kerja sesuai dengan pahat yang akan kita
gunakan .
( Touch tool that we shall setting in material as according to tool that we shall use )


PENYENTUHAN PAHAT KANAN ( Touch right conner tool )

□ Tahap pertama(bisa dibalik) ( stage festh( turned )

Kemudian masukkan data DIAMETER BENDA KERJA (cara mengikuti petunjuk
selanjutnya)
( Then insert material diameter data (manner follows instruction furthermore)


 Tahap Kedua / stage scend

Kemudian masukkan data PANJANG BENDA KERJA DARI CEKAM (cara mengikuti
petunjuk selanjutnya)
( Then insert work object length data from grasp (manner follows instruction furthermore)


PENYENTUHAN PAHAT KIRI ( Tough left conner tool )
Satu kali penyentuhan / Once tough

Kemudian masukkan DIAMETER dan PANJANG BENDA KERJA DARI CEKAM
( cara mengikuti petunjuk selanjutny )
( Then insert diameter and work object length from cekam(manner follow instruction furthermore)

PENYENTUHAN PAHAT NETRAL DAN ULIR ( Tough neutral tool and threads )
Satu kali penyentuhan / Once tough

Kemudian masukkan DIAMETER dan PANJANG BENDA KERJA DARI CEKAM
(cara mengikuti petunjuk selanjutnya)
( Then insert diameter and work object length from cekam(manner follow instruction furthermore)

Setelah PENYENTUHAN PAHAT kemudian, ( After tough tool then )

Tekan MENU /  PARAMETER  TOOL CORR
Maka akan muncul DIALOG TOOL seperti beriku .
( Press menu /  parameter  tool corr so will appear dialog tool will like next )

Ubah ( change )
 Tool No (menunjukkan nomor tool post yang digunakan)
( Tool no (show number tool that use)
□ Isi Tool No sesuai dengan tool post yang digunakan.
( Ed contents tool no as according to tool post that used ).
Cara ( Manner )
Tekan SEARCH, isikan Tool Post yang digunakan(lihat nomor tool post pahat) lalu tekan
OK
( Press search, fill in tool post used( number tool post tool ) then press ok.)
.

 CUT EDGE POST/IMAGINARI TOOL POSITION(ITP).
CEP/ITP merupakan kode pahat yang digunakan, sehingga harus kita isi sesuai dengan
pahat yang kita gunakan
Cep / Itp be toolo code that used, so that must we are contents as according to tool whom we use

cara: ( Manner )
Tempatkan KURSOR pada CEP lalu tekan sesuaikan dengan CEP/ITP pahat.
( Place cursor in cep then press correspond to cep/itp tool.)

□ Isikan Panjang dan Diameter benda kerja yang sudah kita pasang pada CEKAM.
( Fill in long and material diameter that we pair in grasp )

Cara / Manner
Pindahkan KURSOR pada LENG 1tekan  tekan GET COM masukkan DIAMETER benda kerja  tekan ENTER/  CALCULATE  OK
( Move cursor in leng 1 press pressget com insert material diameter  press enter/ calculate ok

Pindahkan KURSOR pada LENG 2tekan >  tekan GET COM masukkan
PANJANG BENDA KERJA DARI CEKAM tekan ENTER/ 
CALCULATE  OK
( Move cursor in leng 2 >  press get com insert material length from cekam\ press enter/
calculate  ok
o

GAMBARAN UMUM SETTING PAHAT / Tool setting general description

5. MEMASUKKAN PROGRAM ( Put into program )
Program bisa kita tulis langsung pada mesin, akan tetapi lebih mudah kita mengunakan Software
CNC Simulation CUT VIEWER pada komputer.
( Program can we write direct in mechine, but our easier is use software cnc simulation cut viewer in
computer)

Bagian-bagian program ( Program parts )
1) Program Pembuka ( Opening program )
□ ;STOCK/panjang benda kerja/diameter luar/diameter dalam/titik nol koma nol
( ; Stock/long material / diameter in / diameter outside / zero comma zero
□ Menentukan pahat yang digunakan ( Determine tool that used )
Cara; tekan dengan bersamaan ALT dan T, akan muncul dialog TOOL lalu tentukan
parameter
TOOL yang akan digunakan
( Manner; press with concurrent ALT and T, will appear dialog tool then will determine parameter
tool that be used. )
□ Menentukan Jenis pemograman ( Determine kind pemograman )
G90 = Absolut
G91 = Incremental
□ Menentukan satuan pemakanan/FEED ( Determine unit cutting speed / feed )
G94 = mm/menit
G95 = mm/putaran spindle
□ Menentukan arah putaran spindle ( Determine rotation direction spindle )
M03 = searah jarum jam ( clockwise )
M04 = berlawanan jarum jam ( anticlockwise )

2) Program Utama ( Basic program )
□ Bahasa pemograman dasar / Language pemograman base
G00 gerakan cepat tanpa penyayatan / Whisk without cutt
G01 gerakan dengan penyayatan lurus / Movement with cutting straight
G02 gerakan membentuk FILLET/radius searah jarum jam / Movement forms fillet/radius
clockwise
G03 gerakan membentuk FILLET/radius berlawanan jarum jam / Movement forms fillet/radius
anticlockwise

3)Program Penutup ( Closing program )
G05  Spindel berhenti ( spindle stop )
G500  membatalkan Zero Offset ( concel zero offset )
M30  Program selesai ( program end )


4. SIMULASI
 Tekan MENU/  tekan AUTO/  tekan PROG CONTROL pada layar monitor hidupkan SKP, DRY dan ROV (dengan menekan ENTER/ ) KELUAR KE MENU UTAMA
( Press menu/ press auto/  press prog control in sail monitorSwich on
skp, dry and rov (with depress enter/ out to principal menu )

 Masuk ke program yang akan kita eksekusi,cara tekan MENU/  PROGRAM  Pilih File yang akan kita Eksekusi dengan menekan SELECT kemudian buka dengan menekan OPEN tekan >  SIMULATION
( Will step program that we are execution, the way how press menu/ program 
will Choose file that we are execution with will depress select  then will open with will
depress open then press simulation )

 Tekan SINGLE BLOCK(SBL)/ bila menginginkan program disimulasi per BLOK
( Press single block(sbl/ when wish for program simulasition / block )

5. TRANSFER PROGRAM KE MESIN ( Transer program to mechine )
a. Pada Mesin ( in mechine )
Tekan MENU/  SERVICE  DATA IN START /(Press menu/ 
service  data in start )


b. Pada Komputer ( In computer )
Tuliskan KODE PEMBUKA MESIN PADA PROGRAM, sebelum program pembuka
dengan benar, kemudian SAVE.
( Write opening code mechine in program, before opening the program truly, then save.)

KODE PEMBUKA MESIN ( Opening code mechine )


%N_NAMA PROGRAM(max 10 karakter)_MPF
;$PATH=/_N_MPF_DIR

 Masuk/tekan program WINPCIN  TEXT FORMAT  SEND DATA pilih nama file yang akan dikirim OPEN File akan terkirim secara otomatis
( Will enter/press program winpcin  text format  send data will choose file name that send  open file will be sent automatically )
 Pada Mesin tekan OK ( In machine press ok )
 Kemudian masuk ke PROGRAM ( MENU/  PROGRAM  OPEN)
( Then go on into the program (menu/  program  open )
 Hapus STOCK, TOOL, COLOR ( Delete stok,tool, color.)
 Tambahkan “/” pada M03 ( Please add “/” in M03 )
 Ganti R dengan CR= ( Change R with CR = )
□ Pastikan G01 yang pertama sudah ada F nya ( Ascertain G01 first there are F it )


6 EKSEKUSI
Hidupkan ROV (tekan AUTO/ PROG.CONTROLROV(pilih dengan menggunakann ENTER/ )
Tekan SBL (single block/ program akan dibaca per BLOK program)
( Animate rov (press auto/ prog. control change with enter/ will press sbl (single
block/ program will be read / program block)

Tekan CYCLE START/
Bila dirasa program sudah aman dieksekusi hilangkan SBL dengan menekannya kembali sehingga program akan dieksekusi secara langsung seluruhnya.
( Press cycle start/

                       cara mengoprasikan mesin cns

Animasi Blog