Pengenalan Mesin CNC

CNC adalah mesin yang dipergunakan untuk pengontrolan otomatis dalam dunia industri. Mesin ini berfungsi untuk mengontrol kinerja mesin-mesin lain yang dipergunakan. NC/CNC (Numerical Control/Computer Numerical Control) merupakan istilah yang digunakan untuk menunjukkan bahwa suatu peralatan manufaktur; misalnya bubut, milling, dll; dikontrol secara numerik berbasis komputer yang mampu membaca instruksi kode N, G, F, T, dan lain-lain, dimana kode-kode tersebut akan menginstruksikan ke mesin CNC agar bekerja sesuai dengan program benda kerja yang akan dibuat.mengoperasikannya. Dengan mesin CNC, ketelitian suatu produk dapat dijamin hingga 1/1000 mm lebih, pengerjaan produk masal dengan hasil yang sama persis dan waktu permesinan yang cepat.

Fungsi CNC dalam hal ini lebih banyak menggantikan pekerjaan operator dalam mesin perkakas konvensional. Misalnya pekerjaan setting tool atau mengatur gerakan pahat sampai pada posisi siap memotong, gerakan pemotongan dan gerakan kembali keposisi awal, dan lain-lain. Demikian pula dengan pengaturan kondisi pemotongan (kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman pemotongan) serta fungsi pengaturan yang lain seperti penggantian pahat, pengubahan transmisi daya (jumlah putaran poros utama), dan arah putaran poros utama, pengekleman, pengaturan cairan pendingin dan sebagainya.

Mesin perkakas CNC dilengkapi dengan berbagai alat potong yang dapat membuat benda kerja secara presisi dan dapat melakukan interpolasi yang diarahkan secara numerik (berdasarkan angka). Parameter sistem operasi CNC dapat diubah melalui program perangkat lunak (software load program) yang sesuai. 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.

Akhir-akhir ini mesin-mesin CNC telah berkembang secara menakjubkan sehingga telah mengubah industri pabrik yang selama ini menggunakan tenaga manusiamenjadi mesin-mesom otomatik. Dengan berkembangnya Mesin CNC, maka benda kerja yang rumit sekalipun dapat dibuat secara mudah dalam jumlah yang banyak. Selama ini pembuatan komponen/suku cadang suatu mesin yang presisi dengan mesin perkakas manual tidaklah mudah, meskipun dilakukan oleh seorang operator mesin perkakas yang mahir sekalipun. Penyelesaiannya memerlukan waktu lama. Bila ada permintaan konsumen untuk membuat komponen dalam jumlah banyak dengan waktu singkat, dengan kualitas sama baiknya, tentu akan sulit dipenuhi bila menggunakan perkakas manual. Apalagi bila bentuk benda kerja yang dipesan lebih rumit, tidak dapat diselesaikan dalam waktu singkat. Secara ekonomis biaya produknya akan menjadi mahal, hingga sulit bersaing dengan harga di pasaran.

Tuntutan konsumen yang menghendaki kualitas benda kerja yang presisi, berkualitas sama baiknya, dalam waktu singkat dan dalam jumlah yang banyak, akan lebih mudah dikerjakan dengan mesin perkakas CNC (Computer Numerlcally Controlled), yaitu mesin yang dapat bekerja melalui pemogramman yang dilakukan dan dikendalikan melalui komputer. Mesin CNC dapat bekerja secara otomatis atau semi otomatis setelah diprogram terlebih dahulu melalui komputer yang ada. Program yang dimaksud merupakan program membuat benda kerja yang telah direncanakan atau dirancang sebelumnya. Sebelum benda kerja tersebut dieksikusi atau dikerjakan oleh mesin CNC, sebaikanya program tersebut di cek berulang-ulang agar program benar-benar telah sesuai dengan bentuk benda kerja yang diinginkan, serta benar-benar dapat dikerjakan oleh mesin CNC. Pengecekan tersebut dapat melalui layar monitor yang terdapat pada mesin atau bila tidak ada fasilitas cheking melalui monitor dapat pula melalui plotter yang dipasang pada tempat dudukan pahat/palsu frais. Setelah program benar-benar telah berjalan seperti rencana, baru kemudian dilaksanakan/dieksekusi oleh mesin CNC.

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 :

1. Mesin bubut CNC

2. Mesin frais CNC

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 :

1. 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.

2. 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.

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.

Metode Pemrograman

Metode pemrograman dalam mesin CNC ada dua,yaitu:

1) Metode Incremental

Adalah suatu metode pemrograman dimana titik referensinya selalu berubah, yaitu titik terakhir yang dituju menjadi titik referensi baru untuk ukuran berikutnya.

2) Metode Absolut

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

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).

G 00: Gerak lurus cepat (tidak boleh menyayat)

G 01: Gerak lurus penyayatan

G 02: Gerak melengkung searah jarum jam (CW)

G 03: Gerak melengkung berlawanan arah jarum jam (CCW)

G 04: Gerak penyayatan (feed) berhenti sesaat

G 21: Baris blok sisipan yang dibuat dengan menekan tombol ~ dan INP

G 25: Memanggil program sub routine

G 27: Perintah meloncat ke nomor blok yang dituju

G 33: Pembuatan ulir tunggal

G 64: Mematikan arus step motor

G 65: Operasi disket (menyimpan atau memanggil program)

G 73: Siklus pengeboran dengan pemutusan tatal

G 78: Siklus pembuatan ulir

G 81: Siklus pengeboran langsung

G 82: Siklus pengeboran dengan berhenti sesaat

G 83: Siklus pengeboran dengan penarikan tatal

G 84: Siklus pembubutan memanjang

G 85: Siklus pereameran

G 86: Siklus pembuatan alur

G 88: Siklus pembubutan melintang

G 89: Siklus pereameran dengan waktu diam sesaat

G 90: Program absolut

G 91: Program Incremental

G 92: Penetapan posisi pahat secara absolut

M 00: Program berhenti

M 03: Spindle (sumbu utama) berputar searah jarum jam (CW)

M 05: Putaran spindle berhenti

M 06: Perintah penggantian alat potong (tool)

M 17: Perintah kembali ke program utama

M 30: Program berakhir

M 99: Penentuan parameter I dan K

A 00: Kesalahan perintah pada fungsi G atau M

A 01: Kesalahan perintah pada fungsi G02 dan G03

A 02: Kesalahan pada nilai X

A 03: Kesalahan pada nilai F

A 04: Kesalahan pada nilai Z

A 05: Kurang perintah M30

A 06: Putaran spindle terlalu cepat

A 09: Program tidak ditemukan pada disket

A 10: Disket diprotek

A 11: Salah memuat disket

A 12: Salah pengecekan

A 13: Salah satuan mm atau inch dalam pemuatan

A 14: Salah satuan

A 15: Nilai H salah

A 17: Salah subprogram

Sistem Persumbuan pada Mesin Bubut CNC-TU2A

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 program