Pengenalan langkah kerja mesin bubut CNC

1. PRINSIP KERJA MESIN
BUBUT CNC – BAG. 1
1

2. proses penyayatan benda kerja
oleh pahat dibantu dengan
kontrol numerik komputer atau
CNC
Prinsip kerja
Daftar isi materi
Program adalah sejumlah perintah
dalam bentuk kode yang dipakai
untuk mengendalikan mesin
Pemrograman CNC
menempatkan titik nol benda
kerja (W) pada ujung kanan di
sumbu benda kerja
Setting titik nol
serangkaian instruksi numerik yang digunakan
oleh mesin CNC untuk melakukan urutan
operasi yang diperlukan untuk mengerjakan
benda kerja tertentu.
Pemrograman CNC pada mesin bubut

3. Pemrograman CNC
• Definisi; Program adalah sejumlah perintah dalam bentuk
kode yang dipakai untuk mengendalikan mesin
• Permogramanadalahpemberiansejumlahperintahdalam
bentuk kode yang dimengerti olehmesin guna
mengendalikan mesin tersebut.
• Seorang pembuatprogram sebelum melakukan
pemrograman harus memiliki pengetahuan dan
pemahaman yang mendasar tentang: a) gambar kerja, b)
urutan pengerjaan, c) alat-alat potong, d) teknologi
mengenai berbagai metode produksi (proses pemesinan)
seperti membubut, mengefrais, mengebor dan lain-lain,
dan e) teknik pemasangan/pemuatan benda kerja.

4. Pemrograman CNC
Alur pemrograman CNC secara
umum:
1. Mempelajari gambar
2. Identifikasi mesin CNC yang
sesuai
3. Identifikasi pekerjaan dan
sesuaikan dengan alat potong.
4. Menentukan parameter yang
digunakan
5. Menyimpan data dari penentuan
titik nol, metode awalan,
simulasi, perbaikan program,
sampai dokumentasi data.

5. Mesin perkakas CNC adalah mesin perkakas yang dalam pengoperasian proses penyayatan benda
kerja oleh pahat dibantu dengan kontrol numerik komputer atau CNC (Computer Numerical
Control). Untuk menggerakkan pahat pada mesin perkakas CNC disepakati menggunakan sistem
koordinat. Sistem koordinat pada mesin bubut CNC (Gambar 1) adalah sistem koordinat kartesian
dengan dua sumbu yaitu sumbu X , dan sumbu Z. Sistem koordinat mesin (MCS=Machine
Coordinate System) tersebut bisa dipindah-pindah titik nolnya untuk kepentingan pelaksanaan
seting, pembuatan program CNC dan gerakan pahat. Titik- titik nol yang ada pada mesin bubut CNC
adalah titik nol Mesin (M),
dan titik nol benda kerja (W).
Prinsip kerja dan tata nama sumbu koordinat
Gambar 1. Sistem koordinat pada mesin bubut CNC

6. Gambar 2, titik nol yang ada di mesin bubut CNC ( Siemens,2003 ; MTS.,1999)
Sumbu X didefinisikan sebagi sumbu yang tegak lurus terhadap sumbu spindel mesin bubut. Arah
positif sumbu X adalah arah yang menjauhi sumbu spindel. Sumbu Z adalah sumbu yang sejajar
dengan sumbu spindel dan arah positif adalah arah yang menjauhi kepala tetap mesin bubut. Untuk
kepentingan pembuatan program CNC digunakan sistem kordinat benda kerja (Workpiece Coordinate
System= WCS) Pemrograman dapat dilakukan menggunakan sistem koordinat absolut dengan nama
sumbu (X,Z) atau sistem koordinat inkremental dengan nama sumbu (U,W), atau campuran antara
absolut dan inkremental (X/U, U/Z). Pada waktu membuat program dengan sistem koordinat absolut
harap diingat bahwa sumbu X adalah harga diameter
Prinsip kerja dan tata nama sumbu koordinat

7. Pemrograman CNC
Menulis Program di Mesin Bubut CNC
Tujuan
 Memahami dasar-dasar program CNC untuk mesin bubut CNC
 Dapat menulis (membuka, menulis, dan mengedit) program CNC di mesin
bubut CNC
Gambar 3. Panel kontrol

8. Tampilan papan tombol Bubut CNC
Keterangan Gambar:
1. Sakelar pilihan satuan MM atau INCI.
2. Penampil digital kecepatan spindel (RPM).
3. Sakelar utama ON atau OFF.
4. Lampu penunjuk arus masuk.
5. Tombol darurat.
6. Knop pengatur prosentase kecepatan spindel.
7. Penggerak disket
8. Sakelar ON spindel untuk operasi CNC atau
MANUAL.
9. Lampu penunjuk operasi ma-nual.
10. Knop pengatur kecepatan pemakanan (10 s.d.
400 mm/min).
11. Tombol pelintas cepat tombol ini ditekan
bersamaan dengan salah satu tombol penggerak
eretan pada arah relatif.
12. Penunjukan alamat-alamat pemprograman.
13. Penampil data alamat aktif dan berbagai jenis
alaram.
14. Lampu penunjuk operasi CNC-aktif.
15. Tombol pilihan pelayanan secara MANUAL atau
CNC.
Tampilan Papan Tombol
Gambar 4. Panel pengendali mesin bubut CNC EMCO TU 2A

9. Keterangan Gambar:
16. Tombol START tombol untuk menjalankan mesin berdasarkan pro-gram yang telah tersimpan dalam
RAM.
17. Tombol-tombol untuk pemasukan data setiap alamat pemprograman serta untuk pengeditan
(perbaikan) program: Tombol angka 0 - 9: Tombol-tombol untuk memasukkan kombinasi angka pada
alamat-alamat G/M, X/I, Z/K, T/K/L/T, dan H. Tombol - (tanda minus): Tombol untuk menetapkan arah
lintasan, seperti negatif X atau negatif Z. Tombol INP: Tombol untuk menetapkan data alamat yang
dima-sukkan. Tombol DEL: Tombol untuk menghapus data per alamat. Tombol REV: Tombol untuk
memundurkan kursor blok per blok. Tombol FWD: Tombol untuk memajukan kursor blok per blok.
Tombol tanda panah: Tombol untuk memajukan kursor alamat per alamat. Tombol M: Tombol untuk
mengaktifkan fungsi M, dan untuk menguji ketepatan data geometris program.
18. Tombol-tombol penggerak eretan secara manual arah relatif dengan motor step: Tombol -X:
penggerak eretan arah melintang menjauhi opertor atau mendekati titik sumbu benda kerja. Tombol
+X: penggerak eretan arah melintang mendekati operator atau menjauhi sumbu benda kerja. Tombol -
Z: penggerak eretan arah memanjang mesin mendekati spindel utama (kepala tetap) atau menjauhi
kepala lepas. Tombol +Z: penggerak eretan arah memanjang mesin menjauhi spindel utama (kepala
tetap) atau mendekati kepala lepas.
19. Ammeter amperemeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur pemakaian arus berkenaan
dengan beban potong (gaya aksial atau gaya radial) yang diterima spindel.
Tampilan Papan Tombol

10. Menghidupkan Mesin/mematikan mesin CNC
Tombol-tombol yang digunakan untuk mengoperasikan mesin adalah seperti Gambar berikut:
Langkah-langkah untuk menghidupkan mesin
CNC adalah :
1. Pastikan arus listrik 3 phase telah
terhubung
2. Pastikan tekanan angin kompresor telah
tersambung
3. Bebaskan tombol Emergency Stop
4. Pastikan saklar utama (kunci) pada posisi
ON (kunci diputar ke kanan)
5. Tunggu sampai logo sistem kontrol dan
versi perangkat lunak muncul
6. Tekan tombol START (hijau)
7. Tekan tombol JOG
8. Geser pahat arah X dan atau arah Z
(posisikan pahat pada daerah yang aman
untuk bergerak ke arah referensi)
9. Tekan tombol ref point X (eretan menuju
referensi X)
10. Tekan tombol ref point Z (eretan menuju
referensi Z)
Gambar 5. Panel pengendali mesin bubut CNC GSK 928 TE

11. Untuk mematikan mesin, langkahnya:
1. Pastikan tidak ada alarm (kalau ada
alarm hendaknya dibetulkan dahulu
kesalahan yang terjadi atau tekan
reset)
2. Tekan tombol STOP
3. Putar kunci POWER ke OFF, tutup
aliran angin kompresor
4. Tekan tombol Emergency Stop.
Gambar 5. Panel pengendali mesin bubut CNC GSK 928 TE
Menghidupkan Mesin/ mematikan mesin CNC

12. Pengoperasian Mesin pada Mode Manual JOG
1. Untuk menggerakkan pahat secara manual, maka mesin harus pada mode manual (JOG), sehingga
tombol JOG ditekan dahulu sebelum menggerakkan pahat. Arah gerakan pahat adalah arah sumbu X dan
sumbu Z.
 Tombol +X adalah tombol untuk gerakan pahat menjauhi sumbu
benda kerja, tombol –X gerakan sebaliknya.
 Tombol –Z adalah tombol untuk gerakan pahat mendekati benda
kerja, dan tombol +Z sebaliknya.
2. Untuk memutar spindel tekan tombol putar spindel
kanan atau kiri dan memetikannya dengan menekan
tombol OFF spindel.

13. Pengoperasian Mesin pada Mode Manual JOG
3. Mengganti pahat atau memutar tool turret secara manual
dilakukan dengan menekan tombol ganti pahat (tekanan angin
dari kompresor harus mencukupi).
4. Untuk menggerakan pahat pada mode manual ini bisa juga
dilakukan dengan menggunakan handwheel / MPG(manual Pulse
generator). Untuk mengaktifkan handwheel dilakukan dengan cara
menekan tombol mode JOG, kemudian tombol arah gerakannya .
Gerak MPG arah sumbu X Gerak MPG arah sumbu Z

14. Pengoperasian Mesin pada Mode Manual JOG
5. Gerakan pahat dengan menggunakan tombol arah gerakan maupun handwheel
bisa dilakukan dengan gerakan cepat (rapid), lambat (feed), atau bertahap
(step). Jika akan bergerak dengan cepat, maka tekan tombol gerakan cepat
terlebih dahulu,
Apabila kita ingin menggerakkan pahat secara manual, maka mesin harus pada mode manual (JOG),
sehingga tombol JOG ditekan dahulu sebelum menggerakkan pahat. Tombol- tombol yang berfungsi
pada mode manual (JOG) adalah seperti Gambar berikut:
Untuk menggerakan pahat pada mode
manual ini bisa juga dilakukan dengan
menggunakan handwheel. Untuk
mengaktifkan handwheel dilakukan
dengan cara menekan tombol mode
JOG, kemudian tombol arah gerakannya.
Tombol arah gerakan tersebut adalah :

15. Pengoperasian Mesin pada Mode Manual JOG
gerakan handwheel (MPG) arah sumbu sumbu X
gerakan handwheel (MPG) arah Z sumbu Z.
Gerakan pahat dengan menggunakan tombol arah gerakan maupun handwheel bisa dilakukan
dengan gerakan cepat (rapid), lambat (feed), atau bertahap (step). Jika akan bergerak dengan
cepat, maka tekan tombol gerakan cepat terlebih dahulu,
kemudian menggeser pahat. Apabila tombol gerakan cepat tidak aktif (lampu tidak menyala),
maka gerakan pahat adalah lambat.

16. Pengoperasian Mesin pada Mode Manual JOG
Gerakan dengan langkah tertentu (Step/increment) dilakukan ketika melakukan seting, tiap menekan
tombol satu kali pahat bergerak sejauh langkah tertentu. Pada mode JOG, tekan tombol STEP, kemudian
tekan tombol
maka di layar akan tertulis langkah gerakan dalam jarak 50; 10; 1; 0,1; 0,01; dan 0,001 mm.

17. Membuka program yang tersimpan di memori
Pada mesin CNC sudah terdapat beberapa program CNC yang tersimpan di dalam memori.
Untuk memanggil atau membuka program CNC tersebut dengan langkah-langkah:
2. Tekan
1. Tekan tombol
3. Tulis no program yang akan dipanggil, misal 35
4. Tekan tombol, maka pada layar akan tampil program dengan nama %35.

18. Seting titik nol benda kerja
Setelah kita bisa menggerakkan pahat, maka berikutnya melakukan seting titik nol benda kerja sebagai
dasar untuk memulai membuat program. Maksud proses seting ini adalah menempatkan titik nol
benda kerja (W) pada ujung kanan di sumbu benda kerja (lihat gambar).
Langkah-langkah seting titik nol:
1. Pasang benda kerja (diketahui diameternya, misalnya diameter 50 mm)
2. Pilih pahat (pasang pahat) untuk melakukan seting (misalnya pahat rata kiri sebagai T1)
3. Tekan tombol JOG
4. Putar spindel dengan menekan tombol putaran spindel (pilih putaran yang sesuai posisi pahat putar kanan
atau putar kiri)

19. Seting titik nol benda kerja
5. Geser pahat sehingga menyentuh bagian diameter benda kerja, kemudian tekan: INPUT, X, tulis
diameter benda kerja yang disentuh (misal 50), ENTER. Pada layar akan tertulis posisi X 0050.000,
yang artinya pahat pada diameter 50 mm.
6. Geser pahat pada bidang di ujung benda kerja, dan sentuhkan pahat pada permukaan rata,
kemudian tekan: INPUT, Z, 0, ENTER. Kemudian pada layar akan tertera Z 0000.000, yang berarti pada
posisi pahat tersebut harga sumbu Z nol.

20. Seting titik nol benda kerja
7. Jauhkan pahat dari benda kerja, dan matikan putaran spindel.
8. Apabila kita ingin menjauhkan pahat pada koordinat tertentu, misalnya X60 dan Z5, maka pada mode
operasi JOG, ditulis X60, ENTER, CYCLE STRAT, maka pahat bergerak menuju X60 Ketik Z5, ENTER, CYCLE
START, maka pahat akan bergerak menuju Z5
9. Posisi ini kita catat, nanti untuk memulai
menulis program CNC ditulis G50X60Z5

21. Pemrograman CNC pada mesin bubut
Program CNC atau part program adalah serangkaian instruksi numerik yang digunakan oleh mesin
CNC untuk melakukan urutan operasi yang diperlukan untuk mengerjakan benda kerja tertentu.
Metode pemrograman mesin CNC terdiri dari tiga metode, diantaranya:
Pemrograman manual dilakukan dengan menyusun parameter dan kode gerakan, dalam
bentuk kode huruf dan angka pada satu lembar program CNC yang nantinya diisikan ke mesin
CNC secara manual. .
Metode pemrograman conversational disebut juga G wizard dimana membuat program
dilaksanakan pada panel kontrol CNC secara langsung dengan menu perintah yang baku yang
telah disediakan (misalnya membuat kontur, ulir, alur). Memililih menu dan mengisikan data
seperti gerak makan, diameter, kedalaman potong, dan arah proses, kemudian muncul kode G
langsung di layar (gambar)
Pembuatan program dengan CAM dilakukan dengan cara menggambar bentuk benda
kerja yang dibuat dengan perangkat lunak CADCAM, kemudian berdasarkan gambar
tersebut komputer membuat jalur alat potong (toolpath).

22. Pemrograman CNC pada mesin bubut
Gambar, Menu Siklus Pemrograman Conversational Terdiri dari Pemilihan Siklus dan Pengisian
Data
Ket.)*; Pembuatan program CNC conversational sangat tepat untuk operasi pemesinan tunggal (jumlah
benda kerja hanya satu).

23. Pemrograman CNC pada mesin bubut
Proses memasukkan program CNC ke mesin CNC dapat dilakukan dengan beberapa alat input data,
yaitu: USB, memory card, dan LAN Card (gambar di bawah).
Gambar. Proses Input Program
ke Sistem Kontrol CNC

24. Pemrograman CNC pada mesin bubut
A. Struktur Program CNC
1. Karakter
Karakter adalah unit dasar untuk menyusun program CNC. Karakter termasuk huruf dan angka, dan
tanda. Huruf yang digunakan ada 17 buah, yaitu：D E F G I K L M N P R S T U W X Z. Angka yang
digunakan adalah：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Tanda yang digunakan adalah: %, - (negatif), ; (end of block) dan .
(titik desimal).
2. Kata
Satu kata terdiri dari satu huruf karakter dan angka, misalnya N00, X25, dan Z-100. Tiap kata harus
memiliki satu huruf karakter dan angka di belakangnya. Angka 0 (nol) bisa diabaikan kalau harganya
tetap sama, misalnya M03 bisa ditulis M3 atau G01 ditulis G1. Tanda positif bisa diabaikan, tetapi tanda
negatif harus ada.
3. Nomer blok
Nomer blok dimulai dengan huruf N dan diikuti empat digit angka integer (bilangan bulat). Pada satu
baris program CNC nomer baris tidak harus ada dan hanya ditulis apabila diperlukan pada perintah
kode G tertentu. Nomer baris yang pertama harga defaultnya N0010. Nomer baris berikutnya dapat
dibuat urut dengan selang tertentu, misalnya: N0010; N0015, N0020; dan seterusnya.
4. Blok (baris)
Satu blok terdiri dari nomer blok dan beberapa kata, satu blok bisa terdiri dari 255 karakter. Nomer blok
akan muncul secara otomatis, yang akan dapat diubah pada mode edit.

25. Pemrograman CNC pada mesin bubut
5. Struktur program CNC
Satu baris (blok) terdiri dari kode-kode yang terdiri dari satu atau lebih pengoperasian pemesinan
secara berjajar. Sebuah program CNC terdiri dari beberapa baris program yang disusun sesuai dengan
langkah-langkah proses pemesinan. Nomer baris digunakan untuk mengidentifikasi baris-baris
program. Nama program (atau nama file) digunakan untuk mengidentifikasi suatu program CNC.
Setiap program CNC mempunyai satu nama dan terdiri dari beberapa baris. Nama program CNC untuk
mesin bubut memiliki format O-4 digit angka (misal: O0001, O0123, atau O0228).
B. Kode-Kode Pemrograman dan Fungsinya
Program CNC terdiri dari kombinasi huruf dan angka. Huruf dan angka tersebut dapat dibaca oleh
mesin dan memiliki arti masing-masing. Kode huruf yang digunakan adalah kode G dan kode M.
1. Kode G
Kode G didefinisikan sebagai kode gerakan dari mesin, yang terdiri dari huruf G diikuti dua angka seperti
yang ditunjukkan pada tabel 1.1, berikut.

26. Pemrograman CNC pada mesin bubut Tabel 1.1, kode G

27. Pemrograman CNC pada mesin bubut

28. Pemrograman CNC pada mesin bubut

29. Pemrograman CNC pada mesin bubut
Catatan :
1. Tanda * menunjukkan bahwa program tersebut adalah program modal (default) ketika mesin dihidupkan
2. Kode G digunakan sebagai kode G standar untuk mesin bubut, ada kemungkinan ada kode G khusus yang diatur pada seting parameter.
Kode G terdiri dari dua tipe, yaitu kode G satu kali (one shot G code) dan kode G modal. Maksud istilah modal
adalah kode yang ditulis akan tetap aktif sampai dengan dibatalkan oleh kode program yang lain pada
satu grup (kelompok). Misalnya G0 yang ditulis pada satu baris program akan tetap aktif sampai dengan
nomer baris berikutnya, sampai ada kode program yang membatalkan pada baris berikutnya, misalnya G1, G2,
atau G3.

30. Pemrograman CNC pada mesin bubut
2. Kode M
Kode M pada program CNC dimaksudkan sebagai kode perintah bantu (auxiliary) untuk fungsi mesin selain
gerakan alat potong. Fungsi kode M sebagian besar sebagai sakelar ON atau OFF untuk: putaran spindel,
aliran cairan pendingin, dan kode perintah sub program. Kode M yang sering digunakan adalah seperti
tabel 1.2.
Tabel 1.2, Kode M.

31. Pemrograman CNC pada mesin bubut

32. Pemrograman CNC pada mesin bubut
3. Pergeseran Posisi Alat Potong (Tool Offset)
Pada pengerjaan benda kerja dengan menggunakan mesin perkakas CNC biasanya menggunakan beberapa
alat potong. Hal tersebut menyebabkan masalah pada pembuatan program CNC karena bentuk dan ukuran
alat potong berbeda-beda. Berdasarkan hal tersebut, maka posisi ujung alat potong diukur terlebih dahulu
terhadap titik referensi mesin. Dengan melakukan seting perbedaan antara panjang masing-masing alat
potong dengan alat potong standar, proses pemesinan dapat dilaksanakan tanpa mengubah program bahkan
ketika alat potong harus diganti. Fungsi tersebut dinamakan tool offset.
Gambar, Tool offset untuk
Beberapa Jenis Alat
Potong