Pembuatan Model Poros Roda Depan Vespa pada Mesin Bubut CNC EMCOTURN 242 Menggunakan Software AutoCAD 2004 dan Program Simulasi Mastercam X

(1)

PEMBUATAN MODEL POROS RODA DEPAN VESPA

PADA MESIN BUBUT CNC EMCOTURN 242

MENGGUNAKAN SOFTWARE AUTOCAD 2004

DAN PROGRAM SIMULASI MASTERCAM X

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

KURNIAWAN NIM. 080421022

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya, sehingga skripsi ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Penelitian yang berjudul “Pembuatan Model Poros Roda Depan Vespa pada Mesin Bubut CNC EMCOTURN 242 Menggunakan Software AutoCAD 2004 dan Program Simulasi Mastercam X” ini dimaksudkan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana pada Program Pendidikan Sarjana Ekstensi Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Selama penulisan laporan ini, penulis banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari banyak pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. H. Legimin, kakek dan sekaligus guru juga nenek Umi Kalsum, yang telah mengajarkan ilmu, menyampaikan pengetahuan, wawasan, nasihat terutama do’a yang tidak bisa dinilai materi yang telah memberi kekuatan, kesabaran, ketekunan dan kesyukuran bagi penulis sehingga mampu untuk menyelesaikan pendidikannya.

2. Kedua orang tua, ayahanda Mahmud Priza S dan ibunda Fauziah Arif Syahbana yang telah banyak memberikan perhatian, doa, nasehat dan dukungan baik moril maupun materil, juga buat adinda Dahlia, dan kakanda Maini, SPd dan terutama adinda Sofian Hairi, SPd yang telah menyumbangkan tenaganya demi kelanjutan pendidikan penulis.

3. Bapak Ir. Syahrul Abda, MSc selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu menyumbang pikiran dan meluangkan waktunya dalam memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas skripsi ini.

4. Bapak Dr.Ing-Ir.Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.

5. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.

6. Seluruh dosen, staf pengajar dan pegawai di Jurusan Teknik Mesin maupun di lingkungan Universitas Sumatera Utara.

(7)

7. Bapak Armansyah, ST selaku kepala laboratorium CNC Politeknik Negeri Medan, yang telah memberi ijin kepada penulis untuk melaksanakan penelitian di laboratorium tersebut.

8. Bapak M. Agus Zainuri selaku instruktur yang telah memberi banyak saran dan bimbingan yang sangat bermanfaat bagi penulis maupun demi kesempurnaan penelitian tersebut.

9. Seluruh rekan mahasiswa Teknik Mesin Ekstensi ‘08, terutama Ariman yang memberikan bantuan, dukungan dan motivasi, M Sajali Lelek, Alfian Kai. Seluruh anak kos sipirok on 7 terutama Defri, Vika Anak Muda, Ricky Kiteng.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, dikarenakan keterbatasan pengetahuan, pengalaman dan referensi. Untuk itu diperlukan saran dan kritik yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat dan berguna bagi semua pihak.

Medan, April 2011 Penulis,

Kurniawan NIM : 080421022

(8)

Abstrak

Penelitian ini bertujuan membuat produk berupa model poros roda depan vespa menggunakan mesin bubut CNC ET 242. Perangkat lunak AutoCAD 2004 digunakan untuk pembuatan gambar teknik model poros roda depan vespa dan perangkat lunak Mastercam X telah pula digunakan untuk perencanaan proses pemesinannya. Hasil perencanaan dengan perangkat lunak AutoCAD 2004 diperoleh gambar teknik model poros roda depan vespa kemudian ditransfer ke perangkat lunak Mastercam X. Pada Mastercam X ini dilakukan perencanaan proses pemesinan melalui pembuatan lintasan pahat hingga diperoleh simulasi proses pembubutan berupa proses roughing, finishing, threading, grooving dan cutting-off terhadap benda kerja.

Berdasarkan lintasan pahat ini post processing diperintahkan untuk melahirkan program kode G. Kemudian program kode G tersebut terlebih dahulu dikonversi secara manual kemudian ditransfer ke sistem kendali mesin bubut CNC ET 242 seterusnya dieksekusi bagi pembuatan produk nyata model poros roda depan vespa. Kesimpulan yang diperoleh bahwa produk model poros roda depan vespa dapat dibuat pada mesin bubut CNC ET 242 dengan bantuan perangkat lunak AutoCAD 2004 dalam merencanakan gambar model dan perangkat lunak Mastercam X untuk pensimulasian proses pemesinan dan pelahiran kode G.

Kata kunci: Mesin bubut CNC ET 242, AutoCAD 2004, Mastercam X, Kode G, Poros vespa

(9)

Abstract

This research aims to make product in the form of vespa front axle model using CNC lathe ET 242. AutoCAD 2004 software is used for making of engineering drawings of vespa front axle model and Mastercam X software has also been used for the machining process planning. The result of design using AutoCAD 2004 software is obtained the technical drawing of vespa front axle model then transferred to the software Mastercam X. In Mastercam X is done through the machining process planning by creating toolpath to achieve the simulation process of turning such as roughing, finishing, threading, grooving and cutting-off to the workpiece.

Based on the toolpath, post-processing tool was ordered to generate the G code program. Then the G code program is first converted manually and then transferred to a ET 242 CNC lathe control system onwards are executed for the manufacturing of concrete products vespa front axle model. The conclusion is obtained that the product of vespa front axle model can be made on CNC lathe ET 242 with the aid of AutoCAD 2004 software to design the model drawing and Mastercam X software for machining processes simulation and generating G code.

Keywords: ET 242 CNC Lathe, AutoCAD 2004, Mastercam X, G Code, Axle of vespa

(10)

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBARAN PENGESAHAN DARI PEMBIMBING ... ii

LEMBARAN PERSETUJUAN DARI PEMBANDING ... iii

SPESIFIKASI TUGAS ... iv

LEMBARAN EVALUASI SEMINAR SKRIPSI... v

KATA PENGANTAR ... vi

ABSTRAK ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR NOTASI... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ... xviii

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah... 3

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Manfaat Penelitian ... 4

1.5 Batasan Masalah ... 4

1.6 Metodologi Penelitian ... 4

1.7 Sistematika Penulisan ... 6

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 7

2.1 Operasi Pembubutan ... 7

2.2 Mesin Bubut CNC ET 242 ... 10

2.2.1 Pengertian Mesin CNC ... 10

2.2.2 Prinsip Kerja Mesin Bubut CNC ET 242... 12

2.2.3 Bagian-bagian Utama Mesin Bubut CNC ET 242 ... 13

2.2.3.1 Sistem Pengendali... 13

2.2.3.2 Bagian Mekanik ... 15

2.2.4 Pengoperasian Mesin Bubut CNC ET 242 ... 17

2.2.5 Sistem Pemrograman Mesin Bubut CNC ET 242 ... 23

2.2.5.1 Struktur Program Emcotronic TM 02 ... 25

2.2.5.2 Uraian Tentang Alamat (Address) ... 27

2.2.5.3 Ketentuan Urutan Kata-kata pada Emcotronic TM 02 ... 32

2.2.6 Metode Pemrograman Mesin CNC ... 33

2.2.6.1 Pemrograman Manual ... 33

(11)

2.2.6.3 Pemrograman Eksternal ... 35

2.2.6.4 Pemrograman dengan Bantuan Komputer Eksternal ... 36

2.2.7 Standar Kode Pemrograman ... 37

2.2.7.1 Standar DIN 66025... 38

2.2.7.2 Standar ISO 6983 ... 41

2.3 AutoCAD 2004 ... 44

2.4 Mastercam X ... 45

BAB 3 METODE PENELITIAN ... 47

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 47

3.2 Bahan dan Peralatan ... 47

3.2.1 Material Benda Kerja ... 47

3.2.2 Pahat Potong ... 48

3.2.3 Mesin Bubut CNC ET 242 ... 50

3.2.4 Jangka Sorong ... 51

3.2.5 Software AutoCAD 2004 ... 51

3.2.6 Software Mastercam X ... 51

3.3 Rancangan Kegiatan ... 52

3.3.1 Persiapan Penelitian ... 52

3.3.2 Pelaksanaan Penelitian ... 52

3.3.3 Evaluasi Hasil Penelitian ... 52

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN... 53

4.1 Pembuatan Desain Benda Kerja dengan AutoCAD 2004 ... 53

4.1.1 Mengaktifkan Program AutoCAD 2004 ... 53

4.1.2 Pembuatan Gambar Desain Benda Kerja ... 54

4.1.3 Menyimpan Desain Benda Kerja ... 56

4.2 Perencanaan Proses Pembubutan pada Mastercam X ... 57

4.2.1 Mengaktifkan Program Mastercam X ... 57

4.2.2 Mentransfer Gambar dari AutoCAD 2004 ke Mastercam X... 58

4.2.3 Setup Material Benda Kerja... 60

4.2.3.1 Membuat Garis Bantu ... 60

4.2.3.2 Menentukan Kondisi Pencekaman Material Benda Kerja ... 61

4.2.4 Membuat Toolpath ... 64

4.2.4.1 Membuat Lathe Rough Toolpath ... 64

4.2.4.1 Membuat Lathe Finish Toolpath ... 67

4.2.4.1 Membuat Lathe Thread Toolpath ... 69

4.2.4.1 Membuat Lathe Groove Toolpath ... 72

4.2.4.1 Membuat Lathe Cutoff Toolpath ... 77

4.2.5 Membuat Simulasi Proses Pembubutan ... 79

4.2.6 Post Processing ... 83

4.3 Transfer Program dari Mastercam X ke Mesin Bubut CNC ET 242 ... 94

4.4 Uji Jalan Program Tanpa Gerakan Eretan (Dry Run) ... 97

4.5 Eksekusi Program ... 99

(12)

4.5.2 Stock Setup... 101

4.5.3 Eksekusi Program dan Pembuatan Benda Kerja ... 102

4.5.4 Sinkronisasi Antara Simulasi dengan Kerja Mesin CNC ... 104

4.6 Pembahasan ... 104

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 107

5.1 Kesimpulan ... 107

5.2 Saran ... 108

DAFTAR PUSTAKA ... 109

(13)

DAFTAR TABEL

No. Judul Halaman

2.1 Tombol alamat dan fungsinya ... 17

2.2 Tombol mode dan fungsinya... 18

2.3 Tombol fungsi dan fungsinya ... 19

2.4 Tombol pengendali dan fungsinya ... 22

2.5 Struktur dan status mula fungsi G pengendali ET 242 ... 28

2.6 Struktur dan status mula fungsi M pengendali ET 242 ... 30

2.7 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman manual ... 34

2.8 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman eksternal ... 35

2.9 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman dengan bantuan komputer eksternal ... 36

2.10 Standar DIN 66025 untuk huruf alamat (address) ... 38

2.11 Standar DIN 66025 untuk fungsi G ... 39

2.12 Standar DIN 66025 untuk fungsi M ... 40

2.13 Standar ISO 6983 untuk huruf alamat (address) ... 41

2.14 Standar ISO 6983 untuk fungsi G ... 42

2.15 Standar ISO 6983 untuk fungsi M ... 43

3.1 Tempat dan waktu pelaksanaan penelitian ... 47

3.2 Komposisi kimia Aluminium 2007 ... 48

3.3 Sifat mekanis Aluminium 2007 ... 48

3.4 Komposisi kimia dan sifat mekanis pahat karbida ... 49

(14)

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Halaman

1.1 Alur metode penelitian ... 5

2.1 Skematis proses pembubutan ... 8

2.2 Tatanama pahat kanan ... 8

2.3 Proses bubut ... 9

2.4 Mesin bubut CNC ET 242 ... 12

2.5 Sumbu-sumbu mesin bubut CNC ET 242 ... 12

2.6 Bagan panel pengendali mesin bubut CNC ET 242 ... 13

2.7 Pahat roughing, finishing, grooving dan threading yang digunakan pada mesin bubut CNC ET 242 ... 16

2.8 Struktur program pada sebuah blok ... 27

2.9 Tampilan AutoCAD 2004 ... 44

2.10 Tampilan dan elemen interface Mastercam X ... 46

3.1 Bahan benda kerja ... 48

3.2 Geometri bahan benda kerja ... 48

3.3 Geometri pahat roughing ... 48

3.4 Geometri pahat finishing ... 49

3.5 Geometri pahat grooving ... 49

3.6 Geometri pahat threading ... 49

3.7 Jangka sorong ... 50

4.1 Cara mengaktifkan program AutoCAD 2004 ... 53

4.2 Tampilan program AutoCAD 2004 ... 54

4.3 Hasil langkah 1 ... 55

4.4 Garis dan titik pada pembuatan fillet dan mirror ... 55

4.5 Hasil langkah 2 ... 56

4.6 Menyimpan file gambar AutoCAD 2004 ... 57

4.7 Cara mengaktifkan program Mastercam X ... 58

4.8 Tampilan program Mastercam X ... 58

4.9 Membuka file gambar AutoCAD 2004 di Mastercam X ... 59

(15)

4.11 Garis bantu untuk lathe cutoff toolpath ... 61

4.12 Mengatur stock setup ... 61

4.13 Menentukan dimensi stock ... 62

4.14 Menentukan dimensi chuck... 62

4.15 Mengatur dimensi tailstock ... 63

4.16 Stock yang telah di-setup ... 63

4.17 Memilih garis yang akan dibuat menjadi lathe rough toolpath ... 64

4.18 Mengatur (a) lathe rough toolpath parameters (b) tool change point ... 65

4.19 Mengatur rough parameter ... 65

4.20 Lathe rough toolpath ... 66

4.21 Tombol toggle toolpath display ... 66

4.22 Toolpath yang telah disembunyikan dari stock ... 67

4.23 Memilih garis yang akan dibuat menjadi lathe finish toolpath ... 67

4.24 Mengatur lathe finish toolpath parameters ... 68

4.25 Mengatur finish parameters ... 68

4.26 Parameter finish lead out ... 69

4.27 Lathe finish toolpath ... 69

4.28 Mengatur parameter bentuk ulir ... 70

4.29 Memilih jenis ulir ... 70

4.30 Mengatur parameter pemotongan ulir ... 71

4.31 Mengatur tool change point dan memilih tool ... 71

4.32 Lathe thread toolpath ... 72

4.33 Menentukan jenis titik pengaluran ... 72

4.34 Memilih titik-titik untuk pembuatan alur ... 73

4.35 Mengatur parameter groove rough ... 73

4.36 Mengatur parameter groove finish ... 74

4.37 Menentukan grooving tool ... 74

4.38 Merubah ukuran insert untuk pengaluran ... 75

4.39 Konfirmasi perubahan ukuran insert ... 75

4.40 Menentukan lathe groove toolpath parameters ... 76

(16)

4.42 Titik batas pemotongan... 77

4.43 Menentukan lathe cutoff toolpath parameters ... 78

4.44 Mengatur (a) parameter cutoff dan (b) parameter chamfer ... 78

4.45 Lathe cutoff toopath ... 79

4.46 Keseluruhan lathe toolpath ... 79

4.47 Toolpath manager ... 80

4.48 Kotak dialog verify ... 80

4.49 Kondisi stock sebelum disimulasikan ... 81

4.50 Kondisi stock setelah proses roughing ... 81

4.51 Kondisi stock setelah proses finishing ... 81

4.52 Kondisi stock setelah proses threading ... 82

4.53 Kondisi stock setelah proses grooving... 82

4.54 Kondisi stock setelah proses cutting off ... 82

4.55 Toolpath manager dan kotak dialog post processing ... 83

4.56 Kotak dialog Save As kode NC ... 84

4.57 Tampilan program kode G pada Mastercam X Editor ... 84

4.58 Harga kompensasi alat potong dalam X dan Z ... 100

4.59 Tool setting ... 101

4.60 Proses pembubutan benda kerja ... 103

4.61 Hasil pembuatan benda kerja ... 103

(17)

DAFTAR NOTASI

Simbol Arti Satuan

a kedalaman potong mm

A penampang geram sebelum terpotong mm

b lebar pemotongan mm

d diameter poros mm

d diameter rata-rata mm

dm diameter akhir mm

do diameter awal mm

do diameter luar poros mm

f gerak makan mm/rev

h tebal geram sebelum terpotong mm

k_r _{sudut potong utama} 0

lt panjang pemesinan mm

n putaran rpm

r jari jari poros mm

r_є radius pojok mm

tc waktu pemotongan min

V kecepatan potong m/min

Vf kecepatan makan m/min

Z laju pembuangan geram cm3/min

γ sudut geram 0

(18)

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul Halaman

1 Dokumentasi Penelitian ... 110

2 Data Teknis Software TM 02 ... 112

3 Alamat dan Dimensi Masukannya ... 113

4 Parameter P dalam Program ... 114

5 Parameter D dalam Program ... 115

6 Pengembangan Perangkat Lunak Emcotronic TM 02 DC 5.10 ... 116

7 Petunjuk Pemrograman Gerak Cepat G00 ... 118

8 Petunjuk Pemrograman Interpolasi Garis Lurus G01 ... 119

9 Petunjuk Pemrograman Penguliran dengan Blok Tunggal G33 ... 120

10 Petunjuk Pemrograman Siklus Pembubutan Memanjang G84 ... 121

11 Petunjuk Pemrograman Siklus Pengaluran Memanjang G86 ... 122

12 Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Putaran ... 124

13 Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Asutan ... 125

14 Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Potong Terhadap Kecepatan Asutan dengan Diameter Benda Kerja yang Diketahui ... 126

15 Stuktur Program Kode G Pembuatan Benda Kerja ... 127

(19)

Abstrak

Kata kunci: Mesin bubut CNC ET 242, AutoCAD 2004, Mastercam X, Kode G, Poros vespa

(20)

Abstract

Keywords: ET 242 CNC Lathe, AutoCAD 2004, Mastercam X, G Code, Axle of vespa

(21)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Dewasa ini ilmu pengetahuan dan teknologi telah berkembang dengan pesat. Kemajuan ini juga merambah dunia industri manufaktur. Sebagai contoh dari kemajuan tersebut, mesin produksi atau mesin perkakas sudah banyak menggunakan teknologi tinggi seperti mesin bor dan mesin gergaji.

Kemajuan di bidang teknologi pengolahan data dan informasi yang sangat pesat salah satunya adalah komputer. Hal tersebut dapat dilihat dari penggunaan komputer ke dalam mesin-mesin perkakas seperti mesin freis, mesin bubut, mesin gerinda dan mesin lainnya. Hasil dari penggabungan teknologi komputer dan teknologi mekanik ini sering disebut dengan mesin CNC (Computer Numerical Control).

Salah satu contoh mesin CNC yang sekarang ini mudah ditemukan dan sering digunakan adalah mesin bubut CNC. Mesin bubut CNC adalah mesin bubut yang dikendalikan oleh sistem kontrol yang disebut dengan kontrol numerik terkomputerisai (CNC). Mesin bubut digunakan untuk memotong logam yang berbentuk silindris. Benda kerja yang biasa dibuat pada mesin bubut CNC adalah poros bertingkat biasa maupun yang memiliki alur atau ulir, misalnya poros roda depan vespa.

Adapun beberapa keuntungan penggunaan mesin perkakas CNC yaitu: produktivitas tinggi, ketelitian pengerjaan tinggi, kualitas produk yang seragam dan dapat digabung dengan perangkat lunak tambahan misalnya software CAD/CAM sehingga pemakaian mesin CNC akan lebih efektif, waktu produksi lebih singkat, kapasitas produksi lebih tinggi, biaya pembuatan produk lebih rendah.

Dalam hal ini, fungsi komputer pada sistem kontrol ditekankan pada perangkat lunak (software). Aplikasi perangkat lunak (software) sebagai bagian dari sistem kontrol pada mesin yang banyak digunakan saat ini adalah software dengan sistem CAD/CAM. Software ini memiliki dua bagian utama yaitu desain gambar CAD (Computer Aided Design) dan desain gambar CAM (Computer

(22)

Aided Manufacturing). Desain gambar CAD berisikan tentang gambar produk yang meliputi ukuran dan bentuk geometri sedangkan desain gambar CAM adalah berupa desain tentang proses pemakanan, toolpath, setup mesin dan hal-hal lainnya yang berkaitan dengan proses atau cara agar dihasilkan produk yang sesuai dengan yang digambar pada proses CAD.

Dengan digabungnya mesin CNC dengan CAD/CAM akan lebih efektif, karena dengan adanya mesin CAD/CAM, operator hanya perlu menggambar benda kerja kemudian hasilnya disimpan dalam komputer atau disket. Setelah gambar benda kerja dibuat, operator bisa melihat kembali gambar tersebut dan dapat mengeksekusinya dalam bentuk simulasi, sehingga bila ada kesalahan pada gambar dapat diketahui lebih dahulu sebelum dieksekusi ke mesin yang sebenarnya. Hal ini bertujuan untuk mencegah kesalahan dalam pembuatan produk. Selain itu program yang sudah dibuat (disimpan) dapat digunakan secara berulang-ulang (untuk produksi masal).

Salah satu software yang dapat digunakan atau dipadukan dengan mesin CNC adalah software Mastercam. Dengan menggunakan software ini seorang programmer tidak perlu membuat program perintah-perintah dalam pengoperasian mesin CNC dalam pembuatan benda kerja, akan tetapi programmer hanya perlu membuat gambar yang kemudian dimasukkan dalam software ini. Secara otomatis perintah-perintah pembuatan benda kerja langsung dibuat oleh software ini, sehingga sangat meringankan kerja dari programmer. Di dalam software Mastercam ini gambar yang sudah dibuat akan diubah dalam bentuk bahasa numerik (bahasa kode G) yang dapat dimengerti oleh mesin CNC, karena mesin CNC hanya bisa membaca bahasa numerik (kode huruf dan angka). Setelah bahasa kode G untuk benda kerja diperoleh, program tersebut kemudian akan ditransfer ke mesin bubut CNC.

Penggunaan software Mastercam X mempunyai banyak keuntungan antara lain:

1. Programmer dibutuhkan untuk menggambar benda kerja dan tidak perlu membuat program untuk benda kerja dalam bahasa kode G.

2. Mengurangi kesalahan dalam pemrograman karena sebelum diaplikasikan pada mesin CNC tertentu, perintah-perintah tersebut dapat disimulasikan

(23)

terlebih dahulu, sehingga jika terdapat kesalahan bisa diperiksa dan diperbaiki.

3. Hasil program kode G dari software ini dapat disimpan dalam disket atau media penyimpanan data lainnya, dan dapat langsung digunakan pada mesin perkakas CNC dengan melakukan penyesuaian (konversi) sesuai standar pemrograman mesin CNC yang akan digunakan.

4. Hasil simulasi pembuatan benda kerja dapat dilihat dalam tampilan tiga dimensi (3 D).

Berdasarkan uraian di atas, penulis bermaksud mengangkat masalah tersebut dalam bentuk skripsi dengan judul “Pembuatan Model Poros Roda Depan Vespa pada Mesin Bubut CNC EMCOTURN 242 Menggunakan Program Autocad 2004 dan Simulasi Mastercam X”.

Penelitian dan percobaan ini dilakukan pada Mesin Bubut CNC EMCOTURN 242 yang terdapat pada Laboratorium CNC Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. Software CAD/CAM yang digunakan adalah Autocad 2004 dan Mastercam X. Untuk selanjutnya dalam penelitian ini mesin bubut CNC EMCOTURN 242 disebut dengan mesin bubut CNC ET 242.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan penjelasan di atas, maka dapat dirumuskan masalah dalam penelitian ini yaitu:

1. Bagaimana cara menggambar benda kerja pada Autocad 2004?

2. Bagaimana cara mentransfer gambar benda kerja dari Autocad 2004 ke Mastercam X?

3. Bagaimana cara pembuatan toolpath dan simulasi benda kerja pada Mastercam X?

4. Bagaimana cara memperoleh program kode G pembuatan benda kerja pada Mastercam X?

5. Bagaimana cara membuat produk dengan Mesin Bubut CNC ET 242?

1.3 TUJUAN PENELITIAN Tujuan dari penelitian ini adalah:

(24)

1. Merencanakan proses pemesinan model Poros Roda Depan Vespa.

2. Memperoleh program kode G benda kerja yang telah diproses pada software Mastercam X.

3. Melakukan pemuatan program kode G yang dihasilkan oleh software Mastercam X ke mesin bubut CNC ET 242 dan melakukan penyesuaian jika terdapat inkompatibilitas kode G tersebut dengan cara melakukan konversi dan modifikasi.

4. Membuat produk yang telah dirancang tersebut di atas dengan menggunakan Mesin Bubut CNC ET 242.

1.4 MANFAAT PENELITIAN

Manfaat yang diperoleh dalam penelitian ini adalah :

1. Memberikan informasi dan pengetahuan dalam memahami prinsip kerja dan pengoperasian mesin bubut CNC secara umum.

2. Dapat menjadi sumber informasi dan pengetahuan tentang cara menyusun pemrogramanan mesin bubut CNC ET 242 dengan cara manual maupun dengan menggunakan software Mastercam X.

1.5 BATASAN MASALAH

Adapun batasan yang dipakai dalam penelitian ini antara lain: 1. Menggunakan software Autocad 2004 dan Mastercam X.

2. Menggunakan Mesin Bubut CNC EMCOTURN 242 yang terdapat di Laborotorium CNC Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. 3. Metode yang dipakai untuk pemrograman mesin bubut CNC ET 242

adalah pemrograman manual (online).

4. Desain detail gambar produk berupa gambar teknik yang dilampirkan pada penelitian ini.

1.6 METODOLOGI PENELITIAN

Dalam penelitian ini dapat dibagi dalam beberapa langkah yaitu, persiapan penelitian, desain penelitian dan analisis hasil pembuatan produk. Gambar 1.1 menunjukkan alur metode penelitian.

(25)

PERSIAPAN PENELITIAN

Software AutoCAD 2004 Gambar Benda Kerja

Software Mastercam X Aluminium (ϕ 38,1 x L 200)

Mesin Bubut CNC ET 242

PELAKSANAAN PENELITIAN

Gambar Benda Kerja pada Software AutoCAD 2004

Transfer file Gambar AutoCAD 2004 ke Software Mastercam X

Mengatur/setup Proses Pembubutan pada Software Mastercam X

Pengambilan Data (Program Kode G Benda Kerja)

YA kompatibel TIDAK

Konversi dan Modifikasi Pembuatan Benda Kerja pada

Mesin Bubut CNC ET 242 Pembuatan Benda Kerja pada Mesin Bubut CNC ET 242

ANALISIS HASIL PEMBUATAN PRODUK

KESIMPULAN

(26)

1.7 SISTEMATIKA PENULISAN

Penulisan penelitian ini, disusun sesuai dengan format dasar penulisan skripsi dengan beberapa penyesuaian yang diperlukan pada topik penelitian mengenai berikut uraian sistematika penulisan yang dilakukan:

BAB 1 PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan mengenai latar belakang penelitian, perumusan pokok masalah, tujuan yang akan dicapai, manfaat yang dapat diberikan, batasan permasalahan, metodologi yang digunakan dan sistematika penulisan dari skripsi ini.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menguraikan tentang teori-teori yang berkaitan dengan penelitian ini. Beberapa konsep keilmuan teknik mesin yang terkait antara lain proses pemesinan, mesin bubut CNC dan software CAD/CAM.

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

Bab ketiga membahas langkah-langkah sistematis yang ditempuh dalam mengerjakan penelitian ini. Hal ini dimaksudkan agar dalam pengerjaannya, penelitian ini terarah sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan. Langkah-langkah tersebut disajikan dalam suatu bagan beserta penjelasannya masing-masing.

BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Bab keempat laporan penelitian ini merupakan hasil dan pembahasan penelitian. Juga berisikan tentang aplikasi penggunaan software Mastercam X ketika mendesain gambar CAD/CAM benda kerja yang akan diproduksi menggunakan mesin Bubut CNC.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan pokok dari penelitian sesuai tujuan yang ingin dicapai, serta saran masukan untuk penelitian berikutnya mengenai topik terkait. Bab ini dilanjutkan dengan daftar pustaka dan lampiran data.

(27)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Operasi Pembubutan

Proses pemotongan logam banyak ditemukan pada industri manufaktur, proses ini mampu menghasilkan komponen yang memiliki bentuk rumit dengan tingkat akurasi yang tinggi. Prinsip pemotongan logam dapat diartikan sebagai sebuah proses dari sebuah alat potong yang bersentuhan dengan sebuah benda kerja untuk membuang permukaan benda kerja tersebut dalam bentuk geram. Untuk melakukan proses pemotongan harus diperhitungkan kekuatan material yang akan dipotong dengan kekuatan pahat yang akan digunakan. Pahat potong yang digunakan harus lebih keras dari material (benda kerja) juga harus disesuaikan dengan kecepatan potong pada proses tersebut. Untuk kecepatan potong yang lebih tinggi dibutuhkan pahat potong yang lebih kuat.

Salah satu contoh proses pemotongan logam adalah proses bubut. Proses ini terjadi dengan cara alat potong bergerak translasi terhadap benda kerja yang berputar bersama pencekam (chuck), sehingga terjadi pemotongan logam dan menghasilkan geram. Gambar 2.1 adalah skematis dari sebuah proses bubut dimana n adalah putaran poros utama, f adalah pemakanan, dan a adalah kedalaman potong. Pada proses bubut terdapat tiga parameter utama yang berpengaruh terhadap gaya potong, peningkatan panas, keausan, dan kondisi permukaan benda kerja yang dihasilkan. Ketiga parameter itu adalah kecepatan potong (V), pemakanan (f), dan kedalaman potong (a). Kecepatan potong adalah kecepatan keliling benda kerja dengan satuan meter per menit (m/min), pemakanan adalah perpindahan atau jarak tempuh pahat tiap satu putaran benda kerja dengan satuan milimeter per putaran (mm/rev), dimana arah pemakanan adalah sejajar poros spindel (aksial), kedalaman potong adalah tebal material terbuang pada arah radial dengan satuan milimeter (mm). Bagian-bagian serta tatanama (nomenclature) dari alat potong yang digunakan pada proses bubut dijelaskan pada Gambar 2.2. Menurut Kalpakjian & Schmid (2006), pahat kanan adalah pahat yang bergerak dari kanan ke kiri seperti pada gambar 2.1.

(28)

Gambar 2.1. Skematis proses pembubutan (Sumber: Kalpakjian & Schmid, 2006)

Gambar 2.2. Tatanama pahat kanan (Sumber: Kalpakjian & Schmid, 2006)

Menurut Rochim (1993), setiap proses pemesinan terdapat lima elemen dasar yang perlu dipahami, yaitu :

1. Kecepatan potong (cutting speed ) : V (m/min) 2. Kecepatan makan (feeding speed) : Vf (mm/min) 3. Kedalaman potong (depth of cut) : a (mm) 4. Waktu pemotongan (cutting time) : tc (min) 5. Laju pembuangan geram (material removal rate) : Z (cm3/min) Elemen dasar pada proses bubut dapat diketahui menggunakan rumus yang dapat diturunkan berdasarkan gambar 2.3 berikut ini.

(29)

Gambar 2.3. Proses bubut (Sumber: Rochim, 1993)

Benda Kerja ; do = diameter awal (mm) dm = diameter akhir (mm)

lt = panjang pemesinan (mm) Pahat ; k_r_{= sudut potong utama} ₍0₎

γo = sudut geram (0)

Mesin Bubut ; a = kedalaman potong (mm)

a = 2

d d_o − _m

(mm) 2.1

f = gerak makan (mm/rev) n = putaran poros utama (rpm)

Dengan diketahuinya besaran-besaran di atas sehingga kondisi pemotongan dapat diperoleh sebagai berikut :

1. Kecepatan potong V = 1000 π.d.n

(m/min) 2.2

dimana : d = diameter rata-rata

d =

2 d d_o+ _m

≈do (m/min) 2.3

Kecepatan potong maksimal yang diizinkan tergantung pada :

a. Bahan benda kerja, dimana makin tinggi kekuatan bahan, makin rendah kecepatan potong.

(30)

b. Bahan pahat, dimana semakin tinggi kekerasan pahat, semakin tinggi kecepatan potong.

c. Besar asutan, dimana semakin besar gerak makan, semakin rendah kecepatan potong.

d. Kedalaman potong, dimana semakin besar kedalaman potong, semakin rendah kecepatan potong.

2. Kecepatan pemakanan Vf = f . n (mm/min) 2.4

3. Waktu pemotongan tc =

f t

V l

(min) 2.5

4. Laju pembuangan geram Z = A . V (cm3/min) 2.6 A = f . a (mm2) 2.7

maka, Z = V . f . a (cm3/min) 2.8 dimana, A = penampang geram sebelum terpotong Sudut potong utama (principal cutting edge angle/k_r_{) adalah sudut antara}

mata potong utama dengan laju pemakanan (Vf), besarnya sudut tersebut ditentukan oleh geometri pahat dan cara pemasangan pahat pada mesin bubut. Untuk nilai pemakanan (f) dan kedalaman potong (a) yang tetap maka sudut ini akan mempengaruhi lebar pemotongan (b) dan tebal geram sebelum terpotong (h) sebagai berikut :

Lebar pemotongan b =

sin a

κ (mm) 2.9 Tebal geram sebelum terpotong h =

sin f

κ (mm) 2.10 Dengan demikian penampang geram sebelum terpotong adalah :

A = f . a = b . h (mm) 2.11

2.2 Mesin Bubut CNC ET 242 2.2.1 Pengertian Mesin CNC

Mesin CNC (Computer Numerically Controlled) secara singkat dapat diartikan suatu mesin yang dikontrol oleh komputer dengan menggunakan bahasa numerik (perintah gerakan dan berhenti dengan menggunakan kode angka dan huruf) (Lilih, 2001). Misalnya jika diberikan perintah M04, maka spindel

(31)

mesin akan berputar berlawanan terhadap arah jarum jam, sedang jika diberikan perintah M03 maka spindel mesin akan berputar searah jarum jam.

Dengan adanya mesin CNC pekerjaan operator dapat dikurangi dan digantikan dengan perintah yang telah dimasukkan dalam mesin sehingga selama mesin sedang beroperasi, operator hanya mengawasi jalannya proses pemesinan benda kerja, tentunya hal ini mempermudah serta mempercepat pengerjaan suatu produk. Mesin CNC memiliki banyak keuntungan dibandingkan dengan mesin perkakas konvesional sejenis. Keuntungan mesin CNC antara lain: produktivitas tinggi, ketelitian pengerjaan tinggi, waktu produksi lebih cepat, biaya pembuatan lebih murah, kapasitas produksi lebih besar, dapat digabung dengan mesin lain, dalam hal ini adalah mesin CAD/CAM dengan perangkat tambahan sehingga pemakaian mesin CNC akan lebih efektif, dan masih banyak lagi keuntungan mesin CNC yang lain. (Wirawan S, 2003).

Salah satu kelemahan dalam penggunaan fasilitas berteknologi tinggi seperti mesin CNC terutama pada harganya yang relatif mahal dan membutuhkan operator mesin yang memiliki pengetahuan yang cukup untuk dapat mengoperasikan mesin CNC. Selain itu mesin bubut CNC juga membutuhkan perawatan yang khusus. Penggunaan mesin CNC memiliki keunggulan yaitu ekonomis untuk pembuatan produk massal.

Secara umum mesin bubut CNC dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu mesin bubut CNC Training Unit (TU) dan Mesin bubut Production Unit (PU). Kedua jenis mesin tersebut pada prinsip kerjanya sama hanya dalam penerapan dan penggunaannya yang berbeda. Mesin bubut CNC Training Unit digunakan untuk latihan pembubutan dasar, mengerjakan pekerjaan ringan dan ukuran benda kerja yang relatif kecil. Mesin bubut CNC Production Unit digunakan untuk membuat produk, sehingga mesin ini dilengkapi dengan aksesoris atau perlengkapan yang lebih kompleks dan mahal, seperti sistem cairan pendingin otomatis, sistem chuck otomatis, konveyor pembuangan tatal (chip) dan lain-lain. Salah satu contoh mesin bubut PU adalah mesin bubut CNC ET 242.

(32)

Gambar 2.4 Mesin bubut CNC ET 242

2.2.2 Prinsip Kerja Mesin Bubut CNC ET 242

Mesin bubut CNC ET 242 adalah mesin bubut yang dikontrol oleh komputer, sehingga semua gerakan akan berjalan secara otomatis sesuai dengan perintah program yang diberikan, sehingga dengan program yang sama mesin CNC dapat diperintahkan untuk mengulangi proses pelaksanaan program secara terus-menerus (kontinyu).

Mesin bubut CNC ET 242 ini menggunakan sistem persumbuan dengan dasar sistem koordinat Carthesius (searah jarum jam). Sistem persumbuan tersebut seperti terlihat pada gambar dibawah

Gambar 2.5 Sumbu-sumbu mesin bubut CNC ET 242

Prinsip kerja mesin bubut CNC ET 242 adalah benda kerja berputar sedangkan tool bergerak kearah horizontal maupun vertikal. Untuk arah gerakan persumbuan tersebut diberi lambang persumbuan sebagai berikut:

(33)

1. Sumbu X bergerak ke arah vertikal (melintang) terhadap garis sumbu spindel mesin.

2. Sumbu Z bergerak ke arah horizontal (memanjang) terhadap garis sumbu spindel mesin.

2.2.3 Bagian-bagian Utama Mesin Bubut CNC ET 242 2.2.3.1 Sistem Pengendali

Sistem pengendali merupakan bagian dari mesin CNC berupa panel yang terdiri dari tombol-tombol dan dilengkapi dengan monitor. Selain itu sistem

pengendali juga dilengkapi dengan perlengkapan tambahan. Sistem pengendali

merupakan layanan langsung untuk berhubungan dengan operator. Bagan panel

pengendali terlihat seperti gambar di bawah ini.

Gambar 2.6 Bagan panel pengendali mesin bubut CNC ET 242 (Sumber: Emco, 1990)

Keterangan gambar: 1. Monitor 2. Dek kaset

(34)

3. Tombol mode 4. Tombol address 5. Tombol angka 6. Tombol fungsi 7. Tombol softkey 8. Tombol jalan manual

9. Tombol kecepatan poros utama 10. Tombol perlengkapan

11. Tombol reset

12. Tombol mulai siklus 13. Tombol feedhold

14. Tombol kecepatan pengasutan 15. Tombol darurat

Fungsi dari setiap bagian dari pengendali diatas adalah sebagai berikut:

1. Monitor atau layar berfungsi untuk menampilkan informasi tentang

mode utama, submode, sajian dalam mm atau inci, nomor program, status antar aparat, alarm, sajian tombol-tombol pengendali yang aktif, pengaturan sumbu utama, dan penunjukkan kunci-kunci yang tidak terlihat dibalik layar (softkey).

2. Dek kaset berfungsi sebagai tempat pemasangan kaset pada mesin untuk

pembacaan dan penyimpanan program ke kaset atau floppy disk.

3. Tombol mode berfungsi untuk mengatur mode utama mesin, terdiri dari

empat tombol yaitu mode eksekusi, edit, manual dan otomatis.

4. Tombol address berfungsi untuk mengetik perintah address, terdiri dari tombol N, G, M, X, Z, U, W, V, F, S, T dan masing-masing dilengkapi fungsi kedua yaitu O, PSO, P, I, K, R, /, D, L dan TO.

5. Tombol angka berfungsi untuk memasukkan data berupa angka, terdiri dari tombol 0 sampai dengan 9, titik (.) dan +/-.

6. Tombol fungsi berfungsi untuk mengatur fungsi-fungsi tertentu, terdiri dari tombol STORE NEXT, PREV, MAN JOG, tombol pengatur kecepatan poros utama dan pengatur feed.

(35)

7. Tombol softkey berfungsi untuk memilih kunci-kunci yang tidak terlihat dibalik layar dan tergantung pada mode yang sedang aktif.

8. Tombol jalan manual berfungsi untuk menggerakkan eretan secara manual. 9. Tombol kecepatan poros utama berfungsi untuk mengatur kecepatan poros

utama.

10. Tombol perlengkapan berfungsi untuk mengaktifkan peralatan perlengkapan antara lain tombol pelumas dan penggerak bantu.

11. Tombol reset berfungsi untuk membersihkan tampilan layar dan menghentikan jalannya program.

12. Tombol mulai siklus berfungsi untuk memulai program.

13. Tombol feedhold berfungsi untuk menghentikan sementara gerakan feed. 14. Tombol kecepatan pengasutan berfungsi untuk mengatur kecepatan

pengasutan.

15. Tombol darurat berfungsi untuk menghentikan jalannya mesin (program) dalam keadaan darurat.

2.2.3.2 Bagian Mekanik 1. Motor utama

Motor utama adalah motor penggerak spindel untuk memutar benda kerja yang dicekam pada chuck. Motor yang digunakan adalah jenis motor arus bolak-balik (AC) dengan kecepatan yang bervariasi. Jenjang putaran motor adalah 1500 – 7000 rpm dan daya masukan 10 kW.

2. Eretan

Eretan (support) adalah bagian mesin bubut yang berfungsi sebagai penghantar pahat sepanjang alas mesin (bed). Eretan adalah gerak persumbuan jalannya mesin. Untuk mesin bubut CNC ET 242 mempunyai dua fungsi gerakan yaitu gerakan vertikal (sumbu X) dan horisontal (sumbu Z).

3. Motor penggerak eretan

Motor penggerak eretan berfungsi menggerakkan eretan secara vertikal maupun horizontal, masing-masing eretan mempunyai motor penggerak sendiri, yaitu penggerak sumbu X dan penggerak sumbu Z.

(36)

4. Stasiun Piranti

Stasiun piranti (turret) pada mesin bubut digunakan untuk menjepit pemegang alat potong (tool holder). Stasiun piranti terdiri dari 8 stasiun (tempat pemasangan tool holder) yang dapat diindeksikan baik secara manual maupun secara otomatis, dimana salah satunya merupakan tempat pemasangan setting gauge. Untuk proses pengerjaan dengan mesin bubut CNC dapat menggunakan lebih dari satu alat potong, karena 99 nomor data alat potong dapat tersimpan dalam memori mesin.

5. Pemegang alat potong

Pemegang alat potong (tool holder) yang digunakan pada mesin bubut adalah jenis penjepit manual. Fungsi penjepit digunakan untuk menjepit pahat agar dapat melakukan penyayatan benda kerja. Bentuk penjepit ini sesuai dengan bentuk rumah alat potong dan bentuk pahat yang digunakan. 6. Pahat (piranti potong)

Pahat merupakan piranti yang langsung bersentuhan dengan material benda kerja yang berputar sehingga terjadi proses pemotongan. Pahat sisipan yang dapat dipasang dan dilepas dari toolholder sering disebut juga dengan insert. Insert biasa dipakai pada mesin bubut CNC. Terdapat empat jenis pahat yang paling umum digunkan untuk pembubutan biasa yaitu pahat roughing, finishing (copying), parting-off (grooving) dan threading. Huruf R pada tool data berarti radius ujung pahat dalam satuan milimeter, sedangkan huruf L berarti posisi pahat.

Gambar 2.7 Pahat roughing, finishing, grooving dan threading yang digunakan pada mesin bubut CNC ET 242.

(37)

2.2.4 Pengoperasian Mesin Bubut CNC ET 242

Pada mesin bubut CNC ET 242 terdapat 4 mode operasi yaitu mode otomatis, edit, eksekusi, dan manual, dimana masing masing mode diaktifkan dengan tombol AUTOMATIC, EDIT, EXC dan MAN. Mode edit berfungsi untuk melakukan pemuatan atau penulisan program secara langsung (on line) maupun dari kaset. Pada mode edit juga memungkinkan untuk mengedit program yang telah tersimpan. Pada mode manual, mesin dapat dioperasikan secara manual contohnya menggerakkan eretan, memutar poros spindel, mengindeksikan turret dan sebagainya. Hal ini dimungkinkan dengan cara menekan tombol yang sesuai dengan gerakan yang diinginkan. Pada mode eksekusi dan otomatis, mesin dapat dioperasikan dengan cara menjalankan program yang telah tersimpan dalam memori mesin dengan terlebih dahulu membuka program tersebut pada mode edit.

Mesin Bubut CNC ET 242 hanya dapat dioperasikan melalui panel pengendali. Panel pengendali adalah panel yang terdiri dari tombol-tombol yang berfungsi untuk mengendalikan operasi mesin. Panel pengendali terdiri dari beberapa kelompok tombol antara lain:

1. Tombol alamat (address) 2. Tombol mode

3. Tombol softkey 4. Tombol fungsi, dan 5. Tombol pengendali. a. Tombol alamat

Tombol alamat terdiri dari beberapa tombol beserta fungsinya seperti di bawah ini:

Tabel 2.1 Tombol alamat dan fungsinya.

Tombol Arti Fungsi

Alamat N Untuk nomor blok

Alamat O Untuk nomor program

Alamat G Fungsi G

(38)

Alamat M Fungsi M

Alamat P Parameter dalam siklus

Alamat X, Z Data jalan dalam absolut

Alamat I, K Parameter titik pusat lingkaran

Alamat U, W Data jalan dalam inkremental

Alamat R Parameter R

Garis miring Tanda untuk blok lompat

Alamat F Asutan dan kisar ulir

Alamat D Parameter siklus

Alamat S Putaran spindel

Alamat L Adres lompat

Memanggil program tersimpan Alamat T Alat potong

Data alat potong Masukan data alat potong

Sumber: Emco, 1990. b. Tombol mode

Tombol mode berfungsi sebagai tombol untuk memilih mode yang akan diaktifkan. Tombol mode terdiri atas beberapa tombol yaitu:

Tabel 2.2 Tombol mode dan fungsinya. Tombol Mode Fungsi

Manual Pelayanan manual

Edit Masukkan program dengan program relevan, masukan data untuk penggeseran dan alat potong, mode antar aparat, monitor pemakai.

(39)

Eksekusi - Pemrosesan buffer penyimpan blok.

- Pemanggilan alat potong dan penggeseran posisi sedemikian, sehingga harganya tersajikan pada mode manual.

- Mode JOG dengan suatu inkremen yang diinginkan.

Otomatis - Program tersimpan dapat dimulai dari blok manapun.

- Program tersimpan dijalankan dalam mode blok tunggal, mode blok lompat, mode penjajagan atau uji jalan tanpa gerakan sumbu sumbu.

Sumber: Emco, 1990. c. Tombol softkey

Tombol softkey berfungsi untuk memilih sub menu dari masing-masing mode dan tertera pada bagian bawah layar monitor.

i. Softkey pada mode manual antara lain grafik hidup, status, mode sajian, referensi dan ganti alat potong.

ii. Softkey pada mode eksekusi antara lain grafik hidup, status dan mode sajian.

iii. Softkey pada mode edit antara lain port kaset, port RS 232 dan port parallel.

iv. Softkey pada mode otomatis antara lain grafik hidup, ststus, mode sajian, penjajagan, tunggal dan lompat.

d. Tombol fungsi

Tombol fungsi berguna sebagai tombol yang berhubungan dengan penulisan program maupun perintah pada mesin.

Tabel 2.3 Tombol fungsi dan fungsinya. Tombol Mode Fungsi

Edit Eksekusi Manual

Dalam bidang CNC, ENTER berarti: - Menyimpan ke memori

(40)

Otomatis - Pemanggilan T atau Pencatat PSO, N, O, INT, pengambil alihan langsung data alat potong Edit

Eksekusi

Kata harus dikukuhkan dengan ENTER bila dimasukkan. Jika memasukkan kata misal G01, G01 muncul pada layar tapi tidak tersimpan sampai ENTER ditekan.

Manual Masukan harga F, S harus dikukuhkan dengan ENTER.

Edit Eksekusi

Melompat maju secara blok

Edit Eksekusi

Melompat kembali ke blok awal (tombol ENTER ditekan bersamaan dengan tombol SHIFT)

Edit Pemanggilan alat potong atau pencatat penggeseran posisi

Edit Eksekusi Manual Otomatis

SHIFT disini berarti mengalihkan. Bila tombol tersebut ditekan, LED tombol SHIFT menyala. LED nya akan padam, bila tombol ditekan kembali.

Edit Eksekusi Otomatis

Memilih alamat sebelah atas pada tombol alamat

Edit Eksekusi

Bila kursor berada pada kata, menekan tombol SHIFT dan ENTER bersamaan berarti kembali ke awal blok

Manual Spindel berputar berlawanan arah jarum jam bila menekan tombol SHIFT dan ON bersamaan Edit

Eksekusi

C.E. = Clear Entry – berarti menghapus masukan.

Edit Eksekusi

Menghapus masukan terakhir (angka)

Edit Eksekusi

(41)

Manual Otomatis Edit Eksekusi

C. BL. = Clear Block – berarti menghapus blok.

Edit Penghapusan blok dalam memori program dan buffer penyimpan blok.

Eksekusi Penghapusan blok dalam buffer penyimpan blok Edit

Eksekusi Manual

C. W. = Clear Word – berarti menghapus kata. Kata harus dipilih.

Edit C. PR. = Clear Program – berarti menghapus program. Nomor program harus dipilih. Layar harus menyajikan "found/ ditemukan".

Edit Eksekusi Otomatis

Membuka halaman dari program terpanggil (secara blok).

Edit Penyimpanan blok dari buffer penyimpan blok ke dalam memori utama. Blok diakhiri dengan STORE NEXT. Pada saat yang sama terjadi lompatan ke blok berikutnya.

Catatan:

STORE NEXT harus ditekan meskipun setelah meralat dalam satu blok. Jika tidak harga ralatan tidak terambil alih ke dalam memori utama.

Edit Eksekusi Otomatis

Pengerjaan balik secara blok dalam program.

Sumber: Emco, 1990. e. Tombol pengendali

Tombol pengendali adalah tombol yang digunakan untuk mengendalikan mesin.

(42)

Tabel 2.4 Tombol pengendali dan fungsinya. Tombol Arti dan Fungsi

Tingkat putaran spindel Mengatur putaran spindel Tingkat asutan

Mengatur kecepatan asutan aktif sebesar 0% - 120% (kecuali pada penguliran)

Tombol gerak manual (Manual Jog)

Untuk mengerakkan eretan secara manual, tombol MAN JOG (manual jog) harus ditekan bersamaan dengan tombol arah.

Tombol spindel ON Menghidupkan spindel Tombol spindel OFF Mematikan spindel Tombol satu benda kerja

Mengaktifkan mode satu benda kerja Tombol pelumasan pusat

Menghidupkan dan mematikan pompa pelumasan Tombol penggerak bantu ON

Menghidupkan penggerak bantu (eretan) Tombol penggerak bantu OFF

Mematikan penggerak bantu (eretan) Tombol revolver pahat

Mengindeksikan revolver pahat, tombol revolver pahat harus ditekan bersamaan tombol MAN JOG

Tombol pendingin

Menghidupkan dan mematikan aliran air pendingin (coolant)

(43)

Tombol alat pencekam

Membuka dan menutup alat pencekam (chuck) Tombol kepala lepas (tail stock)

Menggerakkan sumbu kepala lepas Sumber: Emco, 1990.

2.2.5 Sistem Pemrograman Mesin Bubut CNC ET 242

Mesin CNC adalah mesin yang dikendalikan oleh perintah berupa kode numerik dimana kumpulan kode ini akan membentuk sebuah program NC. Suatu program NC berisi semua perintah dan informasi yang diperlukan untuk pengerjaan benda kerja (Emco, 1990). Maka, faktor yang penting pada pekerjaan mesin-mesin CNC adalah memrogram. Memrogram CNC adalah bagian persiapan pekerjaan dan meliputi pengetahuan mengenai bahasa mesin itu sendiri. Menurut Hollebrandse (1993), memrogram adalah menetapkan dalam kode dari posisi-posisi perkakas itu terhadap benda kerjanya, dimana diperhitungkan dengan aspek-aspek teknologi dari hasil pekerjaan dan kemungkinan-kemungkinannya dari mesin, perkakas dan benda kerja. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menulis sebuah program CNC, antara lain:

1. Petunjuk-petunjuk benda kerja yang bersangkutan. 2. Metode-metode pengerjaan.

Seorang programmer harus mempunyai pengetahuan yang mendasar dan pengertian yang berhubungan dengan :

1. Gambar kerja. 2. Urutan pengerjaan.

3. Aspek teknologi pada metode produksi yang digunakan. 4. Teknik pemasangan/pemuatan benda kerja dan piranti.

Program itu dibangun dari perintah-perintah yang ditulis dalam kode ISO ataupun DIN, yang dapat dikerjakan dengan mengendalikannya. Sebuah program dibagi lagi dalam aturan-aturan, tiap aturan mulai dengan sebuah nomor aturan. Beberapa cara pengendalian menempatkan kata-kata dalam urutan tertentu. Cara pengendalian mesin CNC itu sebenarnya merupakan proses menyusun informasi, yang terdiri dari huruf-huruf dan angka-angka (kode alfanumerik), dalam

(44)

fungsi-fungsi mesin dan gerakan-gerakan. Dengan demikian, persyaratan agar hasil produksi sesuai keinginan perancang adalah bahwa cara-cara pengendalian itu telah berisi informasi dan cara yang benar.

Di dalam informasi dikenal dari sejumlah paket petunjuk, garis-garis arah dan untuk pembuatannya memerlukan syarat pengetahuan di bidang konstruksi dan pengetahuan yang lengkap atas mesin yang akan digunakan. Informasi tersebut dapat dibedakan menjadi:

1. Informasi geometri. 2. Informasi teknologi.

Informasi geometri adalah informasi yang berhubungan dengan bentuk dan ukuran dari bahan kasar (stock) dan bentuk akhir dan ukuran produk. Informasi geometri merupakan bagian program CNC yang berisi koordinat-koordinat lintasan atau titik posisi sumbu. Ada tiga jenis koordinat yang terdapat pada informasi geometri antara lain:

1. Point entry (positioning) adalah posisi (koordinat) peletakan awal tool sebelum penyayatan.

2. Toolpath adalah titik – titik koordinat yang dilintasi oleh tool.

3. Point exit (lift off) adalah posisi (koordinat) pembebasan tool setelah penyayatan.

Informasi teknologi berisi antara lain tentang kecepatan pemakanan atau asutan (feeding) dan kecepatan putaran spindel, dimana harus memperhitungkan beberapa hal antara lain:

1. Material benda kerja

2. Piranti-piranti yang digunakan

3. Kondisi pembubutan (kecepatan potong, asutan dan kedalaman potong) 4. Metode pemasangan piranti/pemuatan benda kerja

5. Pengerjaan dan urutannya satu sama lain

6. Toleransi ukuran dan bentuk, kualitas permukaan, piranti-piranti dan petunjuk-petunjuk pembubutan.

(45)

2.2.5.1Struktur Program Emcotronic TM 02

Menurut Widarto (2008), suatu program NC, dilihat dari segi struktur isinya terdiri dari tiga bagian utama, yaitu bagian pembuka, bagian isi, dan bagian penutup. Bagian pembuka selalu terletak pada bagian awal program, bagian isi terletak pada bagian tengah, dan bagian penutup terletak pada bagian akhir program

Bagian pembuka (header) adalah bagian awal program yang berisi perintah-perintah pengoperasian awal suatu mesin perkakas, sebelum langkah pemesinan utama (pemotongan) dimulai. Perintah-perintah yang termasuk dalam bagian pembuka sebagai berikut:

1. Perintah untuk memindahkan titik nol mesin ke posisi tertentu agar berimpit dengan titik nol benda kerja. Perintah ini disebut pemindahan titik nol mesin (Position Shift Offset atau disingkat PSO).

2. Perintah pemilihan sistem pemrograman, apakah dikehendaki mesin bekerja dengan sistem absolut atau inkremental.

3. Perintah menentukan jumlah putaran spindel mesin dan arah putarannya. 4. Perintah menentukan besarnya kecepatan pemakanan (feeding).

5. Perintah memilih jenis alat potong dan tool offset. 6. Perintah mengalirkan air pendingin.

Bagian isi suatu program NC adalah bagian inti dari pekerjaan pemesinan. Perintah-perintah pada bagian isi meliputi perintah gerak relatif alat potong terhadap benda kerja menuju titik-titik koordinat yang telah ditentukan guna melakukan proses pemotongan. Proses-proses ini dapat berupa gerak interpolasi lurus, interpolasi radius, gerakan pemosisian, membuat lubang (drilling), proses penguliran (threading), pembuatan alur (grooving), dan sebagainya tergantung dari bentuk geometri produk yang akan dihasilkan.

Bagian penutup program (footer) berisi perintah-perintah untuk mengakhiri suatu proses pemesinan. Inti perintahnya adalah memberi instruksi kepada mesin untuk berhenti dan melepas benda kerja yang telah selesai dikerjakan dan memasang benda kerja baru untuk proses pembuatan produk sejenis berikutnya. Perintah pada bagian penutup adalah perintah kebalikan atau

(46)

berfungsi membatalkan perintah yang diberikan pada bagian pembuka dan biasanya meliputi:

1. Perintah menghentikan aliran cairan pendingin 2. Perintah menghentikan putaran spindel mesin 3. Perintah pembatalan PSO

4. Perintah pembatalan kompensasi pahat, dan 5. Perintah menutup program (end-program).

Bahasa pemrograman mesin yang mendasar adalah kode ISO. Akan tetapi tidak semua pabrik memakai standar ISO ataupun DIN. Sebuah program dalam kode ISO dibangun dari kolom-kolom dan aturan-aturan. Jumlah kolom ditentukan oleh sejumlah fungsi. Sebuah program terdiri dari huruf-huruf, angka-angka dan karakter-karakter secara berurutan.

Menurut Smid (2003), terdapat beberapa istilah dasar pada pemrograman pada mesin bubut CNC antara lain karakter, kata, blok dan program. Pada mesin bubut CNC ET 242 istilah-istilah tersebut disertai ketentuan yang harus diikuti dalam memrogram mesin bersangkutan.

1. Karakter

Tiap unsur informasi, dalam hal ini dapat huruf, angka, titik, tanda plus atau minus atau karakter khusus.

2. Aturan (block) :

Suatu aturan terdiri dari kumpulan kata-kata dan berisi semua informasi untuk melaksanakan sebuah pengerjaan. Sebuah aturan atau kaidah disebut juga blok. Dalam petunjuk pemrograman mesin, dicantumkan pula berbagai fungsi yang dapat diprogram dalam satu aturan. Sebuah sistem yang bekerja dengan alamat-alamat, memberikan urutan petunjuk untuk dipertukarkan dalam sebuah aturan, karena alamat-alamat itu mengirim beberapa petunjuk-petunjuk ke daftar-daftar yang sesuai. Agar jelas dan sejauh mungkin mengurangi kesalahan-kesalahan yang sekiranya ada, maka disarankan dibuat dengan urutan yang tetap.

Panjang blok maksimal dapat bervariasi antara 3 dan 4 baris tergantung pada kata-kata yang diprogram. Bila panjang blok maksimal terlampaui, muncul alarm 650. Untuk mencapai struktur program yang

(47)

jelas, dianjurkan menyusunnya yang logis. Suatu blok biasanya terdiri atas beberapa kata.

3. Alamat (address)

Sebuah alamat (address) adalah suatu huruf yang berhubungan dengan arti yang tertentu. Sebuah huruf dalam kata itu disebut alamat (kebanyakan dari merupakan huruf permulaan dari sebuah kata dalam bahasa Inggris). Dengan cara pengalamatan, maka cara pengendalian dibedakan dalam berbagai perintah-perintah. Sejumlah kata-kata bersama membentuk suatu cara pengendalian instruksi yang dapat dilaksanakan. Dalam sebuah aturan program dapat terjadi informasi sebagai berikut:

Gambar 2.8 Struktur program pada sebuah blok (Sumber: Hollebrandse, 1993)

4. Kata (word):

Suatu kata terdiri dari sebuah huruf dan beberapa angka (alamat dan sebuah bilangan). Kata terdiri atas satu huruf (address) dan kombinasi angka. Setiap alamat (address) mempunyai arti tertentu, menurut harga gabungan numeris yang sesuai. Address-address dan artinya, diuraikan dalam petunjuk pemrograman mesin yang bersangkutan.

2.2.5.2Uraian Tentang Alamat (Address) 1. Alamat N

Nomor aturan dipakai untuk menetapkan aturan-aturan. Pekerjaan diselesaikan menurut aturan yang diprogramkan, jadi tidak dalam urutan angka, tetapi dalam urutan seperti yang dituliskan. Nomor aturan menjadi

(48)

penting dalam pengerjaannya mengingat program-program di bawahnya atau untuk menginformasikan aturan-aturan yang harus diulangi.

2. Alamat X, Z, U, W, I dan K

Titik tujuan dalam sistem koordinat absolut ditetapkan dengan X dan Z. Sistem koordinat aslinya adalah M (titik nol mesin) atau titik W (titik nol benda kerja) yang dapat ditentukan dengan PSO. Ukuran X diberikan sebagai diameter (penetapan pabrik). Dengan parameter L0, bit 0 pada monitor pemakai juga dapat menetapkan pemrograman X sebagai radius. Data jalannya dalam inkremental diberikan dengan U dan W, sedangkan I dan K adalah parameter interpolasi untuk pemrograman busur lingkaran. 3. Alamat G

Alamat G merupakan fungsi persiapan yang bertujuan agar mesin mempersiapkan diri untuk melaksanakan perintah-perintah tertentu. Di sini kita bedakan menjadi Fungsi-fungsi persiapan gerakan, misalnya G00, G01, G02 dan G03; dan fungsi-fungsi persiapan setelan pendahulu, misalnya G90, G91, dan G56.

Sebuah fungsi persiapan gerakan bersamaan dari petunjuk-petunjuk dimensi dan menimbulkan perpindahan-perpindahan eretan.

Sebuah fungsi persiapan penyetelan pendahulu adalah sangat penting dalam hal pengendalian pengerjaan.

Tabel 2.5 Struktur dan status mula fungsi G pengendali ET 242 Grup 0 * * * * * * G00 G01 G02 G03 G04 G33 G84 G85 G86 G87 G88 Gerakan cepat Interpolasi lurus

Interpolasi melingkar searah jarum jam

Interpolasi melingkar berlawanan arah jarum jam Waktu tinggal diam

Pemotongan ulir dalam blok tunggal

Siklus pembubutan memanjang dan melintang Siklus penguliran

Siklus pengaluran

Siklus pemboran dengan pemutusan tatal Siklus pemboran dengan penarikan kembali

(49)

Grup 1 **

G96 G97

Kecepatan potong konstan Kecepatan putaran konstan Grup 2

** G94 G95

Data asutan dalam mm/min atau 1/100 inci/min Data asutan dalam μm/rev. atau 1/10.000 inci/rev. Grup 3 ** G53

G54 G55

Membatalkan titik nol benda kerja 1 dan 2 Memanggil titik nol benda kerja 1

Memanggil titik nol benda kerja 2 Grup 4 * G92 1. Pembatasan kecepatan

2. Penggantian koordinat titik nol benda kerja PSO 5 Grup 5 ** G56

G57 G58 G59

Membatalkan titik nol benda kerja 3, 4 dan 5 Memanggil titik nol benda kerja 3

Memanggil titik nol benda kerja 4 Memanggil titik nol benda kerja 5 Grup 6 *

* *

G25 G26 G27

Memanggil sub program Memanggil program poligon Lompat tanpa syarat

Grup 7 □ □ **

G70 G71

Data pengukuran dalam inci Data pengukuran dalam mm Grup 8 ** G40

G41 G42

Netralisasi koreksi tool Koreksi tool ke arah kiri Koreksi tool ke arah kanan Sumber: Emco, 1990.

Keterangan:

* Efektif secara blok ** Status Mula

□ Status mula dapat ditentukan dalam mode monitor pemakai (MON) 4. Alamat M

Alamat M (Miscellaneous) merupakan fungsi pembantu yang memberi informasi tentang arah putaran, pendingin, proses gerak dan memasukkan atau mencabut saklar fungsi-fungsi mesin tertentu. Dengan alamat M, fungsi pemindah atau fungsi lain dapat dipanggil.

(50)

Tabel 2.6 Struktur dan status mula fungsi M pengendali ET 242

Grup 0 M03 M04 M05 M19

Putaran sumbu utama searah jarum jam

Putaran sumbu utama berlawanan arah jarum jam Sumbu utama berhenti

Sumbu utama berhenti tepat Grup 1

M38 M39

Berhenti tepat, aktif Berhenti tepat, batal Grup 2 *

* * M00 M17 M30 Berhenti terprogram Sub program berakhir

Program berakhir dan kembali keawal program Grup 3

M08 M09

Pendingin hidup Pendingin mati Grup 5 M25

M26

Alat pencekam membuka Alat pencekam menutup Grup 6 M20

M21

Sumbu kepala lepas mundur Sumbu kepala lepas maju Grup 7 M23

M24

Penangkap benda kerja mundur Penangkap benda kerja maju Grup 8 □

□

M50 M51

Pembatalan logik arah revolver pahat Pemilihan logik arah revolver pahat Grup 9 **□

□

M52 M53

Pembatalan pintu pelindung tatal otomatis Pengaktifan pintu pelindung tatal otomatis Sumber: Emco, 1990.

Catatan:

* Efektif secara blok ** Status mula

□ Status mula dapat ditentukan dalam mode monitor pemakai (MON) 5. Alamat S

Besar putaran atau kecepatan potong (V) diprogram dengan alamat S (speed). Pada mesin mesin bubut mempunyai beberapa kemungkinan, tergantung dari kode G yang diaktifkan. Beberapa ketentuan pada alamat S anatara lain:

(51)

a) S dalam hubungannya dengan G96.

Kecepatan potong diprogram dalam mm/menit atau inchi/menit. Kode G96 itu dengan alamat S100 artinya kecepatan potong konstan 100 m/menit.

b) S dalam hubungannya dengan G97.

Kecepatan putaran sumbu utama diprogram dalam putaran/menit. Kode G97 yang diikuti oleh alamat S1000 itu artinya jumlah putaran konstan 1000 putaran/menit.

c) S dalam blok dengan G92

Di program batas kecepatan sumbu utama tertinggi. Kode G92 yang diikuti oleh alamat S3000 artinya jumlah putaran tertinggi 3000 putaran/menit.

d) S dalam blok dengan M19.

Di program posisi berhenti dari sumbu utama. 6. Alamat F

Kecepatan asutan (Vf) itu diprogram dengan alamat F (feed). Pada mesin bubut, kecepatan tersebut dinyatakan dalam μm/putaran. Penunjukkan F100 dalam sebuah program bubut berarti 100 μm/putaran dan sama dengan 0,1 mm/putaran. Menjalankan dalam mm/menit atau mm/putaran tergantung pada kode G yang aktif, dimana berlaku ketentuan:

a) F dalam hubungannya dengan G94.

Dengan alamat F, asutan diprogram sebagai kecepatan asutan dalam mm/menit (inchi/menit).

b) F dalam hubungannya dengan G95.

Asutan ditetapkan dalam μm/putaran atau inchi/putaran.

c) F dalam hubungannya G33 dan G85.

Dengan F diprogram kisar ulir dalam mm dan inchi. Saat sakelar mesin bubut diaktifkan maka G95 otomatis akan dipanggil. Selama program bekerja, untuk hampir semua mesin CNC kecepatan asutannya masih mungkin untuk diatur dengan tombol tingkat asutan (feedrate).

(52)

7. Alamat R, P dan D

Pada R dituliskan radius ujung pahat. Jenis pelaksanaan khusus dalam siklus diprogram dengan parameter P dan D.

8. Alamat O

Alamat O ditetapkan untuk nomor-nomor program NC. Nomor program ini dipakai sebagai tanda pengenal, misal dari program yang tersimpan pada kaset dan sebagai tanda awal program.

9. Alamat T

Alamat T (tool) dilengkapi dengan sebuah bilangan untuk memberikan informasi stasiun piranti yang harus diaktifkan. Pada beberapa cara pengendalian, nomor piranti diikuti langsung oleh nomor koreksi tool (tool offset). Dengan kata T, alat potong (posisi revolver pahat) dan data pahat dipanggil. Misalnya T0101 memiliki arti stasiun piranti yang diaktifkan adalah stasiun nomor 01 dan data tool yang aktif adalah nomor 01.

10. Alamat L

Dalam kebanyakan cara-cara pengendalian, huruf L (loop) digunakan untuk membuat sebuah pengulangan. Dengan menempatkan L di belakangnya, maka kita informasi berapa kali sebuah bagian tertentu dari program harus diulangi. Alamat L juga dipakai sebagai pencatat posisi pahat.

11. / (tanda belah) atau blockship

Untuk beberapa hal (percobaan pemotongan, produksi masal) adalah bermanfaat jika blok-blok dapat dilompati. Blok-blok yang dilompati ditandai dengan garis miring. Garis miring ini harus ditempatkan setelah nomor bloknya.

2.2.5.3Ketentuan Urutan Kata-kata pada Emcotronic TM 02

Selain dari urutan X(U), Z(W) dalam siklus G84, G85, G86, tidak ada ketentuan mutlak tentang urutan kata. Namun, untuk memperoleh struktur program yang jelas, diharapkan memperhatikan urutan-urutan berikut ini:

a. Setiap blok dimulai dengan nomor blok. b. Fungsi G harap diprogram setelah nomor blok.

(53)

c. Jika diprogram G02, G03 parameter interpolasi I, K harap diprogram setelah X (U), Z (W).

d. Jika diprogram siklus, parameter diprogram setelah alamat X (U), Z (W). e. Kata F (kisar ulir).

f. Kata S (kecepatan putaran sumbu utama, kecepatan potong). g. Kata T (address alat potong).

h. Kata M (fungsi tambahan).

Beberapa ketentuan tambahan yang berlaku: 1) Beberapa fungsi G dan M dari kelompok yang sama

Jika dua atau lebih fungsi G atau M dari kelompok yang sama dari satu blok (tak berarti) fungsi yang diprogram terakhir efektif.

2) Kata kata yang sama dalam satu blok

Selain dari kata G dan M, yang berlaku yang dimasukan terakhir. 3) Kata G dan M yang sama dari kelompok yang sama dalam satu blok

Dengan kata G dan M dari kelompok yang sama yang berlaku adalah yang dimasukkan terakhir.

4) Pemrograman titik desimal

Harga harga X, Z, U, W, Po, P2,1, K harus diprogram dengan titik desimal, tanpa titik desimal harga-harga akan dianggap sebagai μm (pada G71) atau 1/10000 inchi (G70) nol didepan dan nol berikutnya harus diprogram.

2.2.6 Metode Pemrograman Mesin CNC

Untuk dapat mengendalikan mesin CNC, harus dilakukan pemrograman. Program yang dibuat harus dimasukkan ke mesin. Menurut Hollebrandse (1993), berdasarkan cara pemuatan program ke mesin, metode pemrograman dibedakan menjadi pemrograman manual, pemrograman dialog, pemrograman eksternal, dan pemrograman dengan menggunakan komputer eksternal.

2.2.6.1Pemrograman Manual

Pemrograman manual adalah metode pemrograman yang langsung dilakukan pada mesin (online program). Hal ini dimungkinkan, karena pada

(54)

mesin telah disediakan fasilitas untuk pemuatan program yaitu dengan menggunakan tombol-tombol keyboard pada mesin. Dalam metode pemrograman ini, seorang operator harus mengetik langsung program dengan benar. Pemrograman dengan metode ini memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan sebagai berikut:

Tabel 2.7 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman manual.

Kelebihan Kekurangan

1. Cepat, dapat dikerjakan satu orang. 2. Bagi seorang operator, pekerjaan ini

sangat mengasyikan, sehingga akan mengenali mesin dengan lebih baik dan pada akhirnya dia akan lebih faham dan terampil.

3. Penghapusan program lebih sederhana dan proses kerjanya menjadi lebih luwes.

4. Bagi pemula, dia dapat mulai bekerja dengan peraturan-pertauran organisasi manual.

1. Terbatas untuk program yang pendek. Hal ini berkaitan dengan kemampuan dan daya tahan manusia untuk berdiri di depan mesin.

2. Selama pengetikan program tidak mungkin untuk terus berproduksi. 3. Banyak waktu yang dibutuhkan

untuk memeriksa kesalahan-kesalahan yang terjadi.

4. Diperlukan keahlian yang cukup tinggi dari operator.

5. Tergantung pada tipe dan jenis mesin (tidak universal).

Sumber: Hollebrandse, 1993.

2.2.6.2Pemrograman Dialog

Suatu cara pengendalian lainnya adalah pengendalian dengan memanfaatkan menu (dialog). Misalnya, setelah memasukkan siklus akan mendapatkan pertanyaan terhadap alamat-alamat tertentu yang muncul di layar-gambar. Seorang programmer harus menjawab pertanyaan itu terlebih dulu, sebelum dapat memulai aturan berikutnya. Dengan demikian, cara pengendalian ini sangat membantu pemrograman.

Keuntungan pengendalian dengan bantuan dan fasilitas dialog adalah pengendali mengatur sendiri pemrograman sebuah siklus yang tetap atau setelah

(55)

beberapa kode G, maka pada semua alamat yang penting terdapat informasi, lupa akan sebuah alamat menjadi tidak mungkin tetapi bukan berarti tidak mungkin melakukan kesalahan-kesalahan.

Sedangkan kekurangan metode ini adalah untuk produk yang sulit, metode ini juga sering menyulitkan pemakainya.

2.2.6.3Pemrograman Eksternal

Langkah perbaikan yang dilakukan guna lebih meningkatkan efesiensi proses produksi, diciptakan alat bantu untuk membuat program. Program yang dibuat dinyatakan dalam bentuk kode G ISO. Pada awal perkembangannya, pembuatan program dilakukan dengan menggunakan alat bantu teletip yang dihubungkan melalui perangkat pelubang (punch), guna membuat pita berlubang (ponsband). Dengan menggunakan alat khusus (tape reader), pita berlubang tersebut dipasang dan program termuat pada mesin. Untuk memuatnya ke dalam mesin digunakan perangkat atau alat bantu berbentuk disket atau melalui interface seperti RS 232 C. Keuntungan dan kekurangan yang dimiliki oleh metode ini adalah:

Tabel 2.8 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman eksternal.

Kelebihan Kekurangan

1. Program dapat dibuat dalam lingkungan yang tenang dan tempat kerja yang murah.

2. Selama penulisan program mesin dapat terus beroperasi.

3. Sebelum pengujian langsung pada mesin, program dapat disimulasikan terlebih dahulu di dulu dalam PC. 4. Cara penyimpanan dan penghapusan

program amat sederhana.

1. Tidak seragam atau universal, tergantung pada jenis mesin yang digunakan.

2. Kurang cocok untuk bentuk-bentuk produk yang kompleks, karena titik-titik target harus dihitung.

(56)

2.2.6.4Pemrograman dengan Bantuan Komputer Eksternal

Pemrograman dengan bantuan komputer eksternal, memudahkan programmer dalam penentuan informasi geometris (titik-titik koordinat target) dengan bantuan sistem pemrograman yang menggunakan komputer yang dilengkapi dengan fasilitas CAD (Computer Aided Design) dan CAM (Computer Aided Manufacturing). CAD digunakan untuk mendesain gambar produk, sedangkan CAM digunakan untuk membuat program dalam membentuk produk sesuai dengan gambar. Dengan bantuan CAM ini, kita diberi kesempatan untuk membuat rancana pengerjaan suatu produk sesuai dengan langkah sebenarnya. Selain itu, informasi geometris (koordinat-koordinat target) dari gambar produk dapat diketahui langsung. Keuntungan dan kekurangan yang dimiliki oleh metode pemrograman ini adalah:

Tabel 2.9 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman dengan bantuan komputer eksternal.

Kelebihan Kekurangan

1. Program input yang digunakan seragam.

2. Dapat digunakan untuk membuat program pada kontur benda kerja yang rumit.

3. Waktu produksi setiap produk dapat diketahui.

4. Pengalihan data dapat berjalan melalui komputer.

5. Pembuatan program dapat dilakukan pada tempat yang tenang dan memberikan hasil yang lebih baik.

1. Dalam membuat program, programmer harus terlebih dulu memiliki pengetahuan tambahan tentang metode pengerjaan, cara pemasangan benda kerja, dan penentuan dan perencanaan harga produksi.

Sumber: Hollebrandse, 1993.

Berdasarkan metode pengukuran, metode pemrograman dapat dibedakan menjadi metode pemrograman absolut dan inkremental.

a. Metode pemrograman absolut adalah metode pemrograman yang menggunakan satu titik acuan tetap. Metode pemrograman absolut ini

(57)

terdiri dari dua jenis, yaitu metode pemrograman absolut dengan penetapan dan metode pemrograman tanpa penetapan. Dalam metode pemrograman absolut tanpa penetapan, acuan yang digunakan adalah posisi pahat sebelum digerakkan, sedangkan program absolut dengan penetapan, titik acuannya menggunakan titik perpotongan antara garis sumbu dan sisi permukaan bagian luar benda kerja. Pada sistem ini pemasukan data lintasan pahat selalu dihitung dari titik awal pahat yaitu X=0 dan Z=0. Metode absolut memiliki keakuratan tinggi, tetapi akan menimbulkan kesulitan bila membuat benda kerja yang rumit. b. Metode pemrograman inkrimental (relatif) adalah metode pemrograman

yang tidak menggunakan satu titik acuan, tetapi berubah-ubah. Artinya, koordinat akhir dari suatu pergerakan digunakan sebagai acuan untuk pergerakan berikutnya. Pada sistem ini pemasukan data lintasan pahat selalu dihitung dari titik akhir lintasan pahat sebelumnya, X dan Z berubah-ubah tergantung posisi akhir dari pahat.

c. Metode pemrograman kombinasi adalah metode pemrograman yang menggunakan metode absolut dan inkremental sekaligus. Pada beberapa sistem kendali CNC misalnya Emcotronic metode ini dipakai untuk parameter pada interpolasi lurus maupun melingkar. Metode pemrograman ini sangat menguntungkan karena akan mempermudah dan menyederhanakan pengukuran suatu titik koordinat pada suatu toolpath.

2.2.7 Standar Kode Pemrograman

Pengendalian mesin CNC menggunakan perintah berupa informasi yang harus diubah menjadi kode-kode yang dapat dimengerti oleh mesin. Pemakaian kode-kode pada mesin CNC dapat menggunakan berbagai standar pemrograman yang berlaku, diantaranya, DIN (Deutsches Institut fur Normung) 66025, ISO (International Organization for Standardization) 6983. Standar DIN 66025 umumnya dipakai oleh mesin CNC buatan eropa misalnya Emco, sedangkan standar ISO 6983 umumnya dipakai oleh mesin CNC buatan Jepang misalnya Fanuc.

(58)

2.2.7.1 Standar DIN 66025

Standar DIN (Deutsches Institut fur Normung) merupakan standar industri yang dibuat Jerman dan banyak dipakai oleh negara-negara di eropa. Salah satu mesin CNC yang menggunakan standar ini adalah mesin buatan Emco yang berasal dari Austria. Standar DIN yang mengatur tentang kode pemrograman mesin CNC termuat dalam standar DIN 66025. Standar tersebut mencakup standar untuk pemrograman mesin CNC milling dan turning. Dalam hal ini yang akan dibahas adalah standar untuk turning. Standar pemrograman CNC dibagi menjadi tiga bagian yaitu standar untuk huruf alamat (address), fungsi G dan fungsi M. Di bawah ini akan diberikan ringkasan dari masing-masing bagian tersebut.

Tabel 2.10 Standar DIN 66025 untuk huruf alamat (address).

Tanda Arti Tanda Arti

A Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu X.

N Nomor blok.

B Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu Y.

O (Tidak terpakai).

C Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu Z.

P Gerakan ketiga sejajar sumbu X atau parameter untuk kompensasi alat potong.

D Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu lain atau asutan ketiga.

Q Gerakan ketiga sejajar sumbu Y atau parameter untuk kompensasi alat potong.

E Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu lain atau asutan ke dua.

R Gerakan ketiga sejajar sumbu Z atau gerakan cepat dalam arah sumbu Z, atau parameter untuk kompensasi alat potong.

F Asutan. S Putaran sumbu utama.

G Fungsi jalan. T Alat potong.

H (Tersedia bebas). U Gerakan kedua sejajar sumbu X. I Parameter interpolasi atau

kisar ulir sejajar sumbu X.

(59)

J Parameter interpolasi atau kisar ulir sejajar sumbu Y.

W Gerakan kedua paralel sumbu Z.

K Parameter interpolasi atau kisar ulir sejajar sumbu Z.

X Gerakan dalam arah sumbu X.

L (Tersedia bebas). Y Gerakan dalam arah sumbu Y. M Fungsi tambahan. Z Gerakan dalam arah sumbu Z. Sumber: Emco, 1990. (Kutipan dari DIN 66025, lembaran 1, edisi 2.72)

Tabel 2.11 Standar DIN 66025 untuk fungsi G.

Fungsi Arti Fungsi Arti

G00 Pengaturan posisi dengan gerakan cepat.

G41-G52

Penggeseran alat potong.

G01 Interpolasi linear. G53 Pembatalan penggeseran. G02 Interpolasi melingkar dalam

arah jarum jam.

G54-G59

Penggeseran.

G03 Interpolasi melingkar dalam lawan arah jarum jam.

H60 Berhenti tepat, tingkat 1 (halus).

G04 Waktu tinggal diam. H61 Berhenti tepat, tingkat 2 (menengah).

G06 Interpolasi parabola. H62 Berhenti cepat (kasar). G08 Penambahan kecepatan. G63 Penguliran dengan tap.

G09 Pengurangan kecepatan. G80 Pembatalan siklus siklus pengerjaan.

G17 Pemilihan bidang XY. G81-G89

Siklus-siklus pengerjaan.

G18 Pemilihan bidan XZ. G90 Penetapan ukuran absolut. G19 Pemilihan bidan YZ. G91 Penetapan ukuran inkremental.

G25-G29

Dapat dipakai bebas senantiasa.

G92 Penggeseran titik referensi terprogram.

G33 Pemotongan ulir, kisar konstan.

G93 Penguncian asutan banding waktu timbel balik.

(60)

G34 Pemotongan ulir, penambahan kisar konstan.

G94 Penetapan langsung asutan dalam mm/men.

G35 Pemotongan ulir,

pengurangan kisar konstan.

G95 Penetapan langsung asutan dalam mm/put.

G36-G39

Dapat dipakai bebas senatiasa.

G96 Kecepatan potong.

G40 Pembatalan penggeseran alat potong.

G97 Penetapan G98: jumlah putaran langsung.

Sumber: Emco, 1990. (Kutipan dari DIN 66025, lembaran 1, edisi mei 1972).

Tabel 2.12 Standar DIN 66025 untuk fungsi M.

Fungsi Arti Fungsi Arti

M00 Berhenti terprogram. M15 Gerakan kearah plus. M01 Berhenti altenatif. M16 Gerakan kearah minus.

M02 Akhir program. M19 Sumbu utama berhenti dalam kedudukan akhir tertentu.

M03 Putaran sumbu utama searah jarum jam.

M30 Pita berlubang berakhir.

M04 Putaran sumbu utama berlawanan arah jarum jam.

M31 Pembatalan penguncian.

M05 Sumbu utama berhenti. M36-M37

Jenjang asutan.

M06 Penggantian pahat. M38-M39

Jenjang putaran sumbu utama.

M07 Pendingin 1. hidup. M40-M45

Pengaturan roda gigi transmisi.

M08 Pendingin 2. hidup. M50 Pendingin 3 hidup. M09 Pendingin mati. M51 Pendingn 4 hidup.

M10 Mencekam.

M55-M56

Penggeseran pahat.

(61)

M13 Spindel berputar searah jarum jam dan pendingin hidup.

M61-M62

Penggeseran benda kerja.

M14 Spindel berputar berlawanan jarum jam dan pendingin hidup.

M71-M72

Penggeseran putar bendakerja.

Sumber: Emco, 1990. (Kutipan dari DIN 66025, lembaran 2, edisi mei 1972).

2.2.7.2Standar ISO 6983

Standar ISO (International Organization for Standardization) merupakan standar industri yang dibuat oleh organisasi standarisasi internasional dan standar industri yang paling banyak dipakai oleh negara-negara di dunia. Salah satu mesin CNC yang menggunakan standar tersebut adalah mesin buatan Fanuc yang berasal dari Jepang. Standar ISO yang mengatur tentang kode pemrograman mesin CNC termuat dalam standar ISO 6983. Pada dasarnya, standar DIN 66025 dan ISO 6983 merupakan standar yang hampir sama, hanya ada beberapa fungsi G dan M yang berbeda. Standar tersebut mencakup standar untuk pemrograman mesin CNC milling dan turning. Dalam hal ini yang akan dibahas adalah standar untuk turning. Standar pemrograman CNC dibagi menjadi tiga bagian utama yaitu standar untuk huruf alamat (address), fungsi G dan fungsi M. Di bawah ini akan diberikan ringkasan dari masing-masing bagian tersebut.

Tabel 2.13 Standar ISO 6983 untuk huruf alamat (address).

Tanda Arti Tanda Arti

A Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu X.

N Nomor blok.

B Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu Y.

O Nama program.

C Gerakan melingkar

mengelilingi sumbu Z.

P Parameter siklus.

D Kompensasi diameter alat potong.

Q Kenaikan jumlah langkah dalam siklus.

E Asutan presisi untuk penguliran.

R Parameter pada siklus atau kompensasi alat potong.

(1)

Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Asutan

(2)

Lampiran 14

Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Potong Terhadap Kecepatan Asutan dengan Diameter Benda Kerja yang Diketahui

(3)

Stuktur Program Kode G Pembuatan Benda Kerja

Bagian Pembuka (Header) N0000 G55

N0010 G92 X0. Z180.

N0020 G59

Part Program Roughing

N0030 T0101 G97 S1500 F100 M04 M08 N0040 G00 X40. Z10.

N0050 X39. Z2.

N0060 G84 X26. Z-170. D0 = 100 D3 = 300 N0070 G00 X26. Z2.

N0080 G84 X22. Z-123. P2 = -3. D0 = 100 D2 = 100 D3 = 300 N0090 G00 X22. Z2.

N0100 G84 X20. Z-81. P2 = -2. D0 = 100 D2 = 100 D3 = 300 N0110 G00 X20. Z2.

N0120 G84 X16. Z-31. D0 = 100 D2 = 100 D3 = 300 N0130 G00 X16. Z2.

N0140 G84 X14. Z-20. P2 = -2. D0 = 100 D2 = 100 D3 = 300 N0150 G00 X14. Z2.

N0160 G84 X12. Z-7. P2 = -1. D0 = 100 D2 = 100 D3 = 300 N0170 G00 X12. Z2.

N0180 G01 X10. Z0.1 N0190 X12.2 P0 = 1.

N0200 Z-1.

N0210 X18.

N0220 G00 Z-28. N0230 G01 Z-30.9

N0240 X20.2 P0 = 1.

(4)

Lampiran 15 (lanjutan)

N0260 X22.

N0270 G00 X40. Z10. M09 N0280 T0101

Part Program Finishing

N0290 T0303 G97 S1500 F100 M04 M08

N0300 G00 X40. Z10.

N0310 X10. Z2.

N0320 G01 Z0.

N0330 X12. P0 = 1.

N0340 Z-7.

N0350 X14. Z-8.

N0360 Z-20.

N0370 X16. Z-22.

N0380 Z-31.

N0390 X20. P0 = 1.

N0400 Z-81.

N0410 X22. Z-83.

N0420 Z-123.

N0430 X26. Z-126.

N0440 Z-166.

N0450 X28.

N0460 G00 X40. Z10. M09

N0470 T0303

Part Program Threading

N0480 T0505 G97 S650 F100 M04 M08

N0490 G00 X40. Z10.

N0500 X16. Z-20.

(5)

N0520 G00 X16. N0530 G00 X12.38

N0540 G33 Z-4. F2000 N0550 G00 X16.

N0560 X40. Z10. M09

N0570 T0505

Part Program Grooving

N0580 T0707 G97 S1500 F100 M04 M08 N0590 G00 X40. Z10.

N0600 X26. Z-84.

N0610 G86 X20. Z-84. D3 = 300 D5 = 3000

Part Program Cutting Off N0620 G00 X34.

N0630 Z-165.

N0640 G01 X26.

N0650 X24. Z-166.

N0660 X30.

N0670 G86 X-0.4 Z-166. D3 = 300 D5 = 3000 N0680 G01 X30.

N0690 G00 X40. Z10. M09

N0700 T0707

Bagian Penutup (Footer) N0710 G53 G56

(6)

Lampiran 16

Spesifikasi Teknis Vespa PX 150

Chassis Frame Type Pressed steel monocoque Engine Type Single cylinder, two-stroke Displacement 151 cc

Bore × Stroke 2.32 in × 2.28 in Fuel Unleaded petrol Compression Ratio 8:1

Max. Torque 12.9 lbs·ft @ 6,500 rpm Induction Rotating valve in crankcase Ignition Electronic CDI

Starter Electric and kick starter

Lubrication Separate with automatic oil pump Cooling Forced air

Gear Change Manual, four-speed Clutch Oil wet clutch Maximum Speed 56 mph Fuel Tank Capacity 2.1 gallons Power CV 8.2 at 6,000 rpm Tank Capacity .4 gallon

Weight and Dimensions Dry Weight 213 lb

Length/Width 71.3 in/29.1 in Wheel Base 49.6 in

Seat Height 31.9 in

Pembuatan Model Poros Roda Depan Vespa pada Mesin Bubut CNC EMCOTURN 242 Menggunakan Software AutoCAD 2004 dan Program Simulasi Mastercam X