Teknik Pemesinan 410
A. Mesin Perkakas CNC
Tidak berbeda dengan berbagai peralatan yang bekerja secara otomatis lainnya, semua jenis mesin perkakas dapat dikontrol dengan
memanfaatkan sistem CNC. Di dalam sistem CNC terdapat komputer sebagai elemen pengontrol utama. Istilah CNC pada mulanya ditonjolkan
demi untuk membedakan dengan jenis NC, akan tetapi istilah tersebut cenderung untuk disederhanakan menjadi NC, sebab orang akan tahu
bahwa di dalam sistemnya selalu didapatkan komputer Microprocessor, Clock, Memory, Bus, IO interface.
Fungsi komputer pada sistem CNC dapat dikelompokkan dalam tiga tugas yaitu :
1. Mengubah data menjadi instruksi terinci guna mengontrol dan mengkoordinasikan gerakan sumbu-sumbu mesin perkakas.
2. Mengolah data masuk dan keluar seperti mengodekan encoding menerjemahkan decoding data umpan balik dari alat ukur posisi,
komunikasi dengan panel kontrol, reaksi terhadap sensor dan limit switch dan sebagainya.
3. Mengatur fungsi mesin misalnya menjalankan spindel, membuka menutup cairan pendingin, mengganti pahat, mengganti palet dan
sebagainya. Pada waktu mesin dinyalakan tindakan mula yang dilakukan
komputer adalah “Operasi Pengenalan Diri” booting dengan cara membaca Perangkat Lunak Sistem Operasi Operating System Software
yang tersimpan dalam ROM EPROM atau Magnetic Bubble dan dimasukkan dalam active-memory machine control unit MCU. Dengan
cara demikian komputer mengetahui fungsinya sebagai pengontrol suatu jenis mesin perkakas. Tugas perangkat lunak sistem operasi ini antara
lain berkaitan dengan :
1. Pendefinisian tugas prioritas, lokasi dan status 2. Pengalokasian dan pengontrolan setiap komponen hardware untuk
menangani tugas, dan 3. Pengelolaan data file, interface, IO operations.
Selain itu diperlukan juga perangkat lunak kelengkapan utility program antara lain :
1. IO routine, untuk mentransfer data. 2. Text Editor; secara interaktif komunikasi langsung dua arah
digunakan dalam penulisan format program pembuatan benda kerja. 3. Debug routine, secara interaktif diperlukan dalam mencoba program.
4. Dump routine, untuk mencetak printout file dalam memori. 5. Data conversion routine, untuk melaksanakan konversi data dua arah
antara IO devices dengan CPU.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Teknik Pemesinan 411
6. Assembler, untuk menerjemahkan program yang ditulis dalam bahasa simbol symbolicG code language menjadi bahasa mesin
binary code yang dimengerti oleh processor.
Gambar 13.3. Komputer mikro dalam sistem CNC. Selain perangkat lunak sistem operasi yang dibuat oleh pabrik
komputer pengontrol NC Builder ROM juga berisi beberapa perangkat lunak yang tergolong sebagai Perangkat Lunak Pemakaian Khusus
Special Application Software antara lain :
1. Program penghitung kecepatan speed calculation software; untuk menentukan kecepatan termasuk aselerasi dan deselerasi sumbu
gerak mesin. 2. Program interpolasi interpolation software; untuk melakukan
koordinasi gerakan antara beberapa sumbu sehingga dicapai gerakan pahat relatif terhadap benda kerja seperti yang diprogram.
3. Program kompensasi kesalahan error compensation software; untuk memperkecil mengeliminir kesalahan posisi akibat keterbatasan
ketelitian komponen mesin ataupun lenturan akibat berat komponen yang digerakkan dan mungkin juga akibat gaya-gaya pemotongan
yang diakibatkan oleh proses.
4. Program diagnosa kerusakan diagnostic routine; untuk mem- percepat analisa kerusakan, menentukan sumber kerusakan dan
prosedur pembetulannya. Sewaktu sistem kontrol dipasang pada suatu jenis mesin perkakas
maka tugas pembuat mesin machine tool builder selain dari merakit beberapa perangkat keras juga perlu menuliskan program penggabungan
interface software, protocols dan mengisi ROM dengan parameter- parameter mesin machine parameters yang merupakan batasan kerja
Di unduh dari : Bukupaket.com
Teknik Pemesinan 412
mesin maupun harga-harga kompensasi kesalahan yang diolah berdasarkan hasil kalibrasi geometrical test of accuracy. Dengan
demikian mesin perkakas dan sistem kontrol beserta segala peralatannya peripherals menjadi satu kesatuan yang siap untuk melaksanakan
tugasnya.
Pemakai mesin perkakas NC user selanjutnya tinggal menuliskan program-program pembuatan komponen NC-Part Programs yang dapat
disimpan pada RAM. Apabila segala peralatan telah disiapkan fixture tools maka salah satu NC-part program tersebut dapat dipanggil masuk
dalam active memory guna melaksanakan operasi pemesinan bagi benda kerja yang sesuai. Dalam batas-batas tertentu pemakai mesin
dapat mengganti harga beberapa parameter untuk menyesuaian prosedur penanganan mesin dengan kebiasaan yang dianutnya serta
penggantian harga-harga kompensasi kesalahan sebagai hasil dari rekalibrasi mesin yang dilakukan setelah mesin digunakan selama
periode tertentu.
Pada mulanya sistem kontrol hanya ditangani oleh satu komputer mini, karena satu komputer hanya bisa menyelesaikan satu tugas pada
suatu saat, maka kemampuan sistem kontrol ini agak terbatas hanya sesuai bagi mesin perkakas NC sederhana. Dengan kemajuan teknologi
prosesor mikro microprocessor pada saat ini hampir semua sistem CNC memanfaatkan microprocessor yang terpisah untuk menangani fungsi IO
In Output function. Dengan program yang tersimpan pada masing- masing EPROM-nya bagian yang menangani fungsi IO tersebut menjadi
“pandai” Intelegent IO, sebagai contoh :
1. AD converter, mengubah data analog dari Resolver alat ukur perubah posisi menjadi data digital yang dapat diproses oleh CPU.
2. Mengubah karakter ASCII American Standard Code of Information Interchange yang dihasilkan oleh papan tombol keyboard, keypad
menjadi data biner yang dimengerti komputer. 3. Mengubah data biner menjadi bentuk yang dapat diperlihatkan
display pada layar monitor CRT ataupun pada unit pencetak printer. Apabila monitor merupakan graphic CRT mampu
merekonstruksi gambargrafik maka diperlukan graphic processor.
Pada Gambar 13.4. ditunjukkan beberapa microprocessor dibebani
selain dari tugas sebagai intelegent IO, juga sebagai : 1. Microprocessor untuk servocontrol measuring circuit processor;
untuk mengontrol gerakan pahat relatif terhadap benda kerja dengan kemampuan kontrol sampai dengan 5 sumbu gerak 5
axes. 2. Microprocessor untuk tugas interpolasi menentukan titik yang
dituju pada suatu ruangkoordinat dan cara mencapai titik tersebut seperti linier, sirkuler ataupun parabolik.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Teknik Pemesinan 413
3. Microprocessor untuk tugas operasi logik yang dikenal dengan nama PC Programmable Controller atau PMC, Programmable
Machine Controller, yang bertugas mengelola mesin seperti Control Panel, Automatic Tool Changer ATC dan bagian-bagian
mesin lainnya.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Teknik Pemesinan 414
Gambar 13.4. Konfigurasi tugas-tugas mikroprosesor. Dengan kombinasi NC dan PC seperti ini jumlah komponen elektrik
yang dibutuhkan mesin perkakas CNC menjadi berkurang. Beberapa perangkat keras seperti timer, counter dan relayswitch yang dirangkai
secara permanen untuk tugas pengelolaan mesin dapat diganti dengan perangkat lunak yang berupa program yang ditulis oleh Machine Tool
Builder dan disimpan pada EPROM. Programasi bagi PC ini dilakukan dengan memakai komputer pemrogram dengan bahasa tertentu.
Pengaktifan dan penonaktifan komponen mesin perkakas seperti spindel hidup, mati, arah putaran dan kecepatan putar, dan sebagainya
dilaksanakan oleh processor pada PC Programmable Controller sesuai dengan program yang ditulis oleh Machine Tool Builder pada EPROM.
Lewat panel kontrol inilah komunikasi antara operator dengan mesin dilaksanakan. Pada layar CRT dapat dilihat segala informasi yang
diinginkan. Selain itu bila CRT mempunyai kemampuan graphic mono- chrome atau colour maka simulasi proses ataupun pemrograman secara
simbolik dapat dilaksanakan lewat MDI Manual Data Input pada panel kontrol. Data input dilaksanakan melalui berbagai media diskette,
cassete yang digabungkan dengan bus melalui suatu interface.
B. Pengontrolan Sumbu Mesin Perkakas CNC
Kategori