22
Praktikum Proses Manufaktur 2011 / Modul 4 Proses Frais 1 MODUL IV PROSES FRAIS 1. TUJUAN PRAKTIKUM Setelah mengikut praktikum ini, seluruh praktikan diharapkan dapat memahami: 1. Mengetahui prinsip proses pengfraisan. 2. Mengetahui jenis-jenis mesin pada proses frais. 3. Mengetahui paramater pemotongan pada mesin milling. 4. Mengetahui pemrograman CNC dan fungsi kode NC. 2. LANDASAN TEORI 2.1 Pendahuluan Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kerja menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau ini bisa menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung. Permukaan benda kerja bisa juga berbentuk kombinasi dari beberapa bentuk. Terjadinya pemotongan/penyayatan dengan kedalaman yang disesuaikan karena alat potong yang berputar dan gigi potong yang menyentuh permukaan benda kerja yang dijepit pada ragum meja mesin milling menghasilkan benda produksi sesuai dengan gambar kerja yang dikehendaki. Adapun prinsip-prinsip pemotongan pada proses frais dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Prosman Modul IV

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Prosman Modul IV

1

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 1

MODUL IV

PROSES FRAIS

1. TUJUAN PRAKTIKUM

Setelah mengikut praktikum ini, seluruh praktikan diharapkan dapat memahami:

1. Mengetahui prinsip proses pengfraisan.

2. Mengetahui jenis-jenis mesin pada proses frais.

3. Mengetahui paramater pemotongan pada mesin milling.

4. Mengetahui pemrograman CNC dan fungsi kode NC.

2. LANDASAN TEORI

2.1 Pendahuluan

Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kerja

menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses

penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau ini bisa

menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk

datar, menyudut, atau melengkung. Permukaan benda kerja bisa juga berbentuk

kombinasi dari beberapa bentuk. Terjadinya pemotongan/penyayatan dengan

kedalaman yang disesuaikan karena alat potong yang berputar dan gigi potong yang

menyentuh permukaan benda kerja yang dijepit pada ragum meja mesin milling

menghasilkan benda produksi sesuai dengan gambar kerja yang dikehendaki. Adapun

prinsip-prinsip pemotongan pada proses frais dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Page 2: Prosman Modul IV

2

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 2

Gambar 4.1 Prinsip pemotongan pada mesin frais

Gambar 4.1 a menunjukkan prinsip pemotongan/pengefraisan datar bagian

permukaan (face milling) dimana cutter bergerak berputar memotong keatas (cutting

up) sedang benda kerjanya bergerak lurus melawan cutter pada mesin frais

horizontal. Demikian pula yang terjadi pada mesin frais tegak (Gambar 4.1 b- d),

sedangkan gambar 4.1 e menunjukkan pemotongan bagian muka dan sisi (side and

face cutting) dan gambar 4.1 f menunjukkan pemotongan pada mesin frais horisontal.

Dengan prinsip-prinsip pemotongan diatas, kita dapat melakukan pembuatan

benda kerja dengan berbagai bentuk-bentuk diantaranya:

a. Bidang rata datar

b. Bidang rata miring menyudut

c. Bidang siku

d. Bidang sejajar

e. Alur lurus atau melingkar

f. Segi beraturan atau tidak beraturan

g. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang dan lain-lain.

Page 3: Prosman Modul IV

3

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 3

2.2 Metode Proses Frais

Metode proses frais ditentukan berdasarkan arah relatif gerak makan meja mesin

frais terhadap putaran pisau. Metode proses frais ada dua yaitu frais naik dan frais

turun seperti gambar dibawah ini.

Gambar 4.2 a. Frais naik (up milling), dan b. Frais turun (down milling)

1. Frais naik (up milling), biasanya disebut frais konvensional. Gerak dari putaran

pisau berlawanan arah terhadap gerak makan meja mesin frais. Sebagai contoh,

pada proses frais naik apabila pisau berputar searah jarum jam, benda kerja

disayat ke arah kanan. Penampang melintang bentuk beram (chips) untuk proses

frais naik adalah seperti koma diawali dengan ketebalan minimal kemudian

menebal. Proses frais ini sesuai untuk mesin frais konvensional/manual, karena

pada mesin konvensional backlash ulir trnasportirnya relatif besar dan tidak

dilengkapi backlash compensation.

2. Frais turun (down milling), dinamakan juga climb milling. Arah dari putaran pisau

sama dengan arah gerak makan meja mesin frais. Sebagai contoh jika pisau

berputar berlawanan arah jarum jam, benda kerja disayat ke kanan. Penampang

melintang bentuk beram (chips) untuk proses frais naik adalah seperti koma

diawali dengan ketebalan maksimal kemudian menipis. Proses frais ini sesuai

untuk mesin frais CNC, karena pada mesin CNC gerakan meja dipandu oleh ulir

dari bola baja, dan dilengkapi backlash compensation. Untuk mesin frais

konvensional tidak direkomendasikan melaksanakan proses frais turun, karena

meja mesin frais akan tertekan dan ditarik oleh pisau.

Page 4: Prosman Modul IV

4

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 4

2.3 Metoda Pemotongan Benda Kerja

Metode pemotongan pada frais dibagi menjadi tiga, antara lain; pemotongan

searah jarum jam, pemotongan berlawanan arah jarum jam, dan netral.

1. Pemotongan searah benda kerja, yang dimaksud pemotongan searah adalah

pemotongan yang datangnya benda kerja searah dengan putaran sisi potong

cutter. Pada pemotongan ini hasilnya kurang baik karena meja (benda kerja)

cenderung tertarik oleh cutter.

Gambar 4.3 Pemotongan searah benda kerja

2. Pemotongan berlawanan arah benda kerja, yang dimaksud pemotongan

berlawanan arah adalah pemotongan yang datangnya benda kerja berlawanan

dengan arah putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini hasilnya dapat

maksimal karena meja (benda kerja) tidak tertarik oleh cutter.

Gambar 4.4 Pemotongan berlawanan benda kerja

3. Pemotongan netral, pemotongan netral yaitu pemotongan yang terjadi apabila

lebar benda yang disayat lebih kecil dari ukuran diameter pisau atau diameter

pisau tidak lebih besar dari bidang yang disayat. Pemotongan jenis ini hanya

berlaku untuk mesin frais vertical.

Page 5: Prosman Modul IV

5

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 5

Gambar 4.5 Pemotongan netral

2.4 Mesin Milling

Mesin yang digunakan untuk memegang benda kerja, memutar pisau, dan

penyayatannya disebut mesin milling. Ada dua jenis mesin milling sesuai dengan cara

kerjanya, seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 4.6 Skematik dari gerakan-gerakan dan komponen-komponen dari

(a) Mesin milling vertikal tipe column and knee, dan (b) Mesin milling horizontal tipe column and

knee

Mesin milling ada yang dikendalikan secara konvensional dan ada yang dengan

bantuan CNC. Mesin konvensional manual posisi spindelnya ada dua macam yaitu

horizontal dan vertikal. Mesin milling dengan kendali CNC hampir semuanya adalah

Page 6: Prosman Modul IV

6

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 6

mesin frais vertikal. Adapun mesin milling konvensional dapat dilihat pada gambar

dibawah ini.

Gambar 4.7 Mesin milling konvensional

Mesin milling konvensional cara pengerjaannya dilakukan secara manual oleh

operator. Sedangkan mesin milling cnc dikendalikan oleh komputer, sehingga semua

gerakan yang berjalan sesuai dengan program yang diberikan, keuntungannya yaitu

mesin mampu diperintah untuk melakukan pengerjaan secara mengulang gerakan

yang sama secara terus menerus dengan tingkat ketelitian yang sama.

Prinsip kerja mesin milling CNC yaitu meja kerja bergerak melintang dan

horizontal yang dinotasikan pada sumbu x dan y, sedangkan pisau/cutter berputar

pada sumbu z. Adapun mesin milling CNC dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Page 7: Prosman Modul IV

7

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 7

Gambar 4.8 Mesin milling CNC

2.5 Bagian Utama Mesin Milling CNC

1. Eretan

Eretan merupakan gerak persumbuan jalannya mesin yaitu pada sumbu x dan y

dengan gerakan arah melintang dan horizontal.

2. Rumah alat potong

Rumah alat potong digunakan untuk menjepit tool holder (alat potong) pada saat

proses pengerjaan benda kerja. Sumber putaran rumah alat potong dihasilkan dari

motor penggerak utama, dengan kecepatan 5000 RPM.

3. Penjepit alat potong

Penjepit alat potong atau tool holder pada mesin milling adalah penjepit manual,

alat ini digunakan ntuk menjepit pisau pada saat penyayatan benda kerja. Bentuk

penjepit ini biasany disesuaikan dengan bentuk rumah alat potong. Di bagian

dalam tool holder dilengkapi sebuah alat bantu pencekaman. Alat bantu tersebut

berfungsi untuk memperkuat pencekaman dari tool holder. Alat bantu tersebut

dinamakan collet. Collet terbuat dari bahan logam, di mana diameter lubang pada

collet sesuai dengan besarnya diameter pisau.

Page 8: Prosman Modul IV

8

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 8

Gambar 4.9 Collet

4. Ragum

Ragum ini berfungsi untuk menjepit benda kerja pada saat proses penyayatan.

Ragum bisa diganti sesuai kebutuhan. Ragum ini dioperasikan secara manual.

5. Bagian pengendali

Bagian pengendali/kontrol merupakan bak kontrol mesin CNC yang berisikan

tombol-tombol dan saklar serta dilengkapi dengan monitor. Pada kotak kontrol

merupakan unsur layanan langsung yang berhubungan dengan operator.

2.6 Cara Mengoperasikan Mesin CNC

Secara umum, cara mengoperasikan mesin CNC dengan cara memasukkan

perintah numeric melalaui tombol-tombol yang tersedia pada panel instrument di tiap

-tiap mesin. Setiap jenis mesin CNC mempunyai karakteristik tersendiri sesuai

dengan pabrik yang membuat mesin tersebut. Namun demikian secara garis besar da

ri karakteristik cara mengoperasikan mesin CNC dapat dilakukan dengan dua macam

cara, yaitu :

Page 9: Prosman Modul IV

9

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 9

a. Sistem Absolut

Pada sistem ini titik awal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan

adalah menetapkan titik referensi yang berlaku tetap selama proses operasi mesin

berlangsung. Untuk mesin bubut, titik referensinya diletakkan pada sumbu (pusat)

benda kerja yang akan dikerjakan pada bagian ujung. Sedangkan pada mesin frais,

titik referensinya diletakkan pada pertemuan antara dua sisi pada benda kerja yang

akan dikerjakan.

b. Sistem Incremental

Pada system ini titik awal penempatan yang digunakan sebagai acuan adalah

selalu berpindah sesuai dengan titik actual yang dinyatakan terakhir. Untuk mesin

bubut maupun mesin frais diberlakukan cara yang sama. Setiap kali suatu gerakan

pada proses pengerjaan benda kerja berakhir, maka titik akhir dari gerakan alat

potong itu dianggap sebagai titik awal gerakan alat potong pada tahap berikutnya.

Sejalan dengan berkembangnya kebutuhan akan berbagai produk industri yang

beragam dengan tingkat kesulitan yang bervariasi, maka telah dikembangkan

berbagai variasi dari mesin CNC. Hal ini dimaksud untuk memenuhi kebutuhan jenis

pekerjaan dengan tingkat kesulitan yang tinggi. Berikut ini diperlihatkan berbagai

variasi mesin CNC.

2.7 Alat-alat Potong Mesin Milling

Alat potong mesin milling memilikii banyak sekali jenis dan bentuknya, baik pada

mesin milling vertikal maupun horizontal. Pemilihan pisau berdasarkan pada bentuk

benda kerja serta mudah atau kompleksnya benda kerja yang dibuat. Adapun jenis-

jenis pisau frais, antara lain;

1. Pisau mantel (helical milling cutter), pisau jenis ini dipakai pada mesin frais

horizontal. Biasanya digunakan untuk pemakanan permukaan kasar (roughing)

dan lebar.

Page 10: Prosman Modul IV

10

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 10

Gambar 4.10 Cutter mantel

2. Pisau alur (slot milling cutter), berfungsi untuk mebuat alur pada bidang

permukaan benda kerja. Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaanya

disesuaikan dengan kebutuhan. Gambar 4.11 a dan b menunjukkan jenis pisau

alur mata sayat satu sisi, gambar 4.11 c dan d menunjukkan pisau alur dua mata

sayat yaitu muka dan sisi, gambar 4.11 e dan f menunjukkan pisau alur dua mata

sayat yaitu muka dan sisi dengan mata sayat silang.

Gambar 4.11 Pisau alur dan penggunaanya

3. Pisau frais gigi (gear cutter), ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis

dan jumlah gigi yang diinginkan. Gambar dibawah ini menunjukan salah satu

jenis gear cutter.

Page 11: Prosman Modul IV

11

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 11

Gambar 4.12 Gear cutter

4. Pisau frais radius cekung (convex cutter), pisau jenis ini digunakan untuk

membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius dalam (cekung).

Gambar 4.13 Cutter radius cekung

5. Pisau frais radius cembung (concave cutter), pisau jenis ini digunakan untuk

membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius luar (cembung).

Gambar 4.14 Cutter radius cembung

Page 12: Prosman Modul IV

12

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 12

6. Pisau frais alur T (T slot cutter), pisau jenis ini hanya digunakan untuk untuk

membuat alur berbentuk “T” seperti halnya pada meja mesin frais.

Gambar 4.15 Cutter alur T

7. Pisau frais sudut, pisau jenis ini digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut

yang hasilnya sesuai dengan sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memilki

sudut-sudut yang berbeda diantaranya: 30°, 45°, 50°, 60°, 70° dan 80°. Gambar

4.16 a menunjukkan pisau satu sudut 60° (angle cutter), Gambar 4.16 b

menunjukkan pisau dua sudut 45°x45° (double angle cutter), Gambar 4.16 c

menunjukkan pisau dua sudut 30°x60° (double angle cutter).

Gambar 4.16 Pisau sudut dan penggunaanya

8. Pisau jari (end mill cutter), ukuran pisau jenis ini sangat bervariasi mulai ukuran

kecil sampai ukuran besar. Cutter ini biasanya dipakai untuk membuat alur pada

bidang datar atau pasak dan jenis pisau ini pada umumnya dipasang pada posisi

tegak (mesin frais vertical), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang

posisi horizontal yaitu langsung dipasang pada spindle mesin frais.

Page 13: Prosman Modul IV

13

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 13

Gambar 4.17 Cutter Endmill

9. Pisau frais muka dan sisi (shell endmill cutter), jenis pisau ini memilki mata sayat

dimuka dan disisi, dapat digunakan untuk mengefrais bidang rata dan bertingkat.

Gambar 4.18 menunjukkan pisau frais muka dan sisi.

Gambar 4.18 Shell endmill cutter

10. Pisau frais pengasaran (heavy duty endmill cutter), pisau jenis ini mempunyai satu

ciri khas yang berbeda dengan cutter yang lain. Pada sisinya berbentuk alur helik

yang dapat digunakan untuk menyayat benda kerja dari sisi potong cutter,

sehingga cutter ini mampu melakukan penyayatan yang cukup besar

Gambar 4.19 Pisau pengasaran

11. Pisau frais gergaji (slitting saw), pisau frais jenis ini digunakan untuk memotong

atau membelah benda kerja. Selain itu juga dapat digunakan untuk membuat alur

yang memilki ukuran lebar kecil.

Page 14: Prosman Modul IV

14

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 14

Gambar 4.20 Pisau frais gergaji

2.8 Parameter Yang Dapat Diatur Pada Mesin Milling

Parameter yang dapat diatur pada mesin milling yaitu parameter yang dapat diatur

secara langsung oleh operator mesin ketika sedang mengoperasikan mesin. Parameter

tersebut yaitu putaran spindel (n), gerak makan (f), dan kedalaman potong (a).

Putaran spindel bisa langsung diatur dengan cara mengubah posisi handle pengatur

putaran mesin. Gerak makan bisa diatur dengan cara mengatur handle gerak makan

sesuai dengan tabel f yang ada di mesin. Kedalaman potong diatur dengan cara

menaikkan benda kerja, atau dengan cara menurunkan pisau.

Putaran spindel (n) ditentukan berdasarkan kecepatan potong. Kecepatan potong

ditentukan oleh kombinasi material pisau dan material benda kerja. Kecepatan potong

adalah jarak yang ditempuh oleh satu titik (dalam satuan meter) pada selubung pisau

dalam waktu satu menit. Rumus kecepatan potong identik dengan rumus kecepatan

potong pada rumus mesin lathe. Pada mesin milling besarnya diameter yang

digunakan adalah diamater pisau. Rumus kecepatan potong;

Dimana : Cs = kecepatan potong (m/menit)

d = diamter pisau (mm)

n = putaran spindel (rpm)

Karena nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah ditetapkan secara

baku, maka parameter yang dapat diatur adalah putaran spindel (n). Dengan demikian

rumus untuk menghitung putaran spindel menjadi :

Page 15: Prosman Modul IV

15

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 15

Nilai kecepatan potong yang telah baku dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 4.1 Kecepatan potong untuk beberapa jenis bahan

Bahan Cutter HSS Cutter Carbide

Halus Kasar Halus Kasar

Baja perkakas 75 - 100 25 - 45 185 - 230 110 - 140

Baja karbon rendah 70 - 90 25 - 40 170 - 215 90 - 120

Baja karbon

menengah 60 - 85 20 - 40 140 - 185 75 - 110

Besi cor kelabu 40 - 45 25 - 30 110 - 140 60 - 75

Kuningan 85 - 100 45 - 70 185 - 215 120 - 150

Alumunium 70 - 110 30 - 45 140 - 215 60 - 90

Setelah kecepatan potong diketahui, maka kecepatan pemakanan harus

ditentukan. Kecepatan pemakanan adalah jarak tempuh gerak maju pisau/benda kerja

dalam satuan milimeter permenit atau feet permenit. Pada gerak putar, kecepatan

pemakanan (f) adalah gerak maju alat potong atau benda kerja dalam (n) putaran

benda kerja/pisau permenit. Pada mesin milling, kecepatan pemakanan dinyatakan

dalam satuan millimeter permenit dimana dalam pemakaiannya perlu disesuaikan

dengan jumlah mata potong pisau yang digunakan. Kecepatan pemakanan tiap mata

potong pisau frais, (f) untuk setiap jenis pisau dan setiap jenis bahan sudah

dibakukan. Adapun nilai kecepatan pemakanan dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 4.2 Kecepatan pemakanan (feeding) pergigi untuk HSS

Pisau feed/tooth (mm)

spiral (slab) mill (up to 30º helix angle of tooth) 0,1 ÷ 0,25

spiral mill (30 + 00º helix angle) 0,05 ÷ 0,2

face mill and shell end miel 0,1 ÷ 0,5

end mill 0,1 ÷ 0,25

Saw 0,05 ÷ 0,1

slotting cutter 0,05 ÷ 0,15

form cutter 0,05 ÷ 0,2

Page 16: Prosman Modul IV

16

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 16

Kedalaman potong (a) ditentukan berdasarkan selisih tebal benda kerja awal

terhadap tebal benda kerja akhir.

2.9 Pemrograman CNC

Program NC sebenarnya meupakan sejumlah urutan perintah logis yang dibuat

bagi suatu jenis mesin perkakas CNC dalam rangka pembuatan suatu komponen

mesin/peralatan. Program NC dibuat dengan suatu format/bahasa yang tertentu yang

dapat dimengerti oleh unit pengendali mesin (MCU, machnie control unit).

Dalam pembuatan program NC untuk proses pemesinan suatu produk diperlukan

tiga langkah utama, yaitu langkah persiapan, pelaksanaan, dan langkah percobaan.

Masing-masing langkah ini mengandung beberapa jenis pekerjaan yang harus

dilaksanakan yang secara umum dapat dijelaskan sebagai berikut.

1. Langkah persiapan

a. Mempelajari gambar teknis yakni menentukan ukuran/dimensi untuk elemen-

elemen geometris (garis/bidang lurus, garis/bidang lengkung yang mengikuti

fungsi matematik tertentu, radius, diameter dan sebagainya), dan toleransinya

(toleransi dimensi, bentuk dan posisi). Dengan mempelajari geometri komponen

tersebut dapat ditentukan garis besar jenis proses permesinan, urutan

pekerjaannya, dan jenis mesin perkakas CNC yang cocok. Dimensi benda kerja

dan control gerak pahatnya merupakan faktor yang perlu juga dipertimbangkan.

b. Berdasarkan dimensi serta bentuk bahan (batang, silinder, lempengan, kubus, atau

bentuk-bentuk khusus hasil proses pembentukan, atau proses permesinan

sebelumnya), dan volume ruang kerja yang ditentukan oleh dimensi meja atau

spindel tempat benda kerja dipasang, ditentukan cara penempatan (positioning),

pengekleman (clamping), serta desain alat bantu pemegang (fixture). Daerah

bebas pahat (daerah terlarang, forbidden area) harus diperhatikan untuk

menghindari tabrakan pahat pada permukaan fixture, peralatan mesin/alat bantu

lainnya ataupun pada permukaan benda yang tidak dikerjakan.

Page 17: Prosman Modul IV

17

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 17

c. Cara atau urutan proses permesinan harus ditentukan sebaik mungkin (jalan yang

paling baik, paling singkat, paling optimum) untuk mengerjakan benda kerja

sampai terbentuk permukaan akhir (produk). Jenis dan jumlah pahat dipilih sesuai

dengan urutan pengerjaan tersebut. Dalam hal ini selain geometrinya maka

panjang dan/atau diameter masing-masing pahat ditetapkan sesuai dengan

bidang/sumbu referensi mesin yang digunakan. Setiap pahat diberi kode tertentu

beserta keterangan mengenai geometrik dan dimensinya, yang akan digunakan

sebagai masukan (input) pada unit pengontrol mesin supaya lokasi/posisi mata

potong sewaktu pahat dipakai dapat dipastikan. Dengan cara ini suatu program

NC yang berhasil dapat digunakan lagi di saat lain dan sementara itu pahat yang

dibutuhkan tidak perlu mempunyai dimensi yang persis sama dengan pahat yang

dahulu dipakai.

d. Untuk setiap langkah permesinan kondisi pemotongannya (kecepatan potong,

kecepatan makan, dan kedalaman potong) ditentukan sesuai dengan tujuan proses,

dengan memperhatikan berbagai kendala (proses pembentukan geram, gaya, daya,

kehalusan permukaan), sehingga diharapkan kondisi potongan yang optimum

(ongkos, produktivitas) dapat dicapai.

2. Langkah pelaksanaan

Pembuatan program secara manual biasanya dilakukan dengan terlebih dahulu

menuliskan semua perintah pada lembar dengan format tertentu sebelum diketik

sebagai input ke unit pengontrol mesin. Dengan kode tertentu berbagai fungsi

persiapan (preparation functions) dan fungsi tambahan (miscellaneous functions)

dipilih, sehingga pahat dapat digerakkan relatif terhadap benda kerja sesuai dengan

langkah dan kondisi pemotongan yang telah disiapkan di atas. Demikian pula halnya

dengan perintah-perintah lain seperti penggantian pahat, penggantian benda kerja,

menjalankan/mematikan spindel dan cairan pendingin dan sebagainya. Jenis kontrol

gerakan sumbu mesin (satu sumbu, dua sumbu atau lebih secara bersamaan bergerak

untuk melaksanakan perintah tersebut) menentukan kemampuan mesin perkakas NC

Page 18: Prosman Modul IV

18

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 18

di dalam memotong benda kerja dengan hasil permukaan dengan bentuk dan orientasi

yang diinginkan.

Dengan semakin majunya komputer yang dipakai sebagai unit pemrogram

ataupun langsung sebagai unit pengontrol mesin, maka berbagai jenis bahasa

pemrograman (perangkat lunak/soft-ware) yang lebih canggih mulai diperkenalkan.

Tujuannya adalah jelas, yaitu mempermudah, mempercepat, dan menghindarkan

kemungkinan terjadinya kesalahan pada proses pembuatan program secara manual.

Dalam hal yang terakhir ini programmer dapat melihat lintasan gerakan pahat pada

layar monitor (TV screen dengan graphic display) sewaktu proses pemrograman

berlangsung.

3. Langkah percobaan

Setelah lembar program NC selesai ditulis, maka perintah-perintah tersebut dapat

dimasukkan ke dalam memori komputer mesin lewat bagian pengendali. Pembuatan

program seringkali dilaksanakan dengan bantuan komputer pemrogram yang

dilengkapi dengan perangkat lunak pemroses (processor dan post processor), untuk

melaksanakan analisa geometrik langkah gerak pahat serta penerjemahan dan

penggabungan berbagai fungsi teknologis sesuai dengan karakteristik mesin dan

kontrol CNC yang spesifik.

Jika unit pengontrol mesin siap melaksanakan pekerjaan, yang pertama kali

dilakukan biasanya menjalankan mesin tanpa memotong (dry-run) dengan satu atau

beberapa sumbu mesin dimatikan (axis-lock), untuk mengecek kebenaran program

dan memastikan bahwa tidak terjadi tabrakan (tool collition). Sebelum proses

pemotongan dengan benda kerja sesungguhnya dilakukan, maka dapat dilakukan

pemotongan material yang lunak (plastik atau steorofoam) sehingga bentuk produk

secara kasar dapat diperiksa dan diukur. Ketelitian geometris (toleransi) produk hanya

dapat dipastikan kebenarannya dengan melakukan proses

pemotongan benda kerja sesungguhnya dan memgukur produknya dengan cermat.

Page 19: Prosman Modul IV

19

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 19

2.10 Fungsi – fungsi Kode NC

Mesin CNC hanya dapat membaca kode standar yang telah disepakati oleh

industri yang membuat mesin CNC. Dengan kode standar tersebut, pabrik mesin

CNC dapat menggunakan PC sebagai input yang diproduksi sendiri atau yang

direkomendasikan. Kode standar pada mesin CNC yaitu :

1. Fungsi kode G

G 00 : Gerak lurus cepat (tidak boleh menyayat)

G 01 : Gerak lurus penyayatan

G 02 : Gerak melengkung searah jarum jam (CW)

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

G 04 : Gerak penyayatan (feed) berhenti sesaat

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

G 25 : Memanggil program sub routine

G 27 : Perintah meloncat ke nomor blok yang dituju

G 64 : Mematikan arus step motor.

G 65 : Operasi disket (menyimpan atau memanggil program)

G 73 : Siklus pengeboran dengan pemutusan tatal

G 81 : Siklus pengeboran langsung

G 82 : Siklus pengeboran dengan berhenti sesaat

G 83 : Siklus pengeboran dengan penarikan tatal

G 85 : Siklus pereameran

G 89 : Siklus pereameran sampai batas ukuranyang ditentukan

G 90 : Program absolut

G 91 : Program Incremental

G 92 : Penetapan posisi pahat secara absolute

2. Fungsi Kode M

M 00 : Program berhenti

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

Page 20: Prosman Modul IV

20

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 20

M 05 : Putaran spindel berhenti

M 06 : Perintah penggantian alat potong (tool)

M 17 : Perintah kembali ke program utama

M 30 : Program berakhir

M 99 : Penentuan parameter I dan K

3. Fungsi kode alarm

A 00 : Kesalahan perintah pada fungsi G atau M

A 01 : Kesalahan perintah pada fungsi G02 dan G03

A 02 : Kesalahan pada nilai X

A 03 : Kesalahan pada niilai F

A 04 : Kesalahan pada nilai Z

A 05 : Kurang perintah M30

A 06 : Kurang perintah M03

A 07 : Tidak ada arti

A 08 : Pita habis pada penyipanan ke kaset

A 09 : Program tidak ditemukan pada disket

A 10 : Disket diprotek

A 11 : Salah memuat disket

A 12 : Salah pengecekan

A 13 : Salah satuan mm atau inch dalam pemuatan

A 14 : Salah posisi kepala frais

A 15 : Nilai Y salah

A 16 : Tidak ada nilai radius pisau frais

A 17 : Salah sub program

A 18 : Jalannya kompensasi radius pisau frais lebih dari Nol

Page 21: Prosman Modul IV

21

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 21

2.11 Contoh-contoh aplikasi fungsi G, M, kode alarm

Gambar 4.21 Contoh gambar kerja

Dari gambar kerja di atas diketahui :

Diameter pisau : 10 mm

Posisi Sumbu X : -10 mm

Posisi Sumbu Y : -10 mm

Posisi Sumbu Z : 20 mm.

Buatlah susunan program plotter dengan metode absolut

Metode Absolut

N G X Y Z

00 92 -1000 -1000 2000

01 M03 00 00 2000

02 00 -1000 00 00

03 00 -1000 00 00

04 00 5000 00 00

05 00 5000 5000 00

06 00 00 5000 00

07 00 00 00 00

08 00 00 00 2000

09 00 00 2500 00

10 00 2500 2500 00

11 00 2500 5000 00

12 00 2500 5000 2000

13 00 -1000 -1000 2000

14 M05

15 M30

Page 22: Prosman Modul IV

22

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 4 – Proses Frais 22

Keterangan gerakan:

N 00 : Fungsi G92 menunjukan program absolut

N 01 : Spindle utama berputar

N 02 : Pisau didekatkan pada titk 0 sumbu Y

N 03 : Pisau diturunkan pada titik 0 Sumbu Z

N 04 : Proses plotter pisau bergerak dari titik A ke titik B

N 05 : Proses plotter pisau bergerak dari titik ke titik C

N 06 : Proses plotter pisau bergerak dari titik C ke titik D

N 07 : Proses plotter pisau bergerak dari titik D ke titik A

N 08 : di Titik A pisau dinaikkan +20 mm, sumbu Z

N 09 : Dari titik A pisau dipindah ke titik E

N 10 : Di Titik E pisau diturunkan pada titik 0 sumbu Z

N 11 : Proses plotter dari titik E ke titik F

N 12 : Proses plotter dari titik F ke titik G

N 13 : Di titik G pisau dinaikkan +20mm, dari titik 0 sumbu Z

N 14 : Pahat dikembalikan di posisi awal X-1000, Y-1000

N 15 : Spindle dimatikan

N 16 : Program selesai.

3. TUGAS

1. Buat program dan berikan gambar bentuk pada benda kerja yang akan

diproses !