KOMPETENSI DASAR
3.1 Menjelaskan bagian-bagian Mesin Bubut CNC
4.1 Mengoperasikan bagian-bagian Mesin Bubut CNC
MATERI :
MEMAHAMI MESIN CNC DASAR
Perkembangan teknologi komputer saat ini setelah mengalami kemajuan yang sangat pesat.dalam hal ini komputer telah diaplikasikan ke dalam alat-alat mesin perkakas diantaranya Mesin Bubut, Mesin Frais, Mesin Skrap, Mesin Bor dll.hasil perpaduan teknologi komputer dan teknologi mekanik inilah yang selanjutnya dinamakan CNC ( Computer Numerically Controlled ). sistem pengoperasian CNC menggunakan program yang dikontrol langsung oleh komputer. Secara umum konstruksi mesin perkakas CNC dan sistem kerjanya adalah sinkronisasi antara komputer dan mekaniknya. Jika dibandingkan dengan mesin perkakas konvensional yang setara dan sejenis, mesin perkakas CNC lebih unggul baik dari segi ketelitian (accurate), ketepatan (precision), fleksibilitas, dan kapasitas produksi. Sehingga di era modern seperti saat ini banyak industri industri mulai meninggalkan mesin-mesin perkakas konvensional dan beralih menggunakan mesin-mesin perkakas CNC.
Secaragaris besar pengertian mesin CNC adalah suatu mesin yang dikontrol oleh komputer dengan menggunakan bahasa numerik (perintah gerakan yang menggunakan angka dan huruf). Sebagai contoh: apabila pada layar monitor mesin kita tulis M03 maka spindel utama mesin akan berputar, dan apabila kita tulis M05 maka spindel utama mesin akan berhenti berputar.
MesinCNC tingkat dasar yang ada pada saat ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu mesin CNC Two Axis atau yang lebih dikenal dengan Mesin Bubut (Lathe Machine) dan mesin CNC Three Axis atau yang lebih dikenal dengan Mesin Frais (Milling Machine).
A. Mesin Bubut CNC
Mesin bubut CNC secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua, yaitu:
1. Mesin Bubut CNC Training Unit (CNC TU)
2. Mesin Bubut CNC Production Unit (CNC PU)
Kedua mesin tersebut mempunyai prinsip kerja yang sama, akan tetapi yang membedakan kedua tipe mesin tersebut adalah penggunaannya di lapangan. CNC TU dipergunakan untuk pelatihan dasar pemrograman dan pengoperasian CNC yang dilengkapi EPS (External Programing Sistem). Mesin CNC jenis training unit hanya mampu dipergunakan untuk pekerjaan-pekerjaan ringan dengan bahan yang relatif lunak.
Sedangkan mesin CNC PU dipergunakan untuk produksi massal,sehingga mesin ini dilengkapi dengan aksesoris tambahan seperti sistem pembuka otomatis yang menerapkan prinsip kerja hidrolik, pembuangan tatal, dan sebagainya.
gerakan mesin bubut CNC dikontrol oleh komputer, sehingga semua gerakan yang berjalan sesuai dengan program yang diberikan, keuntungan dari sistem ini adalah memungkinkan mesin untuk diperintah mengulang gerakan yang sama secara terus-menerus dengan tingkat ketelitian yang sama pula.
1. Prinsip Kerja Mesin Bubut CNC TU-2 Axis
Mesin Bubut CNC TU-2 mempunyai prinsip gerakan dasar seperti halnya Mesin Bubut Konvensional yaitu gerakan ke arah melintang dan horizontal dengan sistem koordinat sumbu X dan Z.prinsip kerja Mesin Bubut CNC TU-2A juga sama dengan Mesin Bubut Konvensional yaitu benda kerja yang dipasang pada cekam bergerak sedangkan alat potong diam.
Untuk arah gerakan pada Mesin Bubut diberi lambang sebagai berikut:
a. Sumbu X untuk arah gerakan melintang tegak lurus terhadap sumbu putar.
b. Sumbu Z untuk arah gerakan memanjang yang sejajar sumbu putar.
Untuk memperjelas fungsi sumbu sumbu mesin bubut CNC TU-2A dapat dilihat peta gambar ilustrasi di bawah ini :
Gambar 1.1 Mekanisme arah gerakan Mesin Bubut.
2. Bagian Utama Mesin Bubut CNC TU-2A
Gambar 1.2 Mesin Bubut CNC TU-2A.
a. Bagian Mekanik
1) Motor Utama
Motor utama adalah motor penggerak cekam untuk memutar benda kerja. Motor ini adalah jenis motor arus searah/DC (Direct Current) dengan kecepatan putaran yang variabel. Adapun data teknis motor utama adalah:
a) Jenjang putaran 600-4000 rpm
b) Power Input 500 Watt
c) Power Output 300 Watt
2) Eretan/Support
Eretan adalah gerak persumbuan jalannya mesin. Untuk mesin bubut CNC TU-2A dibedakan menjadi dua bagian, yaitu:
a) Eretan memanjang (Sumbu Z) dengan jarak lintasan 0-300 mm.
b) Eretan melintang (Sumbu X) dengan jarak lintasan 0-50 mm.
Gambar 1.3. Ilustrasi gerak eretan.
3) Step Motor
Step motor berfungsi untuk menggerakkan eretan, yaitu gerakan sumbu X dan gerakan sumbu Z. Tiap-tiap eretan memiliki step motor sendiri-sendiri, adapun data teknis setiap motor sebagai berikut:
a) Jumlah putaran 72 langkah.
b) Momen putar 0,5 Nm.
c) Kecepatan gerakan:
- Gerakan cepat maksimum 700 mm/ menit.
- Gerakan operasi manual 5-500 mm/ menit.
- Gerakan operasi mesin CNC terprogram 2-499 mm/menit.
Gambar 1.4. Step Motor.
Gambar 1.5. Poros berulir dengan bantalan
4) Rumah alat potong (revolver/toolturret)
Rumah alat potong berfungsi sebagai penjepit alat potong pada saat proses pengerjaan benda kerja. Adapun alat yang dipergunakan disebut revolver atau toolturret, revolver digerakkan oleh step motor sehingga bisa digerakkan secara manual maupun terprogram.
Gambar 1.6 Revolver.
Pada revolver bisa dipasang 6 alat potong sekaligus yang terbagi menjadi dua bagian, yaitu:
a) Tiga tempat untuk jenis alat potong luar dengan ukuran 12x12 mm.
Misal : pahat kanan luar, pahat potong, pahat ulir, dan lain-lain.
b) Tiga tempat untuk jenis alat potong dalam dalam maksimum diameter dengan maksimum diameter 8 mm.
Misal : pahat kanan dalam koma, center drill, pahat ulir dalam, dan lain-lain.
5) Cekam
Cekam pada Mesin Bubut berfungsi untuk menjepit benda kerja pada saat proses penyayatan berlangsung. Kecepatan spindel Mesin Vubut ini diatur menggunakan transmisi sabuk.batas pada sistem transmisi sabuk dibagi menjadi enam transmisi penggerak.
Gambar1 7. Cekam.
Adapun tingkatan sistem transmisi penggerak spindel utama mesin CNC TU-2A, bisa dilihat dari gambar ilustrasi berikut:
Gambar 1.8. Transmisi penggerak.
Enam tingkatan puli penggerak tersebut memungkinkan untuk pengaturan berbagai putaran sumbu utama. Sabuk perantara puli A dan puli B bersifat tetap dan tidak dapat diubah dan tidak dapat diubah, sedangkan sabuk perantara puli B dengan puli C dapat dirubah sesuai kecepatan putaran yang diinginkan, yaitu pada posisi BC1, BC2 dan BC3.
6) Meja mesin
Meja mesin atau sliding bed sangat mempengaruhi baik buruknya hasil pekerjaan menggunakan Mesin Bubut ini, hal ini dikarenakan gerakan memanjang eretan (gerakan sumbu Z) tertumpu pada kondisi sliding bed ini. Jika kondisi sliding bed sudah aus atau cacat bisa dipastikan hasil pembubutan menggunakan mesin ini tidak akan maksimal, bahkan benda kerja juga rusak. Hal ini juga berlaku pada Mesin Bubut konvensional.
Gambar 1.9. Sliding bed.
7) Kepala lepas
Kepala lepas berfungsi sebagai tempat pemasangan senter putar pada saat proses pembubutan benda kerja yang relatif panjang. Pada kepala lepas ini ini bisa dipasang pencekam bor, dengan diameter mata bor maksimum 8 mm. Untuk mata bor dengan diameter lebih dari 8 mm, ekor mata bor harus memenuhi syarat ketirusan MT1
Gambar 1.10. Kepala lepas.
b. Bagian pengendali/kontrol
Bagian pengendali/kontrol merupakan bak kontrol mesin CNC yang berisikan tombol-tombol dan saklar serta dilengkapi dengan monitor. Pada bak kontrol merupakan unsur layanan langsung yang berhubungan dengan operator. Gambar berikut menunjukkan secara visual dengan nama-nama bagian sebagai berikut:
Gambar 1.11. Bagian-bagian pengendali/kontrol.
Keterangan
1. Saklar utama
2. Lampu kontrol saklar utama
3. Tombol emergency
4. Display untuk penunjukan ukuran
5. Saklar pengatur kecepatan sumbu utama
6. Ampere meter
7. Saklar untuk memilih satuan metrik atau inchi
8. Slot disk drive
9. Saklar untuk pemindah operasi manual atau CNC (H = hand/manual, C =CNC)
10. Lampu kontrol pelayanan CNC
11. Tombol START untuk eksekusi program CNC
12. Tombol masukan untuk pelayanan CNC
13. Display untuk menunjukkan harga masing-masing fungsi (X, Z, F,H), dan lain-lain.
14. Fungsi kode huruf untuk masukkan program CNC
15. Saklar layanan sumbu utama
16. Saklar pengatur asutan
17. Tombol koordinat sumbu X, Z.
=> Saklar utama/main switch
Gambar 1.12. Saklar utama.
Saklar utama apintu masuk aliran listrik ke kontrol pengendali CNC.Cara kerja saklar utama yaitu jika kunci saklar utama diputar ke posisi 1 maka arus listrik akan masuk ke control CNC
sebaliknya jika kunci saklar utama diputar ke angka 0 maka arus listrik yang masuk ke control CNC akan terputus. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar di bawah ini
Gambar 1.13. Ilustrasi Cara Kerja Saklar Utama.
=> Tombol darurat/Emergency switch
Tombol ini digunakan untuk memutus aliran listrik yang masuk ke kontrol mesin. hal ini dilakukan apabila akan terjadi hal-hal yang tidak diinginkan akibat kesalahan program yang telah dibuat.
Gambar 1.14. Emergency switch.
=> Saklar operasi mesin (Operating switch)
Saklar layanan mesin ini digunakan untuk memutar sumbu utama yang dihubungkan dengan rumah alat potong. Saklar ini yang mengatur perputaran sumbu utama sesuai menu yang dijalankan, yaitu perputaran manual dan CNC
Gambar 1.15. Saklar operasi.
cara kerja saklar operasi adalah sebagai berikut:
a) jika saklar diputar pada angka 1 itu maka menu yang dipilih ih adalah menu manual (lihat Gambar 1.16.), yaitu pergerakan eretan, kedalaman pemakanan tergantung oleh operator
Gambar 1.16. Ilustrasi saklar operasi manual
b) Jika saklar diputar pada "CNC"b menu yang dipilih adalah menu CNC ( lihat gambar 1.17.), yaitu semua pergerakan yang terjadi dikontrol oleh komputer baik itu gerakan sumbu utama gerakan eretan, maupun kedalaman pemakanan.
Gambar 1.17. Ilustrasi saklar operasi CNC.
=> Saklar pengatur kecepatan sumbu utama
Saklar ini berfungsi untuk mengatur kecepatan putar alat potong pada sumbu utama. Saklar ini bisa berfungsi pada layanan CNC maupun manual. kecepatan putaran sumbu utama mesin CNC TU-2A berkisar antara 50-3000 rpmsesuai tabel putaran pada mesin.
Gambar 1.18. Saklar pengatur kecepatan sumbu utama.
Cara pengoperasian saklar pengatur kecepatan sumbu utama ini adalah, saklar pengatur kecepatan sumbu utama diputar ke arah kanan mendekati angka 100 untuk meningkatkan kecepatan putaran spindel.untuk mengurangi kecepatan spindel putar kembali saklar pengatur kecepatan sumbu utama ke arah kiri mendekati angka 0.
=> Saklar layanan dimensi mesin
Saklar ini berfungsi untuk mengatur layanan dimensi yang akan bekerja pada mesin CNC, yaitu layanan dalam bentuk saluran matriks maupun in titik cara kerja saklar ini, apabila mesin akan di fungsikan pada dimensi tertentu, maka simbol penunjuk saklar diputar pada titik satuan dimensi yang sesuai dengan program kerja. Agar lebih jelas lihat dan perhatikan gambar ilustrasi berikut ini:
Gambar 1.19. Penunjukan saklar dalam satuan Metris.
G1.20. penunjukan saklar dalam satuan Inchi.
=> Ampere Meter
Ampere meter berfungsi sebagai display besarnya pemakaian arus aktual dari motor utama. Fungsi utama dari ampere meter ini untuk mencegah beban berlebih pada motor utama
Gambar 1.21. Ampere Meter.
Arus yang diizinkan pada pengoperasian mesin adalah 4 ampere. Apabila mesin dioperasikan secara terus-menerus (continue) besarnya arus aktual yang diizinkan sebesar 2 ampere. Besarnya beban arus aktual pada motor utama pada saat pengoperasian dapat dikurangi dengan cara mengurangi kedalaman dan kecepatan penyayatan.
=> Disk Drive
Disk drive pada mesin CNC dimaksudkan untuk pelayanan pengoperasian disket. Dengan pelayanan disket dapat dilakukan:
a) Menyimpan data dari memori mesin ke dalam memori disket.
b) Memindahkan data program dari data ke dalam memori mesin.
Gambar 1.22. Disk Drive
=> Saklar pengatur asutan (feed overide)
Saklar ini berfungsi sebagai pengatur kecepatan gerakan asutan dari eretan mesin. Saklar ini hanya dipergunakan pada pengoperasian mesin secara manual. Kecepatan asutan untuk mesin CNC TU-2A berkisar antara 5-400 mm
/menit
Gambar 1.23. Saklar pengatur asutan
=> Fungsi tombol.
Untuk menjalankan an-nur akan cepat (rapid) dapat menggunakan tombol
Yang ditekan secara bersamaan dengan tombol koordinat sumbu X dan Z yang dikehendaki.
Daftar Pustaka
Widarto. Teknik pemesinan jilid 2 untuk SMK/oleh Widarto__ Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Kementerian Pendidikan Nasional 2008.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar