Kemajuan sains dan teknologi dewasa ini sudah sedemikian maju, namun sebagian komponen mesin yang kita perlukan sebagian besar masih impor. Pembuatan komponen mesin agar presisi dan berkualitas pengerjaannya harus menggunakan mesin perkakas CNC (Computer Numerically Controlled). Lembaga pendidikan seperti Unnes sudah seharusnya terlibat langsung dalam upaya memproduksi komponen mesin yang selama ini masih impor. Sehingga bangsa kita bisa mandiri dalam bidang teknologi tinggi, yang berdampak pada ketahanan bangsa Indonesia terhadap krisis multidimensi.
A. Mesin CNC (Computer Numerically Controled)
CNC singkatan dari Computer Numerically Controlled, merupakan mesin perkakas yang dilengkapi dengan sistem mekanik dan kontrol berbasis komputer yang mampu membaca instruksi kode N, G, F, T, dan lain-lain, dimana kode-kode tersebut akan menginstruksikan ke mesin CNC agar bekerja sesuai dengan program benda kerja yang akan dibuat. Secara umum cara kerja mesin perkakas CNC tidak berbeda dengan mesin perkakas konvensional. Fungsi CNC dalam hal ini lebih banyak menggantikan pekerjaan operator dalam mesin perkakas konvensional. Misalnya pekerjaan setting tool atau mengatur gerakan pahat sampai pada posisi siap memotong, gerakan pemotongan dan gerakan kembali keposisi awal, dan lain-lain. Demikian pula dengan pengaturan kondisi pemotongan (kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman pemotongan) serta fungsi pengaturan yang lain seperti penggantian pahat, pengubahan transmisi daya (jumlah putaran poros utama), dan arah putaran poros utama, pengekleman, pengaturan cairan pendingin dan sebagainya.
Mesin perkakas CNC dilengkapi dengan berbagai alat potong yang dapat membuat benda kerja secara presisi dan dapat melakukan interpolasi yang diarahkan secara numerik (berdasarkan angka). Parameter sistem operasi CNC dapat diubah melalui program perangkat lunak (software load program) yang sesuai. Tingkat ketelitian mesin CNC lebih akurat hingga ketelitian seperseribu millimeter, karena penggunaan ballscrew pada setiap poros transportiernya. Ballscrew bekerja seperti lager yang tidak memiliki kelonggaran/spelling namun dapat bergerak dengan lancar.
Pada awalnya mesin CNC masih menggunakan memori berupa kertas berlubang sebagai media untuk mentransfer kode G dan M ke sistem kontrol. Setelah tahun 1950, ditemukan metode baru mentransfer data dengan menggunakan kabel RS232, floppy disks, dan terakhir oleh Komputer Jaringan Kabel (Computer Network Cables) bahkan bisa dikendalikan melalui internet.
Tuntutan konsumen yang menghendaki kualitas benda kerja yang presisi, berkualitas sama baiknya, dalam waktu singkat dan dalam jumlah yang banyak, akan lebih mudah dikerjakan dengan mesin perkakas CNC (Computer Numerlcally Controlled), yaitu mesin yang dapat bekerja melalui pemogramman yang dilakukan dan dikendalikan melalui komputer. Mesin CNC dapat bekerja secara otomatis atau semi otomatis setelah diprogram terlebih dahulu melalui komputer yang ada.
Program yang dimaksud merupakan program membuat benda kerja yang telah direncanakan atau dirancang sebelumnya. Sebelum benda kerja tersebut dieksikusi atau dikerjakan oleh mesin CNC, sebaikanya program tersebut di cek berulang – ulang agar program benar-benar telah sesuai dengan bentuk benda kerja yang diinginkan, serta benar-benar dapat dikerjakan oleh mesin CNC. Pengecekan tersebut dapat melalui layar monitor yang terdapat pada mesin atau bila tidak ada fasilitas cheking melalui monitor (seperti pada CNC TU EMCO 2A/3A) dapat pula melalui plotter yang dipasang pada tempat dudukan pahat/palsu frais. Setelah program benar-benar telah berjalan seperti rencana, baru kemudian dilaksanakan/dieksekusi oleh mesin CNC.
Dari segi pemanfaatannya, mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi dua, antara lain: (a) mesin CNC Training unit (TU), yaitu mesin yang digunakan sarana pendidikan, dosen dan training. (b) mesin CNC produktion unit (PU), yaitu mesin CNC yang digunakan untuk membuat benda kerja/komponen yang dapat digunakan sebagai mana mestinya. Dari segi jenisnya, mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi tiga jenis, antara lain: (a) mesin CNC 2A yaitu mesin CNC 2 aksis, karena gerak pahatnya hanya pada arah dua sumbu koordinat (aksis) yaitu koordinat X, dan koordinat Z, atau dikenal dengan mesin bubut CNC, (b) mesin CNC 3A, yaitu mesin CNC 3 aksis atau mesin yang memiliki gerakan sumbu utama kearah sumbu koordinat X, Y, dan Z, atau dikenal dengan mesin frsais CNC. (c) mesin CNC kombinasi, yaitu mesin CNC yang mampu mengerjakan pekerjaan bubut dan freis sekaligus, dapat pula dilengkapi dengan peralatan pengukuran sehingga dapat melakukan pengontrolan kualitas pembubutan/pengefraisan pada benda kerja yang dihasilkan. Pada umumnya mesin CNC yang sering dijumpai adalah mesin CNC 2A (bubut) dan mesin CNC 3A (frais).
Ada beberapa langkah yang harus dilakukan seorang programmer sebelum menggunakan mesin CNC, pertama mengenal beberapa sistem koordinat yang ada pada mesin CNC, yaitu: (a) sistem koodinat kartesius, yang terdiri dari koordinat mutlak (absolut) dan koordinat relatif (inkremental), dan (b) sistem koordinat kutub (koordinat polar), yang terdiri dari koordinat mutlak (absolut) dan koordinat relatif (inkremental). Selanjutnya menentukan system koordinat yang akan digunakan dalam pemograman. Apakah program akan menggunakan sistem pemogramman metode absolut atau inkremental. Pada umumnya sistem koordinat yang sering digunakan antara lain system koordinat kartesius, yaitu koordinat mutlak (absolut) dan koordinat relatif/berantai (incremental). Langkah kedua adalah memahami prinsip gerakan sumbu utama dalam mesin CNC.
B. Mesin Frais Siemens Sinumerik 802C Base Line
Merupakan mesin frais jenis PU (Production Unit). Karakteristik mesin ini sama dengan mesin – mesin CNC pada umumnya, akan tetapi perbedaan yang paling mencolok adalah pada proses input data pada control unit yang dimiliki oleh CNC ini. Pembelajaran mesin ini dapat juga melalui free software yang dapat di unduh dari internet. SSCNC CNC Simulation, merupakan software aplikasi yang apabila dioperasikan akan menampilkan gambaran tombol – tombol yang ada pada Mesin CNC sesungguhnya. Didalam tampilannya juga terdapat tampilan input data yang dimasukkan oleh operator.
Gambar Mesin Frais Siemens Sinumerik 802C Base Line
C. Software AutoCAD
Software AutoCAD adalah salah satu program desain dengan bantuan kom- puter yang sangat populer dibandingkan program sejenis lainnya. Sejak pertama diciptakan oleh Autodesk Corporation hingga ke luarnya release 2006, AutoCAD mengalami perkembangan yang sangat fenomenal dan mempunyai andil besar dalam perkembangan industri manufacturing dewasa ini. Secara perlahan tapi pasti AutoCAD telah melakukan otomatisasi gambar, menggantikan fungsi manual yang selama ini mendominasi pekerjaan di segala bidang.
Suatu produk kompoen mesin pada umumnya diawali dengan desain berupa gambar sket/draft, selanjutnya dikembangkan menjadi gambar teknik yang dapat dipahami oleh ahli yang akan membuatnya. Agar dapat dipahami oleh semua kalangan, maka dibuatlah standar gambar teknik melalui Institut for Standar Organisation (ISO).
Pada era sekarang ini, perkembangan teknologi terasa sangat cepat. hampir semua aspek kehidupan mulai disentuh dengan yang namanya teknologi. Dengan teknologi semua terasa lebih mudah dikerjakan. Berbagai inovasi tidak henti-hentinya dilakukan untuk meningkatkan penggunaan dan penerapan teknologi dalam kehidupan manusia. Salah satu teknologi yang berkembang pesat adalah CADD (Computer Aided Design and Drafting). Pengembangan teknologi ini bertujuan untuk mempermudah para designer dan drafter untuk memvisualisasikan idenya ke dalam bentuk gambar.
Software AutoCAD merupakan sebuah program CAD yang cukup dikenal oleh kalangan designer dan drafter karena menawarkan berbagai kemudahan dan keunggulan. Software AutoCAD terbukti dapat mempermudah kerja para designer dan drafter dalam memvisualisasikan ide dan gagasan mereka. Software AutoCAD diciptakan atau dikeluarkan oleh Autodesk Corporation pada tahun 1982. Mulai dari pertama kali diciptakan sampai dengan produk terbaru yang diluncurkan, software AutoCAD terus mengalami perkembangan dan mampu berperan besar bagi perkembangan teknologi CAD saat ini.
Software AutoCAD merupakan program aplikasi yang digunakan untuk menggambar dan membuat desain, seperti untuk pemodelan, membuat gambar arsitektur, mesin, sipil, elektro, manufaktur, dan lain-lain. Dengan Software AutoCAD, proses desain menjadi lebih mudah, cepat, dan akurat. Software AutoCAD mempunyai fasilitas yang sangat lengkap. Sebuah desain yang dibuat dengan AutoCAD dapat dengan mudah untuk diedit bila masih ada kesalahan dan kekurangan, memiliki layout gambar yang sangat variatif, skala dapat diubah-ubah, disesuaikan dengan ukuran kertas, dan sangat praktis penyimpanannya.
Software AutoCAD merupakan program aplikasi yang digunakan untuk menggambar dan membuat desain, seperti untuk pemodelan, membuat gambar arsitektur, mesin, sipil, elektro, manufaktur, dan lain-lain. Dengan Software AutoCAD, proses desain menjadi lebih mudah, cepat, dan akurat. Software AutoCAD mempunyai fasilitas yang sangat lengkap. Sebuah desain yang dibuat dengan AutoCAD dapat dengan mudah untuk diedit bila masih ada kesalahan dan kekurangan, memiliki layout gambar yang sangat variatif, skala dapat diubah-ubah, disesuaikan dengan ukuran kertas, dan sangat praktis penyimpanannya.
Proses pembuatan komponen mesin/benda kerja diawali oleh desain awal dilengkapi dengan dimensi yang sebenarnya. Software yang berkaitan dengan design gambar diantaranya adalah software AutoCAD. Software ini selalu berkaitan dengan menggambar, mendesign, membuat sebuah produk atau komponen suatu produk yang dapat dikembangkannya menjadi gambar 2D dan 3D. Melalui pengembangan program AutoCAD dengan bahasa Visual Basic dapat diperoleh visualisasi berkenaan dengan produk yang akan dibuat, baik itu sebelum dibuat ataupun sesudah desain secara cepat dan murah (Herliansyah dan Adi Nugroho, 2004). Melalui pengembangan fasilitas yang dimiliki oleh AutoCAD diharapkan dapat mempercepat membuat desain komponen mesin yang selama ini masih impor agar dapat diproduksi secara presisi di dalam negri.
D. Transfer AutoCAD Pada Program Mastercam X
Software Mastercam X merupakan software CAD/CAM, dimana dapat digunakan untuk membuat gambar/ design suatu obyek dan juga dapat digunakan untuk menghasilkan NC code. .Pada Software Mastercam X terdapat fasilitas untuk dapat mengambil file gambar dari software lain, seperti AutoCAD, Pro Engineering, Catia, Solidworks, Inventor, dll. Dari fungsi tersebut memberikan keuntungan bahwa software tersebut sangat membantu seorang engineering untuk dapat merekayasa suatu project.
Mastercam X adalah sebuah perangkat lunak computer berbasis CAD/CAM yang sering digunakan oleh berbagai macam perusahaan manufaktur. Mastercam X memiliki fasilitas-fasilits computer grafis yang menungkinkan penggunaannya untuk melakukan berbagai bentuk simulasi proses permesinan (machining) sebelum diimplementasikan pada proses permesinan yang sesungguhnya berbasiskan Computer Numeric Controlled (CNC based).
Mastercam X merupakan salah satu perangkat lunak Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing (CAD/CAM) yang tergolong sangat popular dalam dunia pendidikan keteknikan maupun dunia praktis, khususnya bagi sekolah-sekolah teknik dan perguruan tinggi, serta industri-industri pengguna teknologi CNC (Computer Numerc Control).
Adapun keunggulan software ini antara lain: (1) hasil program CNC dapat dieksekusi terlebih dahulu, bila ada kesalahan atau error program tidak dapat dieksekusi, (2) simulasi pembuatan benda kerja dapat dilihat langsung hasilnya, dapat dilihat dalam tampilan 3 dimensi, (3) dapat dilakukan transfer file dari gambar AutoCAD ke software Mastercam X, sehingga mempermudah membuat program CNC, (4) hasil program CNC dari software ini dapat disimpan di disket, dan dapat langsung digunakan pada mesin perkakas CNC dengan melakukan penyesuaian (konversi) yang sesuai merek mesin CNC yang digunakannya, dan (5) dapat di install ke komputer pentium pada umumnya.
NC Code
O0000
(PROGRAM NAME - CNC FT UNNES NEW)
(DATE=DD-MM-YY - 09-12-10 TIME=HH:MM - 11:43)
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
(UNDEFINED TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 2.)
N104T1M6
N106G0G90G53X14.326Y44.507A0.S1909M3
N108G43H1Z50.
N110Z10.
N112G1Z-.5F15.
N114X8.326F763.6
N116G3X7.576Y43.757R.75
N118G1Y35.507
N120G3X8.326Y34.757R.75
N122G1X14.326
N124G0Z50.
N126Y29.24
N128Z10.
N130G1Z-.5F15.
N132Y17.99F763.6
N134X8.326Y29.24
N136Y17.99
N138G0Z50.
N140X14.326Y13.615
N142Z10.
N144G1Z-.5F15.
N146X8.326F763.6
N148G3X7.576Y12.865R.75
N150G1Y4.615
N152G3X8.326Y3.865R.75
N154G1X14.326
N156G0Z50.
N158X24.941Y17.873
N160Z10.
N162G1Z-.5F15.
N164Y4.873F763.6
N166G3X25.941Y3.873R1.
N168G1X31.941
N170G3X32.941Y4.873R1.
N172G1Y17.873
N174G0Z50.
N176X24.795Y23.78
N178Z10.
N180G1Z-.5F15.
N182X69.941F763.6
N184G0Z50.
N186X75.607Y25.601
N188Z10.
N190G1Z-.5F15.
N192G3X76.776Y24.581R13.F763.6
N194X79.292Y26.001R7.443
N196X81.041Y25.145R10.4
N198X81.463Y22.287R7.443
N200X82.986Y21.989R13.
N202X84.455Y24.476R7.443
N204X86.398Y24.609R10.4
N206X88.192Y22.345R7.443
N208X89.66Y22.848R13.
N210X89.689Y25.737R7.443
N212X91.305Y26.823R10.4
N214X93.991Y25.76R7.443
N216X95.01Y26.93R13.
N218X93.591Y29.446R7.443
N220X94.447Y31.195R10.4
N222X97.305Y31.617R7.443
N224X97.603Y33.14R13.
N226X95.116Y34.609R7.443
N228X94.983Y36.551R10.4
N230X97.246Y38.346R7.443
N232X96.743Y39.814R13.
N234X93.855Y39.842R7.443
N236X92.768Y41.458R10.4
N238X93.831Y44.144R7.443
N240X92.662Y45.164R13.
N242X90.146Y43.744R7.443
N244X88.397Y44.601R10.4
N246X87.975Y47.458R7.443
N248X86.452Y47.757R13.
N250X84.983Y45.269R7.443
N252X83.04Y45.136R10.4
N254X81.246Y47.4R7.443
N256X79.778Y46.897R13.
N258X79.749Y44.008R7.443
N260X78.133Y42.922R10.4
N262X75.447Y43.985R7.443
N264X74.428Y42.815R13.
N266X75.847Y40.3R7.443
N268X74.991Y38.55R10.4
N270X72.133Y38.128R7.443
N272X71.835Y36.606R13.
N274X74.322Y35.137R7.443
N276X74.455Y33.194R10.4
N278X72.192Y31.399R7.443
N280X72.695Y29.931R13.
N282X75.583Y29.903R7.443
N284X76.67Y28.287R10.4
N286X75.607Y25.601R7.443
N288G0Z50.
N290X78.941Y16.873
N292Z10.
N294G1Z-.5F15.
N296X70.941F763.6
N298G3X69.941Y15.873R1.
N300G1Y4.873
N302G3X70.941Y3.873R1.
N304G1X78.941
N306G0Z50.
N308X83.941
N310Z10.
N312G1Z-.5F15.
N314X91.941F763.6
N316G3X92.941Y4.873R1.
N318G1Y9.373
N320G3X91.941Y10.373R1.
N322G1X85.941
N324G2X84.941Y11.373R1.
N326G1Y15.873
N328G2X85.941Y16.873R1.
N330G1X93.941
N332G0Z50.
N334X78.941Y10.373
N336Z10.
N338G1Z-.5F15.
N340X69.941F763.6
N342G0Z50.
N344X62.941Y17.873
N346Z10.
N348G1Z-.5F15.
N350Y2.873F763.6
N352X54.941Y17.873
N354Y2.873
N356G0Z50.
N358X39.941
N360Z10.
N362G1Z-.5F15.
N364Y17.873F763.6
N366X47.941Y2.873
N368Y17.873
N370G0Z50.
N372X51.941Y30.507
N374Z10.
N376G1Z-.5F15.
N378Y44.507F763.6
N380G0Z50.
N382X46.941
N384Z10.
N386G1Z-.5F15.
N388X56.941F763.6
N390G0Z50.
N392X41.941
N394Z10.
N396G1Z-.5F15.
N398X32.941F763.6
N400Y30.507
N402G0Z50.
N404Y40.507
N406Z10.
N408G1Z-.5F15.
N410X41.941F763.6
N412G0Z50.
N414X87.719Y34.873
N416Z10.
N418G1Z-.5F15.
N420G3X81.719R3.F763.6
N422X87.719R3.
N424G0Z50.
N426M5
N428G91G28Z0.
N430G28X0.Y0.A0.
N432M30
Copyright @ Laboratorium CNC, CADCAMCAE, dan Pengujian Bahan
