Prinsip kerja mesin bubut

Setelah sebelumnya membahas tentang Pengertian atau Definisi Mesin Bubut.

Prinsip Kerja Mesin Bubut

Proses pembubutan adalah salah satu proses pemesinan yang mengunakan pahat dengan satu mata potong untuk membuang material dari permukaan benda kerja yang berputar. Pahat bergerak pada arah linier sejajar dengan sumbu putar benda kerja seperti yang terlihat pada gambar. Dengan mekanisme kerja seperti ini, maka Proses bubut memiliki kekhususan untuk membuat benda kerja yang berbentuk silindrik. 

Benda kerja dipegang (dicekam) pada poros spindel dengan bantuan chuck yang memiliki rahang (jaw) pada salah satu ujungnya, yaitu pada pusat sumbu putarnya, sementara ujung lainnya dapat ditumpu dengan center yang lain. 

Gerak rotasi benda kerja akan menghasilkan gerak potong, sementara pahat yang dibawa oleh eretan pada arah translasi sejajar dengan sumbu spindel dan sumbu putar benda kerja akan menghasilkankan gerak makan.  

Mesin bubut dirancang terutama untuk dapat membuat benda kerja dengan bentuk dasar silindrik, misalnya membuat poros silindrik, poros kerucut (tirus), lubang silindrik dan membuat ulir. Di samping mampu membuat benda kerja silindrik, mesin juga juga mampu mengerjakan bentuk-bentuk lain, seperti meratakan permukaan dan proses knurling

Kemampuan Yang Dapat Dilakukan Oleh Mesin Bubut

Jenis jenis pembubutan yang bisa dikerjakan mesin bubut

1. Pembubutan tepi (facing)

Pengerjaan benda kerja terhadap tepi penampangnya atau tegak lurus terhadap sumbu benda kerja.

2. Pembubutan silindris (turning)

Pengerjaan benda kerja dilakukan sepanjang garis sumbunya. Baik pengerjaan tepi maupun pengerjaan silindris posisi dari sisi potong pahtnya harus terletak senter terhadap garis sumbu dan ini berlaku untuk semua proses pemotongan pada mesin bubut.

3. Pembubutan alur (grooving)

Pembubutan yang di lakukan di antara dua permukaan.

4. Pembubutan tirus (chempering)

Adapun caranya sebagai berikut :

• Dengan memutar compound rest

• Dengan menggeser sumbu tail stock

• Dengan menggunakan taper attachment.

5. Pembubutan ulir (threading)

Bentuk ulir didapat dengan cara menggerinda pahat menjadi bentuk yang sesuai dengan menggunakan referensi mal ulir (thread gauge). Atau bisa juga menggunakan pahat tertentu ukurannya yangsudah di jual di pasaran, biasanya untuk ulir-ulir standar.

6. Drilling

Membuat lubang awal pada benda kerja

7. Boring

Memperbesar lubang pad benda kerja.

8. Kartel (knurling)

Membuat profil atau grif  pegangan pada benda kerja seperti pada pegangan tang,obeng agar tidak licin.

9. Reaming

Memperhalus lubang pada benda kerja.

Proses keja Mesin Bubut

Ada tiga proses yang dihasilkan oleh mesin bubut diantarnya adalah:
1. Proses Kerja Mesin Bubut

Gerak potong dilakukan oleh benda kerja secara rotasi sedangkan gerak makan dilakukan oleh pahat secara translasi.

2. Input Dari Proses Mesin Bubut

Penggerak dari mesin bubut adalah motor listrik. Daya menjadi transmisi diteruskan transmisi I dan II.

Daya yang diteruskan melalui transmisi I akan menggerakan spindle, cekam dan benda bekerja.

Sedangkan daya yang diteruskan pada transmisi II, diubah menjadi gerak translasi oleh poros pembawa.

3. Output Dari Proses Mesin Bubut

Proses dari mesin bubut menghasilkan :

a. Benda kerja yang sudah dibentuk sesuai dengan keinginan.

b. Geram (sisa hasil pemotongan).

Mesin CNC

MESIN CNC

Awal lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) bermula dari 1952 yang dikembangkan oleh John Pearseon dari Institut Teknologi Massachusetts, atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Semula proyek tersebut diperuntukkan untuk membuat benda kerja khusus yang rumit. Semula perangkat mesin CNC memerlukan biaya yang tinggi dan volume unit pengendali yang besar. Pada tahun 1973, mesin CNC masih sangat mahal sehingga masih sedikit perusahaan yang mempunyai keberanian dalam mempelopori investasi dalam teknologi ini. Dari tahun 1975, produksi mesin CNC mulai berkembang pesat. Perkembangan ini dipacu oleh perkembangan mikroprosesor, sehingga volume unit pengendali dapat lebih ringkas.

Dewasa ini penggunaan mesin CNC hampir terdapat di segala bidang. Dari bidang pendidikan dan riset yang mempergunakan alat-alat demikian dihasilkan berbagai hasil penelitian yang bermanfaat yang tidak terasa sudah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari masyarakat banyak.

Jenis Mesin CNC

Di industri menengah dan besar, akan banyak dijumpai penggunaan mesin CNC dalam mendukung proses produksi. Secara garis besar, mesin CNC dibagi dalam 2 (dua) macam, yaitu :

Mesin bubut CNC dan Mesin frais CNC

Cara Mengoparasikan 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 dari karakteristik cara mengoperasikan mesin CNC dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu :

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.

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.

PC untuk Mesin CNC

PC (Personal Computer) sebagai perangkat input bagi mesin CNC sangat penting peranannya untuk memperoleh kinerja mesin CNC. Oleh karena itu setiap pabrik yang memproduksi mesin CNC juga memproduksi atau merekomendasi spesifikasi PC yang digunakan sebagai input bagi mesin CNC produksinya.

Pada mesin CNC untuk keperluan unit latih (Training Unit) atau dengan operasi sederhana, baik tampilan pada monitor maupun eksekusi program, maka PC yang dipergunakan sebagaimana pada mesin CNC jenis LOLA 200 MINI CNC, LEMU IITM, EMCO TU, maupun yang sejenis.

Perkembangan jenis pekerjaan yang menggunakan peranan mesin CNC sejalan dengan kebutuhan teknologi manufaktur semakin meningkat. Oleh karena itu dikembangkan pula perangkat PC yang dapat melayani mesin CNC dengan kinerja yang mampu mengatasi beberapa faktor kesulitan yang dijumpai pada proses manufaktur. Gambar 8 memperlihatkan tampilan monitor mesin CNC jenis E·IPC700-ECKELMANN, DNC NT-2000, WinPromateII – Baronics, Mirac PC, CamSoft, ProMotion® iCNC, maupun yang sejeni

Kode Standar Mesin CNC

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 :

Mesin Bubut

Fungsi G

G00 Gerakan cepat

G01Interpolasi linear

G02/G03 Interpolari melingkar

G04 Waktu tinggal diam.

G21 Blok kosong

G24 Penetapan radius pada pemrograman harga absolut

G25/M17 Teknik sub program

G27 Perintah melompat

G33 Pemotongan ulir dengan kisar tetap sama

G64 Motor asutan tak berarus

G65 Pelayanan kaset

G66 Pelayanan antar aparat RS 232

G73 Siklus pemboran dengan pemutusan tatal

G78 Siklus penguliran

G81 Siklus pemboran

G82 Siklus pemboran dengan tinggal diam.

G83 Siklus pemboran dengan penarikan

G84 Siklus pembubutan memanjang

G85 Siklus pereameran

G86 Siklus pengaluran

G88 Siklus pembubutan melintang

G89 Siklus pereameran dengan tinggal diam.

G90 Pemrograman harga absolut

G91 Pemrcgraman harga inkremental

G92 Pencatat penetapan

G94 Penetapan kecepatan asutan

G95 Penetapan ukuran asutan

G110 Alur permukaan

G111 Alur luar

G112 Alur dalam

G113 Ulir luar

G114 Ulir dalam

G115 Permukaan kasar

G116 Putaran kasar

Fungsi M

M00 Berhenti terprogram

M03 Sumbu utama searah jarum jam

M05 Sumbu utama berhenti

M06 Penghitungan panjang pahat, penggantian pahat

M08 Titik tolak pengatur

M09 Titik tolak pengatur

Ml7 Perintah melompat kembali

M22 Titik tolak pengatur

M23 Titik tolak pengatur

M26 Titik tolak pengatur

M30 Program berakhir

M99 Parameter lingkaran

M98 Kompensasi kelonggaran / kocak Otomatis

Mesin Frais

Fungsi G

G00 Gerakan cepat

G01 Interpolasi lurus

G02 Interpolasi melinqkar searah iarum Jam

G03 Interpolasi melinqkar berlawanan arah jarum jam

G04 Lamanya tingqal diam.

G21 Blok kosonq

G25 Memanqqil sub program

G27 Instruksi melompat

G40 Kompensasi radius pisau hapus

G45 Penambahan radius pirau

G46 Pengurangan radius pisau

G47 Penambahan radius pisau 2 kali

G48 Penguranqan radius pisau 2 kali

G64 Motor asutan tanpa arus (Fungsi penyetelan)

G65 Pelavanan pita magnet (Fungsi penyetetan)

G66 Pelaksanaan antar aparat dengan RS 232

G72 Siklus pengefraisan kantong

G73 Siklus pemutusan fatal

G74 Siklus penguliran (jalan kiri)

G81 Siklus pemboran tetap

G82 Siklus pemboran tetap dengan tinj diam

G83 Siklus pemboran tetap dengan pembuangantatal

G84 Siklus penquliran

G85 Siklus mereamer tetap

G89 Siklus mereamer tetap denqan tinqqal diam.

G90 Pemroqraman nilai absolut

G91 Pemroqraman nilai inkremental

G92 Penqqeseran titik referensi

Fungsi M

M00 Diam

M03 Spindel frais hidup.searahjarumjam

M05 Spindel frais mat!

M06 Penggeseran alat, radius pisau frais masuk

M17 Kembali ke program pokok

M08 Hubungan keluar

M09 Hubungan keluar

M20 Hubungan keluar

M21 Hubungan keluar

M22 Hubungan keluar

M23 Hubungan keluar

M26 Hubungan keluar- impuls

M30 Program berakhir

M98 Kompensasi kocak / kelonggaran otomatis

M99 Parameter dari interpolasi melingkar (dalam hubungan dengan G02/303)

Tanda Alarm

A00 Salah kode G/M

A01 Salah radius/M99

A02 Salah nilaiZ

A03 Salah nilai F

A04 Salah nilai Z

A05 Tidak ada kode M30

A06 Tidak ada kode M03

A07 Tidak ada arti

A08 Pita habis pada penyimpanan ke kaset

A09 Program tidak ditemukan

A10 Pita kaset dalam pengamanan

A11 Salah pemuatan

A12 Salah pengecekan

A13 Penyetelan inchi/mm dengan memori program penuh

A14 Salah posisi kepala frais / penambahan jalan dengan LOAD ┴ / M atau ┤ / M

A15 Salah nilai Y.

A16 Tidak ada nilai radius pisau frais

A17 Salah sub program

A18 Jalannya kompensasi radius pisau frais lebih kecil dari nol


Mesin CNC Generasi Baru

Operator mesin CNC yang akan memasukkan program pada mesin sebelumnya harus sudah memahami gambar kerja dari komponen yang akan dibuat pada mesin tersebut. Gambar kerja biasanya dibuat dengan cara manual atau dengan computer menggunakan program CAD (Computer Aided Design). Seiring dengan kemajuan teknologi di bidang computer, maka telah dikembangkan suatu software yang berisi aplikasi gambar teknik dengan CAD yang sudah dapat diminta untuk menampilkan program untuk dikerjakan dengan mesin CNC. Aplikasi program tersebut dikenal dengan sebutan CAM (Computer Aided

Manufacturing). Software CAM pada umumnya dibuat oleh pabrik yang membuat mesin CNC dengan tujuan untuk mengoptimalkan kinerja mesin CNC yang diproduksinya.

Dengan menggunakan software CAM, seorang operator cukup membuat gambar kerja dari benda yang akan dibuat dengan mesin CNC pada PC. Hasil gambar kerja dapat dieksekusi secara simulasi untuk melihat pelaksanaan pengerjaan benda kerja di mesin CNC melalui layer monitor. Apabila terdapat kekurangan atau kekeliruan, maka dapat diperbaiki tanpa harus kehilangan bahan. Jika hasil eksekusi simulasi sudah sesuai dengan yang diharapkan, maka program dilanjutkan dengan eksekusi program mesin. Program mesin yang sudah jadi dapat langsung dikirim ke mesin CNC melalui jaringan atau kabel atau ditransfer melalui media rekam.

Masa Depan Mesin CNC

Dengan perkembangan teknologi informasi, maka di masa datang dimungkinkan input mesin CNC dapat berasal dari gambar kerja manual yang dibaca melalui scan, kemudian diinterpretasikan oleh PC yang terkoneksi dengan mesin CNC. Hasil dari pembacaan scan akan diolah oleh software pada PC menjadi program simulasi berupa CAD/CAM. Selanjutnya hasil simulasi akan dieksekusi menjadi program mesin CNC yang siap dieksekusi untuk membuat benda kerja.