MESIN_CNC

MESIN CNC

Kuspriyanto, Hari Seputro
Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung
[email protected], [email protected]

Abstrak

Manfaat komputer saat ini cukup beragam mulai sebagai alat bantu menulis, menggambar,
mengedit foto, memutar video, memutar lagu sampai analisis data hasil penelitian maupun untuk
mengoperasikan program-program penyelesaian problem-problem ilmiah, industri dan bisnis. Dunia
anak telah lama mengenal alat permainan game yang dikendalikan oleh sistem komputer. Di bidang
industri, komputer telah dipergunakan untuk mengontrol mesin-mesin produksi dengan ketepatan
tinggi (misalnya CNC, sebuah mesin serba guna dalam industri metal) sehingga dapat kita jumpai
berbagai produk industri logam yang bervariasi dan kita bayangkan sulit apabila dikerjakan secara
manual.

1. Pendahuluan Gambar 1. Mesin Bubut CNC
Awal lahirnya mesin CNC Gambar 2. Mesin Frais 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.

2. Jenis Mesin CNC 3. Cara Mengoparasikan Mesin CNC
Di industri menengah dan besar, Secara umum, cara mengoperasikan

akan banyak dijumpai penggunaan mesin mesin CNC dengan cara memasukkan
CNC dalam mendukung proses produksi. perintah numeric melalaui tombol-tombol
Secara garis besar, mesin CNC dibagi dalam 2 yang tersedia pada panel instrument di tiap-
(dua) macam, yaitu :

a. Mesin bubut CNC
b. Mesin frais CNC

1

tiap mesin. Setiap jenis mesin CNC Gambar 4. Referensi Inkremental
mempunyai karakteristik tersendiri sesuai
dengan pabrik yang membuat mesin tersebut. Sejalan dengan berkembangnya
Namun demikian secara garis besar dari kebutuhan akan berbagai produk industri yang
karakteristik cara mengoperasikan mesin beragam dengan tingkat kesulitan yang
CNC dapat dilakukan dengan dua macam bervariasi, maka telah dikembangkan
cara, yaitu : berbagai variasi dari mesin CNC. Hal ini
dimaksud untuk memenuhi kebutuhan jenis
a. Sistem Absolut pekerjaan dengan tingkat kesulitan yang
Pada sistem ini titik awal tinggi. Berikut ini diperlihatkan berbagai
variasi mesin CNC.
penempatan alat potong yang digunakan Gambar 5. Mesin Bubut CNC Modern
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.

Gambar 3. Referensi Absolut

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.

2

Gambar 6. Mesin Frais CNC Modern Display: Standard VGA
Input Device: Mouse
4. PC untuk Mesin CNC
PC (Personal Computer) sebagai Perkembangan jenis pekerjaan yang
menggunakan peranan mesin CNC sejalan
perangkat input bagi mesin CNC sangat dengan kebutuhan teknologi manufaktur
penting peranannya untuk memperoleh semakin meningkat. Oleh karena itu
kinerja mesin CNC. Oleh karena itu setiap dikembangkan pula perangkat PC yang dapat
pabrik yang memproduksi mesin CNC juga melayani mesin CNC dengan kinerja yang
memproduksi atau merekomendasi spesifikasi mampu mengatasi beberapa faktor kesulitan
PC yang digunakan sebagai input bagi mesin yang dijumpai pada proses manufaktur.
CNC produksinya. Gambar 8 memperlihatkan tampilan monitor
mesin CNC jenis E·IPC700-ECKELMANN,
Pada mesin CNC untuk keperluan DNC NT-2000, WinPromateII -
unit latih (Training Unit) atau dengan operasi Baronics, Mirac PC, CamSoft,
sederhana, baik tampilan pada monitor
maupun eksekusi program, maka PC yang ProMotion® iCNC, maupun yang sejenis.
dipergunakan sebagaimana pada mesin CNC
jenis LOLA 200 MINI CNC, LEMU IITM, Gambar 8. Tampilan Monitor 2
EMCO TU, maupun yang sejenis.
Gambar 7. Tampilan Monitor 1 Tampilan pada gambar di atas dihasilkan oleh
PC dengan spesifikasi minimum :
Tampilan pada gambar di atas dihasilkan oleh Processing : Pentium III 1 GHz and 133
PC dengan spesifikasi minimum :
System Unit: IBM PC or compatible MHz Processor Bus
Main : 256 MB RAM (expandable to 512
(80286 and up)
Operating System: MS-DOS or PC-DOS MB RAM) Single DIMM Slot Memory
Video : 4 MB
version 3.0 or later Retentive Variable Storage : 32K NVRAM
Main Memory: 640KB RAM minimum
Hard Disk Space: 2MB (onboard) for PC Control
Diagnostics Functions : Watchdog Timer,

Temperature and Fan Status Monitoring
Front LED Indicators (5) : Function (Text

mode), Shift/ CAPS Lock, HDD/Error,
Power, Compact Flash Ready
Storage Device : Removable 2.5" Hard

Disk Drive, 20GB
Compact Flash : (1) Port - Front Access –

Not Supported in Windows NT
USB (Rev 1.0) : (1) Port - Side Access –

Not Supported in Windows NT (2) Ports -
Front Access – Not Supported in Windows
NT
Serial Port : (2) RS232 serial ports Parallel

3

Parallel Port : ECP+EPP parallel port G02/G03 : Interpolari melingkar
Ethernet : 10/100 Base T Ethernet
PS/2 : PS/2 keyboard and PS/2 mouse G04 : Waktu tinggal diam.

ports G21 : Blok kosong
Expansion Slots : One PCI Slot, One
G24 : Penetapan radius pada
PCI/ISA SlotExpansion
Display : 15" Active Matrix LCD (1024x pemrograman harga absolut

768 resolution) G25/M17: Teknik sub program
Touch Screen Control : Standard unit does
G27 : Perintah melompat
not include touch screen control. Touch
screen control is a factory-installed option. 2) Pemotongan ulir
Vertical Side Keys : 8 keys along each side G33 Pemotongan ulir dengan kisar tetap
of display for PC Control. Optionally,
these keys may be factory configured as sama
direct inputs to a GE Fanuc CNC via I/O G64 Motor asutan tak berarus
Link. G65 Pelayanan kaset
Numeric/Control Keys : Full numberic G66 Pelayanan antar aparat RS 232
keypad and Keyboard functions (Arrow G73 Siklus pemboran dengan pemutusan
keys, Tab, esc, space, alt, delete, ctrl, etc.)
Horizontal Keys : 28 keys located below tatal
display. Text mode key (locking) for G78 Siklus penguliran
alpha characters. CAPS Lock key for alpha G81 Siklus pemboran
characters caps switch. G82 Siklus pemboran dengan tinggal diam.
Floppy Disk Drive : External FDD G83 Siklus pemboran dengan penarikan
Connector for operator panel mounting G84 Siklus pembubutan memanjang
Compact Disk Rom Drive : External IDE G85 Siklus pereameran
Connector for operator panel mounting G86 Siklus pengaluran
Power Supply : Removable 120/240 Power G88 Siklus pembubutan melintang
Supply, Auto Sensing G89 Siklus pereameran dengan tinggal
Operating System : Windows NT,
Windows 2000 diam.
Outline Specification : 18.85in (W) x G90 Pemrograman harga absolut
13.86in (H) x 7.16in (D) 478.8mm (W) x G91 Pemrcgraman harga inkremental
352.0mm (H) x 181.9mm (D) G92 Pencatat penetapan
Environmental Protection : IP65 when G94 Penetapan kecepatan asutan
panel mounted G95 Penetapan ukuran asutan
Standards and Certification : CE and UL G110 Alur permukaan
Hazardous (Class1, Division 2) G111 Alur luar
G112 Alur dalam
5. Kode Standar Mesin CNC G113 Ulir luar
Mesin CNC hanya dapat membaca G114 Ulir dalam
G115 Permukaan kasar
kode standar yang telah disepakati oleh G116 Putaran kasar
industri yang membuat mesin CNC. Dengan
kode standar tersebut, pabrik mesin CNC 3) Fungsi M
dapat menggunakan PC sebagai input yang M00 Berhenti terprogram
diproduksi sendiri atau yang M03 Sumbu utama searah jarum jam
direkomendasikan. Kode standar pada mesin M05 Sumbu utama berhenti
CNC yaitu : M06 Penghitungan panjang pahat,

a. Mesin Bubut penggantian pahat
M08 Titik tolak pengatur
1) Fungsi G M09 Titik tolak pengatur
Ml 7 Perintah melompat kembali
G00 : Gerakan cepat M22 Titik tolak pengatur
M23 Titik tolak pengatur
G01 : Interpolasi linear

4

M26 Titik tolak pengatur M08
M30 Program berakhir
M99 Parameter lingkaran M09
M98 Kompensasi kelonggaran / kocak
M20 Hubungan keluar
Otomatis
M21
b. Mesin Frais
1) Fungsi G M22
G00 Gerakan cepat
G01 Interpolasi lurus M23
G02 Interpolasi melinqkar searah iarum Jam
G03 Interpolasi melinqkar berlawanan M26 Hubungan keluar- impuls

arah jarum jam M30 Program berakhir
M98 Kompensasi kocak / kelonggaran
G04 Lamanya tingqal diam.
otomatis
G21 Blok kosonq M99 Parameter dari interpolasi melingkar

G25 Memanqqil sub program (dalam hubungan dengan G02/303)

G27 Instruksi melompat c. Tanda Alarm
A00 Salah kode G/M
G40 Kompensasi radius pisau hapus A01 Salah radius/M99
A02 Salah nilaiZ
G45 Penambahan radius pirau A03 Salah nilai F
A04 Salah nilai Z
G46 Pengurangan radius pisau A05 Tidak ada kode M30
G47 Penambahan radius pisau 2 kali A06 Tidak ada kode M03
G48 Penguranqan radius pisau 2 kali A07 Tidak ada arti
A08 Pita habis pada penyimpanan ke kaset
G64 Motor asutan tanpa arus (Fungsi A09 Program tidak ditemukan
penyetelan) A10 Pita kaset dalam pengamanan
A11 Salah pemuatan
G65 Pelavanan pita magnet (Fungsi A12 Salah pengecekan
penyetetan) A13 Penyetelan inchi/mm dengan memori

G66 Pelaksanaan antar aparat dengan program penuh
RS 232 A14 Salah posisi kepala frais / penambahan

G72 Siklus pengefraisan kantong jalan dengan LOAD ┴ / M atau ┤ / M
A15 Salah nilai Y.
G73 Siklus pemutusan fatal A16 Tidak ada nilai radius pisau frais
G74 Siklus penguliran (jalan kiri) A17 Salah sub program
G81 Siklus pemboran tetap A18 Jalannya kompensasi radius pisau frais
G82 Siklus pemboran tetap dengan tinj diam
G83 Siklus pemboran tetap dengan lebih kecil dari nol

pembuangantatal 6. Mesin CNC Generasi Baru
G84 Siklus penquliran Operator mesin CNC yang akan
G85 Siklus mereamer tetap
G89 Siklus mereamer tetap denqan tinqqal memasukkan program pada mesin
sebelumnya harus sudah memahami gambar
diam. kerja dari komponen yang akan dibuat pada
G90 Pemroqraman nilai absolut mesin tersebut. Gambar kerja biasanya dibuat
G91 Pemroqraman nilai inkremental dengan cara manual atau dengan computer
G92 Penqqeseran titik referensi menggunakan program CAD (Computer
Aided Design). Seiring dengan kemajuan
2) Fungsi M teknologi di bidang computer, maka telah
M00 Diam dikembangkan suatu software yang berisi
M03 Spindel frais hidup.searahjarumjam aplikasi gambar teknik dengan CAD yang
M05 Spindel frais mat! sudah dapat diminta untuk menampilkan
M06 Penggeseran alat, radius pisau frais program untuk dikerjakan dengan mesin
CNC. Aplikasi program tersebut dikenal
masuk dengan sebutan CAM (Computer Aided
M17 Kembali ke program pokok

5

Manufacturing). Software CAM pada Gambar 11. Tampilan Simulasi Mesin Frais
umumnya dibuat oleh pabrik yang membuat CAM
mesin CNC dengan tujuan untuk
mengoptimalkan kinerja mesin CNC yang Gambar 12. a. Mesin CAD/CAM
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.

Gambar 9. Tampilan Gambar Kerja dengan
software CAD/CAM

Gambar 12.b Mesin CAD/CAM

Gambar 10. Tampilan Simulasi Mesin Bubut
CAM

6

7. Masa Depan Mesin CNC Friedmann-Maier-Strabe 9, A-5400
Dengan perkembangan teknologi
Hallein, Austria, 1988.
informasi, maka di masa datang
dimungkinkan input mesin CNC dapat berasal [4] Franek Laser & Fab System, 9501
dari gambar kerja manual yang dibaca melalui
scan, kemudian diinterpretasikan oleh PC Chicago Ave So Mpls 55420.
yang terkoneksi dengan mesin CNC. Hasil [5] Global Spec® The Engineering
dari pembacaan scan akan diolah oleh
software pada PC menjadi program simulasi Search Engine, ©1999-2005 Global
berupa CAD/CAM. Selanjutnya hasil simulasi
akan dieksekusi menjadi program mesin CNC Spec. All rights reserved. Global
yang siap dieksekusi untuk membuat benda
kerja. Spec Inc. 350 Jordan Rd, Troy,

NY, 12180.

[6] James V. Valentino and Joseph

Goldenberg, Introduction to

Computer Numerical Control,

Publisher : Regents/Prentice Hall.

[7] JPN. Sumarno, Pengenalan

8. Kesimpulan Teknologi Komputer dan

a. Mesin CNC sangat berperan dalam Manfaatnya, Copyright © 1996-

industri manufaktur yang 2003. AIII-ITB. Allright Reserved.

memproduksi komponen atau bagian

suatu mesin/alat yang presisi dengan 10. Biografi Penulis

jumlah massal. Dr. Kuspriyanto, Dosen
LSKK, Departemen Teknik
b. PC sebagai input bagi mesin CNC Elektro, Institut Teknologi
Bandung.
peranannya sangat dominan dalam

kinerja mesin CNC. Mesin CNC

yang digunakan untuk mengerjakan

benda kerja dengan tingkat kesulitan

yang tinggi dibutuhkan PC dengan

kinerja yang tinggi pula. Hari Seputro, Mahasiswa S2

c. Mesin CNC memiliki kode standar Teknologi Informasi,

sebagai input yang dapat dieksekusi Departemen Teknik Elektro,

melalui PC yang direkomendasikan Institut Teknologi Bandung.

oleh pabrik mesin CNC untuk

mengoperasikan mesin CNC.

d. Industri pembuat mesin CNC selain

menyediakan software untuk mesin

CNC juga menyediakan software

perancangan CAD/CAM yang

bersinergi dengan mesin CNC yang

diproduksinya.

9. Daftar Pustaka
[1] ESPRIT The Right Choice, ©
Copyright 2000 - 2003, DP
Technology Corp. All Rights
Reserved. 1150 Avenida Acaso,
Camarillo, CA 93012 USA
[email protected]
Phone: +1 805 388 6000 Fax: +1
805 388 308
[2] EMCO MAIER & CO, Petunjuk
Pemrograman EMCO TU-2A,
Friedmann-Maier-Strabe 9, A-5400
Hallein, Austria, 1988.
[3] EMCO MAIER & CO, Petunjuk
Pemrograman EMCO TU-3A,

7