Download - laporan cnc.docx
A. DASAR TEORI
1. Pemrogaman Mesin CNC Manual
CNC (Computer Numerical Control) adalah sebuah istilah umum yang
digunakan untuk suatu sistem yang mengontrol fungsi mesin perkakas dengan
menggunakan instruksi kode yang diproses untuk komputer. Proses untuk
memasukan instruksi kode dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :
a) MDI (Manual Data Input ) : pemasukan kode dengan cara manual
melalui keyboard yang tersedia pada CNC.
b) CAD/CAM : proses pemasukan kode dibuat terlebih dahulu di
komputer , setelah jadi desain yang diinginkan maka kode G-nya
ditransfer ke CNC.
2. Pemrograman Mesin CNC dengan CAM
Proses pemesinan merupakan pembentukan benda kerja (work piece)
sesuai dengan bentuk atau ukuran yang diinginkan dengan memotong bagian-
bagian tertentu dari benda kerja melalui proses pemesinan. Pemesinan
biasanya dilakukan untuk menghasilkan bentuk dengan toleransi dimensi
yang tinggi, permukaan yang halus dan geometri yang rumit.
Pemesinan merupakan operasi proses sekunder karena biasanya
dilakukan pada benda kerja yang dihasilkan oleh proses primer seperti
penuangan atau pengecoran (casting), proses pengolahan bentuk (metal
forming), pengecoran panas dan penempaan. Karena bentuk yang beraneka
ragam maka proses pemesinan yang dilakukan bermacam-macam sesuai
dengan bidang yang dihasilkan silindrik atau rata.
Pada praktikum CNC ini, proses pemesinan merupakan langkah lanjut
membuat atau merancang desain yang akan dibuat, yaitu perancangan dari
vector ataupun bitmap 2D atau 3D. Pada proses ini, secara garis besar ada dua
langkah yang akan dilakukan yaitu, Roughing dan Finishing (namun untuk
1
praktikum ini langsung pada proses finishing mengingat keterbatasan waktu
dan jumlah benda kerja ).
Roughing merupakan proses pemesinan dimana hasil dari proses ini
masih kasar atau tidak halus seperti motif yang telah dibuat. Pada proses ini
akan menggunakan pahat jenis end mill dengan ukuran pahat nantinya
disesuaikan dengan desain hasil perancangan. Sedang untuk finishing
merupakan proses akhir atau penghalusan dari proses roughing. Pada proses
ini kita akan menggunakan pahat jenis ball nose.
3. Jenis – 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 :
a) Mesin Bubut CNC
CNC Two Axis atau yang lebih dikenal dengan Mesin Bubut (Lathe
Machine)
b) Mesin Frais CNC
Mesin CNCThree Axis atau yang lebih dikenal dengan Mesin
Frais (Milling Machine).
Gambar 1.1. mesin bubut CNC Gambar 1.2. mesin milling CNC
2
4. kode dan penjelasan
Mesin CNC hanya dapat membaca kode standar yang telah disepakati oleh
industri yang membuat mesin CNC.dengan kode tersebut,pabrik mesin CNC dapat
menggunakan PC sebagai input yang diproduksi sendiri atau yang
direkomendasikan.kode standar mesin CNC.
G-codes for milling G-coder for turning
G0 or G00 Rapid movement G0 or G00 Rapid movemen
G1 or G01 or L Linear inter polation G1 or G01 Linear interpolation
G2 or G02 or
DR -
Clockwise
interpolation
G2 or G02 Clockwise
interpolation
G3 or G03 or
DR +
Anti-clockwise
interpolation
G3 or G03 Anti-clockwise
interpolation
G40 Turns off cutter
compensation
G25 Subprogram call
G41 Cutter compensation
to the left
G26 Separate
subprograms(disk)
G42 Cutter compensation
to the right
G53 No zero point
displacement
G53 No zero point
displacement
G54 Zero point 1 G54 Zero point 1
G55 Zero point 2 G55 Zero point 2
G56 Zero point 3 G56 Zero point 3
G57 Zero point 4 G57 Zero point 4
G58 Zero point 5 G58 Zero point 5
G59 Zero point 6 G59 Zero point 6
G81,G82,G83,
G84
Drill cycle G83 Threading cycle
G87 Rectangular pocket G84 Roug machining cycle
3
milling
G90 Absolute
programming
G90 Absolute
programming
G91 Incremental
programming
G91 Incremental
programming
G92 Zero point
displacement
G92 Zero point
displacement
G94 Feed rate in mm/min G94 Specify feed rate in
mm/min
G95 Feed rate in
mm/revolution
G95 Specify feed rate in
mm/revolution
M - codes untuk milling M - codes untuk milling
M0 or M00 Program stop M0 or M00 Program stop
M3 or M03 Spindle start
clockwise
M3 or M03 Spindle start
clockwise
M4 or M04 Spindle start anti
clockwise
M4 or M04 Spindle start anti
clockwise
M5 or M05 Spindle stop M5 or M05 Spindle stop
M8 or M08 Coolant on M8 or M08 Coolant on
M9 or M09 Coolant off M9 or M09 Coolant off
M17 Return from
subprogram
M17 Return from
subprogram
M30 or M02
or M2
Program end M30 Program end
Other codes for milling Other codes for milling
4
F Feed rate F Feed rate
S Spindle speed S Spindle speed
N Block number N Block number
T or TOOL
CALL
Tool T Tool
X Code for the X-axis X Code for the X-axis
Y Code for the Y-axis Z Code for the Z-axis
Z Code for the Z-axis
I Incremental I Incremental
Distance to the center
in the X-axis
Distance to the center
in the X-axis
J Incremental distance
to the center in the Y-
axis
K Incremental distance
to the center in the Z-
axis
K Incremental distance
to the center in the Z-
axis
R or Z Arc<180 grade
R or Z Arc<180 grade R - or Z- Arc<180 grade
R - or Z- Arc<180 grade L Threading cycle
parameter
diam/radius,point A
P Overlapping in pocket
milling
D Threading cycle depth
mm/cut
L Subprogram block
number
H Threading cycle total
thread depth
U Subprogram
repetitions
U Subprogram amount
of repetitions
B. DESAIN DETAIL DAN SUSUNAN (2D & 3D)
5
1. Gambar detail susunan autoCAD (terlampir)
2. Gambar plakat dan alas 2D
Gambar 2.1. Plakat Fixs
Gambar 2.2. Dudukan
3. Gambar Rincian 3D terdiri atas :
6
Gambar 2.3. Plakat Fixs
Gambar 2.4. Dudukan
4. Penjelasan Gambar 3D
7
Desain sebuah miniatur plakat yang berbentuk seperti replika kunci
pas, dengan sebuah replika gear serta dudukan bawah untuk plakat nama
anggota yang berbetuk bintang segi tujuh. Berfungsi sebagai kenang-
kenangan/hiasan yang kami beri judul “Plakat Kunci UMY”, yang terdiri
atas beberapa bagian seperti diuraikan dibawah ini.
Gambar 2.5. Gambar 3D Keseluruhan
Ket :
1. Replika Kunci Pas dan Gear
Pada bagian ini Kunci pas dan Gear memiliki arti simbol dari salah satu
alat yang digunakan seorang engineer teknik mesin, yang berupa sebuah
kunci pas dengan perpaduan warna kuning dan biru.
2. Gambar Dudukan Bawah dengan Logo UMY
8
Kunci Pas
Dudukan bawah
Gear
Plakat Nama
Berfungsi sebagai dudukan dari Miniatur replika Kunci Pas, serta dudukan
sebagai tempat menuliskan plakat nama.
3. Plakat akrilik bertuliskan nama anggota kelompok.
C. PROSES PEMBUATAN PROGRAM MENGUNAKAN ARTCAM
Pembuatan Program untuk desain Plakat Fixs.
1. Buka program atau software CAM.
Gambar 3.1.
2. Setelah itu klik Create New Project lalu klik File ⇒New⇒Model.
Gambar 3.2.
3. Lalu atur ukuran kertas 120x 200 mm
9
Gambar 3.3.
4. Kemudian bentuk pola 2D sesuai dengan keinginan
Gambar 3.4.
5. Kemudian di add dengan tebal 20 mm dan substract 5 mm pada bagian
tertentu.
D. PROSES PENGECORAN
10
Proses pengecoran adalah suatu proses pembuatan yang pada dasarnya
merubah bentuk suatu bahan material gipsum dengan cara mencampurkannya
dengan air, kemudian memasukkan ke dalam suatu cetakan dengan dituang atau
ditekan.Dalam cetakan campuran material gipsum dengan air akan mengalami
pengerasan.
Produk hasil pengecoran dapat langsung dipakai sebagai produk akhir.
Akan tetapi kabanyakan masih memerlukan proses lanjut seperti proses
pemotongan, penyambungan, pembubutan, pemesianan, perlakuan panas atau
penyelesaian lainnya.
Ada berbagai macam jenis proses pengecoran namun untuk pengecoran
gipsum tidaklah serumit pada pengecoran logam dan material keras lainnya.
Mungkin hanya dalam gipsum harus diperhatikan beberapa hal, karena jika
gipsum terlalu cair maka gipsum yang akan terbentuk terkadang malah akan
mengalami cacat dalam, karena kandungan air yang berlebih.
E. PROSES PERMESINAN DAN PROSES PENGECATAN
1) Proses Setting mesin
Proses permesinan menggunakan mesin CNC model MDX -20 dan mesin
CNC model EGX- 600 masing-masing memiliki diameter pahat yang
berbeda-beda . Dengan menggunakan pahat 3mm dan 1mm.
Langkah- langkah dalam menjalankan mesin CNC model MDX -20 dan
mesin CNC model EGX- 600 dengan menggunakan aplikasi Rolland
Media Player :
1. Pilih File – Open – produk yang telah dibuat di art cam dengan format
penyimpanan (stl*).
2. Pilih setting kemudian pilih- print set up exp : MDX -20.
11
3. Option layout ( Surfacing) kemudian isi angka nol pada x =0, y=
0,z=0.
4. Pilih bahan yang akan digunakan, karena gipsum tidak tersedia maka
kita menggunakan pilihan bahan dari lilin (wax).
5. Kemudian next pilih Deep ( isi nilai kedalaman pemakanannya ).
6. Pahat yang dipakai ukurannya.
7. Kemudian di Toolpatch untuk penyesuaian alat.
8. Untuk pengaturan titik x dan y menggunakan komputer.
9. Langkah selanjutnya menentukan titik awal pemakanan pada mesin
yaitu titik z. Dengan menekan tombol up atau tombol down.
Gambar langkah permesinan hingga terbentuk benda kerja yang sesuai desain :
Gambar 5.1. proses pemesinan
12
Gambar 5.2. proses pemesinan
Gambar 5.3. proses pemesinan
13
F. Proses Perakitan
Proses perakitan dengan menggabungkan benda kerja dengan dudukan
yang telah dibuat. Proses perakitan membutuhkan lubang yang sesuai, jika
lubang yang dibuat tidak sesuai maka harus dilakukan pengikisan secara
manual menggunakan cutter. Kemudian diberi campuran gipsum yang diberi
air untuk membuat bahan dempul. Jika terjadi lubang cacat pada sisi lubang
dudukan. Proses perakitan yang sudah sesuai kemudian dilem menggunakan
lem super yang mampu merekatkan gipsum dengan kuat. Perlu dilakukan
pengamplasan pada sisi–sisi sambungan, agar didapat sambungan antara
kedua benda yang halus.Setelah halus, kemudian bisa dicat kembali sesuai
dengan warna cat yang diinginkan. Dari alokasi waktu total untuk pengerjaan
pembuatan “Plakat fixs” dari proses desain hingga pengerjaan akhir/finishing
adalah 40 jam 43 menit.
Berikut adalah uraian kegiatan selama 40 jam 43 menit (Terlampir)
G. Pembuatan poster
Pembuatan poster menggunakan aplikasi Corel Draw X5 sebagai
aplikasi untuk mengedit poster dan aplikasi Adobe Photoshop CS5 sebagai
aplikasi untuk mengedit gambar.
Gambar Poster (terlampir)
14
H. PERHITUNGAN BAHAN WAKTU PENGERJAAN DAN HARGA
JUAL PRODUK
Tabel 8.1. Daftar bahan dan alat yang digunakan pada proses pemesinan:
No Nama Banyak Harga satuan Total
1 Giypsum 1.5 kg Rp 5.000,00 Rp 7.500,00
2 Acrilic 20 x 50 mm Rp 10.000,00 Rp 10.000,00
3 Double selotip 1 buah* Rp 4.000,00 Rp 4.000,00
4 Lakban hitam 1 buah* Rp 8.000,00 Rp 8.000,00
5 Lem 1 buah* Rp 5.000,00 Rp 5.000,00
6 Cutter 1 buah* Rp 5.000,00 Rp 5.000,00
7 Spirtus 1 botol* Rp 3.000,00 Rp 3.000,00
8 Amplas 2 lembar* Rp 5.000,00 Rp 5.000,00
9 Cat Minyak 4 kaleng* Rp 3.000,00 Rp 12.000,00
10 Sewa mesin 33 jam Rp 1.500,00 Rp 49.500,00
11 Lem kaca 1 Botol* Rp 15.000,00 Rp 15.000,00
12 Kaca 22x14x20(mm) Rp 26.000,00 Rp 26.000,00
Total Rp 150.000,00
Jika dilihat beberapa komponen alat, tidak semua digunakan sampai habis maka
untuk beberapa alat yang merupakan biaya variabel seperti pada ket(*), bisa
digunakan hingga seperempat harga pasaran atau harga sebenarnya.
14
x biaya (* ) + biaya sewa mesin
Maka total biaya untuk satu model benda kerja adalah Rp 107.250,00
15
Tabel 8.2. Perhitungan harga jual :
No Pengeluaran Harga Waktu Total
1 Upah Pekerja Rp 600/jam 41 jam Rp 24.600,00
2 Pemakaian listrik Rp 700,00 41 jam Rp 28.700,00
3 perawatan mesin Rp 500,00 41 jam Rp 20.500,00
4 Pembuatan Pamflet Rp 15.000,00 - Rp 15.000,00
Total Rp 88.800,00
Total Biaya keseluruhan = Rp 196.050,00
Harga jual Rp 200.000,00
Dengan besar keuntungan bersih Rp 200.000,00 – Rp 196.050,00= Rp 3.950,00
16
H. KESIMPULAN
Dari perancangan desain hingga pembuatan didapatkan kesimpulan bahwa,
perancangan desain Artcam harus disesuikan dengan bahan serta ukuran pahat
dari mesin cnc itu sendiri. Bahan gipsum yang baik adalah bahan yang tidak
terlalu lembek dan tidak terlalu keras. Karena jika terlalu lembek sisa hasil
pemakanan akan menempel pada mata pahatnya, sebaliknya jika benda kerja
terlalu keras akan membuat mata pahat semakin cepat aus, sehingga
mengganggu kerja mesin cnc. Semua hasil perancangan, permesinan, hingga
proses finishing harus dilakukan dengan hati-hati agar didapatkan hasil yang
diinginkan.
17
I. KRITIK DAN SARAN
Kritik
1) Sirkulasi udara di laboratorium CNC kurang baik
2) Warna cat terbatas
3) Bahan gipsum tidak siap ketika waktu permesinan
4) Penggunaan mata pahat yang kurang variatif sehingga desain dan hasil
pahat kurang sesuai untuk bagian yang detail
5) Peralatan safety yang kurang
Saran
1) Lebih diperbaiki lagi masalah waktu jadwal permesinan sehingga
didapatkan waktu yang cukup untuk praktikan melakukan permesinan.
2) Bahan gipsum harus sudah siap, sesuai dengan waktu permesinan
sehingga bisa sesuai dengan waktu yang telah ditentukan.
3) Bahan warna cat sebaiknya harus lebih variatif.
4) Penggunaan mata pahat yang lebih variatif, sehingga bisa digunakan
pada desain – desain dengan tingkat ketelitian yang sangat tinggi
5) Peralatan safety seperti kaca mata, masker dsb yang perlu ditambah.
18
Lampiran
Lampiran 1: Uraian Kegiatan
No UraianKegiatandan SketsaGambar Waktu Alat yang
Digunakan
1. Menggambardesain di CAD 2D
a. Gambar rencana Kunci Pas 10 menit Software CAD
b. Gambar rencana dudukan 10 menit Software CAD
c. Gambar Susunan 15 menit Software CAD
2. Menggambar desain di Art CAM
a. Gambar CAM Kunci Pas 25menit Software Art CAM
b. Gambar CAM dudukan
bawah
15menit Software Art CAM
3. Konsultasi desain ke Co_ast 30menit -
4. Gambar rencana cetakan cor
a. Gambar cetakan untuk kunci pas
70x200x30
10menit Penggaris&Pensil
b. Gambar cetakan untuk dudukan
120 x 200x30
10 menit
5. Pembuatan cetakan cor
a. Cetakan tiang untuk kunci pas
200x70x30
15menit Gunting Plat Seng
b. Cetakan tiang untuk kunci pas
120 x 200x30
15menit Gunting Plat Seng
6 Persiapan pengecoran gipsum
a.Menyaring gipsum 10 menit Pisau cutter
b.Mengaduk dengan ditambah air
secukupnya
5 menit Sendok+ wadah
7 Pengecoran gypsum
a.Menuang adonan gipsum ke ke
dalamcetakan
10menit -
19
b.Membersihkanperalatankerja 10 menit Sapu&Kemoceng
8 Pengeringan 1 malam
(24jam)
9 Pembokaran semua cetakan 1 jam Cutter &gunting
10 Pengikisan cetakan sesuai ukuran
rencana
1 jam Cutter &Penggaris
11 Persiapan Pemesinan
12 Menyiapkan File gambardesain yang
sudah di buat di Art CAM
15menit Flashdisk
13 Mulai Pemesinan
A. Pengerjaan kunci pas
Pengerjaan pertama kedalaman 9mm 70menit CNC MDX-20
B. Pembuatan dudukan bawah 70menit
Pengerjaan pertama ke dalaman 9mm 95menit CNC MDX-20
Pengerjaan kedua ke dalaman 20mm 53menit CNC MDX-20
Penamaan dudukan / pemberian
nama pada plakat
150menit CNC EGX-15
14 Pengerjaan Finishing 4jam
Total Pengerjaan
40 jam 43
menit atau 1
hari 16 jam
43 menit
20
Lampiran 2
21
Lampiran 3
22