WARUNG TEKNIK MADURA

PEMPROGRAMAN CNC LATHE

Modul Pemprograman Teknik Pemesinan CNC Lathe ini membahas dasar-dasar pemrograman CNC Lathe (bubut CNC) yang meliputi struktur program, kode G dan M, parameter pemotongan, serta cara menyusun program sesuai urutan proses pemesinan. Peserta didik akan memahami konsep pembuatan program secara manual menggunakan format kode ISO, serta penerapannya melalui simulasi CNC Lathe Simulator.

TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran ini, peserta didik diharapkan dapat:

Menjelaskan konsep dasar pemprograman CNC Lathe.
Mengidentifikasi format penulisan program CNC (kode G dan M).
Menulis program CNC Lathe berdasarkan urutan proses pemesinan.
Melakukan simulasi dan verifikasi program CNC Lathe.

BAHAN AJAR

A. KONSEP DASAR PEMPROGRAMAN CNC LATHE

1. G-CODE (GEOMETRIC CODE)

Kode yang mengatur pergerakan pahat dan parameter geometri. Ini menentukan di mana pahat bergerak, seberapa cepat, dan dalam pola apa linear, melingkar, dan lain-lain.

Sumber Gambar : Fundamental Of CNC Machining

2. M-CODE (MISCELLANEOUS CODE)

Kode yang mengontrol fungsi-fungsi tambahan mesin

Sumber Gambar : Fundamental Of CNC Machining

B. FORMAT PENULISAN PROGRAM CNC LATHE

1. STRUKTUR PROGRAM

Meskipun bisa menggunakan perangkat lunak CAM (Computer-Aided Manufacturing) untuk menghasilkan G-Code secara otomatis, pemrograman manual atau pemahaman kode dasar mengikuti struktur berikut:

- Pengaturan Awal (Program Header): Menentukan nama program (biasanya diawali dengan 'O' diikuti angka), satuan (misalnya G21 untuk metrik), dan mode koordinat (misalnya G90).
- Pemilihan Pahat (Tool Selection): Menggunakan kode T diikuti oleh nomor tool dan nomor offset (misalnya T0101).
- Pengaturan Kecepatan (Spindle Speed): Menggunakan kode S untuk kecepatan putar spindle (misalnya S1500) dan M03/M04 untuk arah putaran.
- Gerakan Awal: Pahat digerakkan ke posisi aman (clearance plane) menggunakan G00.
- Proses Pemesinan (Machining): Menggunakan G-Code (G01, G02, G03) untuk memandu pahat membuat kontur benda kerja (misalnya proses facing, roughing, dan finishing).
- Pengaturan Kecepatan Pemakanan (Feed Rate): Menggunakan kode F untuk menentukan kecepatan pahat saat memotong (dalam mm/putaran atau mm/menit).
- Akhir Program (Program End): Pahat ditarik ke posisi aman, spindle dihentikan (M05), dan program diakhiri (M30).

2. BLOK GERAKAN (MOTION BLOCKS)

- Ini adalah inti program yang mendefinisikan pergerakan alat potong.
- Setiap huruf dalam baris program CNC disebut sebagai Word Address (Alamat Kata), yang diikuti oleh nilai (angka) yang menjadi instruksinya.
- Setiap blok (baris) program biasanya memiliki format:

2.1 N: Sequence Auxiliary No. (Nomor Urut Tambahan)

Merupakan Nomor Blok (Baris) program.
Fungsi memudahkan operator atau programmer untuk mencari baris spesifik dalam program, terutama saat terjadi kesalahan (debugging) atau saat menggunakan perintah lompatan (jump).
Contoh: N10, N20, N30

2.2 G: Preparation function (Fungsi Persiapan)

Dikenal sebagai G-Code atau Kode Geometri.
Fungsi menyiapkan mesin untuk jenis gerakan atau mode kerja tertentu. Ini adalah perintah yang mengontrol bagaimana alat potong bergerak (misalnya, gerakan cepat, gerakan linier, atau gerakan melingkar).
Contoh: G00 (Gerakan Cepat), G01 (Interpolasi Linier), G71 (Siklus Pembubutan Kasar).

2.3 X, Y (Z pada Lathe): Dimension word (Kata Dimensi)

Menentukan Koordinat Posisi akhir dari alat potong.
Fungsi menginstruksikan alat potong ke titik tertentu dalam sistem koordinat mesin.
- X: Jarak radial atau diameter.
- Y: Jarak lateral (pada Milling). Untuk Lathe, sumbu yang digunakan adalah Z (Jarak memanjang/aksial).
Contoh: X50.0, Z-15.0

2.4 F: Feed function (Fungsi Pemakanan)

Dikenal sebagai Feed Rate.
Fungsi menentukan kecepatan alat potong bergerak saat melakukan penyayatan (memotong material). Ini bisa dalam satuan mm per menit (G98) atau mm per revolusi (G99).
Contoh: F0.15 (0.15 mm/rev) atau F200 (200 mm/min).

2.5 S: Spindle speed function (Fungsi Kecepatan Spindel)

Dikenal sebagai Spindle Speed.
Fungsi menentukan kecepatan putar dari spindel mesin (tempat chuck atau alat terpasang). Ini bisa berupa RPM (Revolusi per Menit) atau Constant Surface Speed (Kecepatan Permukaan Konstan).
Contoh: S1200 (1200 RPM) atau S180 (180 meter/menit, jika menggunakan G96).

2.6 T: Tool function (Fungsi Alat)

Dikenal sebagai Tool Number dan Tool Offset.
Fungsi memilih alat potong yang akan digunakan dari turret atau magazine alat, dan sekaligus memanggil data kompensasi geometri alat tersebut. T diikuti 4 digit: dua digit pertama adalah Nomor Alat, dua digit terakhir adalah Nomor Offset.
Contoh: T0101 (Alat no. 1, Offset no. 1).

2.7 M: Function auxiliary (Fungsi Tambahan)

Dikenal sebagai M-Code atau Kode Lain-lain (Miscellaneous).
Fungsi mengontrol fungsi non-geometris dari mesin, seperti mengaktifkan/menonaktifkan spindel, pendingin (coolant), atau mengakhiri program.
Contoh: M03 (Spindel ON, CW), M08 (Coolant ON), M30 (Program End & Reset).

2.8 EOB: End of Block

Singkatan dari End of Block (Akhir Blok).
Adalah karakter khusus (biasanya berupa tombol Enter atau CR/LF pada keyboard mesin) yang memberi sinyal kepada sistem kontrol CNC bahwa semua instruksi dalam baris tersebut telah selesai dan mesin harus memprosesnya.

3. KODE PROGRAM KUNCI

Berikut ini adalah kode-kode kunci pada program CNC Lathe :

3.1 Kode G (Perintah Geometri / Gerakan) : Kode G adalah perintah yang mengatur bagaimana dan ke mana alat potong harus bergerak.

G00 - Gerakan Cepat (Rapid) : Gerakan non-penyayatan pada kecepatan maksimum. Contoh: G00 X50.0 Z2.0
G01 - Interpolasi Linier : Gerakan penyayatan garis lurus pada kecepatan F yang ditentukan. Contoh: G01 X20.0 Z-15.0 F0.1
G02 - Interpolasi Melingkar CW : Gerakan busur melingkar searah jarum jam
G03 - Interpolasi Melingkar CCW : Gerakan busur melingkar berlawanan jarum jam
G90 - Siklus Pembubutan Melintang : Digunakan untuk pembubutan bertahap (Facing) atau memanjang (Turning).
G71, G72, G76, dll. - Canned Cycles : Siklus otomatis untuk pembubutan kasar (G71, G72) atau pembuatan ulir (G76)

3.2 Kode M (Perintah Lain-Lain / Fungsi Mesin) : Kode M adalah perintah yang mengontrol fungsi mesin non-gerakan.

M00 - Program Stop : Menghentikan program dan spindel, operator harus menekan Cycle Start untuk melanjutkan
M03 - Spindel ON (CW) : Spindel berputar searah jarum jam
M04 - Spindel ON (CCW) : Spindel berputar berlawanan jarum jam
M05 - Spindel OFF : Menghentikan putaran spindel
M08 - Coolant ON : Pendingin (cairan) dinyalakan
M09 - Coolant OFF : Pendingin dimatikan
M30 - Program End & Reset : Mengakhiri program dan me-reset ke awal

C. MENULIS PROGRAM CNC LATHE

Panduan langkah demi langkah untuk menulis program CNC Lathe (Mesin Bubut CNC) berdasarkan urutan proses pemesinan. Program CNC ditulis dalam bahasa G-Code dan M-Code.

1. TAHAPAN PROSES PEMESINAN LATHE

Secara umum, proses pemesinan pada CNC Lathe mengikuti urutan logis untuk memastikan hasil yang akurat dan efisien.

1.1 Persiapan Program dan Alat

- Tentukan dan buat gambar teknik benda kerja.
- Tentukan urutan operasi pemesinan (misalnya, facing, rough turning, finishing turning, grooving, threading, dll.).
- Pilih pahat potong (cutting tools) yang sesuai untuk setiap operasi.
- Hitung parameter pemotongan (spindle speed (S), feed rate (F), kedalaman potong) berdasarkan material benda kerja dan pahat.
- Tentukan sistem koordinat yang akan digunakan (Absolut G90 atau Inkremental G91).

1.2 Pengaturan Awal (Setup)

- Pasang benda kerja pada chuck.
- Lakukan offset pahat (tool offset) dan offset benda kerja (work offset) (G54, G55, dst.) untuk menentukan titik nol (zero point) pemesinan.
- Masukkan atau panggil alat yang diperlukan ke tool turret.

1.3 Pemrograman G-Code

- Tulis program CNC (G-Code) sesuai urutan pemesinan.

2. URUTAN PROSES PEMESINAN

Anggaplah Anda ingin membuat poros bertingkat dari material silinder (membubut permukaan luar):

1.1 Facing (Pembubutan Muka)

Tujuannya meratakan permukaan ujung (bidang Z) benda kerja.
G-Code: Gunakan siklus facing (misalnya G72) atau gerakan linear G01.

1.2 Rough Turning (Pembubutan Kasar)

Menghilangkan material berlebih secara cepat.
G-Code: Sering menggunakan Siklus Pembubutan Stok G71 (siklus kaleng) untuk menghilangkan material secara otomatis mengikuti profil yang ditentukan.
Siklus G71 memungkinkan Anda menentukan kedalaman potong dan meninggalkan kelebihan material (finishing allowance) untuk proses berikutnya (misalnya G71 U2.0 R1.0; G71 P100 Q200 U0.2 W0.05 F0.2;).

1.3. Finishing Turning (Pembubutan Halus)

Mencapai dimensi akhir dan kualitas permukaan yang diminta.
G-Code: Gunakan Siklus Finishing G70 setelah G71, yang akan memotong material sisa (allowance) pada kontur profil yang sama (misalnya G70 P100 Q200;).
Gunakan gerakan linear G01 atau melingkar G02/G03 jika kontur rumit.

1.4 Grooving (Pembuatan Alur)

Membuat alur/lekukan pada benda kerja (misalnya untuk O-Ring).
G-Code: Gunakan Siklus Alur G75 atau G01/G00.

1.5 Threading (Pembuatan Ulir)

Memotong ulir sekrup.
G-Code: Gunakan Siklus Ulir G76.

D. SIMULASI DAN VERIFIKASI PROGRAM CNC LATHE

Simulasi dan verifikasi program CNC Lathe (mesin bubut CNC) menggunakan simulator adalah langkah krusial untuk memastikan keakuratan dan keamanan program sebelum dieksekusi pada mesin yang sebenarnya.

Berikut adalah langkah-langkah umum yang dilakukan dalam simulasi dan verifikasi program CNC Lathe:

1. PERSIAPAN AWAL SIMULATOR

1.1 Memilih Sistem dan Mesin CNC

- Buka perangkat lunak CNC Simulator Lite.
- Pilih model mesin yang sesuai, yaitu CNC Lathe atau CNC Turning.

1.2 Mengatur Benda Kerja (Blank)

- Tentukan dimensi awal bahan baku (blank), termasuk diameter dan panjangnya, agar sesuai dengan desain yang akan dikerjakan.

1.3 Menentukan Titik Nol (Zero Point/Datum)

- Lakukan proses setting untuk menentukan Titik Nol Benda Kerja (Workpiece Zero Point) di sumbu X dan Z pada simulator, biasanya dengan menyentuhkan pahat ke permukaan benda kerja.

1.4 Mengatur Alat Potong (Tools)

- Pilih dan atur pahat potong (tool) yang akan digunakan (misalnya: pahat rata, pahat ulir, pahat alur).
- Tentukan Offset Geometri dan Offset Keausan untuk setiap pahat.

2. PENULISAN DAN VERIFIKASI PROGRAM NC

2.1 Memasukkan Program NC

- Masuk ke mode Edit pada simulator.
- Ketik program G-Code dan M-Code yang telah disusun berdasarkan gambar kerja.

2.2 Verifikasi Sintaks

- Periksa program untuk kesalahan sintaks atau pengetikan yang salah. Simulator biasanya akan memberikan peringatan jika ada kode yang tidak dikenali atau salah urutan.

3. PROSES SIMULASI

3.1 Eksekusi Simulasi

- Alihkan mode ke Simulasi (atau Auto/Run).
- Jalankan program NC, bisa secara Bertahap (Single Block) untuk melihat pergerakan setiap baris kode, atau secara Berkesinambungan (Otomatis).

3.2 Visualisasi Pergerakan Pahat

- Amati visualisasi 3D dari pergerakan pahat dan proses pemotongan material.
- Simulator akan menampilkan lintasan pahat (toolpath) dan secara visual menunjukkan bentuk benda kerja yang dihasilkan.

3.3 Memeriksa Tabrakan (Collision Check)

- Simulator yang baik akan secara otomatis memeriksa potensi tabrakan (crash) antara pahat, chuck, tailstock, atau komponen mesin lainnya. Hal ini adalah fungsi verifikasi utama.

3.4 Mengukur Hasil

- Gunakan fitur Pengukuran (Measure) pada simulator untuk membandingkan dimensi benda kerja hasil simulasi dengan dimensi yang diinginkan pada gambar kerja.

4. TINDAK LANJUT

Berikut ini penjelasan tindak lanjut :

4.1 Koreksi Program

- Jika ditemukan kesalahan (tabrakan, dimensi yang salah, atau gerakan tidak efisien), kembali ke mode Edit untuk memodifikasi program G-Code.
- Ulangi langkah simulasi hingga benda kerja terbentuk sesuai spesifikasi dan tidak terjadi tabrakan.

4.2 Laporan

- Beberapa simulator memungkinkan Anda menyimpan hasil simulasi, toolpath, dan program sebagai laporan (Save Report).

LATIHAN 1:

Sumber Gambar : CNC Program Manual

O0001

G21

G0 T0101

G97 S800 M03

G0 G54 X36. Z4.5

G98 G1 Z2.5 F200.

Z-20.

X40.

X42.828 Z-18.586

G0 Z4.5

X32.

G1 Z2.5

Z-20.

X36.4

X39.228 Z-18.586

G0 Z4.5

X28.

G1 Z2.5

Z-20.

X32.4

X35.228 Z-18.586

G0 Z4.5

X24.

G1 Z2.5

Z-20.

X28.4

X31.228 Z-18.586

G0 Z4.5

X20.

G1 Z2.5

Z-20.

X24.4

X27.228 Z-18.586

G28 U0. W0. M05

M30

PENILAIAN

1. RANAH PENGETAHUAN

2. RANAH KETERAMPILAN

SOAL 1 :

Buatlah simulasi menggunakan Mastercam X4
Dilanjutkan dengan pengeditan pada CNC Lathe Simulator

Sumber Gambar : CNC Program Manual

SOAL 2 :

Buatlah simulasi menggunakan Mastercam X4
Dilanjutkan dengan pengeditan pada CNC Lathe Simulator

ARUDAM KANA TEKNIK

Jl. Manyar No. 19 Beran Ngawi

Hak Cipta @2025

Page updated

Google Sites

Report abuse