Setelah mempelajari Modul Pengeditan Program CNC Mill, peserta didik diharapkan mampu:

• Menjelaskan konsep dan fungsi pengeditan program pada simulator atau mesin CNC Mill.

• Melakukan identifikasi kesalahan program CNC Mill (sintaks dan logika).

• Melakukan perbaikan (editing) program CNC Mill baik melalui simulator maupun langsung pada mesin.

• Melakukan uji coba hasil edit pada simulator atau mesin untuk memastikan program berjalan sesuai gambar kerja.

1. Fungsi Pengeditan Program

Pengeditan program CNC mengacu pada proses memodifikasi G-Code (kode geometris) dan M-Code (kode fungsi mesin) yang merupakan serangkaian instruksi untuk mengontrol pergerakan alat potong dan operasi mesin CNC.

• G-Code menentukan pergerakan alat potong (misalnya, gerakan cepat/G00, gerakan linear/G01, gerakan melingkar/G02/G03).

• M-Code mengontrol fungsi mesin (misalnya, menghidupkan/mematikan spindel/M03/M05, menghentikan program/M00, penggantian pahat otomatis/M06).

Pengeditan dapat dilakukan secara langsung pada panel kontrol mesin CNC (terutama untuk koreksi kecil atau penyesuaian di tempat) atau secara eksternal menggunakan perangkat lunak di komputer, yang kemudian ditransfer ke mesin. Pada simulator CNC, pengeditan program adalah bagian integral dari proses pembelajaran dan verifikasi.

2. Fungsi Utama Pengeditan Program

Pengeditan program CNC memiliki beberapa fungsi penting, terutama di simulator atau mesin CNC Mill:

a. Koreksi Kesalahan Program (Debugging)

1. • Fungsi utama adalah untuk mengidentifikasi dan memperbaiki kesalahan yang mungkin menyebabkan kecelakaan mesin (crash), kerusakan benda kerja, atau hasil yang tidak akurat.

   • Kesalahan bisa berupa kesalahan sintaksis G-Code, salah penentuan posisi koordinat, atau feed rate (kecepatan gerak) dan spindle speed (kecepatan putaran spindel) yang tidak tepat.

b. Optimalisasi Proses Pemesinan

1. • Memungkinkan penyesuaian parameter seperti feed rate (F) dan spindle speed (S) untuk mencapai waktu siklus (cycle time) yang lebih singkat dan kualitas permukaan benda kerja yang lebih baik, tanpa mengorbankan keamanan pahat atau mesin.

   • Memanfaatkan fungsi makro dan subprogram (jika ada) untuk membuat program yang lebih ringkas dan mudah dikelola, terutama untuk operasi berulang.

c. Penyesuaian Geometri atau Desain

1. • Jika terjadi perubahan kecil pada desain benda kerja atau dimensi awal (stock), program dapat dimodifikasi dengan cepat untuk mengakomodasi perubahan tersebut tanpa harus membuat program baru dari awal.

d. Verifikasi dan Simulasi (Pada Simulator)

1. • Pada simulator, pengeditan memungkinkan pengguna melihat langsung bagaimana perubahan pada G-Code memengaruhi lintasan pahat (toolpath) dan hasil akhir simulasi.

   • Ini sangat penting untuk mencegah kesalahan yang mahal di mesin fisik, karena semua crash dan ketidakakuratan dapat dideteksi dan dikoreksi di lingkungan virtual.

e. Kompensasi Pahat

1. • Memasukkan atau menyesuaikan nilai kompensasi panjang pahat (tool length offset) atau kompensasi radius pahat (tool radius compensation) (menggunakan kode seperti G41/G42) untuk memastikan dimensi benda kerja yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi, mengoreksi variasi aktual dimensi pahat.

1. Identifikasi Kesalahan Sintaks (Syntax Errors)

Kesalahan Sintaks adalah kesalahan dalam penulisan kode yang melanggar aturan tata bahasa (format) yang ditentukan oleh sistem kontrol CNC (misalnya, Fanuc, Siemens, Haas). Kesalahan ini biasanya akan menyebabkan mesin berhenti (alarm) dan menampilkan pesan kesalahan karena kontrol tidak dapat mengenali atau memproses perintah tersebut.

a. Salah Ketik Kode 

• Mengetikkan huruf atau angka yang salah pada G-Code atau M-Code yang tidak dikenal oleh kontrol mesin. 

• Programmer mengetik G101 padahal maksudnya G01 (Gerakan Linear). 

• Periksa manual kode mesin dan koreksi kode yang tidak valid. 

b. Titik Desimal Hilang 

• Lupa menyertakan titik desimal pada koordinat atau nilai parameter (terutama pada kontrol yang membutuhkan titik desimal eksplisit). 

• Mengetik X5000 padahal maksudnya X5.000 (5.000 mm atau inci), yang bisa menyebabkan pergerakan 1000 kali lebih besar. 

• Selalu gunakan titik desimal untuk semua nilai koordinat (X, Y, Z) dan parameter (F, S) kecuali untuk bilangan bulat yang jelas. 

c. Alamat Huruf Duplikat 

• Memiliki dua kode yang sama dalam satu blok (baris) perintah, padahal kontrol hanya dapat mengeksekusi satu. 

• G01 G00 X100 Y50 F200. G01 (gerakan pemakanan) dan G00 (gerakan cepat) tidak boleh berada di blok yang sama 

• Pastikan hanya ada satu kode modal (kode yang mengaktifkan mode operasi, seperti G01 atau G00) per blok. 

d. Parameter Wajib Hilang 

• Lupa menyertakan parameter wajib untuk sebuah kode. 

• G01 X100 Y50 tanpa F (Feed Rate). 

• Tambahkan parameter yang hilang (misalnya, tambahkan F100 ke blok G01). 

2.  Identifikasi Kesalahan Logika (Logic Errors)

Kesalahan Logika adalah kesalahan dalam alur program yang secara sintaksis benar (mesin dapat membacanya tanpa alarm) tetapi menghasilkan hasil yang salah, tidak efisien, atau berbahaya. Kesalahan ini biasanya menyebabkan masalah dimensi, kerusakan benda kerja, atau tabrakan mesin.

a. Sistem Koordinat Salah 

• Salah menentukan atau mengaktifkan Work Offset (G54-G59) atau menggunakan Absolute (G90) padahal seharusnya Incremental (G91). 

• Alat potong mulai memotong di lokasi yang salah atau di luar benda kerja (misalnya, 100 mm dari titik nol yang dimaksud). 

• Selalu verifikasi nilai Work Offset sebelum menjalankan program dan pastikan Anda menggunakan G90 atau G91 secara konsisten dan benar. 

b. Pengaktifan Offset Pahat Salah

• Lupa mengaktifkan atau membatalkan kompensasi panjang pahat (G43 H__) atau kompensasi radius/diameter pahat (G41/G42). 

• Pahat bergerak terlalu dalam (jika G43 hilang) atau memotong kontur dengan ukuran yang salah (jika G41/G42 hilang). 

• Pastikan G43 diaktifkan di awal program dan G40 (batal kompensasi) diaktifkan sebelum penggantian pahat atau akhir program. 

c. Tabrakan (Crash) 

• Perintah menyebabkan pahat bergerak melalui fixture (alat cekam) atau benda kerja secara tidak sengaja, terutama saat menggunakan G00 (Gerakan Cepat) 

• Pahat bergerak cepat (G00) ke posisi X,Y,Z yang tertutup oleh clamp atau bagian stock yang belum dipotong. 

• Gunakan G00 hanya untuk pergerakan di safety plane (misalnya, Z=25.0) dan selalu simulasikan toolpath dengan model fixture. 

d. Pengaturan F/S Salah 

• Nilai Feed Rate (F) atau Spindle Speed (S) yang terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk material dan pahat yang digunakan. 

• Terlalu Tinggi: Keausan pahat berlebihan, hasil permukaan kasar, atau kerusakan pahat. Terlalu Rendah: Waktu siklus terlalu lama dan hasil permukaan buruk. 

• Gunakan kalkulator pemesinan yang tepat untuk menentukan nilai F dan S yang optimal berdasarkan material dan jenis pahat. 

e. Arah Melingkar Terbalik 

• Menggunakan G02 (searah jarum jam) padahal seharusnya G03 (berlawanan arah jarum jam) saat membuat kontur melingkar. 

• Kontur melingkar dipotong terbalik atau di sisi yang salah. 

• Periksa arah pergerakan yang diperlukan pada gambar teknik dan cocokkan dengan G02/G03. 

3. Langkah-Langkah Identifikasi dan Pencegahan

Cara terbaik untuk mengidentifikasi kedua jenis kesalahan ini adalah melalui proses verifikasi bertahap:

a. Verifikasi Manual (Saat Menulis Program)

1. • Periksa setiap baris kode, memastikan format, tanda desimal, dan alamat huruf sudah benar.

b. Simulasi Perangkat Lunak (Wajib)

1. • Gunakan perangkat lunak simulasi CNC (seperti yang terdapat pada simulator atau CAM) untuk memvisualisasikan toolpath secara 3D.

   • Simulator akan mendeteksi:

     • Kesalahan Sintaks: Dengan menampilkan pesan alarm.

     • Kesalahan Logika: Dengan menunjukkan tabrakan, gerakan berlebihan (overtravel), dan hasil bentuk akhir yang tidak sesuai.

c. Mode Blok Tunggal (Single Block) pada Mesin

1. • Saat program pertama kali dijalankan di mesin fisik, gunakan mode Single Block untuk mengeksekusi setiap baris kode satu per satu.

   • Dekatkan tangan pada tombol Emergency Stop dan pastikan tool berada di atas safety plane sebelum menjalankan G00.

d. Dry Run / Air Cut

1. • Jalankan program tanpa memotong material (dry run) dengan menggeser Work Offset Z ke atas (misalnya, Z+50mm) untuk memastikan semua gerakan pahat (terutama G00) bebas dari tabrakan.

Perbaikan program (editing) pada dasarnya dilakukan untuk mengoreksi kesalahan (bug), mengoptimalkan lintasan pahat (toolpath), mengubah parameter pemotongan (seperti feed rate atau spindle speed), atau menyesuaikan program dengan kondisi benda kerja atau alat potong yang sebenarnya.

Proses Editing Umum (Tergantung Tipe Kontrol CNC - Fanuc, Siemens, dll.):

a. Mode Edit

1. • Putar kunci atau tekan tombol untuk masuk ke mode EDIT pada panel kontrol mesin.

b. Pilih Program

1. • Akses Program Manager atau menu Program dan pilih program yang akan diedit.

c. Temukan Blok

1. • Gunakan tombol panah atau fungsi SEARCH/NEXT BLOCK untuk menuju blok program (nomor sequence N...) yang ingin diubah.

d. Lakukan Koreksi

1. • Ketik kode baru atau nilai yang benar.

   • Gunakan tombol ALTER, INSERT, atau DELETE untuk memodifikasi blok.

   • Peringatan: Pada beberapa kontrol, Anda harus menekan tombol spesifik (misalnya, INPUT atau WRITE) setelah mengetik perubahan agar perubahan tersimpan.

e. Verifikasi

1. • Setelah mengedit, disarankan untuk menjalankan program dengan fungsi Dry Run (gerakan cepat tanpa pemotongan) dan Single Block (menjalankan satu blok per satu) untuk memverifikasi perubahan sebelum pemotongan sesungguhnya.

   • Pastikan jarak aman (Z-safety) pahat tetap terjaga.

f. Simpan

• Mesin biasanya akan menyimpan perubahan secara otomatis di memorinya, tetapi penting untuk memastikan perubahan tersimpan dengan benar.

Melakukan uji coba hasil edit pada simulator atau mesin adalah langkah krusial dalam proses pemrograman dan pemesinan, terutama dalam konteks Computer Numerical Control (CNC). Tujuannya adalah untuk memastikan program (kode G dan M) berjalan dengan benar, aman, dan menghasilkan produk yang sesuai dengan spesifikasi pada gambar kerja.

1. Uji Coba pada Simulator (Verifikasi Offline)

Ini adalah langkah pertama dan paling aman untuk memverifikasi program sebelum menjalankannya di mesin fisik.

• • Menggunakan perangkat lunak simulasi (misalnya, perangkat lunak CAM atau simulator khusus mesin CNC) untuk menjalankan program.

  • Tujuan:

    • Verifikasi Lintasan Alat (Toolpath): Memastikan pahat bergerak sesuai jalur yang diharapkan.

    • Deteksi Tabrakan (Collision Detection): Mengidentifikasi potensi tabrakan antara pahat, benda kerja, chuck/fixture, dan komponen mesin.

    • Estimasi Waktu Siklus: Memberikan perkiraan waktu yang dibutuhkan mesin untuk menyelesaikan operasi.

    • Verifikasi Geometri: Memeriksa bentuk akhir benda kerja 3D yang dihasilkan oleh program.

  • Manfaat: Memungkinkan koreksi program yang cepat dan aman tanpa risiko merusak mesin atau benda kerja yang mahal.

2. Uji Coba pada Mesin Fisik (Run Dry/Verifikasi Online)

Setelah program lolos simulasi, uji coba dilakukan langsung pada mesin CNC.

• Langkah Awal (Dry Run):

  • Jalankan program dengan kecepatan umpan (Feed Rate) yang sangat rendah dan, jika memungkinkan, dengan pahat yang dinaikkan (offset positif besar) atau tanpa benda kerja terpasang.

  • Pengaturan Mode Tunggal Blok (Single Block) sering digunakan untuk menjalankan program baris demi baris, memungkinkan operator memantau setiap gerakan secara cermat.

  • Operator secara fisik memverifikasi bahwa sumbu mesin bergerak dalam jangkauan aman dan sesuai dengan koordinat yang diharapkan.

• Langkah Pemotongan (Trial Cut):

  • Lakukan pemotongan pada benda kerja, sering kali dengan kedalaman potong yang dangkal (shallow cut) terlebih dahulu.

  • Lakukan pengukuran (measuring) pada hasil pemotongan pertama.

  • Bandingkan dimensi yang terukur dengan spesifikasi pada gambar kerja (toleransi, ukuran, profil).

• Koreksi: Jika ada ketidaksesuaian dimensi, operator melakukan koreksi pada koreksi pahat (tool offset) atau, jika perlu, mengedit ulang program.

3. Memastikan Program Sesuai Gambar Kerja

Program dianggap sukses dan siap untuk produksi massal jika:

• Dimensi Tepat: Ukuran dan fitur yang dihasilkan pada benda kerja berada dalam batas toleransi yang ditentukan pada gambar kerja.

• Kualitas Permukaan: Hasil akhir memiliki kekasaran permukaan (surface finish) yang sesuai dengan standar atau notasi yang diminta.

• Keamanan: Program berjalan tanpa alarm, tabrakan, atau gerakan ekstrem yang membahayakan integritas mesin.

• Efisiensi: Program berjalan dengan waktu siklus yang optimal tanpa pemotongan udara yang berlebihan atau gerakan yang tidak perlu.

Intinya, uji coba adalah jembatan antara kode (program) dan realitas fisik (benda kerja), memastikan bahwa apa yang ditulis di komputer diterjemahkan menjadi produk yang akurat dan berkualitas sesuai standar rekayasa.

PENUGASAN 1 :

Buatkan Program CNC menggunakan Mastercam X4 dengan data pemesinan sebagai berikut:

• Material : Almunium

• Tool : Flat Endmill  Diameter 16mm

• Kecepatan Makan (F) : Kasar (Rough)