Kode G (G-Code)
Kode G atau G-Code didefinisikan sebagai kode pergerakan mesin yang terdiri dari huruf G diikuti oleh dua digit angka seperti yang ditunjukkan pada tabel 1. Berikut adalah kode G, grup, dan penjelasannya.
Tabel Kode G dan Keterangannya
Catatan:
Tanda * menunjukkan bahwa program tersebut adalah program modal (default) saat mesin dinyalakan.
Kode G digunakan sebagai kode G standar untuk mesin bubut, namun ada kemungkinan beberapa kode G khusus diatur pada pengaturan parameter.
Kode G terbagi menjadi dua tipe, yaitu kode G satu kali (one shot G code) dan kode G modal. Kode modal adalah kode yang tetap aktif setelah ditulis hingga dibatalkan oleh kode program lain dalam satu grup. Misalnya, jika G0 ditulis pada satu baris program, maka akan tetap aktif hingga nomor baris berikutnya, kecuali jika ada kode program lain seperti G1, G2, atau G3 yang membatalkannya.
2. Kode M (M-Code)
Kode M pada program CNC berfungsi sebagai kode perintah bantu (auxiliary) untuk fungsi mesin selain pergerakan alat potong. Sebagian besar fungsi kode M adalah sebagai sakelar ON atau OFF untuk putaran spindel, aliran cairan pendingin, dan perintah sub program. Kode M yang sering digunakan tercantum dalam Tabel 2.2. Kode M pada program CNC dituliskan sesuai dengan yang tercantum dalam tabel tersebut tanpa penambahan, misalnya M02 atau M05. Angka nol yang tidak mengubah nilai dapat diabaikan, sehingga dapat ditulis sebagai M2, M4, atau M5.
Tabel Kode M dan Keterangannya
3. Pergeseran Posisi Alat Potong (Tool Offset)
Pada pengerjaan benda kerja menggunakan mesin CNC, biasanya diperlukan beberapa alat potong. Hal ini menimbulkan tantangan dalam pembuatan program CNC karena bentuk dan ukuran alat potong berbeda-beda. Oleh karena itu, posisi ujung alat potong diukur terlebih dahulu terhadap titik referensi mesin. Dengan melakukan pengaturan perbedaan panjang setiap alat potong terhadap alat potong standar, proses pemesinan dapat berjalan tanpa perlu mengubah program, bahkan jika alat potong harus diganti. Fungsi ini disebut tool offset. Perbedaan panjang alat potong ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar Tool Offset Untuk Beberapa Jenis Alat Potong
Sumber: Modul CNC Bubut UNY
4. Format dan Deskripsi G Code
Format penulisan program merupakan cara untuk menuliskan kode program dan parameternya. Penulisa kode program melibatkan kode G yang diikuti oleh angka dibelakanya.
a. G54 (Sistem koordinat mesin)
G54 adalah sebuah siklus kode dalam pemrograman mesin CNC yang digunakan untuk mengatur sistem koordinat kerja tambahan atau "work coordinate system" pada mesin. Penggunaan G54 memungkinkan pemindahan titik nol mesin (machine zero) ke titik nol benda kerja setelah benda kerja dikencangkan di meja mesin. Posisi ini dihitung dan ditetapkan sebagai parameter offset nol (zero offset).
Siklus G54 diaktifkan melalui program CNC dengan menuliskan G54 pada awal program. Hal ini memungkinkan mesin untuk memahami bahwa koordinat yang diprogram berdasarkan G54 akan merujuk pada titik nol benda kerja yang sudah diatur sebelumnya. Selain G54, terdapat juga kemungkinan penggunaan siklus kode lain seperti G55, G56, atau G57 untuk menyimpan dan mengakses konfigurasi sistem koordinat tambahan lainnya pada mesin CNC.
Format:
N… G54, artinya titik nol benda kerja sudah diaktifkan
N…
b. G0 (Gerak cepat atau gerakan memposisikan alat potong)
Gerak cepat digunakan untuk memposisikan alat potong pada koordinat tertentu (X, Z), seperti yang ditunjukkan pada gambar 1. Nilai X menunjukkan diameter dan nilai Z menunjukkan panjang.
Format:
N... G0 X... Z...
Atau
N... G0 U... W...
Jika gerakan alat potong diinginkan dengan koordinat inkremental, format penulisannya adalah sebagai berikut:
N… G0 U... W....
Gambar 1. Gerak Cepat dari Titik A ke B
Sumber: Modul CNC Bubut UNY
Pada gambar 1., jika benda kerja memiliki diameter 80 dan alat potong bergerak dari titik A (posisi diameter 130 mm, jarak 60 mm dari ujung benda kerja) ke titik B (diameter 86 mm, jarak 4 mm dari ujung benda kerja), maka programnya akan seperti ini:
G0 X86. Z4.;
Atau jika menggunakan koordinat inkremental:
G0 U-44. W-56.;
Jika menggunakan koordinat campuran:
G0 X86. W-56…;
c. G01 (Gerak interpolasi lurus menyayat benda kerja)
Gerak interpolasi lurus adalah gerakan lurus dengan kecepatan makan tertentu yang ditunjukkan oleh huruf F, seperti yang ditunjukan pada gambar 2.
Format:
G1 X... Z... F...
G1 U... W... F...
G1 U... Z... F...
G1 X... W... F...
Gambar 2. Gerak Interpolasi Lurus dari C ke D
Kecepatan makan F diukur dalam mm/menit atau mm/putaran, dengan batasan nilai F yang ditentukan oleh produsen mesin CNC (lihat manual mesin untuk nilai maksimum yang diizinkan). Satuan F bisa berupa mm/menit jika sebelumnya menggunakan G98 atau mm/putaran jika sebelumnya menggunakan G99.
Contoh pada gambar 2., program untuk gerakan dari titik C ke titik D adalah sebagai berikut:
G99;
G01 X58. Z-75. F0.2; atau
G01 U0. W-80. F0.2; atau
G01 U0. Z-75. F0.2; atau
G01 X58. W-80. F0.2;
Contoh:
Buatlah sebuah program dari gambar berikut menggunakan siklus G01!
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Program CNC yang dihasilkan:
N1 G01 Z30.0 R6.0 F0.2 ;
N2 X100.0 K-3.0 ;
N3 Z0 ;
d. G02 (Gerak melingkar searah jarum jam/CW)
Gerak interpolasi melingkar dilakukan oleh sistem kontrol setelah menerima input berupa diameter, jarak, dan radius dari gerakan melingkar yang diinginkan. Radius dapat diprogram dengan menggunakan huruf R, yang menunjukkan jarak dari satu titik di lengkungan ke pusat lingkaran. Selain menyatakan radius, gerak interpolasi melingkar juga dapat menerima input posisi ujung alat potong relatif terhadap titik pusat lingkaran dengan koordinat I dan K. I adalah jarak antara titik awal gerakan melingkar ke pusat lingkaran pada sumbu X, sedangkan K adalah jarak pada sumbu Z (lihat gambar 3).
Format:
G02 X... Z... R... F...
Atau
G02 X... Z... I... K... F...
Keterangan:
I : Jarak antara titik awal dengan pusat lingkaran pada sumbu X
K : Jarak antara titik awal dengan pusat lingkaran pada sumbu Z
Kode G2 juga bisa menggunakan koordinat inkremental dengan format:
G2 U… W… R…
Atau
G2 U… W… I… K…
Gambar 3. Gerak Interpolasi Melingkar G02
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Program untuk benda kerja tersebut adalah:
G1 X30. Z0. F0.2;
Z-25.;
G2 X40 Z-30. I5. K0.;
G1 X60.;
atau
G1 X30. Z0. F0.2;
Z-25.;
G2 X40 Z-30. R5.;
G1 X60.;
Atau dengan program inkremental:
G1 X30. Z0. F0.2;
Z-25.;
G2 U5. W-5. R5.;
G1 X60.;
e. G03 (Gerak melingkar berlawanan arah jarum jam/CCW)
Gerak interpolasi melingkar G3 memiliki fungsi yang identik dengan G2, hanya saja arah gerakannya berlawanan dengan arah jarum jam. Seperti G2, G3 juga dapat diprogram dengan menggunakan koordinat inkremental.
Format:
G03 X...Z...R...F...
Atau
G03 X...Z...I...K...F...
Gambar 4. Gerak Interpolasi Melingkar G03
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Contoh program finishing untuk benda kerja pada gambar 4.:
Pemrograman absolut:
N… G0 X40. Z0.;
N… G3 X50. Z-5. R5. F0.3;
N… G1 Z-20.;
Pemrograman inkremental:
N… G0 X40. Z0.;
N… G3 U5. W-5. R5. F0.2;
N… G1 W-15.;
f. G70 (Siklus finishing)
Kode G70 adalah kode program siklus untuk proses finishing, yang biasanya digunakan setelah G71, G72, atau G73. Kode G70 melakukan proses finishing pada bentuk kontur yang telah ditentukan dalam siklus G71, G72, atau G73.
Format:
G70 P(ns) Q(nf)
Keterangan:
ns : Nomor program sebagai awal bentuk kontur yang dikerjakan
nf : Nomor program akhir bentuk kontur yang dikerjakan
Jika bentuk kontur berbeda dari yang telah ditentukan di G71 atau G72, maka bentuk kontur baru dibuat di baris di bawahnya dengan awalan baris ns dan akhiran baris nf. Bentuk kontur dapat berbeda antara proses pengasaran dan proses finishing. Misalnya, pada proses pengasaran, fitur seperti chamfer kecil (sekitar 0,3 mm hingga 1 mm) mungkin tidak disertakan dalam definisi bentuk kontur, sedangkan pada proses finishing fitur tersebut harus ada.
Contoh:
Buatlah program CNC dari gambar berikut menggunakan G70!
Gambar 5. Contoh Gambar Kerja Siklus G70
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Program CNC yang dihasilkan dari gambar tersebut adalah:
g. G71 (Siklus pengasaran/Rough Turning canned cycle)
Kode G71 terdiri dari dua baris. Baris pertama menetapkan kedalaman potong dan jarak kembali, sedangkan baris kedua mendefinisikan bentuk kontur serta parameter proses bubut kasar (roughing).
Format:
G71 U(△d) R(e)
G71 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(f) S(s) T(t)
Keterangan:
△d : Kedalaman potong/radius (mm)
e : Jarak balik alat potong setiap penyayatan (mm)
ns : Nomor program awal kontur yang dikerjakan
nf : Nomor program akhir kontur yang dikerjakan
△u : Sisa untuk proses finishing arah sumbu X
△w : Sisa untuk proses finishing arah sumbu Z
Gerakan alat potong pada kode G71 melibatkan proses pembubutan kasar (roughing) untuk kontur yang telah ditentukan dari nomor baris ns hingga nf. Baris ns dimulai dengan kode G0 di posisi awal kontur benda kerja, sedangkan baris berikutnya menggunakan kode G1 untuk garis lurus atau G2/G3 untuk garis melengkung. Di antara baris ns dan nf, boleh dimasukkan harga kompensasi alat potong G41 atau G42. Gerakan alat potong ditunjukkan pada sketsa di gambar berikut.
Gambar 6. Gerakan Alat Potong pada Siklus G71
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Contoh:
Buatlah program CNC dari gambar berikut menggunakan siklus G71!
Gambar 7. Contoh Gambar Kerja untuk Pembubutan dengan Siklus G71
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Program CNC yang dihasilkan dari gambar tersebut adalah
h. G72 (Siklus pembubutan muka/face cutting canned cycle)
Kode G72 mirip dengan kode G71, tetapi proses pembubutannya adalah pembubutan muka (facing). Dalam pembubutan muka, gerakan alat potong menuju arah sumbu Z, sehingga kedalaman potong diukur sebagai ketebalan penyayatan di arah sumbu Z.
Format:
G72 W(△d) R(e)
G72 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(f) S(s) T(t)
Parameter △d, e, ns, nf, △u, △w, f, s, dan t memiliki arti yang sama dengan penjelasan pada G71. Namun, perbedaan utama adalah kedalaman potong (△d) dan jarak balik alat potong (e) di arah sumbu Z, karena pembubutan dilakukan dalam siklus pembubutan muka (face Turning).
Gambar 8. Pergerakan Tool pada Siklus G72
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Contoh:
Buatlah program CNC dari gambar berikut menggunakan siklus G72!
Gambar 9. Contoh Gambar Kerja untuk Pembubutan Siklus G72
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Berikut adalah program CNC dari gambar 9. tersebut:
i. G73 (Siklus Pemesinan kontur berulang)
Siklus G73 mirip dengan G71 dan G72, namun bedanya terletak pada arah gerakan alat potong yang mengikuti bentuk kontur benda kerja.
Format:
G73 U(△i) W(△k) R(d)
G73 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(f) S(s) T(t)
Keterangan:
△I : Jarak balik pada arah sumbu X (radius)
△k : Jarak balik pada arah sumbu Z (radius)
d : Jumlah pengulangan
ns : Nomor baris awal kontur benda kerja
nf : Nomor baris akhir kontur benda kerja
△u : Sisa untuk finishing pada arah sumbu X (diameter/radius)
△w : Sisa untuk finishing pada arah sumbu Z
F, s, t : Nilai F, S, dan T yang ada antara ns dan nf diabaikan.
Gambar 10. Pergerakan Alat Potong pada Siklus G73
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Prosesnya dimulai dengan alat potong bergerak mengikuti kontur yang telah didefinisikan. Selanjutnya, alat potong akan mengulangi kontur tersebut pada diameter yang lebih kecil dengan jarak Δu/2, dan terus berlanjut hingga mencapai diameter yang ditetapkan (lihat gambar 10.).
Contoh:
Buatlah program CNC dari gambar berikut menggunakan siklus G73!
Gambar 11. Contoh Gambar Kerja untuk Pembubutan Siklus G73
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Program CNC yang dihasilkan dari gambar tersebut adalah:
j. G74 (Siklus pembuatan lubang dengan mata bor/Endface pecking drilling cycle)
Kode G74 digunakan untuk melakukan pengeboran pada permukaan benda kerja menggunakan mata bor. Penting untuk memastikan bahwa sumbu mata bor sejajar dengan sumbu benda kerja atau sumbu spindel selama proses pengeboran. Parameter yang digunakan serupa dengan yang ada pada kode G71.
Format:
G74 R(e);
G74 Z(w) Q(Δk) F(f)
Keterangan:
e : jarak kembali
Δk: kedalaman potong setiap kali penyayatan (1000 = 1 mm)
f : gerak makan
Gambar 12. Pergerakan Tool pada Siklus G74
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Contoh:
Buatlah program CNC dari benda kerja dengan spesifikasi lubang diameter 8 mm, menggunakan mata bor diameter 8 mm, kedalaman lubang 20 mm, ketebalan tiap penyayatan 3 mm, dan gerak makan 0,2 mm/putaran!
Program CNC yang dihasilkan:
k. G75 (Siklus pembuatan alur/Groove cycle)
Kode G75 adalah kode siklus untuk pembuatan alur. Dalam proses ini, beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah bentuk dan lebar alat potong, serta posisi titik referensi pergeseran alat potong. Lebar alat potong harus lebih kecil dari lebar alur yang akan dibuat.
Format:
G75 R(e);
G75 X(u) Z(w) P(△i) Q(△k) F(f)
Keterangan:
e : jarak kembali alat potong setiap pemakanan (µm)
X : diameter pojok kiri bawah alur
Z : posisi titik pojok kiri bawah alur
△i: pergeseran alat potong arah sumbu X (tanpa simbol) (µm)
△k: pergeseran alat potong arah sumbu Z (tanpa simbol) (µm)
Titik ujung alat potong yang dijadikan acuan, ditandai dengan alamat X dan Z, adalah ujung kiri alat potong. Oleh karena itu, ketika menggeser alat potong ke posisi tertentu, perlu diperhatikan lebar alat potong.
Contoh:
Buatlah program CNC dari gambar berikut menggunakan siklus G75!
Gambar 13. Contoh Gambar Kerja untuk Pembubutan Siklus G75
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Program CNC yang dihasilkan dari gambar tersebut adalah:
l. G76 (Siklus pemuatan ulir berulang)
Siklus pembuatan ulir G76 adalah proses pembuatan ulir dengan melakukan penyayatan berulang. Siklus ini menyayat ulir berulang kali sesuai dengan jumlah penyayatan yang telah diprogram. Dalam pembuatan ulir, dimensi bagian ulir dan sudut ujung alat potong harus diketahui.
Format:
G76 P(m)(r)(a) Q(Δdmin) R(d);
G76 X(U)_ Z(W)_ R(i) P(k) Q(Δd) F(L).
Keterangan:
m : jumlah penyayatan pada proses finishing
r : besarnya arah chamfer
a : sudut ujung alat potong
Δdmin: kedalaman potong minimum. Jika kedalaman potong lebih kecil dari nilai ini, maka kedalaman potongnya adalah Δdmin
d : sisa untuk finishing
X, Z : koordinat titik akhir (titik D)
U, W : jarak pemotongan ulir ke titik D
i : besarnya tirus
k : tinggi ulir
Δd : kedalaman potong pertama
L : kisar ulir
Parameter m, r, dan a ditulis di belakang huruf P secara berurutan, misalnya P021260. Gerakan alat potong mengikuti pola seperti yang ditunjukkan pada Gambar 14.
Gambar 14. Pergerakan Alat Potong pada Siklus G76
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Contoh:
Buatlah program CNC dari gambar berikut menggunakan siklus G76!
Gambar 15. Contoh Gambar Kerja untuk Pembubutan Siklus G76
Sumber: Fanuc CNC Manual Program Handbook
Program CNC yang dihasilkan dari gambar tersebut adalah: