Modul Frais CNC_versi4.0_juli11

Pemesinan Frais CNC
Modul Pembelajaran untuk siswa SMK

B. Sentot Wijanarka

Modul
Teknik Pemesinan
Frais CNC
untuk Siswa SMK

Bahan belajar mandiri untuk siswa SMK , disertai perangkat lunak
mesin CNC virtual, media pembelajaran dalam format video, dan
buku referensi

Tujuan
Setelah siswa mempelajari modul ini, siswa akan memiliki kompetensi:
Menjelaskan bagian-bagian utama mesin frais CNC
Menjelaskan prinsip kerja dari mesin frais CNC
Mengeset mesin frais CNC (mengeset benda kerja, alat potong, zero
point offset, dan data seting mesin frais CNC)
Membuat program CNC untuk mesin frais CNC (dasar)
Mengoperasikan mesin frais CNC.

B.Sentot Wijanarka
Universitas Negeri Yogyakarta

Modul Pemesinan Frais CNC untuk SMK Versi 4.0/04/2011

Daftar Istilah

CNC
Singkatan dari Computerized Numerical Control atau Computer Numerically Controlled
Interpolasi Linier
Kombinasi gerak dua sumbu atau lebih yang menghasilkan jalur yang lurus antara titik
awal pemrograman dan titik akhir pemrograman.
Gerak menuju titik referensi (Reference point approach)
Adalah proses menentukan posisi koordinat alat potong atau tempat alat potong
terhadap titik nol mesin. Ketika menggunakan sumbu- sumbu koordinat mesin untuk
operasi program CNC sangat penting untuk memastikan harga koordinat aktual yang
diberikan oleh sistem pengukuran sesuai dengan harga koordinat pada mesin.
Panel Kontrol
Bagian kontrol dari mesin CNC, terdiri dari keyboard CNC dan panel kontrol mesin
(Machine Control Panel = MCP).
Pergeseran jalannya alat potong (Tool compensation)
Nilai yang diberikan untuk memindahkan lintasan alat potong sesuai dimensi (panjang
dan diameter) alat potong.
Pergeseran titik nol (Zero point offset atau Position Shift Offset)
Nilai yang diberikan untuk menggeser titik nol dari sistem koordinat mesin (M) ke sistem
koordinat benda kerja (W). Pergeseran titik nol pada sistem kontrol CNC Sinumerik 802
S/C menggunakan G54, G55, G56, dan G57.
Program CNC
Program yang berisi urutan blok atau baris instruksi. Blok atau baris instruksi tersebut
disusun dari kata-kata yang terdiri dari huruf kapital dan angka.
Sistem koordinat
Sistem yang mendiskripsikan gerakan pada mesin sebagai gerakan relatif antara alat
potong dan benda kerja. Sistem koordinat yang digunakan biasanya adalah sistem
kordinat kartesian dengan sumbu x, sumbu y, dan sumbu z.
Softkey
Tombol yang ada di panel kontrol yang memiliki fungsi untuk mengaktifkan menu yang
tertulis pada layar di atas tombol tersebut

2


Modul Teknik Pemesinan Frais CNC
untuk Siswa SMK
Materi
1. Mengenal Bagian-bagian Utama Mesin Frais CNC, Panel Kontrol
Sinumerik 802 S/C base line, dan Tata Nama Sumbu Koordinat
2. Menghidupkan Mesin Frais CNC dengan Sistem Kontrol Sinumerik 802
S/C base line
3. Seting Benda Kerja, Alat potong, dan Zero Point Offset Mesin Frais CNC
4. Menulis Program CNC di Mesin Frais CNC (membuka, menulis, dan
mengedit program CNC)
5. Mengoperasikan Mesin Frais CNC untuk membuat benda kerja .

3


DAFTAR ISI

halaman

Halaman sampul ……………………………………………………… 1
Daftar Istilah ………………………………………………………………. 2
Daftar isi ………………………………………………………………. 4
Pengantar …………………………………………………………………. 6
Cara Menggunakan Modul ……………………………………………….. 8
Learning Map Kompetensi Kejuruan Pemesinan CNC ………………... 10
Standar Kompetensi ……….………. ………………………………….… 14
A. Kedudukan Modul pada SKKD ………………………….…. 14
B. Indikator unjuk Kerja …………………………………….…. 19
C. Cek Kemampuan/Pre Asesmen ……..………………….…. 24
Proses Belajar dan latihan ………………………………………………… 25
Materi 1. Mengenal Bagian-bagian Utama Mesin Frais CNC, Panel Kontrol
Sinumerik 802 S/C base line, dan Tata Nama Sumbu Koordinat 26
A. Deskripsi Materi 1 ................................................................. 27
B. Ringkasan Materi 1 .............................................................. 39
C. Soal Latihan ......................................................................... 40
D. Tugas ................................................................................... 40
Materi 2. Menghidupkan Mesin Frais CNC dengan Sistem Kontrol
Sinumerik 802 S/C base line ……………................................... 41
C. Soal Latihan ......................................................................... 48
D. Tugas ................................................................................... 48
Materi 3. Seting Benda Kerja, Alat potong, dan Zero Offset Mesin Frais CNC 49
C. Soal Latihan ......................................................................... 80
D. Tugas ................................................................................... 81

4


Materi 4. Menulis Program CNC di Mesin Frais CNC (membuka, menulis, dan
mengedit program CNC) …………………………………………… 82
B. Ringkasan Materi 4 ............................................................... 112
C. Soal Latihan ......................................................................... 113
D. Tugas ................................................................................... 113
Materi 5. Mengoperasikan Mesin Frais CNC untuk Membuat Benda Kerja 118
B. Ringkasan Materi 5 ............................................................... 126
C. Soal Latihan .......................................................................... 126
D. Tugas .................................................................................... 126
Asesmen Akhir ……………………………………………………………….. 127
Materi Tambahan Panduan Instalasi Program (Setup) Mesin CNC Virtual/
Simulator ............................................................................... 128
Daftar Pustaka ............................................................................... 139
Kunci Jawaban Soal Latihan..................................................................... 140
Job Sheet ........................................................................................... 144

5


PENGANTAR

Bahan ajar ini disusun untuk membantu siswa SMK dan guru SMK dalam
mempelajari mata pelajaran Pemesinan CNC. Materi ini diharapkan juga berfungsi
untuk mengembangkan pengetahuan, ketrampilan, dan sikap dalam Kompetensi
Kejuruan Teknik Pemesinan CNC. Kompetensi kejuruan teknik pemesinan CNC bagi
siswa SMK pada dasarnya adalah menguasai cara mengeset mesin CNC, mengedit dan
memprogram mesin CNC, dan mengoperasikan mesin CNC tingkat dasar (pemula).
Sebenarnya ketiga kompetensi tersebut tidak bisa terpisah-pisah dan sebaiknya
diajarkan secara simultan. Siswa yang belajar mengeset mesin CNC, mestinya sudah
bisa mengoperasikan mesin perkakas CNC tersebut, misalnya menghidupkan mesin,
dan mengaktifkan referensi.
Bahan ajar pemesinan CNC ini bisa digunakan dalam pelajaran (pelatihan) di
kelas/ laboratorium atau bahan belajar mandiri bagi siswa di luar kelas/laboratorium. Hal
tersebut dimungkinkan karena bahan ajar ini dilengkapi CD yang berisi video simulasi
pemesinan CNC, dan perangkat lunak mesin CNC virtual yang bisa dijalankan di
komputer. Untuk segera dapat memahami dan mempraktikkan materi yang disajikan,
maka bahan ajar ini dilengkapi buku referensi dan buku manual mesin yang disusun oleh
produsen sistem kontrol CNC dari Siemens dan produsen perangkat lunak mesin virtual
CNC dari Swansoft. Mesin CNC virtual adalah mesin CNC yang dibuat dengan perangkat
lunak komputer dan tampil di layar komputer. Mesin CNC virtual tersebut dapat
menampilkan bentuk mesin CNC dengan tombol-tombol di panel kontrolnya sama seperti
mesin CNC yang sesungguhnya dalam bentuk gambar tiga dimensi. Mesin CNC virtual
ini sering disebut juga simulator mesin CNC. Apabila sekolah belum memiliki
laboratorium CNC, maka laboratorium komputer bisa digunakan sebagai tempat untuk
pembelajaran teknik pemesinan CNC dengan menggunakan mesin CNC virtual. Cara
menginstal dan menggunakan mesin CNC virtual disajikan pada Materi tambahan.
Pengetahuan awal yang harus sudah dikuasai oleh siswa yang akan mempelajari
modul ini adalah :
1. Membaca gambar teknik
2. Menggunakan alat ukur
3. Mengoperasikan komputer.

6


Semua prasyarat tersebut di atas bagi siswa SMK kelas 2 (kelas 11) sudah pernah
diperoleh sebelumnya, sehingga apabila mata pelajaran pemesinan CNC ini diajarkan di
kelas 3 (kelas 12) maka semua prasyarat tersebut di atas telah dipenuhi.

Modul ini dari Materi 1 sampai Materi 5 bisa digunakan untuk mempelajari mesin CNC
frais yang sesungguhnya, maupun mesin frais CNC virtual. Ketika mempelajari cara
mengoperasikan mesin perkakas CNC yang sesungguhnya, siswa harus memperhatikan
keselamatan kerja yang telah diatur untuk laboratorium atau bengkel yang bersangkutan.

Semoga bahan ajar ini dapat membantu siswa untuk meningkatkan kompetensi kejuruan
teknik pemesinan CNC sesuai dengan standar kompetensi.

Yogyakarta, April 2011

Penulis

7


Cara Menggunakan Modul

A. Bagi Guru/Instruktor/Trainer

Pada dasarnya peran guru dalam proses pembelajaran pemesinan CNC ini adalah
sebagai fasilitator. Guru menyediakan fasilitas yang diperlukan siswa untuk mencapai
tujuan belajar siswa dan mengarahkan siswa dalam proses belajarnya agar bisa
mencapai tujuan belajar. Siswa selalu dibantu dalam memperoleh akses pada materi ajar
(manual mesin, buku referensi, modul), media pembelajaran (media visual dalam bentuk
Video CD, dan software komputer), serta mesin frais CNC dan peralatan pendukung
praktikum. Dengan disediakan semua yang diperlukan siswa tersebut, maka guru
mengatur urutan materi dan penggunaan fasilitas belajar agar proses belajar siswa
bejalan dengan lancar.

Sarana yang harus disediakan di laboratorium CNC adalah :
1. Mesin Frais CNC (1 buah), dan asesorisnya
2. Mesin Bubut CNC (1 buah), dan asesorisnya
3. Alat ukur: jangka sorong, mikrometer, penyiku, dan jam ukur
4. Alat potong: end mill, face milling cutter, mata bor
5. Bahan praktikum (bahan dari Alluminium atau Besi Lunak)
6. Komputer ( 10 buah)
7. Buku Modul, Buku Referensi, Buku Manual Mesin, dan Buku Manual perangkat
lunak sesuai dengan perangkat lunak yang digunakan pada mesin CNC yang
dimiliki.
Proses belajar siswa dilakukan dengan mengikuti urutan materi pembelajaran dalam
modul ini. Sebelum proses belajar siswa dimulai guru mengobservasi kemampuan awal
siswa dengan meminta siswa mengerjakan Soal Cek Kemampuan/ Pre asesmen.

Pada waktu siswa belajar, bila mengajukan pertanyaan tentang satu bagian materi
pelajaran, guru akan selalu membantu memecahkan masalah tersebut bersama dengan
siswa atau didiskusikan dengan siswa yang lain, sehingga proses pembelajaran
diharapkan berpusat pada siswa.

Langkah- langkah proses pembelajaran selanjutnya dapat dilihat pada Learning Map.

8


B. Bagi siswa

Modul belajar ini disusun sebagai bahan belajar mandiri bagi siswa SMK baik di sekolah
maupun di luar sekolah. Di sekolah sebagai bahan ajar mata pelajaran Pemesinan CNC
yang diselenggaran di laboratorium CNC. Pada waktu belajar modul ini, apabila ada yang
kurang jelas bisa bertanya pada guru (guru sebagai fasilitator) atau berdiskusi dengan
siswa yang lain. Fasilitas belajar di sekolah berupa komputer, mesin perkakas CNC dan
perlengkapannya, buku manual mesin, modul belajar, buku referensi teknik pemesinan
disediakan di laboratorium.

Untuk belajar sendiri di luar kelas atau di luar sekolah, modul ini dilengkapi dengan
media belajar berupa video simulasi mengenai apa yang tertulis di dalam modul. Selain
itu di dalam CD juga berisi modul, perangkat lunak mesin CNC virtual yang dapat
dengan mudah diinstal di komputer manapun, dan contoh pengoperasian mesin dalam
format video yang dapat diputar di komputer maupun di VCD player.

Langkah- langkah belajar selanjutnya dapat dilihat pada Learning Map.

9


Learning Map Kompetensi Kejuruan Pemesinan CNC

Mulai Mempelajari Kompetensi
Kejuruan Pemesinan CNC

Aktivitas Guru Aktivitas Siswa

 Guru memotivasi siswa, menjelaskan  Siswa memperhatikan
tujuan pembelajaran atau kompetensi penjelasan guru.
dasar yang akan dicapai, dan  Siswa mempelajari modul
mendeskripsikan prerequisite. pembelajaran bagian tujuan
 Guru memberi informasi kepada siswa pembelajaran dan indikator
mengenai bahan ajar: buku manual unjuk kerja.
mesin, modul pemesinan CNC,  Siswa menanyakan kepada guru
jobsheet, dan CD (yang berisi materi hal-hal yang belum jelas
ajar, video, dan software mesin CNC mengenai tujuan pembelajaran.
virtual SSCNC).
 Guru menampilkan beberapa video
mengenai pemesinan CNC.
 Siswa mengerjakan soal cek
 Guru memberikan soal cek kemampuan/pre assesmen.
kemampuan/ pre assesmen kepada  Siswa berdiskusi dengan guru
siswa (soal di modul)
dan siswa yang lain mengenai
 Guru memeriksa dan mendiskusikan
hasil cek kemampuan/pre
hasil pre assesmen.
assesmen.

 Guru menyiapkan mesin CNC dan Siswa mengenali bagian- bagian
memfasilitasi siswa untuk akses ke mesin CNC dan sistem kontrol CNC
mesin CNC. (berdasarkan penjelasan guru, dan
 Guru menjelaskan bagian- bagian mempelajari sendiri dari modul
mesin CNC dan sistem kontrol CNC
materi 1/ bahan ajar).
(untuk mesin frais CNC yang ada di
lab CNC)/Materi 1.

Guru memberikan soal latihan dan Siswa mengerjakan soal latihan dan
tugas kepada siswa ( Soal latihan ada tugas yang ada di modul.
di modul).
Guru memastikan bahwa setiap siswa
sudah memahami materi yg diajarkan.

Dilanjutkan pada halaman berikutnya.

10


 Guru menjelaskan cara menghi-  Siswa memperhatikan dan
dupkan mesin CNC (Materi 2) mempraktikan langkah-langkah
 Guru menjelaskan cara mematikan menghidupkan mesin CNC dan
mesin CNC. mematikan mesin CNC.

Guru memberikan soal latihan dan Siswa mengerjakan soal latihan
tugas kepada siswa ( Soal latihan ada dan tugas yang ada di modul.
di modul).

 Guru menjelaskan cara memasang  Siswa memperhatikan
pencekam (ragum), benda kerja, penjelasan guru dan video.
dan alat potong (Materi 3).  Siswa mempelajari dan
 Guru menjelaskan cara menseting mempraktikan cara memasang
titik nol (zero offset) di mesin pencekam, benda kerja, dan
alat potong.
 Menampilkan langkah-langkah zero
offset dengan media video.  Siswa mengulang sendiri materi
menseting titik nol .

 Guru menyiapkan komputer yang
akan digunakan siswa, dan  Siswa mengcopy/menginstal
menginstall program mesin CNC program mesin CNC virtual
virtual/simulator (SSCNC) /simulator (SSCNC) ke
 Guru menjelaskan kepada siswa cara komputer.
menginstal program mesin CNC  Siswa menginstal program
virtual di komputer (prosedur SSCNC (cara menginstal ada di
menginstal ada di modul pada modul pada materi tambahan).
materi tambahan).

 Siswa memperhatikan penjelasan
 Guru memberi contoh cara guru dan atau memperhatikan
menggunakan program mesin CNC video cara menggunakan program
virtual, atau memutar video cara mesin CNC virtual.
menggunakannya pada layar di
 Siswa mempraktikkan cara
depan kelas (video ada di CD).
memasang benda kerja, alat
 Guru menjelaskan cara memasang potong dan zero offset dengan
benda kerja,alat potong, dan zero mesin CNC virtual di komputer.
offset di mesin CNC virtual.


11


Guru memberi tugas kepada siswa Siswa berlatih menggunakan
untuk mempelajari cara seting mesin mesin CNC virtual untuk
CNC sesuai yang dijelaskan di modul melakukan seting mesin CNC.
(Materi 3).
Siswa mengerjakan soal latihan
Guru memberikan soal latihan dan dan tugas.
tugas kepada siswa (soal latihan dan (tugas bisa dikerjakan di rumah
tugas ada di modul). apabila jam pelajaran tidak
mencukupi).

 Guru memandu siswa untuk  Siswa menseting pencekam, alat
melakukan seting di mesin frais potong, dan mesin CNC (setting
CNC yang sesungguhnya. titik nol pada sumbu X, Y, dan Z)
 Guru memastikan bahwa setiap sesuai dengan langkah-langkah
siswa sudah bisa melakukan yang tertulis pada modul atau
seting tersebut (dengan mengisi video.
checklist observasi).  Siswa mengulang apa yang telah
dipelajari di rumah atau di
tempat lain yang tersedia
komputer.
 Guru memandu siswa untuk
 Siswa berlatih menulis program
menulis contoh program CNC
CNC di mesin CNC virtual/mesin
sesuai yang tertulis di modul
frais CNC sesuai dengan yang
(Materi 4).
tertulis di modul Materi 4.
 Guru memastikan bahwa setiap
 Siswa belajar sendiri dengan
siswa sudah bisa menulis
mengulang cara menulis program
program CNC di mesin CNC
CNC di rumah atau di tempat lain
(dengan mengisi checklist
yang tersedia komputer.
observasi).

Guru memberikan tugas kepada  Siswa berlatih menulis dan
siswa berlatih menulis dan mengedit mengedit 4 sampai 6 program
4 sampai 6 program CNC di mesin CNC di mesin CNC virtual
CNC virtual dan di mesin frais CNC  Siswa berlatih menulis dan
(latihan sesuai yg tertulis di modul). mengedit program CNC di mesin
frais CNC .


12


 Guru memandu untuk mengingat  Siswa atau kelompok siswa
kembali cara mengoperasikan memasang pencekam,
mesin frais CNC, dan memastikan memasang benda kerja, dan
bahwa mesin siap dioperasikan memasang alat potong di mesin
 Guru memastikan bahwa setiap frais CNC, dan mensetting mesin
siswa sudah bisa memasang atau memastikan bahwa mesin
pencekam, alat potong dan siap digunakan.
benda kerja di mesin frais CNC
(dengan mengisi checklist
observasi).  Beberapa siswa menulis program
KTK1 di mesin CNC (Materi 5)
 Siswa yang tidak mengoperasikan
 Guru menugaskan siswa untuk
mesin CNC tetap mengerjakan
menulis program KTK1 di mesin
tugas yang sama di mesin CNC
CNC (Materi 5).
virtual .

 Guru memandu siswa untuk
 Siswa berlatih menjalankan
menjalankan program CNC di
program CNC KTK1 dalam bentuk
mesin CNC virtual
simulasi pemotongan di
 Guru memandu siswa untuk komputer
menjalankan program CNC di
 Siswa membuat benda kerja
mesin frais CNC sesuai dengan
dengan mesin CNC, sesuai
langkah-langkah di modul.
dengan langkah-langkah yang
 Guru memastikan bahwa siswa tertulis di modul
sudah bisa mengoperasikan
 Siswa mengecek ukuran benda
mesin frais CNC (dengan mengisi
kerja hasil proses pemesinan.
checklist observasi).

Guru memberikan soal latihan dan Siswa mengerjakan soal latihan dan
tugas kepada siswa (soal latihan dan tugas (soal latihan dan tugas ada di
tugas ada di modul). modul).

 Guru memberi tugas kepada siswa  Siswa berlatih membuat benda
untuk membuat benda kerja kerja sesuai dengantugas pada
sesuai dengan tugas pada Job Job sheet (dengan simulasi
sheet. maupun benda kerja
 Guru mengadakan tes tertulis dan sesungguhnya).
tes kinerja.  Siswa mengerjakan tes tertulis
dan tes kinerja.
Selesai

13


STANDAR KOMPETENSI

A. Kedudukan Modul pada SKKD

Sesuai dengan Surat Keputusan Direktur Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar Dan
Menengah Nomor : 251/C/kep/mn/2008 Tanggal: 22 Agustus 2008, maka standar
kompetensi dan kompetensi dasar yang harus dikuasai oleh siswa adalah seperti tabel di
bawah.

Bidang Studi Keahlian : Teknologi dan Rekayasa
Program Studi Keahlian : Teknik Mesin
Kompetensi Keahlian : Teknik Pemesinan (014)
1. DASAR KOMPETENSI KEJURUAN

STANDAR KOMPETENSI KOMPETENSI DASAR

1. Memahami dasar kekuatan bahan 1.1 Mendeskripsikan prinsip dasar
dan komponen mesin mekanika
1.2 Menjelaskan komponen/elemen mesin

2. Memahami prinsip dasar 2.1 Mendeskripsikan prinsip dasar
kelistrikan dan konversi energi kelistrikan mesin
2.2 Mendeskripsikan prinsip dasar motor
bakar
2.3 Menjelaskan prinsip dasar turbin

3. Memahami proses dasar 3.1 Menjelaskan pembuatan dan
perlakuan logam pengolahan logam
3.2 Menguraikan unsur dan sifat logam
3.3 Mendeskripsikan proses perlakuan
panas logam
3.4 Mendeskripsikan proses korosi dan
pelapisan logam
3.5 Mendeskripsikan proses pengujian
logam

14



4. Memahami proses dasar teknik 4.1 Menjelaskan proses dasar pemesinan
mesin
4.2 Menjelaskan proses dasar pengelasan
4.3 Menjelaskan proses dasar fabrikasi
logam
4.4 Menjelaskan proses dasar pengecoran
logam
4.5 Menjelaskan proses dasar pneumatik
dan hidrolik
4.6 Menjelaskan proses dasar otomasi

5. Menerapkan keselamatan dan 5.1 Mendeskripsikan keselamatan dan
kesehatan kerja (K3) kesehatan kerja (K3)
5.2 Melaksanakan prosedur K3.

2. KOMPETENSI KEJURUAN
a. Teknik Pemesinan (014)


1. Melaksanakan penanganan 1.1 Mengangkat material secara manual
material secara manual
1.2 Menggerakkan/mengganti material
secara manual

2. Menggunakan peralatan 2.1 Menjelaskan cara penggunaan
pembandingan dan/atau alat ukur peralatan pembandingan dan/atau alat
dasar ukur dasar
2.2 Menggunakan peralatan
pembandingan dan/atau alat ukur
dasar
2.3 Memelihara peralatan pembandingan
dan/ atau alat ukur dasar

15



3. Mengukur dengan alat ukur 3.1 Menjelaskan cara penggunaan alat
mekanik presisi ukur mekanik presisi
3.2 Menggunakan alat ukur mekanik
presisi
3.3 Memelihara alat ukur mekanik presisi

4. Menggunakan perkakas tangan 4.1 Menjelaskan jenis, fungsi, dan cara
penggunaan perkakas tangan
4.2 Menggunakan macam-macam
perkakas tangan

5. Menggunakan perkakas 5.1 Menjelaskan jenis, fungsi, dan cara
bertenaga/operasi digenggam penggunaan perkakas bertenaga
5.2 Menggunakan macam-macam
perkakas bertenaga

6. Menginterpretasikan sketsa 6.1 Menyiapkan sket tangan
6.2 Mengartikan detil sket tangan

7. Membaca gambar teknik 7.1 Mendeskripsikan gambar teknik
7.2 Memilih teknik gambar yang benar
7.3 Membaca gambar teknik

8. Menggunakan mesin untuk 8.1 Menjelaskan cara mengeset mesin
operasi dasar
8.2 Menjelaskan cara mengoperasikan
mesin

9. Melakukan pekerjaan dengan 9.1 Memproses bentuk permukaan
mesin bubut pendakian
9.2 Menjelaskan teknik pengoperasian
mesin bubut
9.3 Mengoperasikan mesin bubut
9.4 Memeriksa komponen sesuai dengan
spesifikasi

16



10. Melakukan pekerjaan dengan 10.1 Menjelaskan cara pengoperasian
mesin frais mesin frais
10.2 Mengoperasikan mesin frais
10.3 Mengecek komponen untuk
penyesuaian dengan rinciannya

11. Melakukan pekerjaan dengan 11.1 Menentukan kebutuhan kerja
mesin gerinda
11.2 Memilih roda gerinda dan
perlengkapannya
11.3 Menjelaskan cara pengoperasian
mesin gerinda
11.4 Mengoperasikan mesin gerinda
11.5 Memeriksa komponen-komponen untuk
kesesuaian secara spesifik

12. Menggunakan mesin bubut 12.1 Melakukan persiapan kerja secara
(kompleks) tepat
12.2 Mengikuti identifikasi sisipan dari
organisasi standar internasional atau
standar lain yang sesuai
12.3 Melakukan berbagai macam
pembubutan

13. Memfrais (kompleks) 13.1 Memasang benda kerja
13.2 Mengenali insert menurut standar ISO
13.3 Melakukan pengefraisan benda rumit

14. Menggerinda pahat dan alat 14.1 Menetapkan persyaratan pekerjaan
potong
14.2 Memilih alat dan roda gerinda
pemotong dan perlengkapan yang
sesuai
14.3 Menggerinda pahat dan alat potong
14.4 Memeriksa komponen sesuai
spesifikasi

17



15. Mengeset mesin dan program 15.1 Mendeskripsikan instruksi kerja
mesin NC/CNC (dasar)
15.2 Memasang fixture/perlengkapan/ alat
pemegang
15.3 Melakukan pemeriksaan awal
15.4 Melakukan pengaturan mesin NC/CNC
(numerical control/ computer numerical
control)
15.5 Menginstruksi operator mesin
15.6 Mengganti tooling yang rusak

16. Memprogram mesin NC/CNC 16.1 Mengenal bagian-bagian program
(dasar) mesin NC/CNC
16.2 Menulis program mesin NC/CNC
16.3 Melaksanakan lembar penulisan
operasi NC/CNC
16.4 Menguji coba program

17. Mengoperasikan mesin NC/CNC 17.1 Mendeskripsikan instruksi kerja
(Dasar)
17.2 Melakukan pemeriksaan awal
17.3 Mengoperasikan mesin CNC/NC
17.4 Mengawasi kerja mesin/proses
CNC/NC.

Modul Ini mendukung Kompetensi Kejuruan Teknik Pemesinan (014), Standar
Kompetensi no. 15, 16 dan 17 .

18


B. Indikator Unjuk Kerja (IUK) untuk Standar Kompetensi Pemesinan Frais CNC
untuk siswa SMK

Indikator Unjuk Kerja berikut bisa digunakan sebagai panduan kemajuan belajar siswa
atau panduan bagi guru dalam menyampaikan materi dan mengobservasi kegiatan
belajar siswa. Selain itu IUK bisa digunakan sebagai penilaian mandiri siswa dan
pedoman penilaian/observasi oleh guru selama pelaksanaan pembelajaran pemesinan
frais CNC. Indikator Unjuk Kerja dijabarkan dari Kompetensi Dasar sebagai Kriteria Unjuk
Kerja, kemudian disusun berdasarkan urutan pengoperasian mesin frais CNC. Sebagai
buku referensi penyusunan IUK ini adalah buku Operation and Programming 08/2003
Sinumerik 802 S/C base line Milling yang disusun oleh Siemens (2003). Daftar Indikator
Unjuk Kerja tersebut adalah :

1. Menyiapkan job sheet (lembar kerja)
2. Membaca gambar kerja
3. Menjelaskan prinsip kerja mesin frais CNC
4. Menjelaskan sistem koordinat yang digunakan pada mesin frais CNC
5. Menjelaskan bagian-bagian mesin frais CNC
6. Menjelaskan fungsi tombol-tombol yang ada di panel kontrol CNC
7. Melaksanakan pemeriksaan awal kondisi cairan pendingin
8. Menjelaskan sistem pendingin untuk proses pemotongan pada mesin frais CNC
9. Melaksanakan pemeriksaan awal kondisi pelumas
10. Menjelaskan sistem pelumasan di mesin frais CNC
11. Menjelaskan instruksi kerja cara menghidupkan mesin frais CNC
12. Menghidupkan mesin frais CNC
13. Mengaktifkan mode operasi manual (Jog) pada mesin frais CNC
14. Menjelaskan simbol-simbol yang ada di layar kontrol panel mesin frais CNC pada
mode operasi manual (Jog)
15. Menjelaskan pengoperasian mesin frais CNC pada mode operasi manual (Jog)
16. Mengaktifkan titik referensi mesin
17. Menggerakan alat potong pada arah sumbu X di mode operasi manual (Jog)
dengan gerak cepat (rapid)

19


18. Menggerakan alat potong pada arah sumbu X di mode operasi manual (Jog)
dengan gerak pemotongan (feed)
19. Menggerakan alat potong pada arah sumbu Y di mode operasi manual (Jog)
20. Menggerakan alat potong pada arah sumbu Y di mode operasi manual (Jog)
21. Menggerakan alat potong pada arah sumbu Z di mode operasi manual (Jog)
22. Menggerakan alat potong pada arah sumbu Z di mode operasi manual (Jog)
23. Menggunakan mode operasi MDI (Manual Data Input) untuk mengganti alat
potong (tool change)
24. Menggunakan mode operasi MDI untuk menggerakkan alat potong pada
koordinat (X,Y,Z) tertentu
25. Mengaktifkan putaran spindel pada rpm tertentu menggunakan mode operasi MDI
26. Menyiapkan mesin frais CNC untuk dipasang pencekam (pemegang benda kerja)
27. Memilih pencekam benda kerja yang sesuai bentuk benda kerja yang akan
dikerjakan
28. Memasang pencekam benda kerja di meja mesin frais CNC
29. Melakukan seting pencekam/ ragum
30. Mengidentifikasi alat potong sisipan (sesuai standar ISO 1832-1985)
31. Mengidentifikasi bagian-bagian alat potong
32. Menjelaskan macam-macam material alat potong
33. Memilih material alat potong (HSS, karbida) yang sesuai dengan material benda
kerja
34. Memilih bentuk alat potong yang sesuai untuk benda kerja yang akan dibuat
sesuai gambar kerja
35. Memasang alat potong pada kolet/arbor
36. Menyiapkan mesin frais CNC untuk dipasang alat potong
37. Memasang alat potong pada spindel mesin frais CNC
38. Melakukan seting alat potong (tool offset)
39. Mengedit data kompensasi alat potong (tool compensation)

20


40. Memasang benda kerja pada pencekam
41. Mengidentifikasi titik referensi mesin frais CNC
42. Mengidentifikasi titik nol mesin frais CNC (M)
43. Mengidentifikasi titik nol alat potong (F)
44. Mengidentifikasi titik nol benda kerja (W)
45. Mengaktifkan area operasi mesin
46. Menjelaskan simbol-simbol di layar panel kontrol pada area operasi mesin
47. Melakukan seting pemindahan titik nol benda kerja/zero point offset (G54 atau
settable zero offset yang lain)
48. Mengedit pergeseran titik nol (settable zero offset ) melalui panel kontrol CNC
49. Memeriksa kebenaran pergeseran titik nol (G54, G55, G56, atau G57)
50. Mengedit data alat potong ( panjang dan diameter) melalui panel kontrol CNC
51. Memeriksa kebenaran data alat potong
52. Menjelaskan simbol-simbol keselamatan kerja
53. Melaksanakan prosedur keselamatan kerja
54. Menjelaskan prinsip pengukuran absolut dan incremental
55. Menjelaskan struktur program CNC untuk mesin frais CNC
56. Menjelaskan kode G yang digunakan untuk pemrograman pada mesin frais CNC
57. Menjelaskan kode M yang digunakan untuk pemrograman pada mesin frais CNC
58. Menjelaskan kode program F yang digunakan untuk pemrograman pada mesin
frais CNC
59. Menjelaskan kode program T yang digunakan untuk pemrograman pada mesin
frais CNC
60. Menjelaskan kode program D (kompensasi panjang dan diameter alat potong)
61. Menjelaskan kode program S yang digunakan untuk pemrograman pada mesin
frais CNC
62. Menjelaskan kode pemrograman untuk siklus pembuatan lubang bor dengan
mata bor (LCYC82)
63. Menjelaskan kode pemrograman untuk siklus pembuatan lubang bor dengan
mata bor (LCYC83)
64. Menjelaskan kode pemrograman untuk siklus pengetapan ulir dalam (LCYC84
atau LCYC840)

21


65. Menjelaskan kode pemrograman untuk siklus jajaran lubang bor memanjang
(LCYC60)
66. Menjelaskan kode pemrograman untuk siklus jajaran lubang bor melingkar
(LCYC61)
67. Menjelaskan kode pemrograman untuk siklus pembuatan kantong persegi
(LCYC75)
68. Menjelaskan kode pemrograman untuk siklus pembuatan kantong melingkar
(LCYC75)
69. Menjelaskan kode pemrograman untuk siklus pembuatan alur/slot (LCYC75)
70. Menentukan koordinat untuk gambar kerja yang ada di Job sheet
71. Menentukan alat ukur yang digunakan untuk mengukur benda kerja
72. Membuat langkah kerja untuk gambar kerja yang ada di Job sheet
73. Menentukan harga gerak makan F
74. Menentukan harga putaran spindel S
75. Menentukan arah putaran spindel (M3 dan M4)
76. Menentukan arah kompensasi alat potong kiri dan kanan (G41/G42)
77. Membuat program CNC untuk bentuk kontur lurus
78. Membuat program CNC untuk bentuk kontur melengkung
79. Membuat program CNC untuk pembuatan lubang (drilling) dengan siklus
pemboran
80. Membuat program CNC untuk jajaran lubang bor
81. Membuat program CNC untuk pembuatan kantong persegi
82. Membuat program CNC untuk pembuatan kantong lingkaran
83. Membuat program CNC untuk pembuatan alur (slot)
84. Menulis program CNC di mesin frais CNC
85. Membuka program CNC yang tersimpan di memori mesin frais CNC
86. Mengedit program CNC
87. Menjelaskan fungsi mode operasi Automatic pada mesin frais CNC
88. Menjelaskan simbol-simbol yang ada di layar kontrol panel mesin frais CNC pada
mode operasi Automatic
89. Memeriksa kebenaran program CNC dengan menjalankan program secara
simulasi

22


90. Memeriksa kebenaran program CNC dengan menjalankan program tanpa
penyayatan benda kerja (Dry run) dengan Single Block pada mode operasi
Automatic
91. Memeriksa kebenaran program CNC dengan menjalankan program tanpa
penyayatan benda kerja (Dry run) secara menerus pada mode operasi Automatic
92. Memeriksa kebenaran program CNC dengan menjalankan program Single block
pada mode operasi Automatic dengan benda kerja terpasang di pencekam
(benda kerja pertama)
93. Membatalkan/menghentikan mesin frais CNC yang sedang beroperasi bila terjadi
kesalahan ( cycle stop, atau reset)
94. Menganalisis kesalahan proses pemotongan benda kerja
95. Mengedit program CNC bila terjadi kesalahan pada program CNC
96. Mengedit tool seting bila terjadi kesalahan seting alat potong
97. Mengedit zero point offset bila terjadi kesalahan penulisan zero point offset
98. Mengidentifikasi alat potong frais yang baik atau yang sudah tumpul
99. Mengganti alat potong yang tumpul/rusak
100. Memeriksa kebenaran program CNC dengan menjalankan program pada
mode operasi Automatic
101. Memeriksa dimensi benda kerja hasil proses pemotongan dengan
menggunakan alat ukur yang sesuai
102. Menjelaskan terjadinya penyimpangan ukuran hasil proses pemesinan
103. Membetulkan kesalahan apabila terjadi penyimpangan ukuran
104. Membuat produk dengan menjalankan program CNC pada mode operasi
Automatic untuk membuat benda kerja sesuai spesifikasi di gambar kerja
105. Memeriksa ukuran produk hasil proses pemesinan frais CNC
106. Membetulkan program atau seting mesin apabila ukuran produk tidak sesuai
gambar kerja
107. Membersihkan mesin frais CNC yang setelah selesai digunakan
108. Mencatat kondisi mesin frais CNC setelah digunakan
109. Menjelaskan instruksi kerja cara mematikan mesin frais CNC
110. Mematikan mesin frais CNC.

23


B. Cek Kemampuan/ Pre Assesmen

Petunjuk :

Berilah tanda check (√) di sebelah kanan pernyataan berikut sesuai dengan kondisi
kemampuan anda pada saat ini:

Jawaban
No Pernyataan
Bisa Belum bisa

1. Saya dapat menjelaskan bagian-
bagian utama mesin frais CNC
2. Saya dapat menjelaskan sistem
koordinat pada mesin frais CNC
3. Saya dapat menjelaskan prinsip
kerja mesin frais CNC
4. Saya dapat melakukan pengaturan
zero point offset (pemindahan titik
nol mesin ke titik nol benda kerja)
5. Saya dapat menjelaskan bagian-
bagian dari program CNC
6. Saya dapat melakukan penyetingan
ragum di mesin frais CNC
7. Saya dapat melakukan pemasangan
alat potong pada mesin frais CNC
8. Saya dapat membuat program CNC
untuk mesin frais CNC
9. Saya dapat menulis program CNC
di mesin frais CNC
10. Saya bisa mengoperasikan mesin
frais CNC untuk membuat produk

Apabila ada beberapa pernyataan tersebut di atas belum bisa anda kerjakan, maka
anda diharapkan mempelajari modul ini.

24


Proses belajar dan Latihan

25


Materi 1
Mengenal Bagian-bagian Utama Mesin Frais CNC, Panel
Kontrol Sinumerik 802 S/C base line, dan Tata nama
Sumbu koordinat

Tujuan
Setelah mempelajari Materi 1 ini siswa memiliki kompetensi dapat:
 Menjelaskan bagian-bagian utama dari mesin frais CNC
 Menjelaskan bagian- bagian panel kontrol Sinumerik 802 S/C base line
pada Mesin Frais CNC
 Menjelasakan tata nama sumbu koordinat pada mesin frais CNC.

Panel
kontrol CNC

Meja mesin
Alat potong Ragum dan
frais
(cutting tool) benda kerja

26


A. Deskripsi Materi 1

Mesin Frais CNC yang digunakan dalam Modul ini adalah Mesin Frais CNC yang
menggunakan Sistem Kontrol Sinumerik 802S atau 802C base line. Bagian-bagian
utama mesin frais CNC, panel kontrol mesin CNC dan tata nama sumbu koordinat
dijelaskan pada deskripsi materi di bawah ini.

1. Bagian-bagian Utama Mesin Frais CNC
Mesin Frais CNC pada dasarnya memiliki bagian-bagian utama yang sama dengan
mesin frais konvensional (manual). Bagian utama mesin frais adalah meja mesin untuk
menempatkan pemegang benda kerja, spindel, pemegang alat potong, dan panel kontrol.
Gambar skematis mesin frais CNC adalah seperti Gambar 1.1 berikut.

Panel
magazine kontrol
Spindel dan
pemegang alat
potong

Meja/table

Ragum dan
benda kerja

Gambar 1.1. Gambar skematis mesin frais CNC dan nama bagian-bagian
utamanya

27


Meja mesin frais berfungsi untuk meletakkan pemegang benda kerja. Spindel adalah
sumbu utama mesin frais yang digunakan untuk menempatkan pemegang alat potong.
Panel kontrol berfungsi sebagai pusat pengontrolan gerakan alat potong mesin frais,
gerakan meja mesin frais, serta pengaturan arah dan jumlah putaran spindel. Mesin frais
CNC memungkinkan penggunaan alat potong lebih dari satu buah dan penggantian alat
potong secara otomatis, sehingga alat potong yang akan digunakan ditempatkan di
magazine. Beberapa Mesin frais CNC tidak dilengkapi dengan magazine, sehingga
penggantian alat potong dilakukan dengan manual. Beberapa mesin frais CNC
dilengkapi dengan hand wheel yang digunakan untuk menggerakan alat potong pada
mode manual. Gambar mesin frais CNC tanpa magazine dapat dilihat pada Gambar 1.2.

Spindel dan
pemegang
alat potong
Panel
kontrol

ragum

Hand
wheel

Gambar 1.2. Mesin frais CNC tanpa magazine, untuk penggantian alat potong
dilakukan secara manual.

28


2. Mengenal panel kontrol
Gambar Panel Kontrol Mesin CNC dengan sistem kontrol Sinumerik 802 S/C base line
adalah seperti Gambar 1.3 di bawah.

(b)

(c)

(a)

Gambar 1.3. Panel kontrol Mesin Frais CNC: (a) papan ketik CNC, (b) panel kontrol
mesin, dan (c) layar

Panel kontrol dapat dibagi dalam tiga bagian utama yaitu: papan ketik CNC (CNC
keyboard), panel kontrol mesin (MCP= Machine Control Panel), dan layar (Monitor).
Masing-masing bagian tersebut dijelaskan pada sub judul di bawah.

29


a. Papan Ketik CNC (CNC Keyboard)

Papan ketik CNC (CNC keyboard) berfungsi untuk pengendalian mesin CNC yang
meliputi pengisian data, pengisian parameter, penulisan program CNC , pemanggilan
program CNC, dan pemindahan area operasi. Papan ketik ini terdiri dari huruf, angka,
simbol, kursor, dan fungsi pengeditan yang lain. Gambar dan penjelasan tombol-tombol
dapat dilihat pada Gambar 1.4.

Gambar 1.4. Papan kontrol CNC (CNC keyboard) pada Sistem Kontrol CNC Sinumerik
802 S/C

30


b. Panel kontrol mesin (MCP= Machine Control Panel)

Tombol
Emergency
stop
User defined keys
(K1=driver, K4=tool
index, K6=coolant,
K11=tool unclamp)
Mode otomatis
Gerak ke
Single block
reference point

Manual Data
Mode manual
input

Feed overide
Langkah gerakan
manual speed overide
(increment) :
1,10,100,1000 speed 100%
feed 100%

speed reduce

Feed reduce
Pilihan arah
gerakan
sumbu Cycle
manual start

gerakan
manual reset Cycle
rapid stop

Gambar 1.5. Panel kontrol mesin (MCP=Machine Control Panel)

31


Panel kontrol mesin (Gambar 1.5) berfungsi sebagai pusat pengendalian mesin frais
CNC untuk gerakan pada mode operasi manual maupun menjalankan program CNC
pada mode operasi Automatic. Panel kontrol ini terdiri dari tombol-tombol yang berfungsi
untuk mengoperasikan mesin secara manual, pengendalian alat bantu mesin,
pengaturan putaran spindel, pengaturan gerak makan dan tombol perintah menjalankan
dan menghentikan program CNC.

c. Layar
Layar pada panel kontrol mesin frais CNC memberikan informasi tentang: area operasi
mesin, mode operasi, nama program, status gerak makan (F), putaran spindel (S), alat
potong yang sedang digunakan (T), koordinat alat potong (X,Y,Z), dan posisi softkey .
Tampilan layar mesin frais CNC adalah seperti Gambar 1.6, penjelasan bagian-
bagiannya dapat dilihat pada Tabel 1.1.

Gambar 1.6. Layout Layar

Tabel 1.1. Penjelasan Bagian-bagian tampilan di Layar Sistem Kontrol Sinumerik 802 S/C

No. Bagian Singkatan Arti
1 MA Mesin
Area operasi yang sedang aktif PA Parameter
PR Programming
DI Services
DG Diagnosis

32


2 STOP Program Berhenti
Status Program RUN Program sedang berjalan
RESET Program dibatalkan
3 Jog Pergeseran alat potong secara manual
Mode Pengoperasian MDI Input manual dengan fungsi otomatis
Auto Automatic
4 SKP Blok dilewati (Skip)
Status Display Blok program yang diberi tanda garis miring
(/) di depan nomer blok diabaikan selama
eksekusi program
DRY Dry Run Feed (kecepatan gerak makan tanpa
memotong)
Gerakan pergeseran eretan dilaksanakan
dengan gerak makan yang telah ditentukan
dalam data gerak makan yang sudah
ditetapkan pada seting Dry Run
ROV Rapid traverse overide
Penambahan kecepatan gerak juga terjadi
pada gerakan Rapid
SBL Single Block
Pelaksanaan program dengan eksekusi tiap
blok program
M1 Programmed Stop
Ketika fungsi ini aktif, program akan
berhenti pada blok dimana M01 dituliskan.
Pada kasus ini, pesan “5 stop M00/M01 is
active” muncul pada layar.
PRT Program test
Pengujian program yang telah dituliskan
1…1000 INC Mode Incremental
Gerakan alat potong pada mode
pengoperasian Jog akan bertahap sesuai
dengan harga INC yang tampil, misal
1,10,100,1000 INC
5 1 Stop : No NC Ready
Pesan Pengoperasian 2
3 Stop : EMERGENCY STOP Active
4 Stop : Alarm active with stop
5 Stop : M00/M01 active
6 Stop : Block ended in SBL Mode
7 Stop : NC STOP active
8 Wait : Read- in enable missing
9 Wait : Feed enable missing

33


10 Wait : Dwell time active
11 Wait : Auxiliary fuction acknowl. missing
12 Wait : Axis enable missing
13 Wait : Exact Stop not reached
14
15 Wait : For Spindle
16
17 Wait : feed Overide to 0%
18 Stop : NC block incorrect
19
20
21 Wait : Block search Active
22 Wait : No. spindle enable
23 Wait : Axis feed value 0
6 Nama Program
Nama Program
7 Baris alarm hanya muncul jika suatu alarm
Baris Alarm NC atau PLC sedang aktif. Baris alarm berisi
nomer alarm dan kriteria reset dari sebagian
besar alarm yang muncul
8 Jendela kerja dan display NC
Jendela Kerja
9 Simbol ini ditampilkan di atas tombol softkey
Simbol Recall ketika operator pada menu yang lebih
rendah
10 ETC muncul jika simbol muncul di atas
Menu berikutnya tombol softkey, fungsi lanjutan akan
muncul. Fungsi ini dapat diaktifkan dengan
tombol ETC.
11
Kotak Softkey
12 Apabila simbol ini muncul di atas tombol
Menu vertical softkey fungsi menu lebih lanjut akan
muncul. Ketika tombol VM ditekan, fungsi
ini akan muncul di layar dan dapat dipilih
dengan menggunakan kursor UP dan DOWN
13 0% Di sini ditampilkan penambahan feedrate
Penambahan laju pemakanan gerak makan aktual
14 Di sini ditampilkan tingkatan gigi spindel
Gear box 1….5

15 0% Di sini ditampilkan penambahan kecepatan
Penambahan putaran spindel spindel

34


1) Area Operasi

Fungsi dasar CNC pada sistem kontrol 802 S/C dikelompokkan dalam beberapa area
operasi. Area operasi tersebut digambarkan seperti Gambar 1.7.

Gambar 1. 7. Area Operasi Sinumerik 802 S/C Base line

Pemindahan daerah operasi bisa dilakukan dengan cara menekan tombol pemindahan
area operasi. Apabila ingin langsung masuk ke area operasi mesin bisa dilakukan
dengan menekan tombol .

Tombol pemindahan area operasi untuk kembali dari semua area operasi ke menu
utama adalah .

Tekan tombol pemindahhan area operasi dua kali untuk kembali ke area operasi
sebelumnya. Sesudah sistem kontrol dihidupkan, secara default akan muncul area
operasi mesin.

2) Tingkatan-tingkatan proteksi

Titik-titik sensitif dari sistem kontrol diproteksi menggunakan password untuk mencegah
terjadinya pengisian dan perubahan data. Akan tetapi, operator bisa memilih tingkatan
proteksi pada menu “Machine Data” yang tampil pada area operasi “Diagnostics.” Secara
default proteksi berada pada Protection Level 3. Pada menu tersebut, pemasukan dan

35


pengubahan data tergantung pada pengaturan tingkatan proteksi yaitu: Tool offsets, Zero
point offsets, Setting data, dan RS232 settings.

3) Keselamatan Kerja

Simbol petunjuk keselamatan kerja yang ada pada mesin harus diperhatikan dengan
seksama. Simbol tersebut adalah segitiga berwarna kuning dengan tanda seru di
dalamnya. Di samping simbol tersebut tertulis kata danger, warning, atau caution.
Penjelasan masing-masing kata tersebut adalah :

Danger (Bahaya) : mengindikasikan bahwa situasi sangat berbahaya yang
mana bila diabaikan akan menyebabkan kematian atau cidera yang serius
atau kerusakan peralatan yang fatal.

Warning (Peringatan) : mengindikasikan bahwa berpotensi menimbulkan
situasi berbahaya yang mana bila diabaikan akan menyebabkan kematian
atau cidera yang serius atau kerusakan peralatan yang fatal.

Caution (Perhatian) : Kata caution yang digunakan dengan simbol
keselamatan kerja mengindikasikan adanya potensi berbahaya, yang jika
diabaikan, bisa menyebakan cidera kecil atau menengah atau kerusakan
peralatan.

Caution (Perhatian) : Kata caution yang digunakan tanpa simbol keselamatan
kerja mengindikasikan adanya potensi berbahaya, yang jika diabaikan, bisa
menyebakan kerusakan peralatan.

Notice (Pemberitahuan) : menunjukkan informasi yang berhubungan dengan
produk atau bagian-bagian penting dari dokumentasi yang memerlukan
perhatian khusus.

4) Softkey

Softkey adalah tombol di bawah layar yang berfungsi untuk mengaktifkan menu yang
tertulis pada layar di atas tombol tersebut. Gambaran fungsi softkey adalah seperti
Gambar 1.8. Masing-masing softkey adalah sebagai kelompok menu dan sub menu.

36


Gambar 1. 8. Gambaran fungsi softkey pada Sinumerik 802 S/C

3. Tata Nama Sumbu Koordinat pada Mesin Frais CNC

Mesin perkakas CNC adalah mesin perkakas yang dalam pengoperasian proses
pemotongan benda kerja oleh alat potong dibantu dengan kontrol numerik berbasis
komputer atau CNC (Computerized Numerical Control). Untuk menggerakkan alat

37


potong pada mesin perkakas CNC digunakan sistem koordinat. Sistem koordinat yang
digunakan pada mesin perkakas CNC adalah sistem koordinat segi empat (rectangular
coordinate systems) dengan aturan tangan kanan seperti terlihat pada Gambar 1.9.
Sistem koordinat ini berfungsi untuk mendeskripsikan gerakan pada mesin sebagai
gerakan relatif antara benda kerja dan alat potong.

Gambar 1.9. Tata nama sumbu koordinat dan arah sumbu koordinat

Pada mesin frais CNC sistem koordinat tersebut diterapkan untuk sistem koordinat mesin
(MCS= Machine Coordinate System) dan sistem koordinat benda kerja (WCS=
Workpiece Coordinate System). Sistem koordinat mesin yang diberi simbol M adalah
orientasi dari sistem koordinat pada mesin frais CNC. Titik nol (0,0,0) dari sistem
koordinat ini dinamakan titik nol mesin (M). Titik nol mesin digunakan sebagai titik
referensi, sehingga semua sumbu koordinat titik nolnya di sini. Sistem koordinat tersebut
bisa dipindah-pindah titik nolnya untuk kepentingan pelaksanaan seting, pembuatan
program CNC dan gerakan alat potong.

Sistem koordinat benda kerja diberi simbol W, adalah sistem koordinat yang digunakan
untuk mendeskripsikan geometri dari benda kerja. Titik nol benda kerja dapat secara
bebas dipindahkan oleh pembuat program CNC. Pembuat program CNC menggunakan
sistem koordinat benda kerja untuk memerintah gerakan alat potong. Arah gerakan alat
potong dibuat pada program CNC dengan asumsi bahwa pada waktu proses
pemotongan alat potong yang bergerak, bukan benda kerjanya. Posisi M dan W dapat
dilihat pada Gambar 1.10.

38


Gambar 1.10. Sistem koordinat pada mesin frais CNC, dan titik nol yang ada di mesin
frais CNC ( Siemens,2003 ; MTS.,1999)

B. Ringkasan Materi 1

Mesin frais CNC terdiri dari bagian mesin perkakas dan bagian kontrol CNC. Mesin
perkakas terdiri dari bagian alat potong dan pencekamannya, meja mesin frais, dan
bagian pemegang/pencekam benda kerja. Bagian kontrol atau panel kontrol CNC terdiri
dari (1) papan ketik CNC, (2) panel kontrol mesin, dan (3) layar. Papan ketik CNC
digunakan untuk menulis, mengubah dan memanggil program CNC. Panel kontrol mesin
(Machine Control Panel=MCP) adalah tombol-tombol pengendalian mesin. Layar
(monitor) pada panel kontrol memberikan informasi tentang: area operasi, status
program, mode pengoperasian, tampilan status, pesan pengoperasian, nama program,
baris alarm, jendela kerja, simbol recall, menu berikutnya, kotak softkey, menu vertikal,
penambahan laju pemakanan, gear box, dan penambahan putaran spindel.

Simbol-simbol keselamatan kerja harus diperhatikan oleh semua yang berinteraksi
dengan mesin CNC. Simbol-simbol tersebut pada mesin frais CNC dengan
menggunakan simbol tanda seru di dalam segitiga kuning.

39


Mesin frais CNC untuk pengoperasiannya menggunakan sistem koordinat kartesian dan
sistem koordinat polar. Sistem koordinat ini mendiskripsikan gerakan pada mesin
sebagai gerakan relatif antara alat potong dan benda kerja. Sistem koordinat ini adalah
sistem kordinat dengan tiga sumbu yaitu sumbu X, sumbu Y, dan sumbu Z.

C. Soal Latihan

Petunjuk : Kerjakan soal dan tugas di bawah ini di buku catatan anda

1) Sebutkan bagian- bagian utama mesin frais CNC!
2) Sebutkan bagian- bagian panel kontrol mesin frais CNC!
3) Apa saja informasi yang kita peroleh dari layar di panel kontrol CNC?
4) Apa sajakah area operasi yang ada pada mesin frais CNC?
5) Jelaskan mengenai sistem koordinat mesin dan sistem koordinat benda kerja
pada mesin frais CNC!

D. Tugas

1) Buatlah gambar sket sebuah mesin frais CNC yang ada di laboratorium CNC
dengan nama- nama bagian-bagiannya, dan sistem koordinatnya !
2) Buatlah gambar sket panel kontrol mesin CNC yang ada di laboratorium CNC !

Catatan untuk Penilaian diri :

Lingkarilah angka pada IUK pada halaman 19-23 yang anda anggap sudah anda kuasai
setelah menyelesaikan Materi 1.

40


Materi 2
Menghidupkan Mesin Frais CNC dengan Sistem Kontrol
Sinumerik 802 S/C base line

Tujuan

Setelah mempelajari materi 2 ini siswa memiliki kompetensi:
 Menghidupkan mesin frais CNC sesuai instruksi kerja
 Mematikan mesin frais CNC sesuai instruksi kerja.

41


1. Menghidupkan Mesin Frais CNC dengan sistem kontrol Sinumerik
802 S/C

Agar mesin frais CNC siap
dioperasikan, maka mesin tersebut
harus dihidupkan dengan
mengikuti instruksi kerja berupa
langkah- langkah cara
menghidupkan mesin CNC dan
mengaktifkan referensi mesin .
Langkah- langkah tersebut
dipaparkan pada bagian berikut.

a. Langkah- langkah Menghidupkan Mesin Frais CNC dengan sistem kontrol
CNC Sinumerik 802 S/C base line

1) Sebelum mengikuti langkah-langkah menghidupkan
mesin CNC, harap dipastikan bahwa arus listrik 3 phase
telah tersambung ke mesin frais CNC, dan kran angin
dari kompresor telah dibuka.
2) Posisikan ON saklar pada trafo regulator atau
stabilisator
3) Periksa apakah tombol Emergency Stop telah tertekan

4) Lakukan pelumasan pada eretan dengan cara olie
pada pompa hidrolik yang berada di sebelah samping
kiri bawah mesin frais CNC dipompa ( 3 kali).

5) Saklar utama yang berada di sebelah samping kanan
atas mesin frais CNC, diposisikan ON.

42


Setelah itu tunggu beberapa saat, sampai proses membuka program pada kontrol
CNC selesai dan pada layar muncul tampilan seperti gambar di bawah. Pada saat
ini kita berada di area operasi “Machine”, pada mode operasi “Jog”.

6) Tombol Emergency stop (warna merah) diposisikan ON (dibebaskan) , jika
tombol tersebut pada posisi OFF/tertekan.

7) Periksa apakah ada error yang muncul (lihat pada layar dan led error). Apabila
ada error tekan tombol reset.

8) Tekan tombol K1 (driver)

43


9) Tekan tombol control start up (tombol bulat warna hijau)

Tombol Emergency
stop

Tombol start up ON

Tombol start up OFF

Pada saat ini kita berada di area operasi Machine, pada mode operasi Jog.
Setelah mesin CNC hidup, mesin CNC belum bisa langsung digunakan. Agar mesin
siap digunakan, maka perlu dilakukan gerakan alat potong menuju titik referensi
(reference point approach), sehingga posisi koordinat alat potong atau tempat alat
potong diketahui secara pasti pada sistem koordinat mesin (MCS= Machine
Coordinate System).

44


b. Langkah- langkah mengaktifkan titik referensi mesin/ bergerak menuju
titik referensi (Reference point approach)
1) Pastikan berada pada mode operasi Jog , kalau belum, tekan tombol Jog
2) Tekan tombol Ref Pot (reference point return)
3) Tekan tombol gerakan untuk masing-masing sumbu:
a) tekan tombol +Z, kemudian tunggu, sehingga titik
referensi tercapai (kalau referensi tercapai maka di
sumbu yang bersangkutan pada layar akan terlihat

perubahan simbol dari menjadi ).
b) Kemudian tekan tombol +X, kemudian tunggu
sebentar.
c) Tekan tombol +Y, kemudian tunggu sampai proses
selesai.
(Catatan: Pada mesin buatan perusahaan tertentu, untuk mengaktifkan
referensi dengan langkah menekan tombol-tombol: Jog, Ref Point, Cycle
start).
4) Tekan tombol Spindle start right, kemudian matikan spindel dengan menekan
tombol spindle stop, sehingga pada akhirnya tampilan di layar mesin menjadi
seperti Gambar 2.1 di bawah. Mesin telah siap untuk operasi berikutnya.

Gambar 2.1. Tampilan layar pada area operasi mesin mode operasi Jog di mesin CNC
ketika proses referensi telah dilakukan

45


Apabila ketika tombol spindel start right ditekan spindel tidak berputar, maka
ditempuh cara sebagai berikut :
a) Tekan tombol M, kemudian MDI, Tulis S500,tekan tombol Input
b) Tekan tombol cycle start, sehingga spindel berputar 500 rpm
c) Untuk mematikan tekan tombol Jog, kemudian tekan spindel stop.

c. Menggerakkan alat potong pada mode operasi Jog (Manual)
Setelah proses mengaktifkan referensi selesai, maka mesin frais CNC siap
dioperasikan. Untuk menggerakkan alat potong secara manual (Jog) arah sumbu
X, sumbu Y, dan sumbu Z dilakukan dengan cara menekan tombol M, kemudian
tombol Jog, sehingga mesin pada mode operasi Jog (lihat Gambar 2.1). Arah
gerakan alat potong adalah :
a) Gerakan arah sumbu Z, dilakukan dengan menekan tombol –Z dan +Z
b) Gerakan arah sumbu X, dilakukan dengan menekan tombol –X dan +X
c) Gerakan arah sumbu Y, dilakukan dengan menekan tombol –Y dan +Y
d) Apabila diinginkan gerakan cepat, maka tekan tombol RAPID, kemudian
tombol arah gerakan yang diinginkan di atas
e) Apabila tombol RAPID ditekan lagi, maka gerakan alat potong menjadi
lambat (sesuai F yang diatur pada seting data/default)
f) Apabila ingin menggerakkan alat potong secara bertahap dengan jarak
tertentu (dengan pergeseran 0,001 ; 0,01; 0,1; atau 1 mm), maka sebelum
menggerakan alat potong ditekan tombol VAR.

2. Mematikan Mesin Frais CNC dengan sistem kontrol Sinumerik 802
S/C
Prosedur mematikan (shut down) mesin frais CNC lebih sederhana dari pada
cara menghidupkan. Akan tetapi proses mematikan mesin CNC ini hanya
dilakukan kalau proses pembelajaran sudah selesai, dan jangan menghidupkan
dan mematikan mesin CNC berkali-kali pada satu pertemuan pelajaran.
Langkah mematikan mesin CNC adalah sebagai berikut :

46


1) Pada area operasi mesin di mode operasi Jog naikkan alat potong
sehingga menjauh dari ragum (hal ini dilakukan agar tangan kita tidak
tergores alat potong ketika membersihkan mesin)
2) Tekan tombol control start up OFF (warna merah)
3) Tekan tombol emergency stop
4) Matikan saklar utama (putar kearah OFF)
5) Tutup kran angin dari kompresor.

B. Ringkasan Materi 2

Sebelum mesin frais CNC siap dioperasikan, mesin CNC harus dihidupkan dengan
instruksi kerja/langkah-langkah tertentu. Langkah- langkah untuk menghidupkan mesin
frais CNC dan mengaktifkan referensi mesin adalah sebagai berikut :
1) Pastikan bahwa arus listrik 3 phase sudah terhubung ke mesin frais CNC, dan
kran angin untuk pneumatik telah dibuka.
2) Posisikan ON saklar pada trafo regulator atau stabilisator
3) Periksa apakah tombol emergency stop sudah tertekan
4) Lakukan pelumasan melalui pompa pelumas hidrolik
5) Hidupkan saklar utama
6) Tombol emergency stop diposisikan ON atau dibebaskan
7) Tekan tombol reset
8) Tekan tombol K1
9) Tekan tombol control start up (ON)
10) Aktifkan referensi mesin frais CNC dengan menekan tombol Jog, reference point,
+Z, +X, +Y
11) Tekan tombol spindle start right
12) Tekan tombol spindle stop.
Langkah- langkah untuk mematikan mesin frais CNC adalah sebagai berikut :
1) Pada mode operasi Jog naikkan alat potong sehingga menjauh dari ragum
2) Tekan tombol control start up OFF (warna merah)
3) Tekan tombol emergency stop
4) Matikan saklar utama (putar kearah OFF)
5) Tutup kran angin dari kompresor.

47


C. Soal Latihan

1) Sebutkan langkah-langkah untuk menghidupkan mesin frais CNC!
2) Jelaskan langkah-langkah mengaktifkan referensi mesin !
3) Mengapa mesin frais CNC harus dilakukan pengaktifan titik referensi/
reference point approach?
4) Gambarlah layar monitor pada mesin CNC pada waktu sebelum titik referensi
diaktifkan dan sesudah titik referensi diaktifkan!
5) Sebutkan langkah-langkah untuk mematikan mesin frais CNC!

D. Tugas
Gambarlah tombol- tombol pada panel kontrol yang digunakan untuk menghidupkan
mesin frais CNC yang ada di laboratorium CNC!

Catatan untuk Penilaian diri :

Lingkarilah angka pada IUK pada halaman 19-23 yang anda anggap sudah anda kuasai
setelah menyelesaikan Materi 2.

Setelah menguasai Materi 1 dan Materi 2 ini dilanjutkan dengan materi
selanjutnya yaitu seting alat potong, benda kerja, dan zero point offset mesin frais
CNC (Materi 3). Mempelajari cara menseting mesin bisa dilakukan di mesin CNC
yang sebenarnya atau di mesin CNC virtual. Untuk mesin CNC virtual perangkat
lunak yang disediakan di-setup (diinstall dahulu) dengan mengikuti langkah-
langkah di Materi Tambahan atau melihat video cara menginstal SSCNC.

Catatan :
Ketika anda mempelajari materi 1 dan 2, jika masih ada sesuatu bagian
materi yang kurang jelas atau ragu-ragu bisa bertanya pada guru, karena
untuk mempelajari materi selanjutnya anda harus sudah menguasai materi
1 dan 2.

48


Materi 3
Seting Alat potong, Benda Kerja, dan Zero Offset
pada Mesin Frais CNC

Tujuan :

Setelah mempelajari materi 3 ini siswa memiliki kompetensi:
 Memasang benda kerja di mesin frais CNC
 Memilih alat potong untuk proses pemesinan pada mesin frais CNC
 Memasang alat potong pada spindel mesin frais CNC
 Mengedit data alat potong pada mesin frais CNC
 Melakukan seting titik nol benda kerja (zero point offset) pada mesin frais CNC.

49



Agar mesin frais CNC siap dioperasikan, maka peralatan pendukung yang
diperlukan (ragum, pemegang alat potong) dan benda kerja harus dipasang dengan
benar, kemudian dilakukan seting. Seting untuk mesin frais CNC dilakukan dengan cara:
mengisi data alat potong, menggeser titik nol (zero point offset), dan mengisi data seting.
Berikut dijelaskan langkah- langkah pemasangan benda kerja, pemasangan alat potong,
prosedur seting titik nol benda kerja, dan mengisi data seting.

1. Memasang Ragum/pencekam di Mesin Frais CNC

Ragum dipasang di meja mesin frais menggunakan dua buah baut yang disisipkan di T-
slot yang ada di meja mesin frais. Gambar Ragum terpasang adalah seperti gambar di
bawah :

Benda kerja ragum

parallel Baut
pengikat
ragum

T-slot yang ada di
meja mesin frais

Gambar 3.1. Ragum yang terpasang di mesin frais

50


a. Macam-macam Ragum Mesin Frais (Vise) dan pemegang benda kerja

Gambar 3.2. Ragum biasa dan Ragum universal

Gambar 3.3. Ragum dengan stopper untuk memudahkan menempatkan benda kerja,
step clamp, dan klem penjepit yang dipasang di meja mesin frais

Pelat adapter yang dapat
dipasang di meja mesin frais.
Bagian atasnya bisa dipasang
cekam rahang 3, atau rahang 4
Gambar 3.4. Cekam rahang 3 dan rahang 4 yang bisa digunakan di mesin frais dengan
bantuan pelat adapter

Catatan :
Untuk mempelajari lebih mendalam tentang pencekaman benda kerja, silahkan
membaca buku referensi teknik pemesinan.

51


b. Asesoris untuk mesin Frais

Beberapa macam asesoris digunakan di mesin frais. Asesoris tersebut membantu
operator dalam melakukan seting alat potong, pemasangan benda kerja, dan
pencekaman benda kerja. Beberapa asesoris dapat dilihat pada gambar di bawah.

(a) Parallel (b) Alat bantu untuk menemukan titik
(line finder)

(d) Edge finder atau pre set tool untuk
(c) Line finder yang terpasang pada menemukan koordinat pojok benda
kolet di tempat alat potong kerja

(e) Vise stopper atau stopper
ragum yang digunakan di mulut (f) Pembatas posisi benda kerja di
ragum. ragum

(g) V Block (h) Satu set kelem
Gambar 3.5. Beberapa macam asesoris yang digunakan di mesin frais CNC

52


c. Pemasangan benda kerja

Pada mesin frais CNC sebagai pemegang/pencekam benda kerja biasanya digunakan
ragum. Ketika memasang benda kerja hendaknya permukaan mulut ragum dan benda
kerja dalam keadaan bersih. Untuk memasang benda kerja dibutuhkan alat bantu paralel,
stopper, penyiku, jam ukur (dial indicator) dan engkol ragum. Posisi benda kerja di ragum
hendaknya jangan di pinggir, sebaiknya di tengah pada sumbu ragum agar
pencekamannya kuat. Permukaan benda kerja yang menonjol jangan terlalu tinggi, agar
benda kerja tidak bergetar. Gambar berikut bisa sebagai pedoman bagi operator mesin.

benar salah

Benda kerja di tengah ragum Benda kerja di pinggir ragum

benar salah

Benda kerja didukung parallel Benda kerja tidak didukung parallel

benar salah

Benda kerja yang menonjol dibuat Posisi benda kerja yang menonjol terlalu tinggi.
serendah mungkin
Gambar 3.6. Cara pencekaman benda kerja dengan menggunakan ragum, bagian
kanan yang salah dan bagian kiri yang benar

53


2. Pemasangan Alat potong
a. Macam-macam Alat potong Frais /Milling Cutting Tools

Beberapa tipe alat potong yang sering digunakan pada proses pemesinan frais
adalah seperti Gambar 3.7 sampai 3.9 di bawah.

Gambar 3.7. Beberapa tipe alat potong
frais yang digunakan pada
mesin frais vertical dan
horizontal.

Untuk alat potong muka (face milling)
yang berdiameter besar untuk mesin frais
vertikal , biasanya digunakan tool holder
yang dipasang sisipan (insert). Sisipan
yang digunakan bentuknya telah
distandarkan dengan standar ISO.
Contoh alat potong tersebut adalah
seperti gambar di bawah.

54


Sisipan (insert)

Gambar 3.8. Alat potong Face milling yang menggunakan klem untuk memasang
sisipan (Courtesy Iscar Metals, Inc. dan Courtesy Greenleaf Corp.)

Kegunaan beberapa macam alat potong dijelaskan pada gambar di bawah.

Gambar 3.9. Alat potong face mill, shell end mill, shaft milling tool insert, dan long hole
milling tool dan kegunaannya.

55


Kodifikasi bentuk sisipan/insert telah distandarkan seperti terlihat pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10. Penamaan atau kodifikasi alat potong sisipan/insert

56


b. Memasang alat potong di mesin frais CNC

End mill biasanya digunakan untuk proses frais dengan mesin frais vertikal, alat
potong ini pada waktu dipasang di mesin frais memerlukan dua buah pemegang. End mill
dipegang oleh kolet, kolet yang sudah dipasangi end mill kemudian dipasang di arbor.

Gambar 3.11. Kolet solid dan kolet
pegas

Gambar 3.12. (a) End milling cutter
toolholders. (b) Shell end
milling cutter toolholders.
(Courtesy Lyndex Corp.)

57

Modul Frais CNC_versi4.0_juli11

Modul Frais CNC_versi4.0_juli11

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

Similaire à Modul Frais CNC_versi4.0_juli11

Similaire à Modul Frais CNC_versi4.0_juli11 (20)

Plus de Bernardus Sentot

Plus de Bernardus Sentot (7)

Dernier

Dernier (20)

Modul Frais CNC_versi4.0_juli11