BAB II KAJIAN PUSTAKA KAJIAN PUSTAKA A. Deskripsi Teori 1. Pendidikan Pendidikan merupakan investasi pembangunan sumber daya manusia yang diperlukan dalam pembangunan peradaban manusia. Pendidikan semakin bervariasi dalam tujuan, fungsi, isi dan metodenya, semakin bervariasi dalam program, bidang studi dan stratanya, semakin bervariasi dalam aspek profesional dan spesialisasinya. Pendidikan semakin banyak memerlukan berbagai keahlian bersifat interdisipliner dalam memecahkan masalah (Soenarya, 2000:4). Dalam arti teknis, pendidikan adalah suatu proses dimana masyarakat melalui lembaga-lembaga pendidikan (sekolah, perguruan tinggi atau lembaga-lembaga lain) dengan sengaja mentrasnformasikan warisan budaya yaitu pengetahuan, nilai-nilai dan keterampilan-keterampilan, dari generasi kegenerasi (Sumitro, 2005:17). Fungsi pendidikan terhadap
57
Embed
BAB II KAJIAN PUSTAKA - eprints.uny.ac.ideprints.uny.ac.id/8473/3/BAB II KAJIAN PUSTAKA.docx · Web viewTujuan pendidikan pada hakikatnya merupakan pengejawantahan dari berbagai
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB II KAJIAN PUSTAKA
KAJIAN PUSTAKA
A. Deskripsi Teori
1. Pendidikan
Pendidikan merupakan investasi pembangunan sumber daya manusia yang
diperlukan dalam pembangunan peradaban manusia. Pendidikan semakin bervariasi
dalam tujuan, fungsi, isi dan metodenya, semakin bervariasi dalam program, bidang studi
dan stratanya, semakin bervariasi dalam aspek profesional dan spesialisasinya.
Pendidikan semakin banyak memerlukan berbagai keahlian bersifat interdisipliner dalam
memecahkan masalah (Soenarya, 2000:4).
Dalam arti teknis, pendidikan adalah suatu proses dimana masyarakat melalui
lembaga-lembaga pendidikan (sekolah, perguruan tinggi atau lembaga-lembaga lain)
dengan sengaja mentrasnformasikan warisan budaya yaitu pengetahuan, nilai-nilai dan
keterampilan-keterampilan, dari generasi kegenerasi (Sumitro, 2005:17). Fungsi
pendidikan terhadap masyarakat setidak-tidaknya ada 2 bagian besar yaitu fungsi
preservative dan fungsi directive. Fungsi preservative diakukan dengan melestarikan tata
sosial dan tata nilai yang ada dalam masyarakat, sedangkan fungsi directive dilakukan
oleh pendidikan sebagai agen pembaharuan sosial, sehingga dapat mengantisipasi masa
depan. Selain itu pendidikan mempunyai fungsi menyiapkan sebagai manusia, dan
menyiapkan tenaga kerja yang baik (Sumitro, 2005:60).
Tujuan pendidikan pada hakikatnya merupakan pengejawantahan dari berbagai
aspek kehidupan suatu bangsa dalam bidang agama, idelogi, politik, ekonomi, sosial
budaya, hukum, ilmu pengetahuan dan teknologi serta keamanan dan pertahanan. Bentuk
dan isi rumusan atau formulasi tujuan pendidikan bagi setiap bangsa berbeda. Perbedaan
itu disesuaikan dengan sistem nilai yang terkandung dalam aspek-aspek kehidupan suatu
bangsa dalam kurun waktu tertentu. Walaupun terdapat berbagai perbedaan dalam isi dan
rumusan tujuan pendidikan bagi setiap bangsa, minimal terdapat 3 persamaan dari setiap
tujuan pendidikan yaitu untuk meningkatkan pengetahuan, keterampilan dan
memperbaiki atau bahkan mengubah sikap peserta didik (Soenarya, 2000:1).
2. Pendidikan Menengah Kejuruan
Secara umum Pendidikan Kejuruan adalah bentuk pendidikan yang membekali anak
didik dangan suatu keahlian dan keterampilan tertentu agar mereka siap memasuki dunia
kerja. Berdasarkan Permendiknas No. 22 Tahun 2006, tentang tujuan pendidikan tingkat
satuan pendidikan, Sekolah Menengah Kejuruan bertujuan untuk:
“Meningkatkan kecerdasan, pengetahuan, keperibadian, akhlak mulia, serta keterampilan peserta didik untuk hidup mandiri dan mengikuti pendidikan lebih lanjut sesuai dengan program kejuruannya. Agar dapat bekerja secara efektif dan efisien serta mengembangkan keahlian dan keterampilan, mereka harus memiliki stamina yang tinggi, menguasai bidang keahliannya dan dasar-dasar ilmu pengetahuan dan teknologi, serta etos kerja yang tinggi dan mampu berkomunikasi sesuai dengan tuntutan pekerjaannya, serta memiliki kemampuan untuk mengembangkan diri” (Permendiknas, 2006).
Menurut Evans dalam Wardiman (1998:33) mendefinisikan bahwa pendidikan
kejuruan adalah bagian dari sistem pendidikan yang mempersiapkan seseorang agar lebih
mampu bekerja pada suatu kelompok pekerjaan atau bidang pekerjaan daripada bidang-
bidang pekerjaan yang lain. Pendidikan menengah kejuruan merupakan subsistem dari
pendidikan yang secara khusus membantu peserta didik dalam mempersiapkan diri untuk
karakteristiknya. Seperti taksonomi menurut fungsi pembelajaran berbagai jenis media
yang disusun oleh Gagne (Arif, 2006:20)
Tabel 1. Taksonomi Gagne(Arief, 2006:20)
Media
Fungsi Demonstrasi Penyampaian lisan
Media cetak
Gambar diam
Gambar gerak
Film dengan suara
Mesin pembelajaran
Stimulus Ya Terbatas Terbatas Ya Ya Ya YaPengarahan perhatian/ kegiatan
Tidak Ya Ya Tidak Tidak Ya Ya
Contoh kemampuan
terbatas yang
diharapkan
Terbatas Ya Ya Terbatas Terbatas Ya Ya
Isyarat eksternal Terbatas Ya Ya Terbatas Terbatas Ya Ya
Tuntutan cara berfikir Tidak Ya Ya Tidak Tidak Ya Ya
Alih kemampuan Terbatas Ya Terbatas Terbatas Terbatas Terba
tas Terbatas
Penilaian hasil Tidak Ya Ya Tidak Tidak Ya Ya
Umpan balik Terbatas Ya Ya Tidak Terbatas Ya Ya
Dari penjelasan ini seroang pendidik dapat memadukan antara metode dan media
pembelajaran yang tepat untuk setiap kondisi siswa guna mencapai tujuan pembelajaran
yang telah direncanakan.
6. Metode Pembelajaran
Di dalam proses belajar-mengajar, guru harus memiliki strategi, agar siswa dapat
belajar secara efektif dan efisien, mengena pada tujuan yang diharapkan. Salah satu
langkah untuk memiliki strategi itu ialah harus menguasai teknik-teknik penyajian, atau
biasanya disebut metode mengajar (Roestiyah, 2001:1). Pembelajaran merupakan suatu
upaya yang dilakukan dengan sengaja oleh pendidik untuk menyampaikan ilmu
pengetahuan, mengorganisasi dan menciptakan sistem lingkungan dengan berbagai
metode sehingga siswa dapat melakukan kegiatan belajar secara efektif dan efisien serta
dengan hasil optimal (Sugihartono, 2007:81). Lebih lanjut Sugihartono (2007 : 84)
menyebutkan bahwa penggunaan berbagai metode pembelajaran di atas bersifat luwes
tergantung beberapa faktor. Faktor yang menentukan dipilihnya suatu metode dalam
pembelajaran antara lain tujuan pembelajaran, tingkat kematangan peserta didik dan
kondisi yang ada dalam proses pembelajaran. Adapun prinsip penting suatu metode
pembelajaran adalah disesuiakan dengan tujuan, tidak terikat pada salah satu alternatif
metode dan penggunaanya besifat kombinasi.
a. Metode Pembelajaran Praktik (Latihan/Drill)
Menurut Made Wena (2009 : 100) Dalam pelaksanan program pendidikan di
SMK maupun pada lembaga pendidikan kejuruan lainnya, pembelajaran praktik
memegang peranan yang sangat penting. Melalui kegiatan pembelajaran praktik, siswa
akan dapat menguasai keterampilan kerja secara optimal. Melalui kegiatan praktik
siswa pada lembaga pendidikan kejuruan akan dapat meguasai keterampilan kerja.
Karena tahap kegiatan praktik sangat memegang peranan penting dalam proses
pembelajaran pada pendidikan kejuruan. Metode latihan digunakan untuk tujuan agar
siswa mengembangkan kecakapan intelek, memiliki keterampilan motoris,
mempergunakan alat atau mambuat suatu benda agar siswa memiliki ketangkasan atau
keterampilan yang lebih tinggi dari apa yang telah dipelajari (Roestiyah 2001 : 125).
b. Metode Pembelajaran Demonstrasi
Metode demonstrasi merupakan metode pembelajaran dengan cara
memperlihatkan suatu proses atau cara kerja suatu benda atau alat (Sugihartono,
2007 : 83). Kelemahan metode demonstrasi adalah bila alat terlalu kecil atau
penempatan kurang tepat, menyebabkan demonstrasi tidak dapat dilihat dengan jelas
oleh semua siswa. Dalam demonstrasi bila siswa tidak diikutsertakan, maka proses
demonstrasi kurang dipahami oleh siswa, shingga kuarang berhasil adanya
demonstrasi tersebut (Roestiyah, 2001: 85). Dengan demikian metode pembelajaran
demonstrasi harus menggunakan pendekatan interaksi aktif antara pengajar dan siswa.
c. Metode Pebelajaran Simulasi
Menurut Sudjana (2000:89) Simulasi berasal dari kata simulate yang artinya
berpura-pura atau berbuat seakan-akan. Sebagai metode mengajar, simulasi dapat
diartikan cara penyajian pengalaman belajar dengan menggunakan situasi tiruan untuk
memahami tentang konsep, prinsip, atau keterampilan tertentu. Model pembelajaran
ini diterapkan didalam dunia pendidikan dengan tujuan mengaktifkan kemampuan
yang dianalogikan dengan proses sibernetika. Menurut Yamin (2006:146) metode
simulasi menampilkan simbol-simbol atau peralatan yang menggantikan proses,
kejadian, atau benda yang sebenarnya. Penggunaan metode simulasi ini perlu
memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
1) Pada tahap permulaan proses belajar, diperlukan tingkat dibawah realitas, siswa
diharapkan mengidentifikasi lokasi tujuan, sifat-sifat benda, tindakan yang sesuai
dengan kondisi tertentu dan sebagainya.
2) Pada tahapan pertengahan proses belajar, diperlukan tingkat realitas yang memadai,
siswa diharapkan dapat mempelajari sesuatu dalam kaitan dengan pengetahuan
yang lebih luas dan mulai mengkoordinasikan keterampilan-keterampilan.
3) Pada tahapan akhir, diperlukan tingkatan realitas yang tinggi.
4) Siswa diharapkan dapat melakukan pekerjaan seperti saharusnya.
d. Metode Pembelajaran di SMK
Pendidikan kejuruan bertujuan untuk meningkatkan kecerdasan, pengetahuan,
akhlak mulia, serta keterampilan peserta didik untuk mandiri dan mengikuti
pendidikan lebih lanjut sesuai dengan program kejuruannya. Menurut Made Wena
(2009:125) bahwa alokasi waktu untuk mengerjakan keterampilan teknologi dan
kejuruan adalah 65 % praktik (latihan), 25 % peragaan (demonstrasi) dalam arti
melihat dan mendengarkan, dan 10 % penjelasan (mendengarkan).
Selanjutnya Made wena(2009:129) menjelaskan secara operasional
pembelajaran di SMK dapat dilakukan seperti dalam Tabel 2.
Tabel 2. Operasional Pembelajaran di SMK(Made, 2009:129)
No. Tahap Pembelajaran Kegiatan Guru Kegiatan siswa
1 Menjelaskan Tujuan
Menjelaskan tujuan pembelajaran Memperhatikan dan mencermati tujuan pembelajaran
Memberi kesempatan pada siswa bertanya tentang tujuan pembelajaran
Bertaya pada guru tentang tujuan pembelajaran yang harus dicapai
2 Menjelaskan materi
Meyampaikan materi Memperhatikan dan memahami penjelasan guru
Menggunakan berbagai media untuk memperjelas materi yang disampaikan
-
Memberi kesempatan siswa untuk bertanya/berdiskusi tentang materi pembelajaran yang masih dirasa belum jelas
Bertanya dan mendiskusikan tentang hal yang belum jelas
3 Mendemonstrasikan unjuk kerja
Memperagakan prosedur penggunaan alat
Memperhatikan prosedur penggunaan alat yang benar
Menjelaskan teknik pemilihan bahan Memperhatikan prosedur pemilihan bahan
Menjelaskan prosedur langkah-langkah kerja
Memperhatikan prosedur langkah-langkah kerja
Menjelaskan tentang keselamatan kerja Memperhatikan tentang keselamatan kerja dalam kegiatan praktik
4 Latihan Praktik Simulasi
Memberi tugas praktik kepada siswa yang tertuang dalam lembar kerja
Mencermati tugas yang ada pada lembar kerja
Menjelaskan komponen-komponen lembar kerja praktik
Menanyakan hal-hal yang dirasa belum jelas
Membimbing dan mengarahkan siswa selama kegiatan praktik
Mengerjakan tugas praktik
Mengevaluasi dan memberi balikan pada hasil kerja siswa
Memperhatikan balikan dari guru
5 Latihan pengalihan
Memberi tugas praktik yang hampir menyerupai benda sesungguhnya
Mencermati tugas yang ada pada lembar kerja
Menjelaskan komponen-komponen lembar kerja praktik
Menanyakan hal-hal yang dirasa belum jelas
Membimbing dan mengarahkan siswa selama kegiatan praktik
Mengerjakan tugas praktik
Mengevaluasi dan memberi balikan pada hasil kerja siswa
Memperhatikan balikan dari guru
6 Kunjungan industri
Memberi petunjuk kunjungan industri Menerima format kunjungan industri
7. Tinjauan Tentang Mesin Bubut CNC
a. Pengertian CNC
Teknologi perubahan bahan menjadi benda jadi atau benda kerja
dilaksanakan melalui proses pemesinan atau proses pemotongan. Menurut Taufik
Rochim (1993:5) proses pemesinan merupakan gabungan gerak potong dan gerak
pemakanan, kedua gerak tersebut merupkan gerak realtif alat potong atau pahat
terhadap benda kerja. Bila ditinjau berdasarkan pengendali gerakan pemotongan,
proses pemesinan oleh mesin perkakas dapat dibedakan menjadi dua, yaitu proses
pemesinan konvesional dan proses pemesinan berbantu komputer atau yang sering
disebut sebagai mesin perkakas CNC. Mesin perkakas CNC adalah mesin perkakas
biasa yang dilengkapi dengan komputer pengendali. Perbedaan antara mesin
perkakas biasa dan mesin perkakas CNC selain pelengkap komputer pengendali
adalah proses pemesinannya.
Mesin CNC adalah suatu mesin perkakas (bubut atau frais) dengan teknik
pengoperasian secara otomatis melalui instruksi-instruksi numerical yang dinyatakan
dalam suatu bentuk kode/program (Eka, 2000: 48). Selaian faktor pengendali,
kelebihan mesin perkakas CNC menurut Taufik Rochim (1993:470) antara lain lebih
teliti (accurate), lebih tepat (precise), lebih luwes (flexible), dan lebih produktif
(productive). Kelebihan-kelebihan tersebut dibanding mesin perkakas konvensional
hanya dapat dicapai apabila faktor pengendali, dalam hal ini komputer telah
dilengkapi dengan perangkat lunak (software) berupa sistem operasi (operating
system). Melalui perangkat lunak tersebut seorang teknisi mesin perkakas CNC akan
memanfaatkannya kedalam suatu program pembuatan benda kerja.
Keterampilan membuat program khususnya program untuk mesin perkakas
CNC lebih mengarah pada kemampuan memecahkan suatu masalah, yaitu
kemampuan untuk menganilis gambar atau desain benda kerja yang harus
diwujudkan melalui suatu proses pemesinan berdasarkan kalkulasi geometri yang
digabungkan dengan data teknologi. Wujud pemecahan masalah tersebut merupakan
rangkaian simbol, huruf dan angka yang mempunyai arti dan disusun beraturan
sesuai dengan aturan dan urutan proses pemesinan.
Secara garis besar mesin CNC dibagi menjadi dua yaitu mesin bubut CNC
dan mesin frais CNC, namun mesin CNC dewasa ini telah mengalami
perkembangan pesat baik bentuk dan produknya. Bermacam-macam mesin CNC
diproduksi dengan kinerja untuk mampu mengatasi beberapa faktor kesulitan dalam
proses manufaktur. Dalam dunia pendidikan, mesin CNC diproduksi untuk
keperluan latihan baik dalam bentuk software perangkat lunak CAD/CAM ataupun
mesin perkakas CNC unit latih (Training Unit).
b. Mesin Bubut CNC Training Unit
Dewasa ini penggunaan mesin CNC hampir terdapat di segala bidang
termasuk pada dunia pendidikan misalnya di SMK. Pelajaran CNC telah tercantum
dalam kurikulum SMK, dengan demikian mesin CNC wajib sebagai alat
pembelajaran atau praktek di setiap SMK terutama jurusan teknik pemesinan.
Mesin Bubut CNC yang digunakan dalam pembelajaran di SMK pada
umumnya mesin CNC tipe trening (Training Unit). Salah satu tipe mesin bubut CNC
Training Unit yang banyak digunakan di SMK terutama di SMK Muhammadiyah 3
Yogyakarta adalah adalah Emco Training Unit (TU) Two Axis (2A) atau sering
disebut Emco TU- 2A (Gambar 1).
Gambar 1. Mesin Bubut Emco CNC TU-2A
Menurut buku pedoman pengunaan mesin CNC Emco TU-2A, Mesin bubut
CNC TU-2A mempunyai prinsip gerakan dasar seperti halnya mesin bubut
konvensional yaitu gerakan ke arah melintang dan horisontal dengan sistem
koordinat sumbu X dan Z. Prinsip kerja mesin bubut CNC TU-2A juga sama dengan
mesin bubut konvensional yaitu benda kerja yang dipasang pada cekam bergerak,
sedangkan alat potong diam. Untuk arah gerakan pada mesin bubut diberi lambang
sumbu X untuk arah gerakan melintang tegak lurus terhadap sumbu putar dan sumbu
Z untuk arah gerakan memanjang yang sejajar sumbu putar. Untuk memperjelas
fungsi sumbu-sumbu mesin bubut CNC TU-2A dapat dilihat pada ilustrasi gambar 2
di bawah ini.
Gambar 2. Arah Gerak Sumbu Mesin Bubut CNC TU-2A
1) Bagian utama mesin bubut CNC TU-2A
a) Motor utama
Motor utama adalah motor penggerak cekam untuk memutar benda
kerja. Motor ini adalah jenis motor arus searah atau DC (Direct Curent)
dengan kecepatan putar bervariabel dari 600 rpm hingga 4.000 rpm.
b) Eretan (support)
Eretan adalah gerak persumbuan jalannya mesin. Untuk mesin bubut
CNC TU-2A dibedakan menjadi dua bagian yaitu eretan memanjang (sumbu
Z) dengan jarak lintasan 0 hingga 300 mm dan eretan melintang (sumbu X)
dengan jarak lintasan 0 – 50 mm. Ilustrasi gerakan sumbu dapat dilihat pada
Gambar 2.
c) Step Motor
- Z - X
+ X + Z
Step motor dihubungkan dengan mekanisme poros berulir dengan
bantalan berfungsi untuk menggerakan eretan, yaitu gerakan sumbu X dan
gerakan sumbu Z. Tiap eretan memiliki motor sendiri-sendiri dengan
kecepatan gerkan cepat maksimum 700 mm/ menit, gerakan operasi manual
5 - 500 mm/menit, dan gerakan operasi CNC terprogram 2 – 499 mm/menit.
Step motor dan poros berulir dengan bantalan diilustrasikan pada gambar 3.
Gambar 3. Step Motor
Gambar 4. Pros Berulir Dengan Bantalan
d) Rumah alat potong (tool turret / revolver)
Rumah alat potong berfungsi sebagai penjepit alat potong pada saat
proses pengerjaan benda kerja. Alat yang dipergunakan disebut revolver atau
tool turret, revolver yang digerakan oleh step motor sehingga bisa digerakan
secara manual ataupun terprogram. Pada revolver (Gambar 4) bisa dipasang
enam alat potong sekaligus yang terbagi menjadi dua bagian yaitu (1) tiga
tempat utuk jenis alat potong luar dengan ukuran 12 x 12 mm diantaranya
pahat kanan luar, pahat potong, pahat ulir dan lain-lain, (2) tiga tempat untuk
jenis alat potong dalam dengan maksimum diameter 8 mm diantaranya pahat
kanan dalam, bor, center drill, pahat ulir dalam dan lain-lain.
Gambar 5. Revolver
e) Cekam
Cekam pada mesin bubut CNC berfungsi untuk menjepit benda kerja
pada saat proses penyayatan berlangsung. Kecepatan cekam (spindle) mesin
bubut ini diatur menggunakan transmisi sabuk. Cekam pada mesin bubut
CNC TU-2A sama dengan cekam mesin bubut konvensional yaitu
pemasangan benda kerja pada rahang cekam menggunakan kunci cekam
secara manual.
Gambar 6. Cekam
f) Meja mesin
Meja mesin atau sliding bed sangat mempengaruhi baik buruknya
hasil pekerjaan menggunakan mesin bubut ini, hal ini dikarenakan gerakan
memanjang eretan (gerakan sumbu Z) tertumpu pada kondisi sliding bed ini.
Jika kondisi sliding bed sudah aus atau cacat bisa dipastikan hasil
pembubutan menggunakan mesin ini tidak akan maksimal, bahkan benda
kerja rusak. Hal ini juga berlaku pada mesin bubut konvensional.
Gambar 7. Sliding Bed
g) Kepala lepas
Kepala lepas berfungsi sebagai tempat pemasangan senter putar pada
saat proses pembubutan benda kerja yang relatif panjang. Pada kepala lepas
ini bisa dipasang pencekam bor, dengan diameter mata bor maksimum 8 mm.
Untuk mata bor dengan diameter lebih dari 8 mm, ekor mata bor harus
memenuhi syarat ketirusan MT1.
Gambar 8. Kepala Lepas
2) Kontrol panel mesin bubut CNC TU-2A
Bagian pengendali atau kontrol panel merupakan kontrol mesin CNC
yang berisikan tombol-tombol dan saklar serta dilengkapi dengan monitor. Pada
bagian kontrol panel merupakan layanan langsung yang berhubungan dengan
operator. Gambar 9 berikut menunjukan secara visual dengan nama-nama bagian
sebagai berikut.
Gambar 9. Bagian Pengendali (Control Panel)
Keterangan:1. Saklar utama dengan kunci dapat ditarik. Dengan mematikan ( posisi 0) maka
memori program yang tersimpan di CPU akan terhapus.
2. Lampu kontrol saklar utama, menunjukan sumber tenaga untuk mesin dan
pengendali.
3. Tombol darurat dengan penguncian. Untuk melepas penguncian tombol
darurat dengan memutar tombol kekiri. Untuk menghidupkan mesin, matikan
saklar utama (0) dan hidupkan kembali (1).
4. Sajian (display) untuk penunjuk jumlah putaran sumbu utama (spindle).
5. Saklar pengatur kecepatan putar sumbu utama.
6. Ampere meter. Untuk menunjukan beban motor utama (beban lebih).
7. Saklar untuk memilih pemrograman inchi atau metrik.
8. Slot disk drive atau perkakas kaset.
9. Tombol pengalih pelayanan manual atau CNC ( H= hand/manual, C = CNC).
10. Lampu kontrol pelayanan CNC.
11. Tombol START atau eksekusi program CNC untuk menjalankan program
yang tersimpan.
12. Tombol masukan untuk pelayanan CNC.
13. Display untuk penunjuk harga masukan masing-masing fungsi
(N/G,M/X,I/Z,K/F,K,L/H).
14. Fungsi kode huruf untuk masukan program CNC.
15. Saklar layanan sumbu utama (CNC – 0 – 1 ).
16. Saklar pengaturan kecepatan asutan
17. Tombol koordinat sumbu X, Z.
8. Memprogram Mesin CNC
Memprogram mesin NC/CNC adalah memasukkan data ke komputer mesin
NC/CNC dengan bahasa yang dapat dipahami dan dimengerti olehnya.
Bahasa program yang dapat dipahami dan dimengerti oleh komputer mesin
NC/CNC berupa bahasa numerik, yaitu bahasa gabungan huruf dan angka. Untuk itu, kita
harus memasukkan suatu program ke komputer mesin NC/CNC agar dapat memroses
informasi data dan mengubahnya dalam bentuk perintah-perintah gerakan pada alat
potong.
Dasar bagian-bagian program mesin NC/CNC terdiri atas 2 bagian, yaitu bahasa
pemrograman dan metode pemrograman.
a. Bahasa pemrograman
Pemrograman dengan mesin CNC TU-2A dapat dilakukan dengan 2 macam
cara, yaitu sebagai berikut:
1) Pemrograman Manual
Pemrograman dengan cara manual adalah pemrograman dengan cara
memasukkan data ke mesin dengan mengetik tombol-tombol masukan data ke
mesin dengan mengetik tombol-tombol masukan data melalui keyboard
(masukan data input/MDI) yang terdapat pada pengendali mesin.
2) Pemrograman Otomatis
Pemrograman otomatis adalah pemrograman dengan memasukkan data
ke mesin melalui perangkat lunak (disket, kaset, dan interface RS 232) melalui
kotak layanan kaset yang tersedia pada panel pengendali mesin.
Pemrograman ini menggunakan bahasa numerik yang dikenal dengan
nama bahasa kode yang telah distandardisasikan oleh ISO dan DIN. Kode
bahasa yang dimasukkan ke mesin dapat berupa kode G, kode M, atau kode A.
Bahasa kode berfungsi sebagai sarana komunikasi antara mesin dengan
pemakainya, yakni memberikan informasi data kepada mesin yang harus
dipahaminya. Macam-macam bahasa kode G dan M serta kegunaannya dapat
dilihat di tabel berikut ini.
Tabel 3. Kode Standar G Pada Mesin Bubut CNC Emco
Kode Fungsi G Fungsi dan Kegunaan
G00 Perintah gerakan cepat tanpa sayatan (gerakan kosong).G01 Perintah gerakan sayat linear lurus, melintang, dan tirus.
G02 Perintah gerakan interpolasi melingkar searah jarum jam/arah ke kanan.
G03 Perintah gerakan interpolasi melingkar berlawanan arah jarum jam/arah ke kiri.
G04 Perintah waktu tinggal diam.G21 Perintah pembuatan blok kosong.G24 Perintah penetapan radius.G25 Perintah pemanggilan program sub rutin/sub program. G27 Perintah melompat ke nomor blok program.G33 Perintah pemotongan ulir tunggal.G64 Perintah mematikan motor asutan/ step motor.G65 Perintah pelayanan disket, kaset, atau interface RS 232.
G66 Perintah pelayanan dengan komputer (external programming system).
G73 Perintah siklus pengeboran dengan pemutusan tatal.G78 Perintah siklus penyayatan ulir.G81 Perintah siklus pengeboran langsung.G82 Perintah siklus pengeboran dengan waktu tinggal diam.G83 Perintah siklus pengeboran dengan penarikan tatal.G84 Perintah siklus pembubutan memanjang.G85 Perintah siklus perimeran.G86 Perintah siklus pemotongan alur.G88 Perintah siklus pembubutan melintang.G89 Perintah siklus perimeran dengan waktu tinggal diam.G90 Perintah program harga absolut.G91 Perintah program harga inkrimentalG92 Perintah penetapan titik awal absolutG94 Perintah asutan dalam mm/menit.G95 Perintah asutan dalam mm/put.
Tabel 4. Kode Standar M Pada Mesin Bubut CNC EmcoKode
Fungsi M Fungsi dan Kegunaan
M00 Perintah berhenti terprogram.
M03 Perintah sumbu utama berputar searah jarum jam/ arah ke kanan.
M04 Perintah sumbu utama berputar berlawanan dengan araha jarum jam/ arah ke kiri.
M05 Perintah sumbu utama berhenti terprogram.
M06 a. Perintah pergantian alat potong dengan cara terprogram.b. Perhitungan panjang pahat.
M17 Perintah kembali ke program utama/ akhir subprogram. M30 Perintah program berakhir.M98 Perintah kompensasi kelonggaran secara otomatis.M99 Perintah parameter lingkaran.
Tabel 5. Kode Standar A Pada Mesin Bubut CNC Emco
KodeFungsi A Fungsi dan Kegunaan
A00 Salah perintah fungsi G atau fungsi M.A01 Salah perintah fungsi G02 atau G03.A02 Harga ordinat X terlalu besar.A03 Salah harga F (harga asutan).A04 Harga ordinat Z salah.A05 Kurang perintah M30.
A06 Jumlah putaran sumbu utama terlalu tinggi untuk pemotongan ulir.
A08 Akhir putaran pada perekaman.A09 Program di disket/kaset tidak ditemukan.A10 Pengaman disket/kaset aktif.A11 Salah memuat disket/kaset.A12 Salah pengecekan.A13 Pengalihan inchi atau mm dengan pelayanan pemuatan.A14 Salah menetapkan satuan dimensi.A15 Salah harga H (tebal sayatan).A17 Salah subprogram.
b. Metode Pemrograman
Kode-kode perintah dalam Program CNC berupa kombinasi huruf-huruf
tertentu dan angka. Kode berupa huruf, misalnya N, G, M, F, dan sebagainya. Suatu
kode huruf yang di belakangnya diikuti angka (satu kombinasi huruf dan angka)
disebut “kata” (word). Gabungan dari beberapa kata yang ditulis dalam satu baris
nomor program disebut “blok”. Blok merupakan gabungan dari beberapa kata yang
membentuk satu tahapan perintah, misalnya eretan melintang bergerak lurus sejauh 4
mm mendekati sumbu dengan kecepatan 80 mm/menit. Di dalam sebuah program
CNC satu tahapan perintah ditulis dalam satu baris, berarti “blok” adalah gabungan
beberapa kata yang ditulis dalam satu baris program. Komputer (unit control) mesin
membaca dan menjalankan program per satu blok, bukan per kata. Adapun contoh
blok program seperti pada Gambar 10:
Gambar 10. Blok Kode Program
Dengan perkembangan teknologi informasi, maka di masa datang
dimungkinkan input mesin CNC dapat berasal dari gambar kerja manual yang dibaca
melalui scan, kemudian diinterpretasikan oleh PC yang terkoneksi dengan mesin
CNC. Hasil dari pembacaan scan akan diolah oleh software pada PC menjadi
program simulasi berupa CAD/CAM. Selanjutnya hasil simulasi akan diubah
menjadi program mesin CNC yang siap dieksekusi untuk membuat benda kerja.
9. Tinjauan Tentang Perangkat Lunak CAD/CAM
Secara umum mesin perakakas CNC layaknya mesin perkakas konvensional
namun tugas operator telah banyak digantikan oleh pengontrol otomatis. Sehingga bila
terjadi kesalahan pemrograman dan proses pemotongan telah dijalankan, maka benda
kerja yang dihasilkan akan mengalami kesalahan serta memungkinkan terjadinya
kerusakan baik pada benda kerja maupun mesin. Menurut Dalmasius (2008:23)
penggunaan program otomatis (CAD/CAM) sangat efektif dibandingkan dengan cara
manual karena disamping cepat, tingkat kesalahan juga dapat dikontrol sebelum
melakukan proses pemesinan. Menurut Nageswara Rau (2006:2) menyebutkan:
“CAD (computer aided design) the use computer method to develop the geometric model of the product in two or three dimension form, such that the geometric and manufacturing requirments can be examined.CAM (computer aided manufacturing) generally refers to the computer software used to develop the computer numerical control program for machining and other processing application”
Dengan CAD, merupakan program komputer untuk menggambar suatu produk
atau bagian dari suatu produk. Produk yang ingin digambarkan bisa diwakili oleh garis-
garis maupun simbol-simbol yang memiliki makna tertentu. Dengan CAM adalah
teknologi perencanaan, pengaturan, dan pengontrolan pembuatan produk dengan bantuan
komputer. Dengan menggunakan cara ini, kita hanya cukup menggambar pada komputer
sesuai dengan benda yang kita inginkan kemudian disimulasikan prosesnya sesuai
dengan urutan kerja menggunakan software CAD/CAM tertentu.
Emco Draft merupakan salah satu perangkat lunak (software) CAD/CAM dibuat
oleh Emco Maier Ges.m.b.h, Austria. Emco Draft mampu menggambarkan gerak
pemotongan sesuai dengan bentuk benda kerja dan ditampilkan dalam bentuk yang
sederhana. Pada software Emco Draft programer dapat melakukan koreksi terhadap kode
pemrograman bila terjadi kesalahan hasil benda kerja, tanpa merusak material benda
kerja, karena koreksi dilakukan dalam simulasi.
Software Emco Draft selain digunakan dalam keperluan perencanaan produksi
pada mesin berbasis CNC juga dapat diterapkan dalam dunia pendidkan. Software Emco
Draft sangat membantu dalam pembelajaran CNC karena memiliki kelebihan (1) dapat
memberikan gambaran kepada siswa tentang proses pengerjaan benda kerja, (2)
mempermudah siswa dalam memahami pemrograman CNC terutama proses
pemrograman kode G, (3) dapat digunakan memeriksa kebenaran program yang akan
dijalankan dan memperkecil resiko kesalahan, (4) mengurangi waktu pemrograman
karena mengurangi trial and eror pada mesin CNC yang sebenarnya, (5) dapat
memberikan gambaran benda kerja hasil pemrograman, (6) simulasi proses pemesinan
dapat diaplikasikan pada personal computer (PC).
a. Sistem operasi dan instalasi
Software Emco Draft hanya dapat berjalan diatas sistem operasi DOS 16 bit.
Sistem operasi DOS 16 bit biasa digunakan untuk mendukung pengoperasian
Windows 98. Spesifikasi minimum perangkat keras (hardware) untuk menjalankan
software Emco Draft adalah:
1) Prosesor Pentium II 266 Mhz MMX.
2) Memori (RAM) 32 Mb.
3) Hardisk 1 Gb.
4) Kartu grafis 32 Mb 16 bit.
5) Layar monitor resolusi 800 X 600 Pixel.
6) Microsoft compatible keyboard.
Software Emco Draft tidak bisa digunakan pada sistem operasi Windows XP
atau sistem operasi yang dewasa ini telah berkembang karena sisitem operasi DOS
yang digunakan diatas 16 bit. Namun Emco Draft dapat berjalan pada Komputer
(PC) dan laptop tipe apapun tanpa sistem operasi dengan merubah sistem instalasi
pada perangkat penyimpanan atau hard drive.
Proses instalasi dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak dan
perangkat keras sebagai berikut (1) perangkat keras berupa flash disk minimal 512
Mb sebagai hard drive (2) Personal Computer (PC) standar dengan dengan sistem
operasi windos XP atau Windows 7, (3) Software file DOS 16 bit yang terdapat pada
pada Windows 98 yang hanya diambil file DOS saja.
b. Menu dan Kelangkapan software Emco Draft
Dewasa ini banyak software serupa dengan Emco Draft yang dapat berjalan
pada sisitem operasi komputer yang lebih tinggi. Namun software Emco Draft
memiliki kemudahan tersendiri untuk digunakan dalam proses pembelajaran CNC
terutama mesin CNC TU-2A. Dari buku petunjuk pemrograman CAD/CAM Emco
Draft, software Emco Draft sangat membantu dalam pembelajaran CNC terutama
pada mesin bubut CNC TU-2A karena memiliki menu dan kelengkapan sebagai
berikut:
1) Menu utama
Menu utama terdiri dari beberapa menu pilihan yang dapat dipilih,
diantaranya dapat diterangkan pada gambar 11 berikut:
Gambar 11. Tampilan Menu Utama
Keterangan:
a) EMCO DRAFT CAD/CAM, menu utama dalam Emco Draft digunakan
untuk menggambar benda kerja membuat program dan simulasi penyayatan
benda kerja hasil pemrograman.
b) Plot, digunakan untuk seting port atau sambungan layanan pencetakan
(printing).
c) Post-processor, digunakan untuk konversi hasil kode pemrograman ke
beberapa tipe mesin CNC seprti Emco Turn, Emco TU-2A, fanuc dan
sebagainya.
d) NC Editor, untuk mengedit kode program atau hasil pemrograman secara
manual.
e) DXF Conversion, utuk mengonversi gambar dengan tipe file DXF ke Emco
Draft atau sebaliknya.
f) Tool library, untuk mengedit alat-alat potong seperti menambah,
mengurangi dan mengatur posisi (tool post) berbagai alat potong.
g) Syimbol library, menyimpan berbagai simbol yang digunakan dalam
pemrograman,
h) Data transmission, digunakan untuk mengatur pelayanan konektivitas dari
komputer (pc) ke mesin CNC.
i) Arcive, digunakan untuk melihat file gambar atau hasil pemrograman yang
tersimpan.
j) Configuration, digunakan untuk mengatur seting software seperti tampilan
layar, antar muka dan sebagainya.
k) = select, untuk memilih menu menggunakan anak panah naik turun
pada keyboard .
l) = accept, enter pada keyboard untuk masuk pada menu terpilih
(tersorot)
m) ? = help, menu penjelasan
n) <Esc> = quit, tombol esc (escape) pada keyboard untuk keluar atau kembali
pada menu pilihan sebelumnya.
2) Menu Gambar
Gambar benda kerja harus dibuat terlebih dahulu sebelum dilakukan
pemrograman atau pembuatan program. Gambar benda kerja berfungsi sebagai
panduan menentukan titik-titik koordinat penyayatan atau pergerakan alat
potong. Sehingga alat potong dapat diprogram untuk bergerak pada koordinat-
koordinat garis seperti yang telah digambarkan dalam gambar kerja. Dengan
demikian pergerakan pahat dapat dibuat dan disusun menjadi sebuah program.
Pada Emco Draft pembuatan gambar kerja menggunakan menu-menu
yang tersedia yang dapat diilutrasikan pada gambar 12:
1
2
3
4
5
Gambar 12. Tampilan Menu Menggambar
Keterangan:
1. Halaman kerja (work area) yang terdapat kursor sebagai pemandu. Kursor
digerakan dengan anak panah pada keyboard, pergerakan juga sesuai arah
anak panah. Setiap pergerakan kursor memiliki harga X dan Y yang disebut
koordinat kursor.
2. Penunjukan angka koordinat kursor dalam mm
3. Ketelitian pergerakan kursor dari 0,75 mm hingga 2 mm. ketelitian
pergerakan dapat diseting menggunakan tombol page up dan page down pada
keyboard.
4. Menu utama (Main menu) menggambar, terdapat beberapa menu diantaranya:
1. Cursor , digunakan untuk mengatur atau menempatkan posisi kursor
meliputi cursor X,Y (posisi kursor pada koordinat X,Y), cursor ABS
(posisi kursor berdasarkan nilai absolute), cursor R, A (posisi kursor
berdasarkan nilai R = radius, A = arc), cursor X,A (posisi kursor
berdasarkan nilai X, A = arc), cursor Y, A (posisi kursor berdasarkan
nilai Y, A = arc) dan lainnya.
2. Point adalah menu dalam mengatur atau menempatkan titik diantaranya
start point, end point, center point, find point (mencari titik), new ref pt
(titik refrensi yang baru) dan lainya
3. Line digunakan untuk menggambar garis meliputi garis lurus, garis
putus-putus, garis dash dot , garis elastis (ruber bd), find (menemukan