PERKAKAS CNC LATHE (BUBUT)

TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari tentang perkakas CNC Lathe (bubut), peserta diharapkan mampu untuk:

Mengidentifikasi dan Menjelaskan Komponen Dasar CNC Lathe
Memahami Prinsip Kerja CNC Lathe
Mengenali Berbagai Jenis Alat Potong
Mengaplikasikan Pengetahuan Sistem Koordinat
Memahami Pentingnya Pemilihan Alat Potong

BAHAN AJAR

A. JENIS HOLDER DAN INSERT

Dalam dunia permesinan, terutama pada mesin bubut (lathe) atau pusat permesinan (machining center), insert adalah mata potong yang dapat diganti-ganti. Mereka terbuat dari material yang sangat keras seperti karbida, keramik, atau CBN (Cubic Boron Nitride), dan dirancang untuk menahan suhu tinggi serta gaya potong yang besar.

Sementara itu, holder (tool holder/tool shank) adalah dudukan atau tangkai yang memegang insert dengan aman dan memposisikannya dengan presisi relatif terhadap benda kerja. Desain holder sangat memengaruhi stabilitas, kekakuan, dan kemampuan pahat untuk mencapai geometri pemotongan yang diinginkan.

1. Turning (Pembubutan)

Turning adalah operasi permesinan untuk menghasilkan bentuk silindris, kerucut, atau profil kompleks pada benda kerja yang berputar.

a. Insert Turning

Insert turning datang dalam berbagai bentuk (misalnya, segitiga, persegi, rhomboid) dan sudut chip breaker yang bervariasi. Pemilihan bentuk insert bergantung pada jenis pemotongan (kasar, finishing), material benda kerja, dan profil yang diinginkan.

Bentuk Umum:

CNMG, DNMG, WNMG: Bentuk rhomboid (diamond) dengan sudut 80 atau 55 derajat, sangat serbaguna untuk berbagai aplikasi.
TNMG: Bentuk segitiga, sering digunakan untuk pemotongan yang lebih ringan.
SNMG: Bentuk persegi, kokoh untuk pemotongan berat.

Grade Material: Tersedia dalam berbagai grade karbida yang dilapisi (coated) atau tidak dilapisi (uncoated), keramik, atau CBN, disesuaikan dengan kekerasan dan sifat abrasif material benda kerja.

b. Holder Turning

Holder untuk turning dirancang untuk memegang insert pada sudut yang spesifik terhadap benda kerja, memungkinkan pemotongan eksternal maupun internal.

Kode Holder (ISO): Kode seperti PCLNR, MDJNR, SCLCR mengindikasikan jenis klem, bentuk insert yang didukung, sudut approach, dan arah pahat (kanan/kiri).

Huruf pertama biasanya menunjukkan metode klem (misalnya, P untuk clamp-on).
Huruf kedua menunjukkan bentuk insert (C untuk rhomboid 80 derajat).
Huruf ketiga menunjukkan sudut approach.
Huruf keempat menunjukkan arah pemotongan (R untuk tangan kanan, L untuk tangan kiri).

Sumber Gambar : https://www.cimco.com/

2. Facing (Pembubutan Permukaan Datar)

Facing adalah operasi untuk membuat permukaan datar dan tegak lurus terhadap sumbu putar benda kerja.

a. Insert Facing

Insert yang digunakan untuk facing seringkali memiliki desain yang memungkinkan pemotongan dari pusat benda kerja ke tepi atau sebaliknya.

Bentuk Umum: Mirip dengan insert turning (misalnya, CNMG, SNMG) tetapi dengan geometri chip breaker yang dioptimalkan untuk menghasilkan permukaan datar yang baik. Insert dengan radius ujung yang kecil (nose radius) sering digunakan untuk finishing permukaan.

b. Holder Facing

Holder untuk facing biasanya memposisikan insert sedemikian rira sehingga tepi potong utama menghadap radial terhadap benda kerja.

Desain Holder: Holder ini seringkali memiliki sudut approach yang besar (mendekati 90 derajat) untuk memungkinkan pemotongan yang efektif di seluruh permukaan.

3. Grooving (Pembuatan Alur)

Grooving adalah operasi untuk membuat alur (alur) atau profil sempit pada permukaan benda kerja, baik eksternal, internal, maupun pada muka.

a. Insert Grooving

Insert grooving memiliki geometri yang sangat spesifik untuk membentuk alur dengan lebar dan kedalaman yang presisi.

Bentuk Umum:

Sisir tunggal (Single-point): Untuk alur yang lebih sempit dan presisi.
Multi-tooth (sisir banyak): Untuk alur yang lebih lebar atau untuk pemotongan yang lebih cepat.

Geometri: Insert ini memiliki lebar potong yang telah ditentukan (misalnya, 2mm, 3mm, 4mm) dan seringkali dilengkapi dengan chip breaker yang dirancang untuk mengelola serpihan dalam ruang yang sempit.

b. Holder Grooving

Holder grooving dirancang untuk memegang insert dengan aman, seringkali dengan sistem penjepitan yang kuat untuk menahan gaya potong ke samping.

Desain Holder: Tersedia dalam desain internal (untuk alur di dalam lubang) dan eksternal (untuk alur di luar). Holder ini harus sangat kaku untuk mencegah defleksi selama pemotongan alur.

Sumber Gambar : https://www.cimco.com/

4. Threading (Pembuatan Ulir)

Threading adalah operasi untuk memotong ulir pada permukaan silindris atau kerucut.

a. Insert Threading

Insert threading memiliki profil yang sangat presisi yang sesuai dengan bentuk ulir yang diinginkan (misalnya, ulir metrik, ulir inci, ulir trapesium).

Bentuk Umum: Insert ini biasanya memiliki banyak gigi kecil (multiple teeth) atau sisir tunggal (single comb) yang sesuai dengan pitch ulir.
Profil Ulir: Tersedia untuk berbagai standar ulir (misalnya, M untuk metrik, UN untuk Unified National).
Grade Material: Seringkali dilapisi untuk ketahanan aus yang lebih baik karena gesekan yang tinggi selama pemotongan ulir.

b. Holder Threading

Holder threading dirancang untuk memposisikan insert dengan akurasi tinggi dan menjaga kekakuan selama proses pemotongan ulir yang berulang.

Desain Holder: Holder ini harus memastikan bahwa insert diposisikan tegak lurus terhadap sumbu benda kerja dan memungkinkan penyesuaian yang tepat untuk pitch ulir.

Sumber Gambar : https://www.cimco.com/

5. Drilling (Pengeboran)

Drilling adalah operasi untuk membuat lubang pada benda kerja. Meskipun bor padat (solid drill) banyak digunakan, insert drill juga populer untuk diameter yang lebih besar atau untuk efisiensi yang lebih tinggi.

a. Insert Drilling

Insert untuk drilling memiliki dua atau empat tepi potong dan dirancang untuk dapat diganti ketika tumpul. Penggunaan insert drill mengurangi waktu tool change dan biaya dibandingkan dengan bor padat yang perlu diasah ulang.

Bentuk Umum: Biasanya berbentuk segitiga atau persegi dengan dua sisi potong, dirancang untuk memotong di pusat dan di tepi lubang.
Geometri Chip: Dirancang untuk menghasilkan serpihan pendek dan mudah diangkut keluar dari lubang.
Tipe: Ada insert untuk pusat (center insert) dan insert untuk tepi (peripheral insert) yang bekerja bersama-sama.

b. Holder Drilling

Holder untuk drilling (sering disebut indexable drill atau U-drill) dirancang untuk menahan insert dengan kaku dan menyediakan saluran untuk pendingin internal untuk membantu pengeluaran chip dan pendinginan pahat.

Desain Holder: Terdiri dari bodi bor utama dengan slot untuk menempatkan insert. Ukuran holder bervariasi tergantung diameter lubang yang akan dibuat.

B. MATERIAL PERKAKAS

1. HSS (High Speed Steel) - Baja Kecepatan Tinggi

HSS adalah paduan baja yang dirancang khusus untuk mempertahankan kekerasan dan ketajaman pada suhu tinggi yang dihasilkan selama proses pemotongan. Ini adalah evolusi dari baja karbon biasa, dengan penambahan elemen paduan yang signifikan.

a. Komposisi Utama

Wolfram (Tungsten - W): Meningkatkan kekerasan panas (red hardness), ketahanan aus, dan kekuatan pada suhu tinggi.
Molibdenum (Molybdenum - Mo): Mirip dengan tungsten, meningkatkan kekerasan panas dan ketangguhan.
Krom (Chromium - Cr): Meningkatkan ketahanan aus, kekerasan, dan ketahanan korosi.
Vanadium (Vanadium - V): Meningkatkan kekerasan, ketahanan aus, dan mempertahankan butir halus.
Kobalt (Cobalt - Co): Meningkatkan kekerasan panas dan kemampuan potong pada suhu tinggi (pada HSS kobalt).

b. Karakteristik

Kekerasan Panas (Red Hardness): Mampu mempertahankan kekerasan pada suhu operasional hingga sekitar 600°C.
Ketangguhan (Toughness): Relatif sangat tangguh dibandingkan karbida dan keramik, membuatnya lebih tahan terhadap benturan dan getaran. Ini mengurangi risiko retak atau pecah.
Kemampuan Diasah Ulang: Mudah diasah ulang dan diperbaiki, yang memperpanjang umur pakainya.
Biaya: Relatif lebih murah dibandingkan karbida dan keramik.
Kecepatan Potong: Terbatas. Kecepatan potongnya jauh lebih rendah dibandingkan karbida dan keramik.

c. Aplikasi Umum

Bor (drill bits)
Reamer
Tap dan Die
End mill
Mata gergaji
Pahat bubut untuk aplikasi umum, terutama pada mesin konvensional atau untuk material yang sulit dikerjakan dengan kecepatan tinggi (misalnya, beberapa jenis baja tahan karat atau paduan super).
Operasi di mana getaran tinggi mungkin terjadi atau di mana ketangguhan sangat penting.

d. Kelemahan

Tidak efisien untuk pemotongan kecepatan tinggi atau pengerjaan material yang sangat keras.
Umur pahat relatif lebih pendek pada kecepatan tinggi.

2. Carbide (Karbida) - Semen Kabrdida

Karbida adalah material perkakas yang paling banyak digunakan saat ini, terutama dalam bentuk insert yang dapat diindeks (indexable inserts). Karbida bukanlah logam murni, melainkan material komposit yang terbuat dari partikel karbida logam (paling sering Tungsten Carbide/WC) yang disemen atau diikat bersama oleh pengikat logam (biasanya Kobalt/Co) melalui proses metalurgi serbuk.

a. Kompoisisi Utama

Tungsten Carbide (WC): Memberikan kekerasan dan ketahanan aus yang luar biasa.
Kobalt (Co): Berfungsi sebagai pengikat (binder) yang memberikan ketangguhan dan kekuatan pada material. Persentase kobalt memengaruhi keseimbangan antara kekerasan (lebih sedikit Co) dan ketangguhan (lebih banyak Co).
Titanium Carbide (TiC), Tantalum Carbide (TaC), Niobium Carbide (NbC): Ditambahkan untuk meningkatkan ketahanan aus pada suhu tinggi dan mencegah pembentukan kawah (cratering) saat memotong baja.

b. Jenis Karbida

Uncoated Carbide (Karbida Tanpa Lapisan):

Karbida dasar tanpa pelapis tambahan.
Lebih cocok untuk material non-ferro (aluminium, tembaga, paduan nikel) atau untuk finishing yang sangat halus.
Grade P (untuk baja), M (untuk stainless steel), K (untuk besi cor dan material non-ferro) adalah pengelompokan ISO untuk grade karbida.

Coated Carbide (Karbida Berlapis):

Karbida yang dilapisi dengan lapisan tipis (beberapa mikron) dari material yang sangat keras dan tahan aus seperti TiN (Titanium Nitride), TiCN (Titanium Carbonitride), Al₂O₃ (Aluminium Oxide), atau TiAlN (Titanium Aluminum Nitride).
Lapisan ini secara drastis meningkatkan ketahanan aus, kekerasan permukaan, dan kemampuan beroperasi pada suhu tinggi.

Keunggulan Lapisan:

TiN: Ketahanan aus abrasif, mengurangi gesekan. Warna emas.
TiCN: Lebih keras dari TiN, ketahanan aus yang sangat baik.
Al₂O₃: Ketahanan aus pada suhu tinggi (hot hardness) dan stabilitas kimia, cocok untuk pemotongan kecepatan tinggi.
TiAlN: Ketahanan oksidasi yang sangat baik pada suhu tinggi, sering digunakan untuk aplikasi kering atau kecepatan tinggi.

c. Karakteristik

Kekerasan: Sangat keras, jauh lebih keras dari HSS, mampu mempertahankan ketajaman pada suhu hingga 800-1000°C.
Ketahanan Aus: Luar biasa, terutama yang dilapisi.
Kecepatan Potong: Mampu beroperasi pada kecepatan potong yang jauh lebih tinggi (3-5 kali atau lebih) dibandingkan HSS.
Biaya: Lebih mahal per unit daripada HSS, tetapi seringkali lebih ekonomis dalam jangka panjang karena produktivitas yang lebih tinggi.
Ketangguhan: Lebih rapuh daripada HSS, lebih rentan terhadap benturan dan getaran.

d. Aplikasi Umum

Sebagian besar operasi turning, milling, drilling, grooving, dan threading pada mesin CNC.
Memotong berbagai jenis material, mulai dari baja, besi cor, paduan tahan karat, hingga superalloy dan material komposit.
Ideal untuk produksi massal dan aplikasi di mana produktivitas tinggi adalah prioritas.

3. Keramik (Ceramic)

Material keramik untuk alat potong terbuat dari senyawa non-logam yang diproses pada suhu sangat tinggi. Mereka sangat keras dan tahan panas, dirancang untuk kecepatan potong yang ekstrem pada material tertentu.

a. Jenis Keramik

Aluminum Oxide (Al₂O₃) Based Ceramics:

Putih (Pure Oxide): Terutama Al₂O₃ murni. Sangat keras dan stabil secara kimia, tetapi agak rapuh. Cocok untuk finishing besi cor.
Hitam (Mixed/Reinforced Ceramics): Al₂O₃ yang diperkuat dengan karbida logam seperti TiC. Meningkatkan kekuatan dan ketahanan aus, cocok untuk finishing baja dan roughing besi cor.

Silicon Nitride (Si₃N₄) Based Ceramics:

Dikenal sebagai Sialon. Memiliki ketangguhan yang jauh lebih baik daripada keramik berbasis Al₂O₃.
Sangat baik untuk pemotongan kecepatan tinggi interupted (terputus-putus) pada besi cor dan superalloy (misalnya, Inconel).

Whisker Reinforced Ceramics:

Keramik Al₂O₃ yang diperkuat dengan whiskers (serat kristal mikro) dari silikon karbida (SiC).
Meningkatkan ketangguhan retak dan ketahanan terhadap kejut termal. Sangat baik untuk pemotongan superalloys pada kecepatan tinggi.

b. Karakteristik

Kekerasan: Sangat tinggi, bahkan lebih keras dari karbida pada suhu tinggi.
Kekerasan Panas: Luar biasa, mampu beroperasi pada suhu yang jauh lebih tinggi (di atas 1000°C) tanpa kehilangan kekerasan.
Stabilitas Kimia: Sangat stabil, tidak bereaksi dengan banyak material benda kerja pada suhu tinggi.
Ketahanan Aus: Sangat tinggi.
Kecepatan Potong: Mampu beroperasi pada kecepatan potong yang sangat ekstrem (seringkali 5-10 kali atau lebih dari karbida), menghasilkan laju pembuangan material yang sangat tinggi.
Ketangguhan: Relatif rapuh dibandingkan karbida dan HSS. Sangat rentan terhadap kejut mekanis dan termal. Membutuhkan setup mesin yang sangat kaku dan stabil.
Biaya: Sangat mahal per unit.

c. Aplikasi Umum

Pemotongan kecepatan sangat tinggi pada besi cor (grey cast iron, ductile iron).
Pemotongan superalloys (misalnya, nikel-based alloys, cobalt-based alloys) yang sulit dikerjakan oleh material lain.
Aplikasi finishing kecepatan tinggi pada baja atau besi cor di mana toleransi ketat dan kualitas permukaan sangat penting.
Sering digunakan dalam operasi kontinu (tanpa interupsi) karena kerapuhannya.

d. Kelemahan

Kerapuhan yang tinggi membatasi aplikasinya pada pemotongan yang stabil dan tanpa interupsi.
Membutuhkan mesin yang sangat kaku dan kuat, serta setup yang presisi.
Tidak cocok untuk pemotongan yang memiliki getaran tinggi atau kondisi yang tidak stabil.

C. SISTEM PENOMORAN PERKAKAS (TOOL NUMBERING)

Pada bubut CNC, perkakas (pahat) dipasang pada sebuah turret atau tool changer yang dapat berputar atau bergerak untuk membawa pahat yang diperlukan ke posisi pemotongan. Setiap posisi pada turret ini memiliki nomor unik.

1. Konsep Dasar Penomoran Perkakas pada CNC Lathe

Dalam pemrograman G-code untuk bubut CNC, fungsi pemilihan pahat diwakili oleh kode T (Tool function). Format umum untuk kode T pada sebagian besar kontroler CNC (misalnya Fanuc, Siemens, Mitsubishi) adalah Txxzz, di mana:

xx (Nomor Pahat/Tool Number): Ini mengacu pada nomor posisi fisik pahat di dalam turret atau majalah pahat. Misalnya, T01 berarti pahat yang berada di posisi 1 pada turret. Mesin akan secara otomatis memutar turret untuk membawa pahat ini ke posisi kerja.
zz (Nomor Kompensasi Pahat/Tool Offset Number): Ini adalah nomor memori di dalam kontroler CNC yang menyimpan nilai kompensasi geometri pahat (panjang dan/atau radius ujung pahat).

Kompensasi Panjang (Length Offset): Digunakan untuk mengompensasi perbedaan panjang antara pahat yang berbeda. Ini memastikan bahwa titik referensi pahat selalu berada pada posisi yang benar relatif terhadap benda kerja, terlepas dari panjang fisik pahat.
Kompensasi Radius Ujung Pahat (Tool Nose Radius Compensation - TNRC): Digunakan untuk mengompensasi radius ujung pahat. Karena ujung pahat tidak tajam sempurna (memiliki radius tertentu), TNRC memastikan bahwa jalur pahat yang diprogram menghasilkan dimensi benda kerja yang akurat. Kode G41 (kompensasi kiri) atau G42 (kompensasi kanan) sering digunakan bersamaan dengan kompensasi radius.

2. Contoh Penggunaan dalam G-Code

Misalkan Anda memiliki program CNC seperti ini:

N10 G50 S2000 (Set batas kecepatan spindel)
N20 G96 S150 M03 (Aktifkan CSS 150 m/min, spindel CW)
N30 T0101 (Pilih pahat di posisi 1, gunakan kompensasi 1)
N40 G00 X50.0 Z2.0 (Gerak cepat ke posisi awal)
N50 G01 Z-10.0 F0.1 (Potong lurus ke Z-10.0)
N60 T0202 (Pilih pahat di posisi 2, gunakan kompensasi 2)
N70 G00 X48.0 Z1.0 (Gerak cepat ke posisi awal untuk pahat baru)
N80 G01 X40.0 Z-5.0 F0.08 (Potong dengan pahat baru)
...

Dalam contoh di atas:

T0101 berarti mesin akan memanggil pahat yang disimpan di posisi turret nomor 1, dan akan menggunakan data kompensasi yang tersimpan di memori kompensasi nomor 1.
T0202 berarti mesin akan memanggil pahat yang disimpan di posisi turret nomor 2, dan akan menggunakan data kompensasi yang tersimpan di memori kompensasi nomor 2.

3. Konsistensi Penomoran

Sesuai dengan Turret Fisik: Pastikan nomor pahat (xx) dalam program CNC sesuai dengan posisi fisik pahat di turret mesin. Jika program memanggil T03 tetapi pahat yang dibutuhkan sebenarnya ada di posisi T05, maka akan terjadi kesalahan atau bahkan tabrakan.
Manajemen Offset yang Tepat: Nomor kompensasi pahat (zz) harus selalu dikaitkan dengan pahat yang benar. Jika Anda menggunakan T0101, maka nilai kompensasi di memori 01 haruslah nilai yang benar untuk pahat di posisi turret 1. Kesalahan di sini akan menyebabkan dimensi benda kerja meleset dari toleransi.
Dokumentasi: Sangat penting untuk memiliki dokumentasi yang jelas mengenai:

Pahat apa yang ada di setiap posisi turret.
Nomor kompensasi apa yang digunakan untuk setiap pahat.
Nilai kompensasi (panjang, radius) yang diukur dan disimpan untuk setiap pahat.
Parameter pemotongan yang direkomendasikan untuk setiap kombinasi pahat dan material.

4. Strategi Penomoran Kompensasi Pahat

Ada beberapa strategi umum untuk mengaitkan nomor pahat (xx) dengan nomor kompensasi (zz):

Sama dengan Nomor Pahat: Ini adalah praktik yang paling umum dan direkomendasikan. Jika pahat ada di posisi T01, maka gunakan kompensasi D01 atau H01 (untuk diameter/radius) dan L01 (untuk panjang). Ini menyederhanakan manajemen dan mengurangi kebingungan. Contoh: T0101, T0202, T0303.
Terpisah: Beberapa sistem mungkin memungkinkan nomor kompensasi yang terpisah sepenuhnya dari nomor pahat fisik, misalnya T0105 (pahat di posisi 1, kompensasi 5). Ini lebih fleksibel tetapi juga lebih rentan terhadap kesalahan jika tidak dikelola dengan sangat hati-hati. Umumnya dihindari untuk kesederhanaan.

5. Manfaat Sistem Penomoran yang Baik

Pengurangan Waktu Setup: Operator dapat dengan cepat memuat pahat ke posisi yang benar di turret dan memverifikasi offset.
Peningkatan Keandalan Program: Program CNC menjadi lebih mudah dibaca dan diverifikasi, mengurangi peluang kesalahan pemrograman.
Optimalisasi Umur Pahat: Dengan pelacakan yang akurat melalui sistem penomoran, Anda dapat memantau kinerja setiap pahat dan menggantinya tepat waktu, memaksimalkan umur pahat dan menghindari kerusakan.
Manajemen Perkakas yang Efisien: Memudahkan pencatatan, inventarisasi, dan pemeliharaan perkakas.

D. OFFSET PERKAKAS (TOOL OFFSET)

Offset perkakas adalah nilai koreksi yang disimpan dalam memori kontroler CNC yang digunakan untuk mengompensasi perbedaan dimensi antar pahat atau perubahan ukuran pahat akibat keausan. Tanpa offset, setiap kali Anda mengganti pahat, Anda harus mengubah program G-code, yang tentu saja tidak praktis dan rawan kesalahan. Dengan offset, program G-code bisa tetap sama, dan mesin akan menyesuaikan jalur gerak pahat berdasarkan nilai offset yang tersimpan.

Pada bubut CNC, offset pahat terutama mengacu pada posisi Tool Nose Point (TNP) atau titik ujung pahat relatif terhadap titik referensi. Ini termasuk kompensasi dalam sumbu X (diameter) dan Z (panjang), serta informasi tentang radius ujung pahat (Tool Nose Radius - TNR) dan arah ujung pahat (Tool Nose Orientation).

1. Geometry Offset (Offset Geometri)

Geometry Offset adalah nilai offset utama yang mengompensasi perbedaan dimensi fisik antara pahat yang berbeda atau perbedaan antara pahat aktual dan pahat referensi (biasanya pahat standar atau pahat "nol"). Ini diukur dan diatur pertama kali saat pahat baru dipasang atau setelah pahat diasah ulang secara signifikan.

Bayangkan Anda memiliki beberapa pahat dengan panjang dan radius ujung yang berbeda-beda. Saat Anda memprogram mesin CNC, Anda menulis G-code seolah-olah semua pahat memiliki ukuran dan posisi yang sama (misalnya, ujung pahat berada tepat pada titik referensi atau titik nol). Namun, di dunia nyata, ini tidak mungkin.

Geometry Offset menyimpan informasi tentang seberapa jauh setiap pahat "menyimpang" dari titik referensi ini dalam sumbu X dan Z.

X Geometry Offset: Mengompensasi posisi radius ujung pahat dalam arah radial (diameter).
Z Geometry Offset: Mengompensasi posisi radius ujung pahat dalam arah aksial (panjang).
Radius (R) Offset: Menyimpan nilai radius fisik ujung pahat (TNR). Ini sangat penting untuk fungsi Tool Nose Radius Compensation (TNRC), yang menggunakan radius ini untuk menghitung jalur pahat yang benar agar menghasilkan sudut dan kurva yang akurat.
Tool Nose Orientation (T): Juga dikenal sebagai "Tool Type" atau "Quadrant Number". Ini adalah kode numerik (biasanya 1 hingga 9) yang menunjukkan arah orientasi radius ujung pahat relatif terhadap sumbu X dan Z. Ini krusial agar kontroler CNC dapat melakukan TNRC dengan benar.

2. Proses Pengaturan Geometry Offset

Sentuh Pahat (Tool Touch-off): Operator atau probe otomatis menyentuh ujung setiap pahat pada titik referensi yang diketahui (misalnya, muka benda kerja, ujung benda kerja, atau referensi pahat lainnya).
Pengukuran: Sistem mengukur posisi pahat saat ini dan membandingkannya dengan posisi titik referensi.
Penyimpanan Nilai: Perbedaan ini dihitung dan disimpan sebagai nilai Geometry Offset dalam memori kontroler CNC (misalnya, di kolom "Geometry" pada layar offset).

Kapan Mengatur Geometry Offset?

Saat pertama kali memasang pahat baru.
Setelah pahat diasah ulang atau diganti insertnya secara signifikan.
Ketika terjadi tabrakan pahat yang berpotensi mengubah posisi pahat.

3. Wear Offset (Offset Keausan)

Wear Offset adalah nilai koreksi tambahan yang diterapkan pada Geometry Offset untuk mengompensasi perubahan dimensi pahat yang disebabkan oleh keausan (wear) selama proses pemotongan. Seiring pahat digunakan, tepi potongnya akan aus, menyebabkan dimensinya sedikit berubah. Perubahan ini, meskipun kecil, dapat memengaruhi presisi benda kerja.

a. Fungsi Wear Offset

Wear Offset berfungsi sebagai "penyesuaian halus" pada Geometry Offset. Daripada harus mengukur ulang Geometry Offset setiap kali pahat sedikit aus (yang akan sangat memakan waktu), Anda cukup menambahkan atau mengurangi nilai kecil pada Wear Offset.

X Wear Offset: Mengoreksi perubahan diameter akibat keausan. Jika pahat aus dan memotong diameter benda kerja terlalu besar, Anda akan memasukkan nilai negatif di X Wear Offset untuk "menggeser" pahat lebih dekat ke sumbu.
Z Wear Offset: Mengoreksi perubahan panjang akibat keausan. Jika pahat aus dan memotong benda kerja menjadi lebih panjang dari yang seharusnya, Anda akan memasukkan nilai negatif di Z Wear Offset.

b. Proses Pengaturan Wear Offset

Pengukuran Benda Kerja: Setelah beberapa benda kerja dipotong, operator mengukur dimensi kritis pada benda kerja (diameter dan panjang) menggunakan alat ukur presisi.
Perbandingan dengan Spesifikasi: Hasil pengukuran dibandingkan dengan dimensi yang diinginkan (spesifikasi gambar teknik).
Penyesuaian Nilai: Jika ada penyimpangan kecil (misalnya, diameter sedikit terlalu besar atau panjang sedikit terlalu pendek), operator akan memasukkan nilai koreksi yang sesuai ke dalam Wear Offset yang relevan.

Misalnya, jika diameter yang terukur adalah 25.1 mm sedangkan yang diinginkan 25.0 mm, berarti pahat memotong 0.1 mm terlalu besar. Untuk mengoreksi ini, Anda akan memasukkan -0.05 mm ke X Wear Offset (karena perubahan radius 0.05mm akan menghasilkan perubahan diameter 0.1mm).
Jika panjang yang terukur adalah 30.2 mm sedangkan yang diinginkan 30.0 mm, Anda akan memasukkan -0.2 mm ke Z Wear Offset.

c. Pengaturan Wear Offset

Selama produksi untuk mengkompensasi keausan normal pahat.
Setelah memeriksa dimensi benda kerja pertama kali (first article inspection) dan menemukan penyimpangan kecil.
Secara berkala selama produksi untuk mempertahankan toleransi.

4. Hubungan antara Geometry Offset dan Wear Offset

Saat kontroler CNC menjalankan program, nilai offset yang sebenarnya digunakan adalah jumlah dari Geometry Offset dan Wear Offset.

Total Offset = Geometry Offset + Wear Offset

Ini adalah sistem yang sangat efisien karena:

Geometry Offset memberikan posisi dasar pahat yang akurat.
Wear Offset memungkinkan penyesuaian yang cepat dan mudah tanpa perlu mengukur ulang pahat secara keseluruhan.

Contoh Skenario:

Anda memasang pahat baru di posisi T01.

Anda melakukan tool touch-off dan mengukur Geometry Offset untuk T01 adalah: X = -100.000 mm, Z = -150.000 mm. Radius = 0.8 mm.
Anda mulai memotong benda kerja. Setelah memotong 5 benda kerja, Anda mengukur bahwa diameter benda kerja sedikit terlalu besar (misalnya, 0.04 mm).
Anda masuk ke tabel offset dan pada baris T01, di kolom Wear Offset, Anda memasukkan nilai X = -0.02 mm (setengah dari 0.04 mm, karena ini diameter).
Pada siklus berikutnya, kontroler akan menggunakan total offset untuk T01: