CNC Path Analyzer

Mengapa X pada bubut merupakan diameter: pemrograman diameter, gerakan inkremental U/W, dan bidang G18

Menjelaskan mengapa nilai X dalam program bubut CNC berarti diameter, bukan radius, mengapa pada gambar layar nilai itu tampak sebagai radius, serta perintah inkremental U/W dan bidang ZX G18, dengan menggunakan contoh pembuatan chamfer.

Gambar kerja dan pengukuran menggunakan diameter

Sebagian besar komponen yang dibuat dengan bubut berbentuk putar. Gambar mencantumkan diameter seperti Ø30 atau Ø24, dan operator mengukur diameter dengan mikrometer atau jangka sorong. Karena itu, secara default sebagian besar kontrol bubut menggunakan pemrograman diameter, yaitu nilai X dibaca sebagai diameter. Menulis X30. berarti ujung pahat menuju titik 15 mm dari pusat spindle.

Hal ini memungkinkan ukuran gambar disalin langsung, tetapi harus selalu diingat bahwa mesin sebenarnya bergerak setengah dari jarak tersebut. Mengubah X sebesar 1 mm hanya menggerakkan pahat 0.5 mm dan mengubah diameter sebesar 1 mm.

Mengapa gambar layar menunjukkan radius

Ketika jalur digambar sebagai penampang, sumbu vertikal menunjukkan jarak dari pusat spindle, yaitu radius. CNC Path Analyzer juga membagi dua nilai perintah X dalam mode bubut. Pada contoh, X30. tampak pada ketinggian 15 dalam gambar dan X60. pada ketinggian 30. Perbedaan tampilan antara nilai program dan skala gambar adalah hal yang normal.

G18: bidang default bubut

Pahat bubut bergerak sepanjang dua sumbu, Z (arah spindle) dan X (arah diameter), sehingga busur dan kompensasi dihitung pada bidang ZX. Kode untuk memilihnya adalah G18. Kontrol bubut biasanya berada dalam G18 saat dinyalakan, tetapi pada mesin multitugas dengan fungsi frais, program dapat berakhir dengan G17 atau G19 masih aktif; karena itu, menyatakannya pada awal program merupakan kebiasaan yang baik.

Contoh dan jalur

Program pembubutan singkat yang memotong chamfer C2 pada diameter luar Ø30 dan membuat bahu dengan gerakan inkremental U/W

O2003
T0101
G21 G90 G18 G40 G99
G97 S1500 M03
G00 X32. Z2.
G01 X26. F0.15
Z0.
X30. Z-2.
Z-25.
U4.
W-10.
G00 X60. Z50.
M30
Program pembubutan singkat yang memotong chamfer C2 pada diameter luar Ø30 dan membuat bahu dengan gerakan inkremental U/W — ZX (radius) jalurZX (radius)
Garis putus-putus biru muda adalah gerak cepat G00; garis jingga penuh adalah gerak potong. Busur ditampilkan sebagai kurva statis hasil perhitungan.

Gambar di atas adalah hasil CNC Path Analyzer untuk program ini (pemotongan linear 6 segmen, cepat 1 segmen).

Membaca contoh

BlokArti dalam ukuran diameterPosisi radius (gambar)
G00 X32. Z2.Pendekatan cepat ke Ø32, 2 mm di depan permukaanKetinggian 16, Z2
G01 X26. F0.15Pemakanan masuk ke diameter awal chamfer Ø26Ketinggian 13
Z0.Pemakanan menuju permukaan benda kerjaZ0
X30. Z-2.Diameter +4 mm sepanjang 2 mm → chamfer C2Ketinggian 15, Z-2
Z-25.Membubut diameter luar Ø30 sepanjang 25 mmZ-25
U4.Menambah diameter saat ini sebesar 4 mm → bahu Ø34Ketinggian 17
W-10.Bergerak 10 mm lebih jauh dari Z saat ini → Z-35Z-35

U dan W: perintah inkremental pada bubut

Pusat pemesinan mengaktifkan mode inkremental dengan G91, tetapi sistem G-code standar bubut FANUC (sistem A) justru membedakan absolut dan inkremental melalui huruf alamat. X/Z adalah koordinat absolut, sedangkan U/W masing-masing merupakan inkremen dalam X dan Z. Keduanya bahkan dapat dicampur dalam satu blok, seperti X30. W-5..

U juga merupakan nilai diameter. U4. menggerakkan pahat 2 mm ke luar dalam arah radius, sehingga diameter membesar 4 mm. Jika hal ini terlupa dan U ditulis dengan pemikiran radius, tinggi bahu akan menjadi setengah atau dua kali nilai yang dimaksud.

Mengapa putaran spindle harus berubah ketika diameter berubah

Hubungan antara kecepatan potong V (m/min) dan putaran spindle N (rpm) adalah N = 1000 × V ÷ (π × D). Pada 1,500 rpm yang sama, kecepatan potong sekitar 141 m/min pada Ø30, tetapi turun menjadi 47 m/min pada Ø10. Jika putaran spindle tetap selama pekerjaan yang diameternya terus mengecil, seperti pembubutan muka, permukaan akan semakin kasar ke arah pusat.

Karena itu, ketika V ditentukan dengan G96 (kontrol kecepatan potong konstan), bubut secara otomatis mengubah putaran spindle agar sesuai dengan diameter X saat ini. Fakta bahwa X adalah diameter digunakan langsung dalam perhitungan ini. Memotong Ø30 pada V160 menghasilkan sekitar 1,698 rpm, dan pada Ø10 akan naik menjadi sekitar 5,093 rpm, sehingga batas maksimum putaran spindle dibatasi dengan perintah seperti G50 S2000 untuk melindungi cekam dan benda kerja.

DiameterPutaran spindle pada V=160Dengan G50 S2000
Ø60Sekitar 849 rpm849 rpm
Ø30Sekitar 1,698 rpm1,698 rpm
Ø20Sekitar 2,546 rpmDibatasi menjadi 2,000 rpm
Ø10Sekitar 5,093 rpmDibatasi menjadi 2,000 rpm

Kesalahan umum dalam pemrograman diameter

  • Perhitungan chamfer: chamfer C2 memiliki panjang 2 mm dan ukuran radius 2 mm, sehingga selisih diameternya 4 mm. Pada contoh, X26 → X30 dan Z0 → Z-2 menunjukkan hubungan ini dengan tepat.
  • Offset keausan: jika diameter luar berukuran lebih besar 0.02 mm, masukkan -0.02 (nilai diameter) sebagai offset keausan X. Memasukkan -0.01 karena keliru berpikir dalam ukuran radius hanya mengoreksi separuhnya.
  • U dalam siklus: U pada blok pertama G71 merupakan kedalaman potong dalam radius, sehingga harus dibaca berbeda dari kebiasaan diameter.
  • Diameter minor ulir: dalam G76, X adalah diameter minor (diameter), sedangkan P adalah kedalaman ulir (radius), sehingga acuannya bercampur.

Pertanyaan umum

Apakah U dan W juga bersifat inkremental pada mesin yang menggunakan sistem G-code B atau C?
Tidak. Dalam sistem B dan C, absolut dan inkremental dialihkan dengan G90/G91 seperti pada pusat pemesinan, dan U serta W dapat memiliki arti lain. Periksa terlebih dahulu pengaturan sistem G-code mesin.
Apakah nilai X negatif dapat digunakan?
Itu berarti bergerak melewati pusat spindle, sehingga jarang digunakan dalam pembubutan biasa. Dalam pembubutan muka, X-0.5 atau sekitarnya kadang digunakan untuk sedikit melewati pusat dan membuang tonjolan yang tersisa, tetapi periksa geometri pahat dan rentang yang diizinkan mesin.

Langkah berikutnya

Periksa jalur di CNC Path Analyzer