A. SOAL CERITA (20 SOAL)
Bagian 1 — Pengenalan mesin CNC dan keselamatan
kerja
Soal 1.
Pesanan Poros Presisi
Sebuah
bengkel menerima pesanan 100 buah poros kecil untuk komponen otomotif. Setiap
poros harus memiliki diameter dan panjang yang seragam. Pak Arif meminta Riko
membandingkan mesin bubut konvensional dengan mesin bubut CNC sebelum
menentukan proses produksi.
Pertanyaan:
a.
Jelaskan pengertian mesin CNC dan prinsip dasar cara kerjanya.
b.
Mengapa mesin bubut CNC dapat menguntungkan untuk memproduksi 100 poros yang
memiliki bentuk sama?
c.
Sebutkan tiga kelebihan dan dua keterbatasan mesin CNC dibandingkan mesin bubut
konvensional.
Soal 2. Mengenal
Komponen Mesin CNC
Saat
praktik, kelompok Siska mengamati mesin bubut CNC. Mereka melihat panel
kontrol, spindle, turret, chuck, sistem pelumasan, dan pintu pelindung mesin.
Salah seorang siswa menganggap panel kontrol hanya berfungsi untuk menyalakan
dan mematikan mesin.
Pertanyaan:
a.
Jelaskan fungsi masing-masing dari enam komponen tersebut.
b. Apa
hubungan panel kontrol dengan program CNC?
c.
Mengapa operator harus memahami komponen mesin sebelum menjalankan program?
Soal 3.
Kesalahan Saat Menjalankan Mesin
Doni
memasukkan program CNC ke mesin. Tanpa memeriksa program dan posisi pahat, ia
langsung menekan tombol siklus otomatis (cycle start). Mesin bergerak mendekati
cekam dan hampir menyebabkan tabrakan antara pahat dan benda kerja.
Pertanyaan:
a.
Identifikasi kesalahan yang dilakukan Doni.
b. Susun
langkah pemeriksaan sebelum program CNC dijalankan secara otomatis.
c.
Jelaskan fungsi dry run, single block, dan feed override dalam membantu
pemeriksaan program, sesuai fasilitas mesin yang tersedia.
Soal 4.
Serpihan dan Pintu Pelindung
Ketika
mesin frais CNC memotong baja, serpihan logam berhamburan di dalam ruang kerja.
Fajar ingin membuka pintu mesin untuk melihat hasil pemotongan lebih dekat,
padahal spindle masih berputar.
Pertanyaan:
a. Apa bahaya
yang dapat terjadi jika Fajar membuka pintu ketika mesin masih beroperasi?
b.
Bagaimana prosedur yang benar untuk memeriksa hasil pemotongan?
c.
Sebutkan lima aturan K3 yang harus diterapkan saat bekerja dengan mesin CNC.
Soal 5.
Memilih Mesin untuk Komponen Kompleks
Sebuah
industri mendapat pesanan komponen berbentuk pelat dengan beberapa lubang,
kantong (pocket), dan permukaan bertingkat. Kelompok siswa diminta menentukan
apakah komponen lebih tepat dikerjakan menggunakan mesin frais konvensional atau
mesin frais CNC.
Pertanyaan:
a. Mesin
apa yang lebih sesuai jika komponen harus diproduksi berulang dengan bentuk dan
posisi fitur yang presisi? Jelaskan alasannya.
b.
Sebutkan tiga jenis pekerjaan yang dapat dilakukan mesin frais CNC.
c.
Mengapa pemilihan mesin harus mempertimbangkan bentuk komponen, jumlah
produksi, toleransi, biaya, dan kemampuan operator?
Bagian 2 — Koordinat dan dasar pemrograman CNC
Soal 6.
Menentukan Titik Nol Benda Kerja
Nadia
akan membuat sebuah pelat persegi panjang berukuran 100 mm × 60 mm pada mesin
frais CNC. Guru menetapkan titik nol benda kerja di sudut kiri depan permukaan
atas pelat. Nadia justru menetapkan titik nol di tengah pelat tanpa mengubah
program yang diberikan.
Pertanyaan:
a. Apa
yang dimaksud dengan titik nol benda kerja (workpiece zero)?
b.
Mengapa titik nol yang digunakan harus sesuai dengan program CNC?
c. Apa
kemungkinan akibatnya jika titik nol pada mesin berbeda dari titik nol yang
diasumsikan dalam program?
Soal 7.
Koordinat Absolut dan Incremental
Dalam
praktik pemrograman, Bayu diminta menggerakkan pahat dari titik A ke titik B,
kemudian ke titik C. Guru menjelaskan dua metode pemrograman, yaitu absolut dan
incremental. Bayu menggunakan koordinat incremental, tetapi mengira setiap
koordinat selalu dihitung dari titik nol benda kerja.
Pertanyaan:
a.
Jelaskan perbedaan pemrograman absolut dan incremental.
b. Jika
titik awal berada di X = 10 mm dan pahat bergerak sejauh 20 mm ke arah positif
sumbu X, berapa posisi akhir pada metode incremental?
c.
Mengapa kesalahan memahami kedua metode tersebut dapat menyebabkan ukuran benda
kerja tidak sesuai?
Soal 8.
Memahami Sumbu pada Mesin CNC
Lina
menjalankan mesin frais CNC tiga sumbu untuk membuat alur lurus. Ia mengetahui
sumbu X dan Y, tetapi belum memahami arah sumbu Z. Ketika program dijalankan,
pahat bergerak menjauhi permukaan benda kerja, padahal Lina mengira gerakan Z
positif akan membawa pahat masuk ke material.
Pertanyaan:
a.
Jelaskan fungsi sumbu X, Y, dan Z pada mesin frais CNC tiga sumbu.
b.
Mengapa operator harus memastikan konvensi arah sumbu pada mesin yang
digunakan?
c. Apa
yang harus diperiksa sebelum memberikan perintah gerak menuju atau menjauhi
permukaan benda kerja?
Soal 9.
Membaca Program CNC
Seorang
siswa menemukan potongan program berikut pada mesin frais CNC yang menggunakan
konvensi pemrograman umum:
G21
G90
G00 X20 Y10
G01 X50 Y10 F100
M30
Siswa
tersebut menyatakan bahwa semua baris merupakan perintah untuk memutar spindle.
Pertanyaan:
a.
Jelaskan arti G21 dan G90 pada konteks program tersebut.
b.
Jelaskan perbedaan fungsi G00 dan G01.
c. Apa
arti X50 Y10 pada baris gerak G01 jika koordinat absolut digunakan?
d.
Mengapa operator perlu memahami sistem kontrol mesin yang digunakan sebelum
menjalankan kode?
Soal 10.
Memahami Kode M
Dalam program
CNC di bengkel sekolah, Rani melihat kode M03, M05, M08, M09, dan M30. Ia
mengira semua kode M merupakan perintah gerak pahat.
Pertanyaan:
a.
Jelaskan fungsi umum M03, M05, M08, M09, dan M30 pada kontrol CNC yang lazim
digunakan.
b.
Mengapa fungsi kode tertentu dapat berbeda menurut jenis mesin atau sistem
kontrol?
c. Apa
risiko jika kode M yang salah digunakan dalam program produksi?
Bagian 3 — Pemrograman mesin bubut CNC
Soal 11.
Membuat Poros Bertingkat dengan CNC
Sebuah
bengkel sekolah menerima pesanan poros bertingkat dengan panjang 80 mm. Benda
kerja memiliki diameter awal 30 mm dan harus dibubut menjadi beberapa diameter
sesuai gambar kerja. Andi diminta menyiapkan program bubut CNC, tetapi ia belum
menentukan urutan penyayatan.
Pertanyaan:
a.
Informasi apa saja yang harus dibaca dari gambar kerja sebelum membuat program?
b.
Mengapa urutan pembubutan diameter bertingkat perlu direncanakan terlebih
dahulu?
c.
Jelaskan tahapan umum dari persiapan benda kerja sampai pemeriksaan hasil
poros.
Soal 12.
Memilih Kode Gerak untuk Pembubutan
Mira
membuat program bubut CNC. Ia menggunakan G00 untuk semua gerakan, termasuk
gerakan ketika pahat menyayat permukaan baja. Hasil simulasi menunjukkan pahat
bergerak terlalu cepat mendekati benda kerja.
Pertanyaan:
a. Apa
fungsi umum G00 dan G01?
b.
Mengapa gerakan penyayatan harus menggunakan perintah gerak pemakanan yang
sesuai, bukan gerak cepat tanpa pemotongan?
c.
Bagaimana cara mengurangi risiko tabrakan ketika pahat mendekati benda kerja?
Soal 13.
Kesalahan Menentukan Diameter pada Bubut CNC
Rafi
membuat program untuk membubut batang berdiameter awal 40 mm menjadi diameter
akhir 25 mm. Ia memasukkan nilai koordinat X berdasarkan pengurangan diameter
secara langsung, tetapi tidak memeriksa apakah kontrol mesin menggunakan
pemrograman diameter atau radius pada sumbu X.
Pertanyaan:
a.
Mengapa mode pemrograman diameter atau radius pada sumbu X harus diketahui?
b. Apa
akibatnya jika nilai X dimasukkan berdasarkan asumsi yang salah?
c.
Bagaimana cara memverifikasi sistem pemrograman X sebelum menjalankan program?
Soal 14.
Membuat Ulir pada Mesin Bubut CNC
Kelompok
Dinda diminta membuat ulir luar pada ujung poros. Program awal menghasilkan
ulir yang tidak dapat dipasangkan dengan mur. Setelah diperiksa, siswa
menyadari bahwa pitch ulir dan diameter awal belum dicocokkan dengan gambar
kerja.
Pertanyaan:
a.
Sebutkan informasi penting yang harus diketahui sebelum memprogram ulir CNC.
b.
Mengapa pitch, diameter, profil pahat, dan sinkronisasi gerak pemotongan harus sesuai?
c.
Bagaimana cara memeriksa hasil ulir agar sesuai spesifikasi?
Soal 15.
Menggunakan Siklus Pembubutan
Dalam
latihan, guru menunjukkan siklus pembubutan otomatis pada kontrol CNC. Beni
ingin langsung menggunakan siklus tersebut tanpa memahami parameter yang
diminta. Ia beranggapan bahwa siklus otomatis pasti aman untuk semua bentuk
benda kerja.
Pertanyaan:
a. Apa
yang dimaksud dengan siklus pembubutan otomatis pada CNC?
b.
Mengapa parameter siklus harus disesuaikan dengan bentuk benda kerja, pahat, dan
material?
c.
Sebutkan pemeriksaan yang harus dilakukan sebelum menjalankan siklus otomatis.
Bagian 4 — Pemrograman mesin frais CNC
Soal 16.
Membuat Kantong Persegi
Siswa
kelas XI diminta membuat kantong persegi berukuran 30 mm × 20 mm pada pelat
aluminium menggunakan mesin frais CNC. Program yang dibuat hanya menggerakkan
pahat mengikuti batas luar kantong tanpa memperhatikan kedalaman pemotongan dan
diameter pahat.
Pertanyaan:
a. Apa
yang dimaksud dengan proses frais kantong (pocket milling)?
b. Mengapa
diameter pahat, kedalaman pemotongan, dan lintasan pahat harus diperhitungkan?
c.
Bagaimana cara memeriksa apakah kantong yang dihasilkan sesuai ukuran gambar
kerja?
Soal 17.
Memilih Pahat Frais CNC
Sebuah
kelompok akan mengerjakan tiga fitur: alur lurus, kantong persegi, dan
permukaan rata. Mereka memiliki beberapa pahat dengan diameter dan bentuk
berbeda, tetapi belum memahami pemilihan alat potong.
Pertanyaan:
a. Faktor
apa saja yang perlu dipertimbangkan dalam memilih pahat frais CNC?
b.
Mengapa diameter dan panjang pahat memengaruhi program serta hasil pengerjaan?
c. Apa
akibat penggunaan pahat yang tidak sesuai dengan material atau bentuk fitur?
Soal 18.
Menentukan Putaran Spindle
Dalam
praktik frais CNC, kelompok Seno menggunakan pahat berdiameter 10 mm. Guru
memberikan rekomendasi kecepatan potong sebesar 60 m/menit. Seno harus
menentukan putaran spindle teoritis sebelum memilih tingkat putaran mesin.
Gunakan
rumus:
\[ n=\frac{1000V_c}{\pi D} \]
Keterangan:
\(n\) = putaran spindle (rpm), \(V_c\) = kecepatan potong (m/menit), dan \(D\)
= diameter pahat (mm).
Pertanyaan:
a. Hitung
putaran spindle teoritis yang diperlukan.
b. Jika
putaran tersebut tidak tersedia pada mesin, bagaimana cara menentukan pilihan
yang sesuai?
c.
Mengapa kecepatan potong harus mempertimbangkan jenis material, pahat, dan
rekomendasi pabrikan?
Soal 19.
Kesalahan Menentukan Kedalaman Pemotongan
Saat
membuat alur pada pelat baja, kelompok Fina menetapkan kedalaman pemotongan
yang terlalu besar dalam satu lintasan. Mesin mengeluarkan suara berat dan
permukaan alur tampak tidak rata.
Pertanyaan:
a. Apa
kemungkinan penyebab kondisi tersebut?
b.
Mengapa kedalaman pemotongan harus disesuaikan dengan kemampuan pahat dan
mesin?
c.
Bagaimana langkah perbaikan yang aman dan sistematis?
Soal 20.
Menggunakan Simulasi Program
Sebelum
menjalankan program frais CNC, guru meminta siswa melakukan simulasi. Ardi
menganggap simulasi hanya membuang waktu karena program telah dibuat
berdasarkan gambar kerja.
Pertanyaan:
a. Apa
tujuan simulasi program CNC?
b.
Sebutkan empat jenis kesalahan yang dapat diketahui melalui simulasi atau
pemeriksaan program.
c.
Mengapa simulasi tetap perlu diikuti pemeriksaan titik nol, offset pahat, dan
kondisi pemasangan benda kerja?
0 Komentar
TERIMA KASIH ATAS KOMENTARNYA