Sistem Spindle Utama Mesin CNC dengan PC Base Mach 3

Abstract

Mesin CNC Aciera F5 adalah mesin CNC milling, mesin ini mengalami kerusakan pada sistem kendali dan penggeraknya. Sistem penggerak yang mengalami kerusakan meliputi sistem penggerak sumbu dan sistem spindel. Mekanik unit mesin ini masih memenuhi syarat untuk digunakan sehingga mesin ini sangat memungkinkan untuk diperbaiki. Sistem kendali yang digunakan untuk memperbaiki mesin ini yaitu sistem kendali dengan berbasis komputer personal menggunakan software Mach3. Sistem kendali berbasis komputer personal ini mempunyai kelebihan mudah ditemukan dipasaran dengan harga yang terjangkau. Software Mach3 memiliki kelebihan yaitu program G-Code dapat dibuat berdasarkan gambar desain yang dimasukkan ke software Mach3 yang selanjutnya diubah menjadi program G-Code. Komunikasi yang terjadi antara personal komputer dengan sistem penggerak sumbu dan spindel menggunakan parallel port yang dipisahkan oleh rangkaian breakout board sebagai pengamannya. Sistem penggerak yang meliputi motor spindel, inverter, motor penggerak sumbu dan driver merupakan komponen yang diganti dengan komponen baru. Motor spindel diganti dengan motor induksi yang mempunyai putaran motor dan daya motor yang lebih rendah dari motor induksi yang digunakan terdahulu. Software Mach3 akan mengeluarkan signal perintah yang kemudian masuk ke breakout board untuk diolah menjadi signal keluaran pulsa dan signal masukan ke inverter untuk mengatur putaran motor. Motor akan berputar sesuai dengan program yang dijalankan software Mach3, sehingga mesin CNC akan membuat profil benda kerja sesuai dengan gambar kerja

Aciera F5 is a CNC milling machine, this machine suffered damage on the control and actuator systems. The actuator system’s damages include axis actuator and spindle systems. The mechanical parts on this machine still qualified to be used, so this machine has high possibility to be repaired. Control system that is used to repair this machine is a personal computer-based control system using Mach3 software. This personal computer-based control system is easily found in the market with reasonable price. The advantage using Mach3 software is it can convert picture with specific format to be G-code command. Communication from computer to actuator drivers is using parallel port and breakout board as a safety circuit. The replaced actuator system includes spindle motor, inverter, axis actuators, and axis actuator drivers. The spindle motor is using induction motor that have lower motor rotation and motor power than the previous motor. Stepper motors are used to replace the DC servo motor as the axis actuators in order to make it more easily synchronized with Mach3 software. Mach3 software transmits command signals which are then transferred into the breakout board to be processed to be input signals for inverter and actuator drivers to .control the motor rotation. Motors will work according to the programs that executed by Mach3 software, so the CNC machine will make the workpiece accordance with the drawings