Mesin CNC pertama kali dikembangkan pada tahun 1952 untuk membuat benda kerja rumit. Mesin CNC sekarang digunakan luas dalam berbagai bidang dan industri. Terdapat dua jenis mesin CNC utama, yaitu mesin bubut CNC dan mesin frais CNC. Pemrograman dan pengoperasian mesin CNC mengacu pada sistem absolut atau inkremental menggunakan kode G dan M standar.

1. PROSES CNC
A. SEJARAH
Awal lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) bermula dari 1952
yang dikembangkan oleh John Pearseon dari Institut Teknologi Massachusetts, atas nama
Angkatan Udara Amerika Serikat. Semula proyek tersebut diperuntukkan untuk membuat
benda kerja khusus yang rumit. Semula perangkat mesin CNC memerlukan biaya yang tinggi
dan volume unit pengendali yang besar. Pada tahun 1973, mesin CNC masih sangat mahal
sehingga masih sedikit perusahaan yang mempunyai keberanian dalam mempelopori
investasi dalam teknologi ini. Dari tahun 1975, produksi mesin CNC mulai berkembang
pesat. Perkembangan ini dipacu oleh perkembangan mikroprosesor, sehingga volume unit
pengendali dapat lebih ringkas.
Dewasa ini penggunaan mesin CNC hampir terdapat di segala bidang. Dari bidang
pendidikan dan riset yang mempergunakan alat-alat demikian dihasilkan berbagai hasil
penelitian yang bermanfaat yang tidak terasa sudah banyak digunakan dalam kehidupan
sehari-hari masyarakat banyak.
B. JENIS MESIN CNC
Di industri menengah dan besar, akan banyak dijumpai penggunaan mesin CNC
dalam mendukung proses produksi. Secara garis besar, mesin CNC dibagi dalam 2 (dua)
macam,yaitu: Mesin bubut CNC dan Mesin frais CNC
C. CARA MENGOPARASIKAN MESIN CNC
Secara umum, cara mengoperasikan mesin CNC dengan cara memasukkan perintah
numeric melalaui tombol-tombol yang tersedia pada panel instrument di tiap-tiap mesin.
Setiap jenis mesin CNC mempunyai karakteristik tersendiri sesuai dengan pabrik yang
membuat mesin tersebut. Namun demikian secara garis besar dari karakteristik cara
mengoperasikan mesin CNC dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu :
1. Sistem Absolut
Pada sistem ini titik awal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan adalah
menetapkan titik referensi yang berlaku tetap selama proses operasi mesin berlangsung.
Untuk mesin bubut, titik referensinya diletakkan pada sumbu (pusat) benda kerja yang akan
dikerjakan pada bagian ujung. Sedangkan pada mesin frais, titik referensinya diletakkan pada
pertemuan antara dua sisi pada benda kerja yang akan dikerjakan.
2. Sistem Incremental
Pada system ini titik awal penempatan yang digunakan sebagai acuan adalah selalu berpindah
sesuai dengan titik actual yang dinyatakan terakhir. Untuk mesin bubut maupun mesin frais
diberlakukan cara yang sama. Setiap kali suatu gerakan pada proses pengerjaan benda kerja

2. berakhir, maka titik akhir dari gerakan alat potong itu dianggap sebagai titik awal gerakan
alat potong pada tahap berikutnya.
Sejalan dengan berkembangnya kebutuhan akan berbagai produk industri yang beragam
dengan tingkat kesulitan yang bervariasi, maka telah dikembangkan berbagai variasi dari
mesin CNC. Hal ini dimaksud untuk memenuhi kebutuhan jenis pekerjaan dengan tingkat
kesulitan yang tinggi. Berikut ini diperlihatkan berbagai variasi mesin CNC.
D. PC UNTUK MESIN CNC
PC (Personal Computer) sebagai perangkat input bagi mesin CNC sangat penting
peranannya untuk memperoleh kinerja mesin CNC. Oleh karena itu setiap pabrik yang
memproduksi mesin CNC juga memproduksi atau merekomendasi spesifikasi PC yang
digunakan sebagai input bagi mesin CNC produksinya.
Pada mesin CNC untuk keperluan unit latih (Training Unit) atau dengan operasi sederhana,
baik tampilan pada monitor maupun eksekusi program, maka PC yang dipergunakan
sebagaimana pada mesin CNC jenis LOLA 200 MINI CNC, LEMU IITM, EMCO TU,
maupun yang sejenis.
Perkembangan jenis pekerjaan yang menggunakan peranan mesin CNC sejalan dengan
kebutuhan teknologi manufaktur semakin meningkat. Oleh karena itu dikembangkan pula
perangkat PC yang dapat melayani mesin CNC dengan kinerja yang mampu mengatasi
beberapa faktor kesulitan yang dijumpai pada proses manufaktur. Gambar 8 memperlihatkan
tampilan monitor mesin CNC jenis E·IPC700-ECKELMANN, DNC NT-2000, WinPromateII
– Baronics, Mirac PC, CamSoft, ProMotion® iCNC, maupun yang sejeni
E. KODE STANDAR MESIN CNC
Mesin CNC hanya dapat membaca kode standar yang telah disepakati oleh industri yang
membuat mesin CNC. Dengan kode standar tersebut, pabrik mesin CNC dapat menggunakan
PC sebagai input yang diproduksi sendiri atau yang direkomendasikan. Kode standar pada
mesin CNC yaitu :
Mesin Bubut
Fungsi G
G00 Gerakan cepat
G01Interpolasi linear
G02/G03 Interpolari melingkar
G04 Waktu tinggal diam.
G21 Blok kosong
G24 Penetapan radius pada pemrograman
harga absolut
G25/M17 Teknik sub program
G27 Perintah melompat
G33 Pemotongan ulir dengan kisar tetap
sama
G64 Motor asutan tak berarus
G65 Pelayanan kaset
G66 Pelayanan antar aparat RS 232
G73 Siklus pemboran dengan pemutusan
tatal
G78 Siklus penguliran
G81 Siklus pemboran
G82 Siklus pemboran dengan tinggal
diam.
G83 Siklus pemboran dengan penarikan
G84 Siklus pembubutan memanjang
G85 Siklus pereameran
G86 Siklus pengaluran
G88 Siklus pembubutan melintang
G89 Siklus pereameran dengan tinggal
diam.

3. G90 Pemrograman harga absolut
G91 Pemrcgraman harga inkremental
G92 Pencatat penetapan
G94 Penetapan kecepatan asutan
G95 Penetapan ukuran asutan
G110 Alur permukaan
G111 Alur luar
G112 Alur dalam
G113 Ulir luar
G114 Ulir dalam
G115 Permukaan kasar
G116 Putaran kasar
Fungsi M
M00 Berhenti terprogram
M03 Sumbu utama searah jarum jam
M05 Sumbu utama berhenti
M06 Penghitungan panjang pahat,
penggantian pahat
M08 Titik tolak pengatur
M09 Titik tolak pengatur
Ml7 Perintah melompat kembali
M22 Titik tolak pengatur
M23 Titik tolak pengatur
M26 Titik tolak pengatur
M30 Program berakhir
M99 Parameter lingkaran
M98 Kompensasi kelonggaran / kocak
Otomatis
Mesin Frais
Tanda Alarm
A00 Salah kode G/M
A01 Salah radius/M99
A02 Salah nilaiZ
A03 Salah nilai F
A04 Salah nilai Z
A05 Tidak ada kode M30
A06 Tidak ada kode M03
A07 Tidak ada arti
A08 Pita habis pada penyimpanan ke kaset
A09 Program tidak ditemukan
A10 Pita kaset dalam pengamanan
A11 Salah pemuatan
A12 Salah pengecekan
A13 Penyetelan inchi/mm dengan memori
program penuh
A14 Salah posisi kepala frais /
penambahan jalan dengan LOAD ┴ / M
atau ┤ / M
A15 Salah nilai Y.
A16 Tidak ada nilai radius pisau frais
A17 Salah sub program
A18 Jalannya kompensasi radius pisau
frais lebih kecil dari nol
F. MESIN CNC GENERASI BARU
Operator mesin CNC yang akan memasukkan program pada mesin sebelumnya harus
sudah memahami gambar kerja dari komponen yang akan dibuat pada mesin tersebut.
Gambar kerja biasanya dibuat dengan cara manual atau dengan computer menggunakan
program CAD (Computer Aided Design). Seiring dengan kemajuan teknologi di bidang
computer, maka telah dikembangkan suatu software yang berisi aplikasi gambar teknik
dengan CAD yang sudah dapat diminta untuk menampilkan program untuk dikerjakan
dengan mesin CNC. Aplikasi program tersebut dikenal dengan sebutan CAM (Computer
Aided
Manufacturing). Software CAM pada umumnya dibuat oleh pabrik yang membuat mesin
CNC dengan tujuan untuk mengoptimalkan kinerja mesin CNC yang diproduksinya.
Dengan menggunakan software CAM, seorang operator cukup membuat gambar kerja dari
benda yang akan dibuat dengan mesin CNC pada PC. Hasil gambar kerja dapat dieksekusi
secara simulasi untuk melihat pelaksanaan pengerjaan benda kerja di mesin CNC melalui
layer monitor. Apabila terdapat kekurangan atau kekeliruan, maka dapat diperbaiki tanpa
harus kehilangan bahan. Jika hasil eksekusi simulasi sudah sesuai dengan yang diharapkan,
maka program dilanjutkan dengan eksekusi program mesin. Program mesin yang sudah jadi

4. dapat langsung dikirim ke mesin CNC melalui jaringan atau kabel atau ditransfer melalui
media rekam.
G. MASA DEPAN MESIN CNC
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 dieksekusi menjadi program mesin CNC yang siap
dieksekusi untuk membuat benda kerja.
H. Cara serta Contoh Pemograman Mesin CNC
Pemrograman Mesin CNC
Diagram Cartesian
Titik A [ 5, 8 ]
Titik B [ -6, 4 ]
Titik C [ -9,-2 ]
Titik D [ 3, -7 ]
A. Sistem Pemrograman.
Sistem pemrograman mesin CNC mengacu pada prinsip diagram Cartesian. Sistem
Pemrograman Mesin CNC ada 2 macam :
-Pemrograman sistem Absolut
-Pemrograman sistem Inkremental
1. Pemrograman Absolut.

5. Didalam program mesin CNC sistem pemrograman ini lebih banyak digunakan dibanding
sistem pemrograman dengan inkremental. Dalam sistem pemrograman Absolut hanya
mengacu pada satu titik referensi saja [ titik nolnya tidak berpindah-pindah ]
Lihat gambar diatas. Apabila sebuah endmill
S X-8. Y-4. Z15.
S --> A X-5. Y-4. Z0.
A --> B X 5. Y-4. Z0.
B --> C X 5. Y 4. Z0.
C --> D X -5. Y 4. Z0.
D --> A X -5. Y-4. Z0.
1. Pemrograman Inkremental.
Pemrograman sistem inkremental titik referensinya [ titik nolnya ] selalu berpindah-pindah,
dimana gerakan itu berhenti, disitulah titik referensi untuk menghitung jarak untuk
pergerakan berikutnya [ Endpoint akan menjadi start point untuk start berikutnya ]
Lihat gambar diatas. Apabila sebuah endmill
S X0. Y0. Z0.
S --> A X3. Y0. Z-15.
A --> B X10. Y0. Z0.
B --> C X 0. Y 8. Z0.

6. C --> D X-10. Y0. Z0.
D --> A X 0. Y-8. Z0.
B. Fungsi G dan M
Fungsi G :
G00 : Gerakan cepat tanpa pemakanan / rapid [ gerakan mesin ]
G00 X ….Y ….Z ….
Gerakan ini tidak boleh dipergunakan untuk melakukan cutting / pemakanan terhadap benda
kerja, sebab bisa menyebabkan pisau atau alat potong patah. Didalam pemrograman gerakan
G00 ini harus diperhatikan dengan cermat agar gerakannya tidak menimbulkan tabrakan
antara alat potong dan benda kerja atau alat bantu lainnya.
G01 : Gerakan pemakanan lurus
G01 X…. Y…. Z…. F …

7. Gerakan ini dipergunakan untuk pemakanan lurus. Kecepatan gerakan ini ditentukan oleh
feedingnya.
O0008
N0010 G21 ;
N0020 G0 G17 G40 G49 G80 G90 ;
N0030 T1 M6 ;
N0040 G0 G90 G54 X-15. Y25. S5000 M3 ; [ Titik S ]
N0050 G43 H1 Z30. ;
N0060 Z2. ;
N0070 G1 Z-5. F200. ;
N0080 X0. F1200. ; [ S --> A ]
N0090 X35. ; [ A --> B ]
N0100 X50. Y10. ; [ B --> C ]
N0110 X80. Y40. ; [ C --> D ]
N0120 X100. ; [ D --> E ]
N0130 G0 Z30. ;
N0140 M5 ;
N0150 G91 G28 Z0. ;
N0160 G28 X0. Y0. ;
N0170 M30 ;
G02 : Gerakan melingkar searah jarum jam
G02 X .... Y .... Z .... R .... F ... ; atau
G02 X .... Y .... Z .... I .... J .... K .... F ... ;
Gerakan ini dipergunakan untuk pemakanan melingkar yang searah jarum jam. Kecepatan
gerakan inipun ditentukan oleh feedingnya.
G03 : Gerakan melingkar berlawanan arah jarum jam

8. G03 X .... Y .... Z .... R .... F ... ; atau
G03 X .... Y .... Z .... I .... J .... K .... F ... ;
Gerakan ini dipergunakan untuk pemakanan melingkar yang berlawanan arah jarum jam.
Seperti halnya G02, kecepatan gerakan inipun ditentukan oleh feedingnya.
Sedangkan masing-masing fungsi addres yang mengikuti gerakan G02/G03 ini adalah:
X,Y,Z : Koordinat yang dituju
R : Radius [ Jarak antara start point ke center poit ]
I : Jarak antara start point menuju center point searah sumbu X secara
Inkremental
J : Jarak antara start point menuju center point searah sumbu Y secara
Inkremental
K : Jarak antara start point menuju center point searah sumbu Z secara
Inkremental
F : Feeding [ kecepatan pemakanan / asutan / penyayatan ]
Cara menentukan nilai I dan J :
- Jika center point berada disebelah kanan start point, maka : I +
- Jika center point berada disebelah kiri start point, maka : I -
- Jika center point berada disebelah atas start point, maka : J+
- Jika center point berada disebelah bawah start point, maka : J-A
G03 X -3. Y 6. R 5.924

9. B G03 X 2. Y 8. R 4.744
C G03 X -9. Y -7. R 3.809
D G02 X 2. Y -3. R 4.677
Atau
A G03 X -3. Y 6. I -1.892 J 5.613
B G03 X 2. Y 8. I -4.663 J 0.871
C G03 X -9. Y -7. I -3.456 J -1.601
D G02 X 2. Y -3. I -2.432 J 3.994
O0000
N100 G21
N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90
N104 T1 M6
N106 G0 G90 G54 X-20. Y20.S5000 M3 [ Titik S ]
N108 G43 H1 Z20.
N110 Z2.
N112 G1 Z-3. F200.
N114 X0. F1200. [ S --> A ]
N116 X30. [ A--> B ]
N118 G3 Y50. R15. [ B --> C ]
N120 G2 Y80. R15. [ C -> D ]
N122 G1 X60. [ D --> E ]
N124 G0 Z20.
N126 M5
N128 G91 G28 Z0.
N130 G28 X0. Y0.
N132 M30
G04 : Waktu diam sesaat [ dwell ]
G04 P…. ;
G04 X…. ;
Perintah ini dipergunakan agar tool tidak bergerak dalam waktu yang telah ditentukan. Pada
proses drilling/ngebor perintah ini bisa ditambahkan agar kedalaman bor bisa tercapai sesuai
ukuran dan dasar lubangnya halus. Begitu juga pada waktu proses grooving/bikin alur pada
mesin bubut.
G17 : Bidang/daerah pergerakan melingkar untuk sumbu XY

10. G18 : Bidang/daerah pergerakan melingkar untuk sumbu XZ
G19 : Bidang/daerah pergerakan melingkar untuk sumbu YZ

11. G28 : Perintah kembali ke referensi point / kembali ke titik nol mesin
G28 Z0. ;
G28 X0. Y0. ;
G40 : Perintah pembatalan kompensasi radius
Apabila dalam membuat sebuah program tanpa mengaktifkan kompensasi radius, maka
program bekerja tanpa kompensasi radius dan berarti G40 aktif.
G41 : Perintah pengaktifan kompensasi radius kiri
Dalam sebuah program, bila G41 diaktifkan maka posisi mata potong pisau akan berjalan
disebelah kiri garis benda kerja.
G42 : Perintah pengaktifan kompensasi radius kanan.
Bila G42 diaktifkan dalam sebuah program, maka posisi mata potong pisau akan berjalan di
sebelah kanan garis benda kerja.
Dalam kompensasi radius perlu diperhatikan hal – hal sebagai berikut :
- Harga tool offset normal = ½ X Ø tool [ radius ]
- Jarak dari titik tengah tool ke garis benda sesuai dengan harga tool offset yang dipanggil.
- Pemanggilan tool offset pada program biasanya dengan kode D... atau H... tergantung
spesifikasi kontrol mesinnya.
- Tool offset bisa digunakan untuk mengatur toleransi ukuran.
- Harga tool offset = radius tool berarti penyayatan tepat pada garis benda.
- Harga tool offset > radius tool berarti penyayatan diluar garis benda.
- Harga tool offset < radius tool berarti penyayatan melewati garis benda.
- Pada waktu mengaktifkan kompensasi radius tidak boleh pada waktu gerakan melingkar [
G02 / G03 ]. Begitu pula pada waktu pembatalan kompensasi radius.

12. Program dengan kompensasi radius kiri [ G41 ]
O0001
N100 G21
N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90
N104 T1 M6
N106 G0 G90 G54 X8. Y10. S4000 M3
N108 G43 H1 Z30.
N110 Z2.
N112 G1 Z-5. F200.
N114 G41 D11 X-10. F1200.
N116 X-70.
N118 Y70.
N120 X-10.
N122 Y10.
N124 G40 Y-8.
N126 G0 Z30.
N128 M5
N130 G91 G28 Z0.
N132 G28 X0. Y0.
N134 M30

13. Program dengan radius kompensasi kanan [ G42 ]
O0002
N100 G21
N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90
N104 T1 M6
N106 G0 G90 G54 X-10. Y-8. S4000 M3
N108 G43 H1 Z30.
N110 Z2.
N112 G1 Z-5. F200.
N114 G42 D11 Y10. F1200.
N116 Y70.
N118 X-70.
N120 Y10.
N122 X-10.
N124 G40 X8.
N126 G0 Z30.
N128 M5
N130 G91 G28 Z0.
N132 G28 X0. Y0.
N134 M30

14. Program tanpa kompensasi radius [ G40 ]
O0003
N100 G21
N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90
N104 T1 M6
N106 G0 G90 G54 X14. Y4. S4000 M3
N108 G43 H1 Z30.
N110 Z2.
N112 G1 Z-5. F200.
N114 X-4. F1200.
N116 X-76.
N118 Y76.
N120 X-4.
N122 Y4.
N124 Y-14.
N126 G0 Z30.
N128 M5
N130 G91 G28 Z0.
N132 G28 X0. Y0.
N134 M30
G43 : Kompensasi panjang alat potong / pisau
G43 H.... ;
Perintah ini berfungsi untuk memanggil data panjangnya alat potong. Setiap tool mempunyai
panjang yang berbeda – beda, sehingga jarak antara masing – masing tool terhadap
permukaan benda kerja pun berbeda – beda. Data panjang masing – masing tool tersebut
disimpan dalam memori mesin dengan nomer tertentu. Dalam pemanggilan data tool
menggunakan addres H dan diikuti nomer dalam penyimpanan.
G49 : Pembatalan Kompensasi panjang alat potong / tool.

15. G54 : Pencatat koordinat titik nol benda kerja posisi 1
G55 : Pencatat koordinat titik nol benda kerja posisi 2
G56 : Pencatat koordinat titik nol benda kerja posisi 3
G57 : Pencatat koordinat titik nol benda kerja posisi 4
G58 : Pencatat koordinat titik nol benda kerja posisi 5
G59 : Pencatat koordinat titik nol benda kerja posisi 6
G73 : Siklus pengeboran dengan pemutusan tatal
G73 X .... Y .... Z .... P .... Q .... R .... F .... K ....
X,Y : Posisi koordinat center lubang

16. Z : Kedalaman lubang yang dituju
P : Waktu berhenti sejenak pada dasar lubang
Q : Kedalaman tiap pemakanan
R : Posisi pada titik R [ posisi sebelum mulai mengebor ]
F : Feeding [ Kecepatan pemakanan ]
K : Jumlah pengulangan
G81 : Siklus pengeboran secara langsung
G81 X .... Y .... Z .... P .... R .... F .... K ....
G82 : Siklus pengeboran secara langsung
G82 X .... Y .... Z .... P .... R .... F .... K ....
X,Y : Posisi koordinat center lubang
Z : Kedalaman lubang yang dituju
P : Waktu berhenti sejenak pada dasar lubang
R : Posisi pada titik R [ posisi sebelum mulai mengebor ]
F : Feeding [ Kecepatan pemakanan ]
K : Jumlah pengulangan

17. G83 : Siklus pengeboran dengan penarikan kebidang awal [ penarikan sampai ke titik R ]
G83 X .... Y .... Z .... P .... Q .... R .... F .... K ....
X,Y : Posisi koordinat center lubang
Z : Kedalaman lubang yang dituju
P : Waktu berhenti sejenak pada dasar lubang
Q : Kedalaman tiap pemakanan
R : Posisi pada titik R [ posisi sebelum mulai mengebor ]
F : Feeding [ Kecepatan pemakanan ]
K : Jumlah pengulangan

18. G84 : Siklus pengetapan
G84 X .... Y .... Z .... R .... Q .... F .... K ....
X,Y : Posisi koordinat center lubang
Z : Kedalaman pengetapan
Q : Kedalaman tiap pemakanan
R : Posisi pada titik R [ posisi sebelum mulai mengetap ]
F : Feeding [ Kecepatan pemakanan ]
K : Jumlah pengulangan
Untuk perintah pengetapan, nilai F disini harus dihitung dengan tepat. Apabila penghitungan
nilai F tidak tepat akan berakibat Tap menjadi patah, sedang untuk mencari harga F yaitu
dengan rumus :
F = n . z
n = Putaran spindel
z = Kisar ulir / gang / pitch
Dalam membuat ulir kanan, pada waktu mulai mengetap putaran berputar M03 sedang waktu
jalan keluarnya berputar M04. Sedang untuk ulir kiri pada waktu mengetap putaran berputar
M04, untuk jalan keluarnya berputar M03.