Osp09 Pemrograman Numerical Control

1

Departem en T ekni k I ndustri FT I-IT B

TI-3222: Otomasi Sistem Produksi

Pemograman Numerical-Control

LaboratoriumLaboratorium SistemSistem ProduksiProduksi www.lspitb.www.lspitb. oo rgrg

©©22004004

Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B

Hasil Pembelajaran

• Umumƒ Mahasiwa mampu untuk melakukan pemograman mesin

NC, memahami kode G dan M, serta merancang dan mengimplementasikan pemograman NC.

• Khususƒ Memahami dasar-dasar pemograman NC, mampu

membuat, mengembangkan pemograman NC dan memberikan pengembangan pengetahuan otomasi pemograman NC

TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 2

http://www.lspitb.org/

2


Pemograman NC

• Sistem Koordinat

• Media penyimpanan program NC

• Kode simbolik

• Format masukan tape

• NC words



Sistem Koordinat+Z

• Setiap gerak axis dilengkapi +Ydengan sumber penggerak.

• Sumber penggerak antara lain adalah motor DC, motor stepper, dan aktuatorhidrolik.

• Gerak relatif antara tool dan benda kerja akan diatur oleh mekanisme gerakan slides mesin perkakas.

• Gerakan utama tiga axis akan selalu berpedoman pada sumbu x, y dan z.

+X

Kaedah tangan kanan (sistem koordinat)

Sistem koordinat mesin bubut



Sistem Koordinat• Axis Z

ƒ Pada mesin dengan benda kerja berputar, seperti bubut, axis Z paralel dengan spindle, dan gerak positif sesuai dengan arah tool menjauhi benda kerja.

ƒ Pada mesin dengan tool yang berputar, seperti mesin milling atau boring, axis Z paralel pada tool axis, dan gerak positif sesuai dengan arah tool menjauhi benda kerja.

ƒ Pada mesin press, planning atau shearing, axis Z tegak lurus tool set, dan gerak positif akan menambah jarak antara tool dan benda kerja.

• Axis Xƒ Pada mesin bubut, axis X adalah arah gerakan tool dan

gerak positif sesuai dengan arah tool menjauhi benda kerja

ƒ Pada mesin milling horizontal, axis X paralel dengan meja.

ƒ Pada mesin milling vertikal, axis X positif ke kanan.

• Axis Yƒ Axis ke arah kiri pada standar sistem koordinat

Cartesian

Sistem koordinat mesin drill

Sistem koordinat mesin milling



Media penyimpanan program NCAda 4 jenis media penyimpanan program NC1. Punched card; data hanya bisa

sebagai input ke MCU dengan tingkat kelajuan rendah

2. Punched tape; pembacaan sebaris dalam waktu yang sama. Pembacaan dilakukan persetiap blok.

3. Magnetic tape; dipersiapkan mengunakan metoda berbasis komputertidak dapat editing pada tape dan kemampuan terbatas.

4. Direct communication link; transmisi data NC dengan melalui jaringan, MCU digantikan dengan mikrokomputer, dapat memonitor beberapa mesin secara simultan



Kode simbolik

Dalam aplikasi NC selalu digunakan kode:ƒ BCD (binary-coded decial)ƒ ASCII (American Standard Code for

Information Interchange)

BCDƒ Berdasarkan EIA Standard RS-244Aƒ Data berupa simbol, kata, angka harus

merepresentasikan 8mark.

ASCIIƒ Juga digunakan pada komputer dan

telekomunikasiƒ Mempunyai karakter yang lebih lengkap

dibandingkan BCD



NC words• Nomor urut (kode N); khusus untuk penomoran secara berurutan

yang dapat juga untuk identifikasi setiap blok.• Preparatory word (kode G); digunakan sebagai alat komunikasi

untuk persiapan masuk ke MCU. Sesuai dengan EIA standar RS-273

• Koordinat (X, Y dan Z); memberikan posisi koordinat tool.Perpindahan sejauh 0.6in dengan arah positif pada sistem NC dengan BLU=0.001in. Dan jumlah pergeseran 600, maka dalam NC part program akan ditulis X+600.

• Laju pemakanan (kode F); untuk berhubungan dengan suapan(feed) pada operasi pemesinan. Unit: inchi per minute (ipm)

• Kecepatan spindle (kode S); dikhususkan kecepatan pemotonganpada proses pemesinan. Unitnya revolusion per minute (rpm)

• Pemilihan tool (kode T); dirancang untuk mesin yangberhubungan dengan tool turret atau automatic tool changer

• Miscellaneous function (kode M); dirancang untuk partikularmode dari operasi mesin perkakas NC. Misalnya aktifkan mediapendingin (on/off). Sesuai dengan EIA standar RS-273.



NC WORDSN code. sequence number: N0010

G code. preparatory word.Table 9.1 G codes

g00

g01

g02

g03

g04

g08

g09

g17

g18*g19

Rapid traverse Linear

interpolation Circular

interpolation, CW

Circular interpolation, CCW

Dwell

Acceleration

Deceleration

X-Y Plane

Z-X Plane

Y-Z Plane

g40

g41*

g42

g70

* g71

g74

g75

* g80

g81 -9

g90

*

Cutter compensation - cancel

Cutter compensation - left

Cutter compensation -right

Inch format

Metric format

Full circle programming Off

Full circle programming On

Fixed cycle cancel

Fixed cycles

Absolute dimension programming



NC WORDS (continue)

Circular Interpolation:

(5.000,4.000)Full circle ON

N0100 G02 X7.000 Y2.000 I0.000 J-2.000

Cut from (5.000,4.000) to(7.000,2.000) CW

(5.000,2.000)(7.000,2.000)



NC WORDS (continue)

F Code. feed speed.

inch/min (ipm), or ipr.

F code must be given before either G01, G02, or G03 can be used.

N0100 G02 X7.000 Y2.000 I5.000 J2.000 F6.00

S Code. cutting speed code.It is programmed in rpm.S code does not turn on the spindle, spindle is turned on by aM code.

N0010 S1000



NC WORDS (continue)

M Code. miscellaneous word.

Table 9.2. M codes

m00

m01

m02

m03

m04

Program stop

Optional stop

End of program

Spindle CW

Spindle CCW

m06

m07

m08

m09

m30

Tool change

Flood coolant on

Mist coolant on

Coolant off

End of tape



Contoh: Part-programmingDiameter cutter 0.25in. Feedrate 6ipm dan kecepatanpotong 300sfpm (surface feet per minute). Axis Z sementara diabaikan dan lima titik (p1 s/d p5) diperlihatkan pada gambar.Perhitungan:Titik p1:

x = 4 - 0.125 = 3.875

y = 4 – 0.125 tan 67.5 = 3.698

Titik p2:

x = 3.875

y = 4 + 5 + 0.125 = 9.125

Titik p3:

y = 9 + 0.125 = 9.125

NC ProgrammingN10 F6.0 S400 M03N20 G01 X3.875Y3.698N40 G01 X5.634Y9.125N50 G03 X7.366Y9.125 I6.5 J9.N60 G01 X8.948N70 G01 X3.875Y3.698

(-x + 6.5)2 + 0.1252 = (1 – 0.125)2 N80 G01 X2.0 Y2.06.5 – x = 0.866; maka x = 5.634

Titik p4:

y = 9.125

x = 6.5 + 0.866 = 7.366

Titik p5:

y = 9.125

x = 9 + 0.125 tan 67.5 = 9.302

M30



Part program (O-shape groove)ContohPemograman manual pada pemotongan aluminum:

Pemesinan O-shape groove dengan menggunakan mesin CNC Terco.Gerakan pemesinan dibagi dalam tiga kelompok pengerjaan:

ƒ Point-to-point tanpamemerlukan garis yang diinginkandan menuju titik acuan dengangerakan cepat.

N001 G00 X00 Y00

ƒ Gerakan garis lurus dengan kecepatan konstan menuju ke titik acuan.

N001 G01 F100 S8 M03 X00 Y00

ƒ Gerakan arc



Part Program (Parallel slots)

Langkah pemotongan:1. Sada2. Dasda3. Sda



Kompensasi radius-tool

G40: batalkan kompensasi radius-tool

G41: kompensasi – kiri G42: kompensasi – kanan M96: Blok tambahan untuk

kurva eksternalM97: Menuju titik pemesinan

ketika memotong kurva eksternal



KompensasiStart kompensasi

Inside corner

Penggunaan M96 dan M97

Batalkan kompensasi tool



Pembuatan empat persegi dengan G41


Pre-Processing Processing


Computer-assisted part-programming

Computer-assisted part-programming• Bahasa pemograman untuk perhitungan lintasan pahat dan

mempersiapkan “punched card”• Lebih ekonomis jika dibandingkan dengan pemograman

manual untuk komponen yang berbentuk rumit.

Tugas programmer part-program• Mulai dari konfigurasi benda kerja berdasarkan elemen

dasar geometri seperti titik, garis permukaan, lingkaran dan sebagainya.

• Membentuk langkah pemesinan sepanjang elemen geometri.



Computer-assisted part programming

Pengelompokkan part-program• Bahasa berbasis pada pemesinan (machined-oriented languages)• Membuat lintasan pahat dengan perhitungan koordinat

berdasarkan format data koordinat, feed dan speed.• General-purpose languages, dimulai dari processing stage dan

post processing stage.

Post-Processing



Processing stageTahapan ini akan menghasilkan satu set titik data penghubung yang disebut dengan CL (cutter location) data yang merupakan common interface language.

Pengelompokkan CL data• Menterjemahkan simbol input

(penghubung antara operator dankomputer)

• Perhitungan aritmatik untuk pengerjaan pemotongan.

• Perhitungan ofset cutter; menghitung ofset dari lintasan pahat berdasarkan geometribenda kerja.



Part programming dari CAD

Mempunyai beberapa manfaat seperti:• Memudahkan pembacaan geometri yang komplek• Waktu pengerjaan semakin pendek

Sistem CAD yang dapat berintegrasi denganCAM

• CADAM: generate lintasan pahat berdasarkan apa yang didefenisikan user

• Computer vision (NC vision): interaktive mode• CATIA : generate NC program secara internal• NC-part program generator: berdasarkan ASCII

file dari AutoCAD



Generate NC program dari data CAD

Berdasarkan geometri• Terbatas untuk bentuk geometri yang sederhana• Memerlukan algortima pengenalan feature (feature

recognition) yang tepat.

Optimasi lintasan pahat NC• Generate lintasan pahat untuk berbagai operasi NC• Tidak memerlukan model matematik dalam mengkreasikan

lintasan pahat optimum• Hanya memerlukan identifikasi jumlah pemotongan yang

minimal



Pendekatan analitik pada perencanaan lintasan pahat

• Optimasi pemesinan NCƒ Optimasi parameter pemesinan (feed, speed, depth of cut)ƒ Minimasi panjang pemotongan

• Menggunakan beberapa metoda pada mesin milling seperti:ƒ Staircase: gerakan pahat selalu sejajar dengan kaki pada

bidang.ƒ Window frame: gerakan pahat pertama mengikuti bentuk

bidang dan pada tahap berikutnya semakin berkurang hingga menuju posisi di tengah bidang.

Catatan:Diameter cutter ↑ ↑ maka lintasan pahat ↓ ↓ Diameter cutter ↓ ↓ maka lintasan pahat ↑ ↑ Diameter cutter ≅ maka lintasan pahat ∼



Staircase dan windowframe milling



A tool path is comprised of two parts



Length of cut within a polygon


Departem en T ekni k I ndustri FT I-IT B

• Pemesinan dengan NC berdampak padaƒ Akurasiƒ Repeatabilityƒ Fleksibilitasƒ Ekonomis

• Peringkat otomasi mesin NCƒ Pemograman manualƒ Computer assisted programmingƒ Automated generation NC code



Tugas• Pilih suatu komponen mekanik yang memiliki proses

milling.ƒ Gambarkan komponen tersebut dalam bentuk solid (3D)

dengan menggunakan AutoCAD.ƒ Tentukan parameter pemesinan miling (pahat, kecepatan

spindle, kecepatan potong dll.)ƒ Buat program NC untuk proses milling.

• Ketentuan:ƒ Tugas kelompok (sesuai kelompok praktikum).ƒ NC program dibuat menggunakan text editor

• Jadwalƒ Minggu 1: menyusun program NC program (printout

dikumpulkan minggu depan)ƒ Minggu 2: asistensi dengan asisten untuk memverifikasi

program NC (perlu membawa disket program NC dan disket gambar solid). Jadwal asistensi akan diumumkan

• Penilaian:ƒ Kompleksitas proses milling.


Osp09 Pemrograman Numerical Control

Documents

Transcript of Osp09 Pemrograman Numerical Control