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
2
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
Pemograman NC
• Sistem Koordinat
• Media penyimpanan program NC
• Kode simbolik
• Format masukan tape
• NC words
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 3
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 4
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 5
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 6
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 7
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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.
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 8
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 9
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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)
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 10
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 11
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 12
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 13
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 14
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
Part Program (Parallel slots)
Langkah pemotongan:1. Sada2. Dasda3. Sda
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 15
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 16
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
KompensasiStart kompensasi
Inside corner
Penggunaan M96 dan M97
Batalkan kompensasi tool
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 17
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
Pembuatan empat persegi dengan G41
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 18
Pre-Processing Processing
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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.
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 19
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 20
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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.
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 21
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 22
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 23
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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 ∼
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 24
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
Staircase dan windowframe milling
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 25
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
A tool path is comprised of two parts
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 26
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
Length of cut within a polygon
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 27
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
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 28
Departe m en T ekn i k I ndustri F T I-I T B
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.
TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 29
Top Related