1. KONSEPDASARSISTEMMANUFAKTURING
Revolusi Industri :
• mesin produksi sederhana dan mekanisasi : 1770
• Mass production : waktu prod dan produk lbh cepat.
Produk unik
• Kontrol otomatis : mengatur urut-urutan proses
• Numerical control : 1952. Era baru dalam otomasi.
• CNC utk mesin tools: mikro komputer sebagai
bagian integral kabinet pengontrol.
• Robot industri, simultan dengan CNC. Robot
komersial pertama : 1961
2. KONSEPDASARSISTEMMANUFAKTURING (lanjutan)
• FMS dan CAD/CAM
FMS : fasilitas termasuk sel manufakturing, setiap
sel dilengkapi dengan satu robot yang melayani
beberapa mesin CNC dan penanganan bahan
otomasi dihub. dgn sebuah komputer pusat.
Era baru otomasi : distimulasi komputer digital
Sistem manufaktur bisa dalam bentuk:
• peralatan kecil yg berdiri sendiri (robot, mesin CNC).
• Sistem komprehensif dgn sel manufakturing dan FMS
yg terdiri dari banyak sistem yg berdiri sendiri
3. KONSEPDASARSISTEMMANUFAKTURING (lanjutan)
• Kontrol : komputer atau kontroller yg berbasis tek digital
• Kontroller digital : menerima data dlm bentuk program dan
dapat memprosesnya dan menyediakan signal utk
menggerakkan drive yg mana, aksis yg mana atau konveyor
penanganan bhn yg mana ?
• Sist yg berdiri sendiri atau sel manufakturing sederhana :
data input mendefinisikan posisi perpindahan, kecepatan,
tipe gerakan, dst.
• Sel manufakturing kompleks : kep didasarkan pd signal
umpan balik.
Perpindahan komponen menggunakan conveyor ke sel
manufakturing berikutnya diarahkan oleh komputer
4. DasarKontrol Numerik
• NC : pengontrolan mesin menggunakan program yg disiapkan
• NC (EIA) : sistem dimana aksi dikontrol melalui penyisipan
langsung data numerik ke beberapa produk, sistem hrs
langsung menginterpretasikan paling tdk sebagian data
• Part program : data numerik dibutuhkan untuk memprod part
dan disimpan di punch tape
diatur dlm bentuk blok-blok informasi, setiap
blok memuat data numerik yg dibutuhkan
• Perpindahan punched tape : utk memproses satu segmen bhn
kerja
• Inf dimensional (panjang, lebar, radius) dan bentuk kontor (grs
lurus, lingkaran, dll) diambil dr gbr teknik
5. DasarKontrol Numerik(lanjutan)
• Cutting speed, feedrate dan fungsi pembantu (coolant off atau
on, arah spindle, penjepit, perubahan roda, dst) diprogram
berdasarkan permukaan jadi dan kebutuhan toleransi yg
diharapkan
• NC vs mesin konvensional:Sistem NC menggantikan operator
• Part programmer : memp pengetahuan dan pengalaman dlm
tekni mesin
• Part program ditulis secara manual atau dgn bahasa berbantuan
komputer, spt APT.
• Program ditembak ke tape menggunakan alat pembuat lobang
spt teletype atau dgn bantuan komputer.
6. DasarKontrol Numerik(lanjutan)
• Dimensi part dlm part program : integer
•Setiap unit berhub dgn resolusi posisi aksis pergerakan dan
direpresentasikan dlm BLU (Basic Length Unit)
• BLU : ukuran pertambahan atau bobot bit!, dan berhub dgn
akurasi sistem NC
• Perintah posisi dlm NC = jarak aktual dibagi BLU
• Sistem NC : setiap aksis digerakkan oleh alat penggerak
terpisah (menggantikan handwheel).
• Alat penggerak : dc motor, hydraulic actuator atau stepping
motor.
Dasar pemilihan : kebutuhan tenaga mesin.
9. DasarKontrol Numerik(lanjutan)
Aksis tambahan : U, V dan W
• NC memuat MCU (Machine Control Unit)
• MCU : membaca dan mengkodekan part program
• Kode part program : instruksi ke control loop
• MCU : Data Processing Unit (DPU) dan Control Loops Unit
(CLU)
• Fungsi DPU : mengkodekan data yg diterima dr tape,
memprose dan menyediakannya bagi CLU
• CLU memberikan signal bhw segmen sblmnya sdh
diselesaikan dan DPU dpt membaca blok program baru.
10. DasarKontrol Numerik(lanjutan)
• DPU paling tdk terdiri dr fungsi :
• Alat input, spt pembaca punched-tape
• Sirkuti pembaca dan logika pemeriksaan paritas
• Pengkodean sirkuit utk mendistribusikan data diantara
kontrol aksis
• Interpolator, yg mensuplai perintah kecepatan antara titik
berurutan yg diambil dr gambar
• CLU terdiri dari sirkuit:
• Loop kontrol posisi utk semua aksis
• Loop kontrol kecepatan
• Sirkuit perlambatan dan pengambilan umpan balik
• Kontrol fungsi tambahan
11. Keunggulan sistem NC
• Fleksibilitas penuh
• ketelitian tinggi
• Waktu proses lebih singkat
• Dimensi bentuk (kontor) pemotongan bisa lebih banyak
• Penyesuaian mesin mudah, membutuhkan wkt lbh singkat
dibanding metode permesinan lainnya
• Tdk membutuhkan operator keahlian tinggi dan berpengalaman
• Operator memp waktu luang
12. Kelemahan sistemNC :
• Investasi awal tinggi
• Pemeliharaan yg lebih kompleks; teknisi pemeliharaan spesial
dibutuhkan
• Paart programmer dgn keahlian tinggi dan terlatih dgn tepat
dibutuhkan
Klasifikasi SistemNC berdasarkan :
1. Tpe mesin : point-to-point vs Contouring
2. Struktur kontroller : hardware-base NC vs CNC
3. Metode pemrograman : pertambahan vs absolut
4. Tipe loop kontrol : loop terbuka vs loop tertutup
13. Point-to-Point (PTP)
• Contoh sederhana : mesin drilling
• Operasi:
Bahan kerja dipindahkan menuju cutting tool sampai
mencapai posisi numerik yg ditetapkan.
Cutting tool melaksanakan operasi yg diperintahkan dgn aksis
diam.
Sampai tugas diselesaikan, bahan kerja berpindah ke titik
berikutnya dan siklus diulangi.
• Sistem hanya membutuhkan penghitung posisi utk mengontrol
posisi akhir tool sampai mencapai titik yg akan dilubangi.
• Jalur dr titik awal sampai posisi akhir tdk dikontrol
14. Point-to-Point (PTP) (lanjutan)
• Data utk setiap posisi yg diinginkan diberikan dalam nilai
koordinat dan resolusi tgt pd sistem BLU
• Contoh : meja XY mesin drilling akan dipindahkan dari titik (1,1)
ke titik (6,3) dengan dimensi dlm in. Setiap aksis dpt
dipindahkan dgn ekcepatan tetap 30 in/min. Tentukan waktu
perjalanan dari titik awal ke titik akhir!
• Solusi :
Waktu perjalanan aksis X : detik
Waktu perjalanan aksis Y : detik
Krn aksis dpt digerakkan scr simultan, mk wkt perjalanan
meja adalah wkt terlama, yaitu 10 detik
( ) 10
30
60
16 =×−
( ) 4
30
60
13 =×−
15. SistemKontoring
• Contoh : mesin milling
• Semua aksis dpt bergerak scr simultan dgn kecepatan yg berbeda.
• Ketika arah nonlinear dibutuhkan, kecepatan aksial berubah, bahkan
dlm segmen.
• Posisi cutting tool pd akhir setiap segmen bersama dgn rasio antara
kecepatan aksial menentukan kontor yg diinginkan, dan pd wkt yg
bersamaan, umpan resultan jg mempengaruhi penyelesaian
permukaan.
• Kesalahan kecepatan pd satu aksis akan menyebabkan kesalahan
posisi jalur pemotong, krn itu sistem hrs memuat loop kontrol posisi
kontinu sbg tambahan thd penghitung posisi.
16. Sistemkontoring (lanjutan)
• Setiap pergerakan aksis dilengkapi dgn loop posisi dan
penghitung terpisah
• Informasi dimensi untuk setiap aksis diberikan scr terpisah dan
diumpan melalui DPU ke penghitung posisi yg sesuai
• Feedrate (laju umpan) terprogram oleh akrenanya adalah kontor
dan hrs diproses oleh DPU dgn tujuan utk menyediakan perintah
kecepatan yg tepat utk setiap aksis.hal ini dilakukan oleh
interpolator.
• Fungsi interpolator : utk mendapatkan titik tengah yg diambil dr
gambar.
• Ada 3 interpolator : linear, sirkular dan parabolik. Yg paling
umum adalah linear dan parabolik
17. NC dan CNC
• NC menggunakan perangakt keras elektronik yg berdasarkan tek
sirkuit digital.
• CNC : menggunakan minikomputer atau mikrokomputer utk
mengontrol peralatan mesin dan emnghapuskan (jika mungkin)
sirkuit perangkat keras tambahan dlm kabinet pengontrol.
• Kontrol digital dlm sistem NC berbasis perangkat keras
menggunakan voltage pulses, dimana setiap pulse menyebabkan
gerakan 1 BLU aksis yg sesuai:
Pulse ≡ BLU
• Pulse ini menggerakkan stepping motor dlm kontrol loop terbuka,
atau dc servomotor dlm kontrol loop tertutup.
• Jlh pulse yg ditransmisikan pd setiap aksis = pergerakan per+ yg
dibutuhkan, dan frek menunjukkan kecepatan aksis
18. NC dan CNC (lanjutan)
• Komputer : inf diatur, dimanipulasi dan disimpan dlm bentuk kata
biner
• Setiap kata terdiri dr sejumlah bit tetap : 8-bit, 16-bit, dst.
• CNC : setiap bit merepresentasikan 1 BLU
Bit ≡ BLU
• Kata 16-bit = 216
= 65,536 posisi aksial berbeda (termasuk nol).
Jika resolusi sistem BLU = 0.001 mm, mk angka itu
menunjukkan gerakan sampai 65.536 mm
• sistem CNC : Bit ≡ Pulse ≡ BLU
19. NC dan CNC (lanjutan)
• NC : punched tape maju satu blok demi satu blok dan dibaca
setiap pemotongan satu segmen selesai.
• CNC : punched tape dibaca sekaligus di awal (sebelum
produksi dilakukan) dan disimpan dalam memori komputer)
Sistempertambahan dan absolut
• Sistem pertambahan : titi referensi utk instruksi berikutnya
adalah titik terakhir operasi sebelumnya.
• Sistem pertambahan : metode pemrograman dan alat umpan
balik ada dalam bentuk pertambahan
21. Sistempertambahan (Lanjutan)
1: X + 500 4 : X - 300
2 : X + 200 5 : X - 700
3 : X + 600 0 : X - 300
SistemAbsolut
• Semua perintah perpindahan : satu titik referensi, titik
awal dan disebut dgn titik nol
• Titik awal bisa di luar bahan kerja atau di pojok bahan
• Perintah posisi : jarak absolut dari titik nol
22. Sistem absolut
• Titik nol : floating atau titik tetap
• Titik floating nol : memungkinkan operator, dgn menekan
tombol, memilih scr sembarang titik di antara meja peralatan
mesin sbg titik nol
Memungkinkan operator dgn cepat meletakkan fixture
dimana saja di meja mesin NC
• Sistem absolut : absolut murni dan sistem pemrograman
absolut
• Absolut murni : dimensi pemrograman dan signal umpan balik
merujuk ke satu titik, shg membutuhkan alat umpan balik yg
menghasilkan inf dlm bentuk absolut (multichannel digital
encoder)
23. Sistemabsolut (lanjutan)
• Alat itu mahal, oleh krn itu absolut murni digunakan terutama
utk meja berputar yg membutuhkan kontrol posisi yg tepat.
• Sist pemrograman absolut : tdk dilengkapi dgn peralatan
umpan balik absolut ttp dgn alat pengukuran pertambahan
• Keunggulan sistem absolut vs sist pertmbahan :
dlm kasus interupsi yg memaksa operator menghentikan
mesin. Dlm sist absolut, cutting tool scr otomatis kembali
ke posisi sebelum interupsi. Dlm sistem pertambahan,
setiap interupsi terjadi, operator hrs menjalankan ulang
part program dan keseluruhan operasi akan diulang.
Kemudahan mengubah data dimensi kapanpun
dibutuhkan
24. Keunggulan sist pertambahan vs sist absolut :
• Jk pemrograman manual digunakan, pemeriksaan part program
mudah
• Kinerja sist inkremental dapat diperiksa menggunakan tape loop
tertutup.
• Pemrograman mirror-image difasilitasi dgn sistem pertambahan.
25. Sistem Loop Terbuka
• Kontrol loop terbuka : tdk ada umpan balik, aksi kontroller tdk
memp inf ttg pengaruh signal yg memproduksi.
• Tipe digital dan menggunakan stepping motor untuk
menggerakkan slide.
• Stepping motor : cara sederhana mengkonversi pulsa elektrik
ke perpindahan proporsional
• Krn tdk ada umpan balik dari posisi slide, akurasi sistem
hanya merupakan fungsi kemampuan motor berjalan melalui
sejumlah tahapan yang tepat sesuai dengan input
27. Kontrol loop tertutup
• Mengukur posisi aktual dan kecepatan aksis melalui
pembandingan dengan referensi yg diinginkan
• Perbedaan antara aktual dengan nilai yang diinginkan adalah
kesalahan
• Kontrol : menghilangkan atau mengurangi ke minimum
kesalahan, yang disebut sistem sebagai tipe umpan balik negatif
Input pulsa +compa
- rator DAC
meja
sekrup
kesalahan
Dc motor roda
28. Kontrol loop tertutup (lanjutan)
• Input dan signal umpan balik : urut-urutan pulse
• 1 pulses ≡ 1 BLU
• Pembandign digital menghubungkan 2 urutan dan memberikan
signal yg merepresentasikan kesalahan posisi sistem
menggunakan digital-to-analog converter (DAC) yg akan
digunakan untuk menggerakkan dc motor
• Alat umpan balik, yg merupakan encoder inkremental, dipasang
di ujung lain sekrup dan memberikan output pulsa
• Enkoder inkermental terdiri dari disk berputar yg dibagi ke dalam
2 segmen
• Fotosel dan lampu diletakkan pada kedua sisi disk
• Ketika disk berputar, setiap perubahan pada intensitas cahaya
jatuh pada fotosel dan menghasilkan pulsa output
• Laju pulsa per menit proporsional dengan revolusi per menit
sekrup
29. Kontrol loop tertutup (lanjutan)
Contoh (1) : sebuah stepping motor dgn 200 langkah per revolusi
dipasang diujung sekrup mesin milling. Pitch sekrup adalah 0.1 in.
a. Berapa BLU sistem?
b. Jika motor menerima frekuensi pulsa 2000 per detik (pps), berapa
kecepatan linier dlm in/men?
Solusi :
a. BLU = 0.1/200 = 0.0005 in
b. V = 2000 x 0.0005 x 60 = 60 in/men
30. Kontrol loop tertutup (lanjutan)
Contoh (2) : dc servomotor dihubungkan secara langsung ke
sekrup yang menggerakkan meja dan peralatan mesin NC.
Encoder digital, yang memancarkan 500 pulsa per revolusi,
dipasang di ujung lain sekrup. Jika pitch sekrup 5 mm dan
motor berputar 600 rpm, hitunglah:
a. Kecepatan linier meja?
b. BLU sistem NC
c. Frekuensi pulsa yang ditransmisikan oleh encoder
Jawab :
a. V = 600 x 5 = 3000 mm/men = 3 m/men
b. BLU = 5/500 = 0.01 mm
31. Kontrol loop tertutup (lanjutan)
c. F = (3000/60)/0.01 = 5000 pps
• Karakteristik utama stepping motor : kecepatan maksimum
tergantung distorsi yang dimuat. Semakin tinggi torsi, semakin
kecil frekuensi maksimum yang diinginkan.
• Stepping motor tdk dapat digunakan ke mesin dengan pemuatan
torsi bervariasi, krn variasi torsi menyebabkan motor hilang
langkah.
32. Punched Tape
• Alat penyimpanan part program : punched tape, magnetic tape,
floppy disk, memory komputer di CNC, dll
• Tape : kertas/plastik
• Ada maks 8 lubang dalam setiap baris
• Setiap baris lubang merepresentasikan digit desimal tanda-
tanda aljabar, atau huruf dan disebut sebagai karakter
• Satu set karakter : satu kata
• Instruksi dan data disusun dalam bentuk blok
• Setiap blok memuat instruksi yg dibutuhkan utk perpindahan
mesin spesifik
• Setiap blok diakhiri dgn kode End-of-Block (EB) khusus
• Informasi dlm blok dilubangi dlm format khusus
• Ada 3 format : tab berurutan, alamat kata dan blok tetap
33. • Format tab berurutan : setiap kata dlm blok (kecuali yg terakhir)
diakhiri dgn kode tab spesial
Dengan menghit jlh kode tab, kontrol dpt mengidentifikasi kata
spesifik dlm blok
• Alamat kata : menggunakan huruf utk mengidentifikasi kata
• Inf dilubangi ke tape menggunakan kode standar :
Kode ISO : identik dgn kode ASCII, jlh lubang selalu genap
Kode EIA, diberikan dlm nomor standar RS-244 dan RS-273.
Dicirikan oleh jlh ganjil lubang dlm setiap karakter
Kode pelubangan EB adalah lubang tunggal dlm 8 track
34. Punched Tape (lanjutan)
• Pembaca tape : membaca karakter berurutan smpi akhir blok.
Code EB :pembacaan blok sdh selesai dan sistem hrs segera
melaksanakan instruksi yg baru saja dibaca
• Sist NC melaksanakan segmen yg dibutuhkan kemudian
mengirim instruksi ke pembaca tape utk membaca blok
berikutnya
• NC yg lebih baru : wkt pembacaan dihemat dgn menyediakan
penyimpanan buffer.
• CNC : punched tape dibaca sekali dan disimpan di memori
komputer. Ketika akan memproses, komputer memberikan part
program ke program kontrol dlm format sama dgn pembaca
tape, ttp tanpa jeda dlm setiap blok.
35. Punched Tape (lanjutan)
• Laju pembacaan tape : tgt dari tipe pembaca
Mekanis : 30 karakter per menit
Optikal : 300 karakter per detik atau lebih
• Punched tape dapat dibuat secara manual atau dgn bantuan
komputer
Secara manual : flexowriter atau teletype
36. FITURTOOL MESIN NC
• Permesinan : proses manufakturing dimana ukuran, bentuk atau
sifat-sifat permukaan dirubah dengan memindahkan bahan
berlebih
• Ada 5 tipe dasar mesin tool : lathe atau turning, drilling atau
boring, milling, shaper atau planner dan grinder
• Kondisi pemotongan : variabel, dirubah oleh part programmer
dan mempengaruhi laju pemindahan metal
• Kecepatan pemotongan (v) : kecepatan relatif antara cutting tool
dgn bahan kerja
• Kecepatan spindle ( : kecepatan pemotongan dan diameter alat
atau bahan kerja
• Kedalaman pemotongan (d) : jarak cutting tool masuk ke dalam
bahan kerja.
Menentukan dimensi linier pertama dari area cross-sectional
ukuran pemotongan
37. FITURTOOL MESIN NC (lanjutan)
•Feed : dimensi linie kedua yang menentukan area cross-sectional
ukuran pemotongan
Perpindahan lateral relatif antara alat dan bahan kerja selama
operasi
Milling machine : satuan panjang/tooth
Lathe dan drill machines : satuan panjang/revolusi
Sist. NC : panjang/men feedrate
Feedrate milling : feed dasar x jlh teeth x rev/men
turning : feed x rev spindle/men
•Metal removal rate (MRR) = v x f x d (volume/men)
•Produktifitas operasi mesin = MRR
38. Pertimbangan Disain Machines Tools NC
• Tujuan pengembangan NC : akurasi dan produktifitas
• Akurasi ≠resolusi≠repeatibility (pengulangan)
• Resolusi : fitur sistem NC/CNC yagn ditentukan oleh perancang
unit kontrol dan tergantung terutama pada sensor umpan balik
posisi.
Resolusi program : pertambahan posisi terkecil yang diijinkan
dalam part program dan diberikan dalam bentuk BLU.
Resolusi kontrol : perubahan posisi terkecil yang alat umpan
balik dapat rasakan.
Efisiensi sistem terbaik : resolusi program=resolusi kontrol
dan disebut dengan resolusi sistem.
39. Akurasi
• Akurasi sistem CNC tergantung pada algoritma kontrol
komputer, sistem resolusi dan ketidakakuratan mesin.
• Algoritma kontrol mungkin menyebabkan kesalahan posisi yang
disebabkan kesalahan pembulatan
• Ketidakakuratan sistem berhubungan dengan resolusi, biasanya
½ BLU.
• Akurasi sistem = ½ BLU + akurasi mesin
40. repeatibility
• Terminologi statistik yang berhubungan dengan akurasi.
• Jika machine slide diperintahkan berpindah dari titik tertentu dengan
jarak ayng sama beberapa kali, dengan semua kondisi lain sama,
akan ditemukan bahwa gerakan resultan mengarah penempatan yang
tidak harmonis.
• Repeatability sistem adalah penyimpangan posisi dari rata-rata
kesalahan penempatan ini.
• Repeatability selalu lebih baik dibandingkan akurasi.
• Akurasi dan produktifitas bisa saling kontradiksi.
• Produktifitas tinggi membutuhkan kecepatan tinggi, feed dan
kedalaman pemotongan, yang akan meningkatkan panas dan tenaga
pemotongan dalam sistem.
41. Repeatibility (lanjutan)
• Peningkatan panas dan usaha pemotongan dapat menghasilkan
deformasi panas, defleksi, dan vibrasi mesin dan sebagai
akibatnya penurunan akurasi.
• Pertimbangan dalam disain mesin : bahan baku, komponen
bergerak friksi rendah, hindarkan gerakan hilang dan isolasi
sumber panas.
• Produktifitas mesin dicapai dengan meningkatkan efisiensi mesin.
• Efisiensi mesin : menggunakan machining center dan turning
center daripada milling atau lathe.
• Center memungkinkan penggunaan feed tinggi dan kedalaman
pemotongan untuk meningkatkan MRR.
42. Metode peningkatan akurasi mesin
• Tool deflection dan chatter
Energi sudut alat terhadap bahan kerja dalam milling dan
turning memutar tool dan pegangan tool dan akibatnya
kesalahan dimensi. Kesalahan ini dapat diatasi dengan
meningkatkan kekakuan kosntruksi cantelan tool.
• Chatter : respon vibrator yang dihasilkan tool deflection.
• Chatter terjadi sebagai fungsi struktur emsin, materi tool dan bahan
kerja dan kondisi pemotongan.
• Menggunakan machine tools dengan kekakuan lbh tinggi dapat
menghilangkan chatter yang terjadi dibawah kondisi pemotongan yg
sama pada mesin dengan kurang kaku (keras).
43. leadscrew
• Ketidakakuratan dapat disebabkan oleh hubungan mekanis antara
leadscrew dengan tool.
• Untuk meningkatkan akurasi, mekanisme harus waktu-bervariasi
(tidak ada pengaruh pemanasan) dan linier (tidak ada backflash
dan friksi).
• Deformasi panas : ada 3 sumber panas yaitu proses pemesinan,
motor spindle dan penggerak dan friksi slideways dan leadscrew.
• Distribusi sumber panas yang tidak uniform dapat menyebabkan
deformasi pegangan tool, meja, dll.
• Perbedaan suhu 10
C sepanjang 1000 mm dapat menyebabkan
kesalahan 0.01 mm.
44. Deformasi panas
• Untuk mengatasi : pindahkan motor tenaga-tinggi dari dasar
mesin, sediakan permukaan pemindahan panas yang luas,
gunakan pengaruh friksi rendah dan distribusi simetris sumber
panas.
• Pengaruh panas hanya dapat diminimalkan tidak dapat
dihilangkan.
• Mesin tool yang membutuhkan keakuratan tinggi ditempatkan di
ruang ber AC atau ruangan terpisah.
• Jika keakuratan lebih tinggi dibutuhkan, gunakan peralatan
pengukuran khusus mahal dan kompensasi dengan loop umpan
balik tambahan.
45. Peningkatan Produktifitas dengan mesin NC
• Total waktu produksi : waktu pemotongan aktual, waktu
menunggu dan perpindahan, waktu loading dan unloading
dan waktu pertukaran mesin.
• Waktu pemotongan aktual ; proporsional terbalik dengan
perkalian parameter : cutting speed, feed dan kedalaman
pemotongan.
• Waktu menunggu dan perpindahan : perpindahan aksis
mesin sepanjang pemotongan tidak terjadi. Dalam proses
turning, setengah pergerakan adalah tipe ini. Dalam milling,
waktu menunggu terjadi ketika bergerak dari titik awal ke arah
bahan kerja dan kembali ke awal dan akhir operasi. Dengan
meningkatkan kecepatan balik, waktu menunggu dikurangi
dan waktu produksi dihemat.
46. Peningkatan Produktifitas (lanjutan)
• Kecepatan balik maksimum yang diijinkan tergantung dari
kekakuan mesin, drives, leadscrew dan tipe slide.
• Waktu loading dan unloading dapat dihemat menggunakan dua
fixtures pemegang-komponen secara simultan pada meja mesin.
Satu komponen dapat unloaded dan komponen berikutnya loaded
dan lainnya sedang diproses
• Metode pertukaran tool otomatis dapat menghemat waktu produksi
47. Machining Center
• Mesin tunggal, pertukaran tool otomatis, meja berputar yang
memfasilitasi proses sirkular dan satu atau dua meja kerja
integral.
• Tool changer : vertikal atau horizontal.
• Pengembangan machining center distimulasi kebutuhan
akurasi tinggi dalam produksi komponen besar dan kompleks.
• Disain machining center saat ini hrs memperhatikan fitur:
Pengurangan waktu tidak produktif dgn mengaplikasikan
pertukaran tool lebih cepat dan gerakan balik yg lbh cepat
Tingkatkan akurasi menggunakan konstruksi las kaku
48. Machining Center (lanjutan)
Ijin feed dan kedalaman pemotongan
Peningkatan orientasi-pengguna diagnostik mesin
Menggunakan memori bubble untuk menyimpan program
• Machining center pertama : vertikal
• Fungis MCU
Mode selection : auto mode, manual atau dial-in mode,
jogging mode, block-by-block mode.
Kompensasi dan override : tool zero offsets or cutter radius
compensation, tool length compensation dan feedrate
override
49. Fungsi MCU (lanjutan)
Readout display : pembacaan nomor urutan dan pembacaan
posisi-saat ini.
CNC controller : keyboard dan cathode-ray tube (CRT)
50. NC Part ProgrammerData yang diperlukan untuk memproduksi komponen dapat
diklasifikasikan menjadi:
Informasi dari gambar : dimensi (panjang, lebar, tinggi, jari-jari,
dll), bentuk segmen (linier, sirkular) dan diameter yg akan
dilubangi. Ketiga informasi ini akan membentuk tool path.
Parameter pemesinan: feed, spindle speed, cutting speed,
fungsi tambahan. tgt dari kualitas permukaan, toleransi, tipe
cutting tool dan bahan kerja.
Data yang ditentukan oleh programmer : arah pemotongan dan
pergantian tool
Spesifikasi sistem NC.
51. NC Part Programmer
Ada 2 tipe pemrograman:
Manual
Menggunakan bahasa pemrograman komputer
manuscript manual punched tape
Gambar kondisi mesin NC/CNC
komponen program komputer punched cards processor komputer punched tape
52. Pemrograman Manual
• Bentuk standar pemrograman manual: manuscript
• Bentuk manuscript:
Nama mesin
Nama
part
No. part
Remarks :
Jumlah tool
Nama tools
Disiapkan oleh:
Tanggal:
Diperiksa oleh:
No.
urut
N
TAB
OR
EB
Tand
a
Pert.
X
TAB
OR
EB
Tand
a
Pert.
Y
TAB
OR
EB
Fung
si M
EB
000
001
:
N
Check ΣX ΣY
53. • Standarisasi medium pengontrol sistem NC : kode EIA RS-
273A dan RS-274B
• Setiap baris pada manuscript : block
• Block terdiri dari kata
• Kata terdiri dari karakter
• Standar EIA RS-273A : bentuk baris point-to-point dan
pemotongan lurus.
• Dalam bentuk baris :
n000g00x…y…f…s…t…m…(EB)
• Huruf diikuti dengan bilangan yang menunjukkan kode atau
dimensi
54. Bentuk blok lengkap mengandung kata berikut, yang diijinkan muncul
hanya dalam bentuk seperti di bawah:
nomur urut N terdiri dari 3 digit dan letaknya pertama dalam blok.
Fungsi persiapan g mengikuti dengan dua digit.
Kata dimensi mengikuti, yang diatur dalam urutan x, y, z, u,v, w, p,
q, r, i, j, k, a, b, c, d, e, untuk sistem yang terdirid ari banyak aksis.
Dalam mesin linier 3 aksis, kata dimensi adalam urutan x, y, z, i, j, k.
Diikuti dengan kata feed f dalam 4 digit ketika menggunakan metode
kebalikan-waktu atau 3 digit ketika menggunakan magic-three coded.
Fungsi CNC umumnya menggunakan 3 digit.
Diikuti spindle speed dalam 3 digit menggunakan magic-three coded.
Diikuti dengan kata tool t yang terdiri dari maksimum 5 digit.
Dan terakhir kata misclelaneous function yang terdiri dari 2 digit dan
segera diikuti dengan karakter EB.
55. • Masing-masing huruf atau kumpulan bilangan yang
mengikutinya disebut dengan karakter
• Huruf dengan bilangan yang mengikutinya : kata
• Satu baris di atas, yang ditandai dengan (EB) : satu block
• Huruf di awal kata : alamat kata
• Karakter EB tidak dicetak, hanya dilobangi (punched)
• Standar EIA RS-273A dan RS-274B menunjukkan format
blok variabel
• Format blok variabel : kombinasi alamat kata dan format
sekuensial tab.
• Format alamat kata:setiap kata mempunyai judul alamat
kata
56. • Format alamat kata : tidak harus berurutan
• Foramt sekuensial tab karakter tab (dengan menekan tab pada
flexowriter) disisipkan di antara setiap dua kata, alamat kata
dapat dihilangkan
• Format sekuensial tab : kata harus diurutkan
• Contoh :
30
60
15
15
80
15
40
20
Y
X
A B
C
Data dlm mm
1 BLU = 0.01 mm
57. Manuscript dari gambar di atas adalah :
Mesin : drilling
Nama
part :
contoh
No. part:
Remarks :
Menggunakan 3 tool
Center drill
8mm diameter drill
20mm diameter drill
Disiapkan oleh:J.
Clark
Tanggal: 20/10/2004
Diperiksa oleh:Y.
Koren
No.
urut
N
TAB
OR
EB
Tand
a
Pert.
X
TAB
OR
EB
Tand
a
Pert.
Y
TAB
OR
EB
Fung
si M
EB
000 RW
S
EB
001 TAB + 4500 TAB - 1500 TAB 03 EB
002 TAB + 5000 EB
59. Pemrograman menggunakan bervariasi fungsi :
• M03 : mulai rotasi spindle dalam arah jarum jam
• M06 : menunjukkan kebutuhan pertukaran tool. Pada akhir blok,
spindle otomatis berhenti dan indikator penukaran tool menyala.
Operator akan mengganti tool dan memulai kembali operasi dengan
menekan tombol mulai.
• M30 : menunjukkan akhir program dan digunakan untuk mereset
kontrol. Reset termasuk memutar ulang kembali tape ke karakter
rewind-stop (RWS), menghapus urutan register bilangan, dan
menghentikan spindle.
• RWS : kode Rewind-Stop, biasanya ditempatkan di awal karakter
tape. Kode ini menghentikan pembaca tape ketika rewinding
otomatis sementara fungsi m30 dieksekusi.
60. Logika pemrograman pada manuscript di atas:
• 001: spindle mulai berotasi dan drill berpindah dari titik awal ke lubang
A. Lubang center drilled secara otomatis.
• 002 : drill berpindah dalam arah X dari lubang A ke lubang B. Lubang
B center drilled.
• 003 : Tool berpindah dari lubang B ke lubang C. Lubang C otomatis
center drilled.
• 004 : Drill kembali ke titik awal, spindle berhenti, dan indiaktor
pertukaran tool menyala. Tool diganti oleh operator dan mesin
dinyalakan ulang dengan menekan tombol yang sesuai.
• 005 : tool berpindah dari titik awal ke lubang A dan drill melubangi
sesuai dengan ukuran.
61. • 006: drill berpindah dalam arah X dari lubang A ke lubang B. Lubang
B dikerjakan.
• 007 : drill kembali ke titik awal, indikator pergantian tool nyala dan
operator mengganti tool. Operator menyalakan kembali mesin dengan
menekan tombol yang sesuai.
• 008 : Tool berpindah dari titk awal ke lubang C. Lubang C
selanjutnya dikerjakan.
• 009 : Drill kembali ke titik awal, tape rewound ke kode RWS.
Kontrol kembali siap untuk memulai komponen berikutnya.
• Kasus di atas sangat sederhana. Untuk pengerjaan kompleks, part
programmer harus mencari urutan ekonomis untuk meminimumkan
jarak perjalanan
62. Fungsi persiapan g
Kode Fungsi penjelasan
G00 Point-to-point, positioning Menggunakan kombinasi system point-to-point/contouring untuk mengindikasikan posisi operasi
G01 Interpolasi linier (dimensi normal) Modus kontrol kontoring digunakan untuk menurunkan pemotongan miring atau lurus, dimana dimensi
incremental normal.
G02
G03
Interpolasi sirkular kurva CW
(dimensi normal)
Interpolasi sirkular kurva CCW
(dimensi normal)
Modus kontrl kontoring yang menghasilkan kurva atau lingkaran melalui koordinasi 2 aksis. Jalur pembuatan
kurva (searah jarum jam=g002 atau berlawanan arah jarum jam g 003) ditentukan ketika memandang daerah
pergerakan dalam arah negatif dari aksis vertical. Jarak terhadap pusat kurva (i,j,k) adalah dimensi normal.
G04 Dwell Waktu penundaan terprogram, dimana tidak ada pergerakan mesin. Lamanya biasanya ditentukan di tempat
lain, biasanya oleh kata f. dalam kasus ini kata dimensi harus dibuat 0.
G05 Hold Gerakan mesin berhenti sampai dihentikan oleh operator atau aksi kunci sendiri.
G06 Interpolasi parabolic (dimensi
normal)
Modus kontrol kontoring yang menggunakan informasi yang diperoleh dalam blok berurutan untuk
menghasilkan segmen parabola
G07 Percepatan Federate (kecepatan aksis) meningkat secara halus (biasanya ekponensial) terhadap laju program, dalam satu
blok.
G08 Perlambatan Federate menurun (biasanya eksponensial) terhadap persen tetap federate yang diprogram dalam blok
perlambatan.
G09 Interpolasi linier (dimensi panjang
= LD-long dimension)
Sama dengan g01, kecuali bahwa semua dimensi dikalikan dengan 10. contoh, dimensi program 9874 aka
menghasilkan sebuah perjalanan dengan 98740 BLU (digunakan hanya dengan system incremental).
G10 Interpolasi linier (dimensi
pendek=SD-short dimension)
Sama dengan g01, tetapi membagi semua dimensi dengan 10. contoh dari 9874 akan menjadi 987
G11
G12
G13
G14
G15
G16
Seleksi aksis
Digunakan untuk mengarahkan system kontrol untuk pengoperasian aksis tertentu, seperti dalam system dimana
kontrol tidak dioperasikan secara simultan
63. Kode Fungsi penjelasan
G60 s/d
G79
Disimpan untuk posisi
saja
Disimpan untuk sistem point-to-point saja
G80 Siklus tetap dibatalkan Perintah yang akan menghentikan siklus tetap
G81 s/d
G89
Siklus tetap #1 sampai #9
secara berturut-turut
Rangkaian preset operasi yang mengarahkan mesin untuk menyelesaikan gerakan seperti
drilling atau boring.
G90 Pemrograman dimensi
absolut
Modus kontrol dimana input data dalam bentuk dimensi absolut. Digunakan dengan kombinasi
sistme absolut/inkremental
G91 Pemrograman dimensi
inkremental
Modus kontrol dimana input data dalam bentuk dimensi inkremental
64. G17 Pemilihan bidang datar XY
G18 Pemilihan bidang datar ZX
G19 Pemilihan bidang datar YZ
Digunakan untuk mengidentifkasi bidang datar seperti fungsi interpolasi sirkular atau kompensasi cutter
G20 Interpolasi sirkular kurva CW (LD) Seperti g02, dengan jarak dimensi panjang
G21 Interpolasi sirkular kurva CW (SD) Seperti g02, dengan jarak dimensi pendek
G30 Interpolasi sirkular kurva
CCW (SD)
Seperti g03, dengan jarak dimensi panjang
G31 Interpolasi sirkular kurca
CCW (SD)
Seperti g03, dengan jarak dimensi pendek
G33 Pemotongan memanjang
(thread cutting), arah konstan
Modus yang dipilih untuk mesin dilengkapi dengan thread cutting
G34 Pemotongan memanjang
(thread cutting), meningkatkan
arah
Seperti g33, tapi ketika pertambahan arah konstan dibutuhkan
G35 Pemotongan memanjang
(thread cutting), mengurangi
arah
Seperti g33, tapi ketika pengurangan arah konstan dibutuhkan
G40 Kompensasi cutter-batal Perintah untuk membatalkan kompensasi cutter
G41 Kompensasi cutter-left Kesalahan penempatan, normal terhadap jalur cutter, ketika cutter dalam bagian kiri permukaan
bahan, mencari arah gerakan cutter
G42 Kompensasi cutter - right Kompensasi ketika cutter pada posisi kanan permukaan kerja
