TI-3222: Otomasi Sistem Produksi

D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB TI - 3222: Otomasi Sistem Produksi Pe m ogr a m a n N u m e r ica l- Con t r ol

  Laborat orium Laborat orium Sist em Sist em Produksi Produksi w w w .lspit b.org w w w .lspit b.org © © 2004 2004

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Hasil Pembelajaran

• Um um

  ƒ Mahasiwa m am pu unt uk m elakukan pem ogram an m esin NC, m em aham i kode G dan M, sert a m erancang dan m engim plem ent asikan pem ogram an NC.

• Khusus

  ƒ Mem aham i dasar- dasar pem ogram an NC, m am pu m em buat , m engem bangkan pem ogram an NC dan m em berikan pengem bangan penget ahuan ot om asi pem ogram an NC

  2 TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Pemograman NC

• Sist em Koordinat • Media penyim panan program NC
• Kode sim bolik
• Form at m asukan t ape
• NC w ords

  3 TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Sistem Koordinat

• +Z

  Set iap gerak axis dilengkapi dengan sum ber penggerak.

• +Y
• Sum ber penggerak ant ara lain
• +X

  adalah m ot or DC, m ot or st epper, dan akt uat or hidrolik.

  Kaedah tangan kanan (sistem koordinat)

• Gerak relat if ant ara t ool dan

  benda kerj a akan diat ur oleh m ekanism e gerakan slides m esin perkakas.

• Gerakan ut am a t iga axis akan

  selalu berpedom an pada sum bu x, y dan z.

  Sistem koordinat mesin bubut

  4 TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

• Axis Z ƒ Pada m esin dengan benda kerj a berput ar, sepert i bubut , axis Z paralel dengan spindle, dan gerak posit if sesuai dengan arah t ool m enj auhi benda ker j a.
• Axis X ƒ Pada m esin bubut , axis X adalah arah gerakan t ool dan gerak posit if sesuai dengan arah t ool m enj auhi benda kerj a
• Axis Y ƒ Axis ke arah kiri pada st andar sist em koordinat

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  5 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Sistem Koordinat

  ƒ Pada m esin dengan t ool yang berput ar, sepert i m esin m illing at au boring, axis Z paralel pada t ool axis, dan gerak posit if sesuai dengan arah t ool m enj auhi benda kerj a. ƒ Pada m esin press, planning at au shearing, axis Z t egak lurus t ool set , dan gerak posit if akan m enam bah j ar ak ant ara t ool dan benda kerj a.

  ƒ Pada m esin m illing horizont al, axis X paralel dengan m ej a. ƒ Pada m esin m illing vert ikal, axis X posit if ke kanan.

  Cart esian

  Sistem koordinat mesin drill Sistem koordinat mesin milling

Ada 4 j enis m edia penyim panan program NC

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  6 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Media penyimpanan program NC

  1. Punched card; dat a hanya bisa sebagai input ke MCU dengan t ingkat kelaj uan rendah

  2. Punched t ape; pem bacaan sebar is dalam wakt u yang sam a. Pem bacaan dilakukan perset iap blok.

  3. Magnet ic t ape; diper siapkan m engunakan m et oda berbasis kom put er t idak dapat edit ing pada t ape dan kem am puan t erbat as.

  4. Direct com m unicat ion link; t ransm isi dat a NC dengan m elalui j ar ingan, MCU digant ikan dengan m ikrokom put er, dapat m em onit or beber apa m esin secar a sim ult an

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Kode simbolik

  Dalam aplikasi NC selalu digunak an kode:

  ƒ BCD ( binary- coded decial) ƒ ASCI I ( Am erican St andard Code for

  I nfor m at ion I nt erchange)

BCD

  ƒ Berdasarkan EI A St andard RS- 244A ƒ Dat a berupa sim bol, kat a, angka harus m erepr esent asikan 8m ark .

ASCI I

  ƒ Juga digunakan pada kom put er dan t elekom unikasi ƒ Mem punyai karakt er yang lebih lengkap dibandingk an BCD

  7 TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB NC words

• Nom or urut ( k ode N ) ; khusus unt uk penom oran secara berurut an yang dapat j uga unt uk ident ifikasi set iap blok.
• Preparat ory word ( k ode G) ; digunakan sebagai alat kom unikasi

  unt uk persiapan m asuk ke MCU. Sesuai dengan EI A st andar RS- 273

• Koordinat ( X , Y da n Z) ; m em berikan posisi koordinat t ool.

  Perpindahan sej auh 0.6in dengan arah posit if pada sist em NC dengan BLU= 0.001in. Dan j um lah pergeseran 600, m aka dalam NC part program akan dit ulis X+ 600.

• Laj u pem akanan ( k ode F) ; unt uk berhubungan dengan suapan

  ( feed) pada operasi pem esinan. Unit : inchi per m inut e ( ipm )

• Kecepat an spindle ( k ode S) ; dikhususkan kecepat an pem ot ongan

  pada proses pem esinan. Unit nya revolusion per m inut e ( rpm )

• Pem ilihan t ool ( k ode T) ; dirancang unt uk m esin yang berhubungan dengan t ool t urret at au aut om at ic t ool changer
• Miscellaneous funct ion ( k ode M ) ; dirancang unt uk part ikular

  m ode dari operasi m esin perkakas NC. Misalnya akt ifkan m edia pendingin ( on/ off) . Sesuai dengan EI A st andar RS- 273.

  8 TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

NC WORDS

• * * * * *

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  9 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB

  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

Table 9.1 G codes

  N code. sequence num ber : N0010 G code. preparat ory w ord.

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  1 0 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB NC WORDS (continue)

  Circular Interpolation: (5.000,2.000) (7.000,2.000) N0100 G02 X7.000 Y2.000 I0.000 J-2.000 Cut from (5.000,4.000) to (7.000,2.000) CW (5.000,4.000) Full circle ON

NC WORDS (continue) F Code. feed speed

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  1 1 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB

  inch/ m in ( ipm ) , or ipr. F code m ust be given before eit her G01, G02, or G03 can be used.

  N0100 G02 X7.000 Y2.000 I 5.000 J2.000 F6.00 S Code. cut t ing speed code. I t is program m ed in rpm . S code does not t urn on t he spindle, spindle is t urned on by a M code.

  N0010 S1000

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  1 2 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB 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 Tool change Flood coolant on Mist coolant on Coolant off End of tape m06 m07 m08 m09 m30

NC Programming

Pe r h it u n ga n :

  :

  2

  6.5 – x = 0.866; maka x = 5.634 Titik p

  4

  :

  y = 9.125 x = 6.5 + 0.866 = 7.366

  Titik p

  5

  N10 F6.0 S400 M03 N20 G01 X3.875 Y3.698 N40 G01 X5.634 Y9.125 N50 G03 X7.366 Y9.125 I6.5 J9. N60 G01 X8.948 N70 G01 X3.875 Y3.698 N80 G01 X2.0 Y2.0 M30 TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  y = 9.125 x = 9 + 0.125 tan 67.5 = 9.302

  2

  1 4 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Part program (O-shape groove)

  Cont oh Pem ogr am an m anual pada pem ot ongan alum inum : Pem esinan O- shape groove dengan m enggunakan m esin CNC Ter co.

  Gerakan pem esinan dibagi dalam t iga

  k e lom pok pe n ge r j a a n :

  ƒ Point - t o- point tanpa m em erlukan garis yang diinginkan dan m enuj u t it ik acuan dengan gerakan cepat .

  N001 G00 X00 Y00 ƒ Gerakan garis lurus dengan kecepat an konst an m enuj u ke t it ik acuan.

  N001 G01 F100 S8 M03 X00 Y00 ƒ Gerakan arc

  = (1 – 0.125)

  2

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  :

  1 3 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Part-programming

  Cont oh: Diam et er cut t er 0.25in. Feedr at e 6ipm dan k ecepat an pot ong 300sfpm ( sur face feet per m inut e) . Axis Z sem ent ara diabaikan dan lim a t it ik ( p

  1

  s/ d p

  5

  ) diperlihat k an pada gam bar .

  Titik p

  1

  x = 4 - 0.125 = 3.875 y = 4 – 0.125 tan 67.5 = 3.698

  (-x + 6.5)

  Titik p

  2

  :

  x = 3.875 y = 4 + 5 + 0.125 = 9.125

  Titik p

  3

  :

  y = 9 + 0.125 = 9.125

• 0.125

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Part Program (Parallel slots)

_{3. Sda}

_{2. Dasda}

_{1. Sada}

Langkah pemotongan:

  1 5

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB

Kompensasi radius-tool

  G40: bat alk an kom pensasi radius- t ool G41: kom pensasi – kiri G42: kom pensasi – kanan M96: Blok t am bahan unt uk kurva ekst ernal M97: Menuj u t it ik pem esinan ket ika m em ot ong kurva ekst ernal

  1 6

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Kompensasi

  St art k om pensasi I nside corner Penggunaan M96 dan M97 Bat alkan k om pensasi t ool

  1 7

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Pembuatan empat persegi dengan G41

  1 8

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Computer-assisted part-programming

  Com put er- assist ed part - program m ing

• Bahasa pem ogram an unt uk perhit ungan lint asan pahat dan

  m em persiapkan “ punched card”

• Lebih ekonom is j ika dibandingkan dengan pem ogram an m anual unt uk kom ponen yang berbent uk rum it .

  Tugas program m er part - program

• Mulai dari konfigurasi benda kerj a berdasarkan elem en

  dasar geom et ri sepert i t it ik, garis perm ukaan, lingkaran dan sebagainya.

• Mem bent uk langkah pem esinan sepanj ang elem en geom et ri.

  1 9

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Computer-assisted part programming

  Pengelom pokkan part - program

• Bahasa berbasis pada pem esinan ( m achined- orient ed languages)
• Mem buat lint asan pahat dengan perhit ungan koordinat ber dasarkan form at dat a koordinat , feed dan speed.
• General- purpose languages, dim ulai dari processing st age dan post processing st age.

  Pre-Processing Processing Post-Processing 2 0

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Processing stage

  Tahapan ini akan m enghasilkan sat u set t it ik dat a penghubung yang disebut dengan CL ( cut t er locat ion) dat a yang m erupakan com m on int erface language.

  Pengelom pokkan CL dat a

• Ment erj em ahkan sim bol input

  ( penghubung ant ara operat or dan kom put er)

• Perhit ungan arit m at ik unt uk pengerj aan pem ot ongan.
• Perhit ungan ofset cut t er;

  m enghit ung ofset dari lint asan pahat berdasarkan geom et ri benda kerj a.

  2 1

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Part programming dari CAD

  Mem punyai beberapa m anfaat sepert i:

• Mem udahkan pem bacaan geom et ri yang kom plek
• Wakt u pengerj aan sem akin pendek

  Sist em CAD yang dapat berint egrasi dengan CAM

• CADAM: generat e lint asan pahat berdasarkan apa

  yang didefenisikan user

• Com put er vision ( NC vision) : int erakt ive m ode
• CATI A : generat e NC program secara int ernal
• NC- part program generat or: berdasarkan ASCI I file dari Aut oCAD

  2 2

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB

Generate NC program dari data CAD

  Berdasarkan geom et ri

• Terbat as unt uk bent uk geom et ri yang sederhana
• Mem erlukan algort im a pengenalan feat ure ( feat ure recognit ion) yang t epat .

  Opt im asi lint asan pahat NC

• Generat e lint asan pahat unt uk berbagai operasi NC
• Tidak m em erlukan m odel m at em at ik dalam m engkreasikan

  lint asan pahat opt im um

• Hanya m em erlukan ident ifikasi j um lah pem ot ongan yang

  m inim al 2 3

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Pendekatan analitik pada perencanaan lintasan pahat

• Opt im asi pem esinan NC

  ƒ Opt im asi param et er pem esinan ( feed, speed, dept h of cut ) ƒ Minim asi panj ang pem ot ongan

• Menggunakan beberapa m et oda pada m esin m illing sepert i:

  ƒ St aircase: gerakan pahat selalu sej aj ar dengan kaki pada bidang. ƒ Window fram e: gerakan pahat pert am a m engikut i bent uk bidang dan pada t ahap berikut nya sem akin berkurang hingga m enuj u posisi di t engah bidang.

  Cat at an: Diam et er cut t er ↑ ↑ m aka lintasan pahat ↓ ↓ Diam et er cut t er ↓ ↓ m aka lintasan pahat ↑ ↑ Diam et er cut t er ≅ m aka lintasan pahat ∼

  2 4

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  2 5 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Staircase dan windowframe milling

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  2 6 D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB A tool path is comprised of two parts

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Length of cut within a polygon

  2 7

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB

• Pem esinan dengan NC berdam pak pada

  ƒ Akurasi ƒ Repeat abilit y ƒ Fleksibilit as ƒ Ekonom is

• Peringkat ot om asi m esin NC

  ƒ Pem ogram an m anual ƒ Com put er assist ed program m ing ƒ Aut om at ed generat ion NC code

  2 8

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9

  D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Tugas

• Pilih suat u kom ponen m ekanik yang m em ilik i proses m illing.

  ƒ Gam barkan kom ponen t ersebut dalam bent uk solid ( 3D) dengan m enggunakan Aut oCAD. ƒ Tent ukan param et er pem esinan m iling ( pahat , kecepat an spindle, kecepat an pot ong dll.) ƒ Buat program NC unt uk proses m illing.

• Ket ent uan: ƒ Tugas kelom pok ( sesuai kelom pok prakt ikum ) .

  ƒ NC program dibuat m enggunakan t ext edit or

• Jadwal

  ƒ Minggu 1: m enyusun program NC program ( print out dikum pulkan m inggu depan) ƒ Minggu 2: asist ensi dengan asist en unt uk m em verifikasi program NC ( perlu m em baw a disket pr ogram NC dan disket gam bar solid) . Jadwal asist ensi akan dium um kan

• Pe n ila ia n: ƒ Kom pleksit as proses m illing.

  2 9

  TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 9