KONSEP DASAR SISTEM MANUFAKTURING by nikeborome

VIEWS: 280 PAGES: 64

									           KONSEP DASAR SISTEM MANUFAKTURING
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
           KONSEP DASAR SISTEM MANUFAKTURING (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
       KONSEP DASAR SISTEM MANUFAKTURING (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
                     Dasar Kontrol 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
             Dasar Kontrol 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.
              Dasar Kontrol 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.
                Dasar Kontrol Numerik (Lanjutan)

•Pergerakan aksis utama : x, y z

                         y
                    +


                                                x


                                            +


                +
            z
                     Dasar Kontrol Numerik (lanjutan)
Drilling :                                       lathe:
                 z
                                             x
                                 y
     x                                                z




 Milling:

             x                       y

                        z
                Dasar Kontrol 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.
                  Dasar Kontrol 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
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
Kelemahan sistem NC :


•   Investasi awal tinggi
•   Pemeliharaan yg lebih kompleks; teknisi pemeliharaan spesial
    dibutuhkan
•   Paart programmer dgn keahlian tinggi dan terlatih dgn tepat
    dibutuhkan


Klasifikasi Sistem NC 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
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
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 :     6  1  60  10
                                                     detik
                                                 30
       Waktu perjalanan aksis Y :      3  1  60 detik
                                                       4
                                                  30
       Krn aksis dpt digerakkan scr simultan, mk wkt perjalanan
        meja adalah wkt terlama, yaitu 10 detik
Sistem Kontoring


 • 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.
Sistem kontoring (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
  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
 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
        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)


Sistem pertambahan 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
    Sistem pertambahan
             5                  4
Y

                          2         3
0                  1




                                        X

      300
        500

            700
                  1000
                         1300
Sistem pertambahan (Lanjutan)


  1: X + 500               4 : X - 300
  2 : X + 200             5 : X - 700
  3 : X + 600             0 : X - 300


  Sistem Absolut
  • 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
    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)
Sistem absolut (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
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.
      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
       Sistem Loop Terbuka (Lanjutan)


                                       meja
Input pulsa   Stepping motor
                               roda
                                      sekrup
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

                                                         meja
                         kesalahan
 Input pulsa   +compa
               - rator           DAC   Dc motor   roda

                                                         sekrup
  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
           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
          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
           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.
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
• 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
         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.
   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
                     FITUR TOOL 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
          FITUR TOOL 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
      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.
      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
    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.
 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.
  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).
   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 10C sepanjang 1000 mm dapat menyebabkan
  kesalahan 0.01 mm.
  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.
     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.
  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
 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
      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
     Fungsi MCU (lanjutan)
 Readout display : pembacaan nomor urutan dan pembacaan
  posisi-saat ini.
 CNC controller : keyboard dan cathode-ray tube (CRT)
          Part Programmer
      NCdiperlukan untuk memproduksi komponen dapat
Data yang
    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.
        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
  Pemrograman Manual
• Bentuk standar pemrograman manual: manuscript
• Bentuk manuscript:
  Nama mesin
  Nama     Remarks :                 Disiapkan oleh:
  part     Jumlah tool               Tanggal:
  No. part Nama tools                Diperiksa oleh:
  No. TAB     Tand Pert. TAB   Tand Pert. TAB     Fung EB
  urut OR     a    X     OR    a    Y     OR      si M
  N     EB               EB               EB
  000
  001
  
  N
  Check                X            Y
• 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
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.
•   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
• 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 :
          Y                          Data dlm mm
                       80
 30                                  1 BLU = 0.01 mm
          15                    15                     X
     15

60            A             B
                        C

20
                  40
Manuscript dari gambar di atas adalah :
 Mesin : drilling
 Nama         Remarks :                   Disiapkan oleh:J.
 part :       Menggunakan 3 tool          Clark
 contoh       Center drill                Tanggal: 20/10/2004
 No. part: 8mm diameter drill             Diperiksa oleh:Y.
              20mm diameter drill         Koren
 No.    TAB   Tand Pert. TAB     Tand Pert. TAB      Fung EB
 urut   OR    a    X     OR      a    Y     OR       si M
 N      EB               EB                 EB
 000                                                 RW   EB
                                                     S
 001    TAB   +     4500 TAB     -        1500 TAB   03   EB
 002    TAB   +     5000 EB
MANUSCRIPT (lanjutan)

No.    TAB   Tand Pert. TAB   Tand Pert. TAB   Fung EB
urut   OR    a    X     OR    a    Y     OR    si M
N      EB               EB               EB
003    TAB   -    2500 TAB    -    4500 EB
004    TAB   -    7000 TAB    +    6000 TAB    06   EB
005    TAB   +    4500 TAB    -    1500 TAB    03   EB
006    TAB   +    5000 EB
007    TAB   -    9500 TAB    +    1500 TAB    06   EB
008    TAB   +    7000 TAB    -    6000 TAB    03   EB

009 TAB      -    7000 TAB    +    6000 TAB    30   EB
CHECK :
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.
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.
• 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
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 Interpolasi sirkular kurva CW       Modus kontrl kontoring yang menghasilkan kurva atau lingkaran melalui koordinasi 2 aksis. Jalur pembuatan
      (dimensi normal)                   kurva (searah jarum jam=g002 atau berlawanan arah jarum jam g 003) ditentukan ketika memandang daerah
 G03 Interpolasi sirkular kurva CCW      pergerakan dalam arah negatif dari aksis vertical. Jarak terhadap pusat kurva (i,j,k) adalah dimensi normal.
      (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      Modus kontrol kontoring yang menggunakan informasi yang diperoleh dalam blok berurutan untuk
      normal)                            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 Sama dengan g01, kecuali bahwa semua dimensi dikalikan dengan 10. contoh, dimensi program 9874 aka
      = LD-long dimension)               menghasilkan sebuah perjalanan dengan 98740 BLU (digunakan hanya dengan system incremental).
 G10 Interpolasi linier (dimensi         Sama dengan g01, tetapi membagi semua dimensi dengan 10. contoh dari 9874 akan menjadi 987
      pendek=SD-short dimension)
 G11                                     Digunakan untuk mengarahkan system kontrol untuk pengoperasian aksis tertentu, seperti dalam system dimana
 G12                                     kontrol tidak dioperasikan secara simultan
 G13              Seleksi aksis
 G14
 G15
 G16
  Kode             Fungsi                                                     penjelasan
G60 s/d   Disimpan untuk posisi   Disimpan untuk sistem point-to-point saja
G79       saja
G80       Siklus tetap dibatalkan Perintah yang akan menghentikan siklus tetap
G81 s/d   Siklus tetap #1 sampai #9 Rangkaian preset operasi yang mengarahkan mesin untuk menyelesaikan gerakan seperti
G89       secara berturut-turut     drilling atau boring.
G90       Pemrograman dimensi     Modus kontrol dimana input data dalam bentuk dimensi absolut. Digunakan dengan kombinasi
          absolut                 sistme absolut/inkremental
G91       Pemrograman dimensi     Modus kontrol dimana input data dalam bentuk dimensi inkremental
          inkremental
G17   Pemilihan bidang datar XY          Digunakan untuk mengidentifkasi bidang datar seperti fungsi interpolasi sirkular atau kompensasi cutter
G18   Pemilihan bidang datar ZX
G19   Pemilihan bidang datar YZ
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     Seperti g03, dengan jarak dimensi panjang
    CCW (SD)
G31 Interpolasi sirkular kurca     Seperti g03, dengan jarak dimensi pendek
    CCW (SD)
G33 Pemotongan memanjang           Modus yang dipilih untuk mesin dilengkapi dengan thread cutting
    (thread cutting), arah konstan
G34 Pemotongan memanjang           Seperti g33, tapi ketika pertambahan arah konstan dibutuhkan
    (thread cutting), meningkatkan
    arah
G35 Pemotongan memanjang           Seperti g33, tapi ketika pengurangan arah konstan dibutuhkan
    (thread cutting), mengurangi
    arah
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

								
To top