NUMERICAL CONTROL Zefry Darmawan, ST, MT Program Studi Teknik Industri Universitas Brawijaya 2013 NUMERICAL CONTROL

Definisi Numerical Control (NC) -Computer Numerical Control (CNC) Definisi NC Perangkat kontrol yang berupa instruksi kode khusus yang digunakan untuk mengoperasikan mesin-mesin perkakas potong (mill, lathe, drill, dll). Definisi CNC Suatu perangkat komputer terintegrasi dengan suatu mesin perkakas yang mana untuk mengendalikannya menggunakan instruksi kode tertentu yang dikelola oleh komputer dan dieksekusi oleh mesin perkakas secara otomatis.

Kode Numerical Control Huruf Angka Simbol alphanumeric (:, %)

Kelebihan NC/ CNC dibanding proses permesinan manual Mengurangi waktu setup mesin, benda kerja, dan tools terutama untuk aktivitas mass production. Mengurangi lead time akibat jeda aktivitas pengerjaan yang tidak perlu. Tingkat akurasi pengerjaan tinggi Kemampuan yang baik dalam membuat bentuk-bentuk komplek dengan tingkat kontur yang rumit. Penyederhanaan tooling dan workholding Konsistensi waktu pengerjaan. Meningkatkan produktivitas pekerjaan.

Jenis-jenis CNC m/c tool Mill (frais) Lathe (bubut) Drilling (bor) Boring mills and profiler Electrical Discard Machining (EDM) Punch press and shears Flame cutting m/c Routers Water jet and laser profile Cylindrical grinder Welding m/c

CNC skill CNC programmer Orang yang bertanggung jawab terhadap pembuatan, evaluasi, dan trouble shoot proses eksekusi numerical control pada m/c. Selain itu juga bertanggung jawab memastikan kualitas benda kerja yang dihasilkan dari hasil eksekusi numerical control tersebut. CNC m/c operator adalah orang yang bertugas untuk menyiapkan dan melakukan setup baik machine maupun tools, selain dapat juga melakukan pengerjaan permesinan secara manual

Sistem koordinat Real number system Zero integer. (0) Positif integer: 1, +2, +3, 10 Negative integer: -1, -30 Pecahan: 1/8, 2/4 Pecahan desimal: 0.185, 0.45, 3.5

Amati tanda plus-minus Sistem koordinat B. Koordinat kartesius Y Note: Amati tanda plus-minus X

Jenis machine CNC Milling m/c Jenis milling m/c: Berdasar jumlah sumbu : mill two axis(X,Y), mill three axis (X,Y,Z), or more Berdasarkan orientasi sumbu : mill vertikal, mill horisontal

Mill vertikal Mill horisontal

Jenis machine CNC B. Lathe machine Jenis-jenis lathe machine : Vertical lathe Horisontal lathe : front, rear lathe

Horisontal lathe Vertical lathe

Machine axis geometry Definisi : Pola hubungan antara titik tertentu pada suatu benda dengan titik lain yang diamati pada benda tersebut. Jenis2 machine axis geometry pada m/c CNC :

Axis Geometry-Milling m/c Direpresentasikan dengan 3 garis sumbu. Sumbu X, pararel dengan dimensi terpanjang dari table m/c (panjang table). Sumbu Y, pararel dengan dimensi terpendek dari table m/c (lebar table). Sumbu Z, pararel dengan pergerakan spindle m/c.

Axis Geometry-Milling m/c

Axis Geometry-Lathe/turning m/c Umumnya direpresentasikan dengan 2 sumbu utama, yaitu: Sumbu X, pararel dengan gerakan table. Sumbu Z, pararel dengan gerakan pahat.

Additional axis

Sistem control NC

Control panel

Fungsi tombol Tombol Fungsi ON/OFF switch Kontrol main power m/c Cycle start Mulai eksekusi program atau MDI command Emergency stop Menghentikan proses dan mematikan power Feedhold Secara temporer menghentikann gerakan semua sumbu Single block Mengijinkan program menjalankan satu blok pada waktu tertentu Optionnal stop Secara temporer menghentikan eksekusi program (M01 required program) Block skip Abaikan blok dahului dengan blok selanjutnya (/) Dry run Menjalankan program tanpa beban kerja Spindle override Abaikan program spindle speed, umumnya berkisar antara 50-120%

Fungsi tombol Tombol Fungsi Chuck clamp Menunjukkan status dari chuck clamping (outside/ inside clamping) Table clamp Menunjukkan status yang sedang aktif dari table clamping Coolant switch Coolant control (ON,OFF,AUTO) Gear selection Menunjukkan status gear yang sedang aktif Spindle rotation Menunjukkan arah spindle rotation (CW/ CCW) Spindle orientation Orientasi manual spindle Tool change Switch untuk mengganti tool secara manual Feedrate override Abaikan program feedrate, umumnya berkisar antara 0-200%

Fungsi tombol Tombol Fungsi Reference position Menandai posisi referensi saat setup machine Handle Manual Pulse Generator (MPG), digunakan untuk memilih sumbu dan handle increment switches Tailstock switch Mengaktifkan/ menon-aktifkan Tailstock Indexing table switch Melakukan setup manual index table MDI mode Manual Data Input Mode AUTO mode Mode otomatis MEMORY mode Melakukan eksekusi program dari memory m/c CNC TAPE mode Melakukan ekseskusi program dari external device seperti punch tape, atau PC EDIT mode Melakukan perubahan pada program yang disimpan pada memory

Fungsi tombol Tombol Fungsi MANUAL mode Mode operasi manual JOG mode Memilih JOG mode RAPID mode Memilih rapid mode Memory access Mengakses memory tersimpan Error light Lampu indikator error

Manual program interuption Prosedur untuk melakukan proses edit program ditengah proses eksekusi. Dapat dilakukan dengan beberapa cara: Single block operation. Melakukan proses eksekusi hanya pada baris tertentu, untuk melakukan perbaikan program atau menyisipkan baris tertentu. Feedhold. Tombol khusus untuk menghentikan gerakan sumbu sehingga operator dapat melakukan setup bila diperlukan. Emergency stop. Tombol untuk menghentikan seluruh aktivitas m/c CNC. Umumnya dilakukan saat mengalami kondisi darurat (kebakaran, kecelakaan kerja, kesalahan prosedur fatal, dll).

Manual Data Input (MDI) Dipergunakan untuk melakukan input program secara manual untuk tujuan setup, atau melakukan proses yang tidak ada/ tidak urut dalam program tersimpan. Pada proses ini seorang programmer/ operator CNC dapat melakukan MDI dengan mempergunakan panel kontrol yang ada di mesin CNC

Program Data Override Jenis-jenis data overide: Rapid feedrate override (rapid tranverse). Memodifikasi gerakan dari m/c tools Spindle speed override. Memodifikasi gerakan spindle (r/min). Feedrate override (cutting feedrate). Memodifikasi gerakan pemakanan. Dry run mode. Mengganti gerakan pemotongan dengan speed yang dapat dirubah-rubah.

Program Data Override 5. Z axis neglect. Adalah cara untuk meng-inactive perintah program yang berkaitan dengan pergerakan sumbu Z. sehingga spindle tetap berputar namun tidak dapat melakukan gerakan pemakanan. 6. Manual absolute setting. Jika feature ini di instal pada control, maka memungkinkan bagi operator untuk meng-edit program ditengah proses. 7. Sequence return. Adalah fungsi kontrol yang membantu CNC operator untuk mengeksekusi program tidak harus dari awal program, namun dapat dimulai dari tengah atau blok tertentu.

Program Data Override 8. Auxiliary function lock. Ada 3 jenis: 9. Machine lock. Feature untuk meng-inactive semua axis yang bekerja. Aux function lock Function Miscellaneous function lock Lock M function Spindle function lock Lock S function Tool function lock Lock T function

System option Optional feature dalam m/c CNC seperti layaknya option dalam sebuah mobil. Sehingga untuk beberapa m/c CNC yang berbeda merk kadang mempunyai option yang sama. Option-option tersebut adalah:

System option Graphic display. Menunjukkan gerakan tools pada setiap axis. In-process gauging. Fasilitas untuk menunjukkan tingkat ketepatan pengerjaan permesinan agar sesuai dengan toleransi yang dikehendaki, terutam saat sedang melakukan proses pengerjaan. Stored stroke limit. Fasilitas untuk mendeteksi adanya gerakan dari tool yang sudah terprogram ataupun belum yang memungkinkan tertadinya tabrakan antara pahat dengan table. Drawing dimension input. metode programing dengan cara memasukkan gambar teknik (engineering drawing) kedalam unit input yang mendeteksi dimensi dari gambar tersebut.

System option 5. Machining cycle. Fasilitas yang memungkinkan proses pengerjaan otomatis tanpa perlu diprogram. Misal cycle untuk face milling, pocket milling, dan hole pattern. 6. Cutting tool animation. Fasilitas untuk menampilkan bentuk cutting tools dan material yang sedang dikerjakan dalam bentuk animasi 2D atau 3D. Sehingga operator dapat memantau hasil kerja dari layar monitor. 7. Connection external device. Fasilitas m/c CNC untuk dapat terkoneksi/ interfacing dengan peripheral lain. Device standar untuk koneksi umumnya adalah RS-232 digunakan untuk koneksi dengan komputer lain, misalkan untuk memasukkan program atau back up program.