Computer Numerical Control.docx

Computer Numerical Control (CNC) Lathe.

I) Pengenalan CNC.

CNC merupakan satu bentuk sistem yang prosesnya dikawal oleh

nombor, huruf dan simbol-simbol yang membentuk satu aturcara suruhan

yang dijana oleh sistem komputer bagi mengendalikan proses memesin

satu komponen tertentu atau kerja tertentu. Sistem kawalan pergerakan

komponen mesin/peralatan dilakukan oleh mikrokomputer atau

mikropemproses yang berada dalam panel kawalan.

II) Definisi Asas CNC

Dalam pembelajaran asas CNC teknik, terdapat pelbagai terma atau

singkatan yang perlu di fahami dan ianya di bahagi kepada dua iaitu

singkatan general dan singkatan spesifik kepada mesin.

NC - Numerical Control (Pengawalan Berangka), Numerical adalah

menjurus kepada angka (nombor). Maksud diatas adalah control

commands seperti traverse movement, cutting data dan

sebagainya adalah di input dalam bentuk nombor. Pada masa

dahulu nombor ini di punch pada tape kertas. Kaedah tidak boleh

di ubah terus semasa mesin sedang beroperasi.

CNC - Computerized Numerical Control (Pengawalan Berangka

Komputer), Pengubahsuaian boleh dilakukan terus pada program

dan boleh di simpan dalam control memory. Keseluruhan

penggunaan masa untuk mengira data tool path bagi simulasi

grafik dapat di lakukan oleh control system pada komputer. Ia juga

boleh menggabungkan nombor dan huruf.

CAD - Computer Aided Design – dengan system CAD kita boleh

melukis dan merekabentuk menggunakan bantuan computer dan

tambahan lagi CAD mengandungi pengiraan komponen secara

dinamik dan simulasi 3D grafik yang boleh digerakkan.

CAM - Computer Aided Manufacturing – Dengan penggabungan

CAD dan CAM, CAM boleh mereka bentuk dan menghasilkan

program pada mesin dalam keadaan controller yang berbeza-beza.

Tambahan lagi sekarang ini kita boleh menggunakan perisian CAM

ini untuk mengawal dan memerhari pengendalian mesin, transport

system dan peranti robot(robotal device).

DNC - Direct numerical Control – Dengan penggunaan DNC

beberapa controller peralatan mesin boleh dihubungkan dengan

satu komputer di mana penghantaran data dari komputer boleh

diselenggara pada setiap ‘control program’ pada mesin begitu juga

sebaliknya.

III) Konsep CNC Lathe.

Sistem CNC Lathe mempunyai Machine Control Unit (MCU) ‘soft wired’, iaitu semua fungsi bagi mesin adalah di-encodekan dalam mini komputer atau mikropemproses. Aturcara komponen boleh disediakan ditempat lain oleh pengaturcara (programmer). Aturcara dan fungsinya tidak akan hilang walaupun mesin diberhentikan operasinya. Semua data program selamat disimpan di dalam ROM (Read Only Memory).

IV)Kelebihan CNC

Program boleh boleh di-edit dalam bengkel yang mana mesin

ditempatkan.

Kawalan berangka komputer berupaya menukarkan unit

kepada sistem matrik.

Boleh meningkatkan produktiviti kerana kerja yang dilakukan

mesin CNC adalah cepat dan jitu.

Kos tenaga kerja boleh dikurangkan kerana hanya seorang

pekerja boleh mengawal beberapa buah mesin CNC.

V) Kelebihan CNC berbanding NC

Lebih fleksibel.

Lebih tepat.

Mudah dikendalikan, tidak memerlukan operator yang

berkemahiran tinggi

Mempunyai memori-program boleh disimpan dan mudah

digunakan semula apabila diperlukan.

Lebih serba guna.

VI)Perbezaan NC dan CNC

NC : Aturcara bagi sesuatu komponen dimasukkan ke dalam

sistem kawalan

mesin pada setiap kali hendak mula memesin benda

kerja,walaupun bentuk benda kerja itu serupa.

CNC : Aturcara suruhan dibaca sekali sahaja, iaitu sebelum

memulakan kerja memesin beberapa komponen dalam dalam

satu kelompok.

VII) Kaedah Penggunaan CNC Lathe.

Pengaturcara akan menulis kod-kod arahan berangka beratucara secara manual dan kemudian memasukkannya ke unit kawalan mesin melalui papan kekunci pada mesin

Membuat aturcara mesin CNC dengan menggunakan lukisan terbantu komputer (CAD) dan dipindahkan kepada sistem Pembuatan Terbantu Komputer (CAM). Dengan kaedah ini lukisan produk akan dilukis dalam komputer menggunakan CAD. Kemudian lukisan yang telah siap itu, akan diterjemahkan oleh sistem CAM kepada kod-kod berangka aturcara proses pemesinan sistem CNC. Kod arahan berangka ini boleh disalin ke cakera liut atau dihantar terus melalui kabel (interface RS232) ke memori unit kawalan mesin CNC.

VIII) Prinsip Pergerakkan CNC Lathe CNC Lathe – Terdapat 2 paksi gerakan iaitu paksi X dan Z.

Paksi X = Pergerakan bagi meja mesin pada arah

mengufuk.

Paksi Z = Pergerakan pengumpar ( mata alat ) pada

arah menegak.

Pengubahsuaian maklumat boleh dilakukan pada komputer

bagi mesin tersebut (ubahsuai, persediaan program pada

bahagian yang berbeza menyimpan program)

Maklumat/data adalah dari perisian – NX6 Unigraphic,

dimasukkan melalui panel kawalan

IX)Kod-G

G-code dikenal sebagai arahan persediaan kerja (pergerakan mesin), ia digunakan bagi bahasa pengaturcaraan yang mengawal mesin dan memberitahu peralatan mesin jenis kerja yang perlu dilakukan, contohnya:

Pergerakan yang cepat. Satu siri pergerakan suapan. Mengawal pergerakan suapan dalam garis lurus atau

lengkungan. Mengatur peralatan maklumat seperti penimbang.

Senarai Kod-G dan Fungsinya:

G00 Rapid traverseG01 Linear interpolation with feedrateG02 Circular interpolation (clockwise)G03 Circular interpolation (counter clockwise)G2/G3 Helical interpolationG04 Dwell time in millisecondsG05 Spline definitionG06 Spline interpolationG07 Tangential circular interpolation / Helix interpolation / Polygon interpolationG08 Ramping function at block transition / Look ahead "off"G09 No ramping function at block transition / Look ahead "on"G10 Stop dynamic block preprocessingG11 Stop interpolation during block preprocessingG12 Circular interpolation (cw) with radiusG13 Circular interpolation (ccw) with radiusG14 Polar coordinate programming, absoluteG15 Polar coordinate programming, relativeG16 Definition of the pole point of the polar coordinate systemG17 Selection of the X, Y planeG18 Selection of the Z, X planeG19 Selection of the Y, Z planeG20 Selection of a freely definable planeG21 Parallel axes "on"G22 Parallel axes "off"G24 Safe zone programming; lower limit valuesG25 Safe zone programming; upper limit valuesG26 Safe zone programming "off"G27 Safe zone programming "on"G33 Thread cutting with constant pitch

G34 Thread cutting with dynamic pitchG35 Oscillation configurationG38 Mirror imaging "on"G39 Mirror imaging "off"G40 Path compensations "off"G41 Path compensation left of the work piece contourG42 Path compensation right of the work piece contourG43 Path compensation left of the work piece contour with altered approachG44 Path compensation right of the work piece contour with altered approachG50 ScalingG51 Part rotation; programming in degreesG52 Part rotation; programming in radiansG53 Zero offset offG54 Zero offset #1G55 Zero offset #2G56 Zero offset #3G57 Zero offset #4G58 Zero offset #5G59 Zero offset #6G63 Feed / spindle override not activeG66 Feed / spindle override activeG70 Inch format activeG71 Metric format activeG72 Interpolation with precision stop "off"G73 Interpolation with precision stop "on"G74 Move to home positionG75 Curvature function activationG76 Curvature acceleration limitG78 Normalcy function "on" (rotational axis orientation)G79 Normalcy function "off"G80 Canned cycle "off"G81 Drilling to final depth canned cycleG82 Spot facing with dwell time canned cycleG83 Deep hole drilling canned cycleG84 Tapping or Thread cutting with balanced chuck canned cycleG85 Reaming canned cycleG86 Boring canned cycleG87 Reaming with measuring stop canned cycleG88 Boring with spindle stop canned cycleG89 Boring with intermediate stop canned cycleG81 Reciprocation without plungeG82 Incremental face grindingG83 Incremental plunge grindingG84 Multi-pass face grindingG85 Multi-pass diameter grindingG86 Shoulder grindingG87 Shoulder grinding with face plungeG88 Shoulder grinding with diameter plungeG90 Absolute programmingG91 Incremental programmingG92 Position presetG93 Constant tool circumference velocity "on" (grinding wheel)

G94 Feed in mm / min (or inch / min)G95 Feed per revolution (mm / rev or inch / rev)G96 Constant cutting speed "on"G97 Constant cutting speed "off"G98 Positioning axis signal to PLCG99 Axis offsetG100 Polar transformation "off"G101 Polar transformation "on"G102 Cylinder barrel transformation "on"; cartesian coordinate systemG103 Cylinder barrel transformation "on," with real-time-radius compensation (RRC)G104 Cylinder barrel transformation with center line migration (CLM) and RRCG105 Polar transformation "on" with polar axis selectionsG106 Cylinder barrel transformation "on" polar-/cylinder-coordinatesG107 Cylinder barrel transformation "on" polar-/cylinder-coordinates with RRCG108 Cylinder barrel transformation polar-/cylinder-coordinates with CLM and RRCG109 Axis transformation programming of the tool depthG110 Power control axis selection/channel 1G111 Power control pre-selection V1, F1, T1/channel 1 (Voltage, Frequency, Time)G112 Power control pre-selection V2, F2, T2/channel 1G113 Power control pre-selection V3, F3, T3/channel 1G114 Power control pre-selection T4/channel 1G115 Power control pre-selection T5/channel 1G116 Power control pre-selection T6/pulsing outputG117 Power control pre-selection T7/pulsing outputG120 Axis transformation; orientation changing of the linear interpolation rotary axisG121 Axis transformation; orientation change in a planeG125 Electronic gear box; plain teethG126 Electronic gear box; helical gearing, axialG127 Electronic gear box; helical gearing, tangentialG128 Electronic gear box; helical gearing, diagonalG130 Axis transformation; programming of the type of the orientation changeG131 Axis transformation; programming of the type of the orientation changeG132 Axis transformation; programming of the type of the orientation changeG133 Zero lag thread cutting "on"G134 Zero lag thread cutting "off"G140 Axis transformation; orientation designation work piece fixed coordinatesG141 Axis transformation; orientation designation active coordinatesG160 ART activationG161 ART learning function for velocity factors "on"G162 ART learning function deactivationG163 ART learning function for acceleration factorsG164 ART learning function for acceleration changingG165 Command filter "on"G166 Command filter "off"G170 Digital measuring signals; block transfer with hard stopG171 Digital measuring signals; block transfer without hard stopG172 Digital measuring signals; block transfer with smooth stopG175 SERCOS-identification number "write"

G176 SERCOS-identification number "read"G180 Axis transformation "off"G181 Axis transformation "on" with not rotated coordinate systemG182 Axis transformation "on" with rotated / displaced coordinate systemG183 Axis transformation; definition of the coordinate systemG184 Axis transformation; programming tool dimensionsG186 Look ahead; corner acceleration; circle toleranceG188 Activation of the positioning axesG190 Diameter programming deactivationG191 Diameter programming "on" and display of the contact pointG192 Diameter programming; only display contact point diameterG193 Diameter programming; only display contact point actual axes center pointG200 Corner smoothing "off"G201 Corner smoothing "on" with defined radiusG202 Corner smoothing "on" with defined corner toleranceG203 Corner smoothing with defined radius up to maximum toleranceG210 Power control axis selection/Channel 2G211 Power control pre-selection V1, F1, T1/Channel 2G212 Power control pre-selection V2, F2, T2/Channel 2G213 Power control pre-selection V3, F3, T3/Channel 2G214 Power control pre-selection T4/Channel 2G215 Power control pre-selection T5/Channel 2G216 Power control pre-selection T6/pulsing output/Channel 2G217 Power control pre-selection T7/pulsing output/Channel 2G220 Angled wheel transformation "off"G221 Angled wheel transformation "on"G222 Angled wheel transformation "on" but angled wheel moves before othersG223 Angled wheel transformation "on" but angled wheel moves after othersG265 Distance regulation – axis selectionG270 Turning finishing cycleG271 Stock removal in turningG272 Stock removal in facingG274 Peck finishing cycleG275 Outer diameter / internal diameter turning cycleG276 Multiple pass threading cycleG310 Power control axes selection /channel 3G311 Power control pre-selection V1, F1, T1/channel 3G312 Power control pre-selection V2, F2, T2/channel 3G313 Power control pre-selection V3, F3, T3/channel 3G314 Power control pre-selection T4/channel 3G315 Power control pre-selection T5/channel 3G316 Power control pre-selection T6/pulsing output/Channel 3G317 Power control pre-selection T7/pulsing output/Channel 3

X) Kod-M

Sistem kod M dikenali sebagai kod pelbagai yang mengawal keseluruhan system sokongan permesinan, menyebabkan ia berhenti,bermula, memasang pendingin (coolant), dan sebagainya.

Alatan mesin yang berbeza boleh menggunakan kod yang sama untuk melaksanakan fungsi yang berbeza, walaupun mesin yang mengunakan pengawal CNC yang sama.

Contoh arahan menggunakan kod M :-Arahan membuka pelincir, Arahan pergerakan pusingan ikut jam atau lawan jam bagi alat pemotong, arahan menukar mata alat, mula memesin dan berhenti memesin.

Senarai Kod-M dan Fungsinya:

M01 Conditional stopM02 End of program

M03 Spindle clockwise

M04 Spindle counterclockwise

M05 Spindle stop

M06 Tool change (see Note below)

M19 Spindle orientation

M20 Start oscillation (configured by G35)

M21 End oscillation

M30 End of program

M40 Automatic spindle gear range selection

M41 Spindle gear transmission step 1






M70 Spline definition, beginning and end curve 0

M71 Spline definition, beginning tangential, end curve 0

M72 Spline definition, beginning curve 0, end tangential

M73 Spline definition, beginning and end tangential

M80 Delete rest of distance using probe function, from axis measuring input

M81 Drive On application block (resynchronize axis position via PLC signal during the block)M101-M108 Turn off fast output byte bit 1 (to 8)

M109 Turn off all (8) bits in the fast output byte

M121-M128 Pulsate (on/off) fast output byte bit 1 (to 8)

M140 Distance regulation “on” (configured by G265)

M141 Distance regulation “off”

M150 Delete rest of distance using probe function, for a probe input (one of 16,M151- M168)

M151-M158 Digital input byte 1 bit 1 (to bit 8) is the active probe input

M159 PLC cannot define the bit mask for the probe inputs

M160 PLC can define the bit mask for the probe inputs (up to 16)

M161-M168 Digital input byte 2 bit 1 (to bit 8) is the active probe input

M170 Continue the block processing look ahead of the part program (cancel the M171)

M171 Stop the block processing look ahead of the probe input part program segment (like a G10)

M200 Activate the handwheel operation in the automatic mode (to introduce

an offset in the program)

M201-M208 Select the axis (by number from 1 to 8) for the handwheel operationM209 Activate the handwheel operation in the automatic mode, with PLC control of the axis selection

M210 Deactivate the handwheel input while in the automatic mode

M211 Deactivate this handwheel feature and also remove the handwheel offset (if any)

M213 Spindle 2 clockwise

M214 Spindle 2 counterclockwise

M215 Spindle 2 stop

M280 Switchable spindle/rotary axis, rotary axis on, first combination

M281 Switchable spindle/rotary axis, rotary axis on, second combination

M290 Switchable spindle/rotary axis, spindle enabled, first combination

M291 Switchable spindle/rotary axis, spindle enabled, second combination

Contoh kod yang lain digunakan pada mesin CNC:

D DiameterH PanjangN Line NumberX Paksi XY Paksi YF Kadar suapanS Putaran Spindal (RPM)T Alat PemotongG Kod Persediaan (Kerja)M Kod Pelbagai

Label Mesin CNC Lathe

1. Headstock

Pada headstock terdapatnya motor utama yang membolehkan spindle utama bergerak dan cuk juga dipasang pada spindle utama.

2. Landasan (CNC Lathe Bed)Landasan merupakan kawasan untuk turret bergerak. Bahagian landasan telah dikeraskan bagi menggelakkan dari mudah rosak dan menampung turret yang besar.

3. Cuk (Chuck)Cuk digunakan untuk memegang benda kerja yang hendak dimesin.

4. Alatan Belakang (Tailstock)Alatan belakang digunakan untuk memberi daya cengkaman tambahan untuk bahan kerja yang terlalu panjang, ianya di letak pada dihujung benda kerja.

5. Tailstock QuillTailstock quill digunakan untuk untuk mencengkam kedudukan alatan belakang setelah disetkan pada satu kedudukan, tailstock quil boleh diaktifkan dengan tekanan hidraulik atau phenumatik.

6. Pedal Kaki (Foot Switch or Foot Pedals)Foot Switch or Foot Pedals ialah komponen untuk mengawal cuk dan alatan belakang. Foot Switch or Foot Pedals digunakan untuk mengetatkan cuk dan ianya juga untuk mengawal pergerakkan alatan belakang.

7. Control PanelControl panel merupakan pusat kepada mesin cnc ianya merupakan kunci untuk mengawal semua pergerakkan mesin. Control panel juga merupakan tempat simpanan untuk program.

8. Tool-TurretTool-turret merupakan komponen tempat pemasangan mata alat yang digunakan untuk memesin dan tool turret juga mampu menampung pemasangan mata alat lebih dari satu.

Documents

Computer Numerical Control.docx