Artikel Rizky Zuhriandi P. T.mesin.pdf

PENG GARUH METODE E PEMAK KANAN DARI BE EBERAPA A STRAT TEGI PEM MESINAN N MENG GGUNAK KAN SOF FTWARE EAPLIKA ASI CAD//CAM TE ERHADAP NILAI KEKA ASARAN NPRODUK K (Studi Kasus K Pad da Pembuatan Mou ulding Moouse)

RIZKY ZUHRIA ANDI PUT TRA 5315077 7638

SAN TEK KNIK MESIN JURUS FAK KULTAS TEKNIK K UN NIVERSIT TAS NEG GERI JAK KARTA 2012 2

PENGARUH METODE PEMAKANAN DARI BEBERAPA STRATEGI PEMESINAN MENGGUNAKAN SOFTWARE APLIKASI CAD/CAM TERHADAP NILAI KEKASARAN PRODUK (Studi Kasus Pada Pembuatan Moulding Mouse) Rizky Zuhriandi Putra Ahmad Kholil, ST. MT dan Triyono, ST. M.Eng Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta

Abstrak Pengaruh metode pemakanan terhadap nilai kekasaran permukaan moulding produk mouse dari beberapa strategi pemesinan dengan menggunakan software CAD/CAM pada proses freis menggunakan mesin milling CNC PU – 3A OKUMA MB46 VAR, Universitas Negeri Jakarta, Januari 2012 Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh metode pemakanan terhadap kekasaran permukaan yang dihasilkan pada proses freis menggunakan mesin milling CNC PU – 3A OKUMA MB46 VAR. Penelitian ini merancang dan membuat moulding mouse yang terdiri dari 3 bagian yaitu casing bawah, casing atas, dan casing tombol dengan masing-masing bagian terdapat cavity dan core. Spesimen yang akan dibuat dan diuji cobakan adalah cavity dan core pada casing bawah produk mouse. Data hasil pemeriksaan dianalisis dengan teknik deskriptif. Apakah terdapat pengaruh metode pemakanan terhadap kekasaran permukaan (Rmax). Pada specimen cavity yang tertinggi (rata-rata kekasaran 4.476 m) yang terendah ( rata-rata kekasaran 1.382 m) adalah pada penggunaan Metode pemakanan follow periphery. Sedangkan kekasaran permukaan (Rmax) pada specimen core yang tertinggi (rata-rata kekasaran 4.619 m) yang terendah ( rata-rata kekasaran 1.382 m) adalah pada penggunaan metode pemakanan follow periphery Penulis menyarankan agar dalam proses freis menggunakan mesin milling CNC PU – 3A untuk mendapatkan nilai kekasaran yang rendah disarankan menggunakan metode pemakanan follow periphery (untuk membentuk spesimen seperti pada penelitian ini yaitu membuat moulding mouse yang terdiri dari cavity dan core). Kata kunci: CNC, Strategi Pemesinan, Kekasaran Permukaan

Abstract Influence Ingestion method for molding the surface roughness of a few mouse products machining strategies using the software of CAD / CAM at the Freis using CNC milling machine PU - 3A Okuma MB46 VAR, State University of Jakarta, January 2012 This study aims to determine the effect of the method Ingestion of surface roughness produced on the CNC milling machine Freis using PU-3A Okuma MB46VAR. This study design and make molding mouse consisting of three parts : lower casing, the casing and the casing with each section there is a cavity and core. Specimens that will be created and piloted the cavity and core to the casing below them ouse product. Data were analyzed with the results of descriptive techniques. Is there a method Ingestion influence of surface roughness (Rmax). At the highest specimen cavity (average roughness of 4476 P m) is the lowest (average roughness of 1382 P m) is the use of follow Ingestion Method periphery. While the surface roughness (Rmax) at the highest core specimens (average roughness of 4619 P m) is the lowest (average roughness of 1382 P m) is the use of methods of followperiphery Ingestion The author suggested that in the process of CNC milling machines Freis using PU - 3A to obtain a low roughness values using the method suggested Ingestion follow periphery (to form a specimen as in this study is to make molding cavity comprising mouse and core). 

Keywords: CNC, Machining strategy, Roughness surface

Dengan memanfaatkan fasilitas

I. PENDAHULUAN Mould merupakan cetakan dari

yang dimiliki oleh software CAD/CAM

yang

untuk

dalam membuat cetakan menggunakan

membuat produk. Pembuatan model

gambar CAD 2D sebagai media dasar

suatu produk yang berhubungan dengan

untuk membentuk model CAD 3D.

cetakan

menggunakan

mesin

freis

Setelah

manual

membutuhkan

waktu

yang

dilakukan maka proses selanjutnya

cukup lama bila model tersebut tidak

menentukan CAM. Hasil akhir dari

sederhana atau komplek. Bila ingin

pembuatan cetakan model 3D dan

membuat

yang

penentuan CAM adalah pembacaan

menyerupai bentuk aslinya maka akan

toolpath, yang akan ditampilkan dalam

diperlukan semakin banyak peralatan

bentuk

yang

membantu

metal

bisa

digunakan

sebuah

dipakai

model

untuk

mendukung

gambar

simulasi.

mempermudah

bentuk aslinya.

cetakan kekurangan

–

3D

Hal

telah

ini

dapat

mempercepat

terbentuknya model yang menyerupai

Berdasarkan

CAD

didalam

dan

pembuatan

moulding

atau

mengenyampingkan

tanpa

kualitas

dan

dalam

kuantitas dari produk tersebut . Salah

pembuatan cetakan secara manual maka

satu untuk mencapai kualitas produk

dibutuhkan suatu cara agar pekerjaan

yang baik yaitu dengan mengurangi

lebih efisien tanpa mengenyampingkan

nilai

kualitas dan kuantitas dari produk

(halus).

tersebut. Cara yang digunakan adalah

kekasaran

kekurangan

dengan

yang

terdapat

menggunakan

software

kekasaran Untuk suatu

permukaan

produk

mengurangi produk

nilai

tersebut

dibutuhkan strategi pemesinan yang

CAD/CAM yang diaplikasikan pada

optimal.

Dalam

hal

ini

metode

mesin CNC milling atau freis.

pemakanan termasuk dari beberapa

strategi

pemesinan

menggunakan

software CAD/CAM.

Selain

itu

dengan

CAM

dapat

merencanakan parameter pemesinan seperti kecepatan asutan (feeding),

II. MATERI DAN METODE

spindle,

kecepatan

A. CAD CAD merupakan alat yang

menentukan

contour toolpaths, drill toolpaths,

sangat diperlukan didalam dunia

poket

industri

mempermudah

toolpaths. Hasil akhir dari proses

pembuatan gambar, semua gambar

CAD dan penentuan CAM adalah

secara manual dapat teratasi oleh

pembacaan

CAD. Kesalahan setelah gambar

ditampilkan dalam bentuk simulasi.

untuk

dicetak dapat diperbaiki karena data gambar

telah

disimpan

toolpaths,dan

surface

toolpath,

yang

akan

C. PROSES PEMESINAN Proses

dalam

pembuatan

memori komputer. Dan gambar yang

yang

dihasilkan lebih baik dibandingkan

dilakukan

dengan gambar manual. Dan dengan

untuk mendapatkan bentuk yang

CAD dapat meningkatkan waktu

diinginkan..

rancang

dilakukan dengan berbagai macam

produk

yang

sangat

berbahan

produk

logam

perlakuan

selalu

pemotongan

Pemotongannya

bisa

cara, salah satunya adalah dengan

signifikan

proses

B. CAM CAM, komputer membantu

permesinan.

“Proses

adalah

proses

permesinan

tugas-tugas

pemotongan dengan menggunakan

produksi secara otomatisasi dalam

pahat potong yang dipasang pada

pembuatan

mesin perkakas.

perancang

dengan

suatu

produk.

Diantaranya dalam menetukan tools, dan material yang ingin dipakai.

D. Computer

Numerical

Rumus

Control

untuk

kecepatan

potong adalah

(CNC) CNC PU (Production Unit) merupakan mesin perkakas sistem CNC untuk layanan produksi yang

Keterangan :

umum

Vs = Kecepatan potong (m/mnt)

digunakan

manufaktur suku

seperti

cadang,

bengkel

pada

d = Diameter pahat (mm)

perindustrian

peralatan

pengerjaan

bidang

S = Putaran spindle (put/mnt)

mesin,

logam,

S = 3.14.

dan

Diagram

sebagainya. CNC PU-2A merupakan

Grafik

mesin bubut 2 aksis, dan CNC PU-

Kecepatan Potong

2.1

Pemilihan

3A merupakan mesin milling 3 aksis. Pada prinsipnya panel kendali



PU-3A hampir sama dengan PU-2A,



hanya saja

sumbu pada tombol



manual terdiri dari x, y, dan z.



Sistem

standar



koordinat Carthesian (jarum jam),



persumbuan

kaedah tangan kanan.

F. METODE PEMAKANAN Dalam

E. STRATEGI PEMESINAN Secara umum proses kerja

freis,

proses

pemesinan

metode pemotongan akan

pemesinan terdapat rumus untuk

menentukan pola alur pahat yang

mendapatkan harga atau nilai dalam

digunakan untuk pemakanan pada

kecepatan potong, kecepatan sumbu

daerah

utama dan asutan, sebagai berikut :

pemakanan yang sering digunakan

benda

kerja.

Metode

dalam proses pemesinan diantaranya

penyimpangan

: Zig zag, Zig, dan Follow Periphery.

dari garis rata-rata profil (Ra).

Mill

Namun ada juga yang menyatakan

Manufacturing Process dijelaskan

dalam sepuluh titik ketinggian dari

bahwa, Metode pemakanan Zig Zag

ketidak rataan ( Rz) atau Ketinggian

adalah cara pemakanan pada seri

maksimum

parallel

(Rmax/Ry/Rt).

Didalam

buku

yang

membentuk

alur

Zig

pemakanan

cara

pemakanan

yang

dilakukan secara satu arah dengan menggunakan

retract

ketidak

rataan

rata-rata

aritmatik (Ra) ialah harga rata-rata

dilakukan secara berkelanjutan.

adalah

dari

aritmatik

Penyimpangan

pemakanan secara garis lurus yang

Metode

rata-rata

(menaikan

dari ordinat-ordinat profil efektif garis

rata-ratanya.

Profil

efektif

berarti garis bentuk (contour) dari potongan permukaan efektif oleh sebuah bidang yang telah ditentukan

pahat). Metode pemakanan Follow Periphery adalah cara pemakanan yang membentuk alur pemakanan

secara

konvensional,

terhadap

permukaan geometris ideal. Ketidak

rataan

ketinggian

mengikuti profil dari tepi terluar ke

sepuluh titik (Rz) adalah jarak rata-

tepi terdalam atau dari tepi terdalam

rata antara lima puncak tertinggi dan

ke tepi terluar.

lima lembah terdalam antara panjang

G. KEKASARAN PERMUKAAN Kekasaran permukaan dapat dinyatakan dengan berbagai cara. Umumnya

cara

adalah

dengan

yang

digunakan menyatakan

contoh, yang diukur dari garis sejajar dengan garis rata-rata, dan tidak memotong profil tersebut. Ketidak

rataan

ketinggian

maksimum adalah jarak antara dua

garis sejajar dari garis rata-rata, dan menyinggung

profil

pada

titik

III.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. METODE EKSPERIMEN Eksperimen

tertinggi dan terendah antara panjang dari

contoh.

bermula

moulding

model

mouse, yang terdiri dari beberapa

H. ALUMINIUM Bahan

rancangan

yang

benda

kerja

pada

bagian

pada

mouse.

model

penelitian ini menggunakan bahan

Rancangan pertama yaitu membuat

aluminium, dalam buku Pengetahuan

model

Bahan

dengan membuat bagian – bagian

bahwa:

Teknik

telah

“aluminium

dijelaskan merupakan

dari

tersebut,

model

dan

mouse

tersebut,

antaranya

korosi yang baik dan hantaran listrik

mouse, casing atas mouse, dan casing

yang baik dan sifat – sifat yang baik

tombol

lainnya sebagai sifat logam.

moulding pada satu bagian mouse

mouse.

casing

di

logam ringan mempunyai ketahanan

Paduan Al di klasifikasikan

bagian

dilanjutkan

Untuk

bawah

membuat

tersebut terdapat cavity dan core.

berbagai standar oleh berbagai Negara

Perancangan model mouse

didunia. Salah satu paduan aluminium

dan bagian – bagianya tersebut

adalah aluminium 5052. Didalam

dibuat dalam sistem CAD 2 dimensi

buku

Teknik

untuk dasar perancangan dan diubah

dijelaskan bahwa “aluminium 5052

kedalam bentuk 3 dimensi dengan

adalah paduan yang terdiri dari Al-

menggunakan software CAD/CAM.

2.5%Mg-0.25%Cr”. Paduan Al-Mg

Setelah rancangan 3 dimensi selesai

mempunyai ketahanan korosi yang

maka

sangat

menetapkan

Pengetahuan

baik,

hidronalium.

sejak

Bahan

lama

disebut

langkah sistem

selanjutnya CAM

pada

gambar CAD 3 dimensi tersebut.

Sesuai dengan pembatasan masalah,

spesimen

dilaksanakan

yang

dalam

akan

pemesinan

adalah bagian casing bawah mouse, yaitu 3 cavity dan 3 core pada casing

pengujian

kekasaran

permukaan

yang menggunakan roughness tester Mitutoyo. B. Perencanaan Perancangan 1. Pada

langkah

pertama

bawah mouse. Alasan penulis hanya

perancangan

melaksanakan pada spesimen casing

mouse secara keseluruhan terlebih

bawah produk mouse karena bentuk

dahulu. Berikut adalah rancangan

dari casing bawah mouse tersebut

untuk model mouse yang akan

mempunyai bentuk yang komplek,

dibuat.

membuat

model

kedalaman kontur dapat dijangkau oleh pahat.



Sedangkan

pada

bagian

casing atas mouse dan casing tombol mouse

mempunyai

komplek

tetapi

kedalaman

kontur

bentuk

yang

mempunyai tidak

dapat

rancangan

gambar

CAD 3 dimensi dan penentuan CAM sudah

dibuat

selanjutnya pada

mesin

dilanjutkan

maka

langkah

mengaplikasikannya CNC dengan

bagian – bagian Model Mouse. Berikut adalah rancangan untuk

dijangkau oleh pahat. Setelah

2. Pada langkah kedua membuat

PU-3A

dan

menguji

spesimen – spesimen tersebut dengan

model masing – masing bagian mouse yang akan dibuat.

       Gambar.1.CasingBawah             Gambar.2.CasingAtas        Gambar.3.CasingTombol 

3. Pada langkah ketiga membuat

        Gambar.4.CavityCasingBawah         Gambar.5.CoreCasingBawah           Gambar.6.CavityCasingAtas     

cavity dan core pada masing – masing bagian model mouse. Berikut adalah rancangan untuk cavity dan core pada masing – masing bagian model mouse yang akan dibuat.

Gambar.7.CoreCasingAtas  

          Gambar.6.CavityCasingTombol           Gambar.7.CoreCasingTombol 

1. Casing bawah a. Spesimen

1

(cavity

casing

bawah) Metode pemakanan

Zigzag

Diameter pahat

Bahan pahat

Spindle (mm)

Feeding (mm/min)

10mm 10mm 8mm 6mm 3mm

CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE

3500 3500 5000 5000 5000

1700 1700 1500 1400 1100

b. Spesimen

2

(cavity

casing

bawah) Metode pemakanan

Zig

Diameter pahat 10mm 10mm 8mm 6mm 3mm

Bahan pahat CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE

Spindle (mm) 3500 3500 5000 5000 5000

Feeding (mm/min) 1700 1700 1500 1400 1100

4. Pada langkah keempat membuat c. Spesimen

3

(cavity

casing

strategi pemesinan pada cavity bawah) dan core pada masing – masing bagian model mouse. Berikut adalah rancangan untuk cavity dan

Metode pemakanan

FollowPeryphery

core pada masing – masing

Diameter pahat 10 mm 10mm 8mm 6mm 3mm

Bahan pahat CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE

Spindle (mm) 3500 3500 5000 5000 5000

Feeding (mm/min) 1700 1700 1500 1400 1100

bagian model mouse yang akan d. Spesimen 1 (core casing bawah) dibuat. C. PENENTUAN STRATEGI PEMESINAN PADA SOFTWARE CAD/CAM

Metode pemakanan

Zigzag

Diameter pahat 10mm 10mm 6mm 4mm 4mm

Bahan pahat CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE

Spindle (mm) 3500 3500 5000 5000 5000

Feeding (mm/min) 1700 1700 1400 1250 1250

e. Spesimen 2 (core casingbawah) Metode pemakanan

Zig

Diameter pahat 10mm 10mm 6mm 4mm 4mm

Bahan pahat CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE

Spindle (mm) 3500 3500 5000 5000 5000

Feeding (mm/min) 1700 1700 1400 1250 1250

f. Spesimen 3 (core casing bawah) Metode pemakanan

Follow Peryphery

Diameter pahat

Bahan pahat

Spindle (mm)

10mm 10mm 6mm 4mm 4mm

CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE CARBIDE

3500 3500 5000 5000 5000

Feeding (mm/m in) 1700 1700 1400 1250 1250

2. Data Nilai Kekasaran Permukaan Rmax (satuan μm) Spesimen Cavity Metode Pemakanan

Harga Kekasaran

Rata rata

TA

TB

TC

Zigzag

4.229

3.845

4.619

4.231

Zig

3.181

4.340

4.427

3.982

Follow perphery

3.369

3.291

3.291

3.317

E. KKESIMPULAN 1. Terdapat pengaruh nilai kekasaran pada setiap metode pemakanaan

D. DATA HASIL PERMUKAAN

KEKASARAN

dalam

proses pemesinan milling

CNC PU – 3A OKUMA MB46 VAR

1. Data Nilai Kekasaran Permukaan Rmax (satuan μm) Spesimen Core

2. Pada proses pemesinan milling CNC PU – 3A nilai kekasaran yang terkecil (halus) adalah metode follow

Metode Pemakanan

Harga Kekasaran

Rata rata

periphery 3. Kekasaran permukaan (Rmax) yang

TA

TB

TC

Zigzag

1.563

4.476

2.402

2.813

terendah pada spesimen cavity adalah

Zig

1.420

3.940

1.929

2.428

3.317μm, yang tertinggi

Follow perphery

1.382

2.163

3.443

2.329

4.231μm.

Dan yang terendah pada spesimen core 2.329μm, yang tertinggi pada 2.813μm.

F. DAFTAR PUSTAKA Acme. Standard Component for Dies . Jakarta: Cet.12,  PT. Alindo Coin MasEra,2004

Bahan Ajar Cad/Cam. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan: Jakarta, 1995 FridmannMaierStrabe 9 A5400 Hallein. Petunjuk Pemrograman PelayananEmco.Austria:EmcoMaier &Co,1988 Handayani Untari, Ningsih Dewi. Computer Aided Design / Computer Aided Manufactur CAD/CAM. Jurnal Teknologi Informasi . Semarang : UniversitasStikubankSemarang,2005 Hutz, Hermann. Westerman tables for metal trade. India: Wiley EasternLimited,1976

M. L. Amirouche Farid. Computer-Aided Design and Manufacturing. Chicago: prenticeHall. Inc, 1993

Student Manual. Mill Manufacturing Process. U.S: Electronic Data System CorporationEDSInc,2002 Subagio Dalmasius Ganjar. Teknik Pemrograman CNC Bubut dan Freis . Jakarta: LIPI,2008 Sudjana.DesainDanAnalisisEksperimen. Bandung:cet3.Tarsito,1991 Sudjana.MetodeStatistika.Bandung: cet3.Tarsito,2005 Surdia,Tata.PengetahuanbahanTeknik. Jakarta:cet5.Pertja,2000 Taufiq, Rochim. Teori dan Teknologi Proses Permesinan. Jakarta: Higher Education DepelopmentSupportProject,1993 Taufiq, Rochim. Spesifikasi, Metrologi, dan Kontrol Kualitas Geometri. Bandung: InstitutTeknologiBandung,2006 http://www.youngtool.co.kr/product/E_ AL_BYE3000.php?pageNum=5,01Januari 2012,pukul14.50WIB  

Nakazawa Makoto. Mold Basic Design Textbook. JETRO: Indonesia Mold & Dies Industry Association, 2000 Rao P Nageswara. CAD/CAM principlesandApplications.NewDelhi: TataMcGrawHillPublishingCompany Limited,2006 Sato, G. Takeshi. Menggambar mesin menurut standard ISO . cet11. Jakarta:PradnyaParamita,2005 Sharma, P.C. A TextBook of Production Engineering. New Delhi: Schand&CompanyLTD,2001