PEMBUATAN MODEL POROS RODA DEPAN VESPA PADA MESIN BUBUT CNC EMCOTURN 242 MENGGUNAKAN SOFTWARE AUTOCAD 2004 DAN PROGRAM SIMULASI MASTERCAM X

Transkripsi

1 PEMBUATAN MODEL POROS RODA DEPAN VESPA PADA MESIN BUBUT CNC EMCOTURN 242 MENGGUNAKAN SOFTWARE AUTOCAD 2004 DAN PROGRAM SIMULASI MASTERCAM X SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik KURNIAWAN NIM PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2

3

4

5

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-nya, sehingga skripsi ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Penelitian yang berjudul Pembuatan Model Poros Roda Depan Vespa pada Mesin Bubut CNC EMCOTURN 242 Menggunakan Software AutoCAD 2004 dan Program Simulasi Mastercam X ini dimaksudkan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana pada Program Pendidikan Sarjana Ekstensi Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik,. Selama penulisan laporan ini, penulis banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari banyak pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. H. Legimin, kakek dan sekaligus guru juga nenek Umi Kalsum, yang telah mengajarkan ilmu, menyampaikan pengetahuan, wawasan, nasihat terutama do a yang tidak bisa dinilai materi yang telah memberi kekuatan, kesabaran, ketekunan dan kesyukuran bagi penulis sehingga mampu untuk menyelesaikan pendidikannya. 2. Kedua orang tua, ayahanda Mahmud Priza S dan ibunda Fauziah Arif Syahbana yang telah banyak memberikan perhatian, doa, nasehat dan dukungan baik moril maupun materil, juga buat adinda Dahlia, dan kakanda Maini, SPd dan terutama adinda Sofian Hairi, SPd yang telah menyumbangkan tenaganya demi kelanjutan pendidikan penulis. 3. Bapak Ir. Syahrul Abda, MSc selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu menyumbang pikiran dan meluangkan waktunya dalam memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas skripsi ini. 4. Bapak Dr.Ing-Ir.Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik Mesin. 5. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin. 6. Seluruh dosen, staf pengajar dan pegawai di Jurusan Teknik Mesin maupun di lingkungan.

7 7. Bapak Armansyah, ST selaku kepala laboratorium CNC Politeknik Negeri Medan, yang telah memberi ijin kepada penulis untuk melaksanakan penelitian di laboratorium tersebut. 8. Bapak M. Agus Zainuri selaku instruktur yang telah memberi banyak saran dan bimbingan yang sangat bermanfaat bagi penulis maupun demi kesempurnaan penelitian tersebut. 9. Seluruh rekan mahasiswa Teknik Mesin Ekstensi 08, terutama Ariman yang memberikan bantuan, dukungan dan motivasi, M Sajali Lelek, Alfian Kai. Seluruh anak kos sipirok on 7 terutama Defri, Vika Anak Muda, Ricky Kiteng. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, dikarenakan keterbatasan pengetahuan, pengalaman dan referensi. Untuk itu diperlukan saran dan kritik yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat dan berguna bagi semua pihak. Medan, April 2011 Penulis, Kurniawan NIM :

8 Abstrak Penelitian ini bertujuan membuat produk berupa model poros roda depan vespa menggunakan mesin bubut CNC ET 242. Perangkat lunak AutoCAD 2004 digunakan untuk pembuatan gambar teknik model poros roda depan vespa dan perangkat lunak Mastercam X telah pula digunakan untuk perencanaan proses pemesinannya. Hasil perencanaan dengan perangkat lunak AutoCAD 2004 diperoleh gambar teknik model poros roda depan vespa kemudian ditransfer ke perangkat lunak Mastercam X. Pada Mastercam X ini dilakukan perencanaan proses pemesinan melalui pembuatan lintasan pahat hingga diperoleh simulasi proses pembubutan berupa proses roughing, finishing, threading, grooving dan cutting-off terhadap benda kerja. Berdasarkan lintasan pahat ini post processing diperintahkan untuk melahirkan program kode G. Kemudian program kode G tersebut terlebih dahulu dikonversi secara manual kemudian ditransfer ke sistem kendali mesin bubut CNC ET 242 seterusnya dieksekusi bagi pembuatan produk nyata model poros roda depan vespa. Kesimpulan yang diperoleh bahwa produk model poros roda depan vespa dapat dibuat pada mesin bubut CNC ET 242 dengan bantuan perangkat lunak AutoCAD 2004 dalam merencanakan gambar model dan perangkat lunak Mastercam X untuk pensimulasian proses pemesinan dan pelahiran kode G. Kata kunci: Mesin bubut CNC ET 242, AutoCAD 2004, Mastercam X, Kode G, Poros vespa

9 Abstract This research aims to make product in the form of vespa front axle model using CNC lathe ET 242. AutoCAD 2004 software is used for making of engineering drawings of vespa front axle model and Mastercam X software has also been used for the machining process planning. The result of design using AutoCAD 2004 software is obtained the technical drawing of vespa front axle model then transferred to the software Mastercam X. In Mastercam X is done through the machining process planning by creating toolpath to achieve the simulation process of turning such as roughing, finishing, threading, grooving and cutting-off to the workpiece. Based on the toolpath, post-processing tool was ordered to generate the G code program. Then the G code program is first converted manually and then transferred to a ET 242 CNC lathe control system onwards are executed for the manufacturing of concrete products vespa front axle model. The conclusion is obtained that the product of vespa front axle model can be made on CNC lathe ET 242 with the aid of AutoCAD 2004 software to design the model drawing and Mastercam X software for machining processes simulation and generating G code. Keywords: ET 242 CNC Lathe, AutoCAD 2004, Mastercam X, G Code, Axle of vespa

10 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i LEMBARAN PENGESAHAN DARI PEMBIMBING... ii LEMBARAN PERSETUJUAN DARI PEMBANDING... iii SPESIFIKASI TUGAS... iv LEMBARAN EVALUASI SEMINAR SKRIPSI... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... viii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR NOTASI... xvii DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 6 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Operasi Pembubutan Mesin Bubut CNC ET Pengertian Mesin CNC Prinsip Kerja Mesin Bubut CNC ET Bagian-bagian Utama Mesin Bubut CNC ET Sistem Pengendali Bagian Mekanik Pengoperasian Mesin Bubut CNC ET Sistem Pemrograman Mesin Bubut CNC ET Struktur Program Emcotronic TM Uraian Tentang Alamat (Address) Ketentuan Urutan Kata-kata pada Emcotronic TM Metode Pemrograman Mesin CNC Pemrograman Manual Pemrograman Dialog... 34

11 Pemrograman Eksternal Pemrograman dengan Bantuan Komputer Eksternal Standar Kode Pemrograman Standar DIN Standar ISO AutoCAD Mastercam X BAB 3 METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Bahan dan Peralatan Material Benda Kerja Pahat Potong Mesin Bubut CNC ET Jangka Sorong Software AutoCAD Software Mastercam X Rancangan Kegiatan Persiapan Penelitian Pelaksanaan Penelitian Evaluasi Hasil Penelitian BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Pembuatan Desain Benda Kerja dengan AutoCAD Mengaktifkan Program AutoCAD Pembuatan Gambar Desain Benda Kerja Menyimpan Desain Benda Kerja Perencanaan Proses Pembubutan pada Mastercam X Mengaktifkan Program Mastercam X Mentransfer Gambar dari AutoCAD 2004 ke Mastercam X Setup Material Benda Kerja Membuat Garis Bantu Menentukan Kondisi Pencekaman Material Benda Kerja Membuat Toolpath Membuat Lathe Rough Toolpath Membuat Lathe Finish Toolpath Membuat Lathe Thread Toolpath Membuat Lathe Groove Toolpath Membuat Lathe Cutoff Toolpath Membuat Simulasi Proses Pembubutan Post Processing Transfer Program dari Mastercam X ke Mesin Bubut CNC ET Uji Jalan Program Tanpa Gerakan Eretan (Dry Run) Eksekusi Program Tool Setting... 99

12 4.5.2 Stock Setup Eksekusi Program dan Pembuatan Benda Kerja Sinkronisasi Antara Simulasi dengan Kerja Mesin CNC Pembahasan BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

13 DAFTAR TABEL No. Judul Halaman 2.1 Tombol alamat dan fungsinya Tombol mode dan fungsinya Tombol fungsi dan fungsinya Tombol pengendali dan fungsinya Struktur dan status mula fungsi G pengendali ET Struktur dan status mula fungsi M pengendali ET Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman manual Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman eksternal Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman dengan bantuan komputer eksternal Standar DIN untuk huruf alamat (address) Standar DIN untuk fungsi G Standar DIN untuk fungsi M Standar ISO 6983 untuk huruf alamat (address) Standar ISO 6983 untuk fungsi G Standar ISO 6983 untuk fungsi M Tempat dan waktu pelaksanaan penelitian Komposisi kimia Aluminium Sifat mekanis Aluminium Komposisi kimia dan sifat mekanis pahat karbida Data teknis mesin bubut CNC ET

14 DAFTAR GAMBAR No. Judul Halaman 1.1 Alur metode penelitian Skematis proses pembubutan Tatanama pahat kanan Proses bubut Mesin bubut CNC ET Sumbu-sumbu mesin bubut CNC ET Bagan panel pengendali mesin bubut CNC ET Pahat roughing, finishing, grooving dan threading yang digunakan pada mesin bubut CNC ET Struktur program pada sebuah blok Tampilan AutoCAD Tampilan dan elemen interface Mastercam X Bahan benda kerja Geometri bahan benda kerja Geometri pahat roughing Geometri pahat finishing Geometri pahat grooving Geometri pahat threading Jangka sorong Cara mengaktifkan program AutoCAD Tampilan program AutoCAD Hasil langkah Garis dan titik pada pembuatan fillet dan mirror Hasil langkah Menyimpan file gambar AutoCAD Cara mengaktifkan program Mastercam X Tampilan program Mastercam X Membuka file gambar AutoCAD 2004 di Mastercam X Gambar AutoCAD 2004 yang telah ditransfer ke Mastercam X... 59

15 4.11 Garis bantu untuk lathe cutoff toolpath Mengatur stock setup Menentukan dimensi stock Menentukan dimensi chuck Mengatur dimensi tailstock Stock yang telah di-setup Memilih garis yang akan dibuat menjadi lathe rough toolpath Mengatur (a) lathe rough toolpath parameters (b) tool change point Mengatur rough parameter Lathe rough toolpath Tombol toggle toolpath display Toolpath yang telah disembunyikan dari stock Memilih garis yang akan dibuat menjadi lathe finish toolpath Mengatur lathe finish toolpath parameters Mengatur finish parameters Parameter finish lead out Lathe finish toolpath Mengatur parameter bentuk ulir Memilih jenis ulir Mengatur parameter pemotongan ulir Mengatur tool change point dan memilih tool Lathe thread toolpath Menentukan jenis titik pengaluran Memilih titik-titik untuk pembuatan alur Mengatur parameter groove rough Mengatur parameter groove finish Menentukan grooving tool Merubah ukuran insert untuk pengaluran Konfirmasi perubahan ukuran insert Menentukan lathe groove toolpath parameters Lathe groove toolpath... 76

16 4.42 Titik batas pemotongan Menentukan lathe cutoff toolpath parameters Mengatur (a) parameter cutoff dan (b) parameter chamfer Lathe cutoff toopath Keseluruhan lathe toolpath Toolpath manager Kotak dialog verify Kondisi stock sebelum disimulasikan Kondisi stock setelah proses roughing Kondisi stock setelah proses finishing Kondisi stock setelah proses threading Kondisi stock setelah proses grooving Kondisi stock setelah proses cutting off Toolpath manager dan kotak dialog post processing Kotak dialog Save As kode NC Tampilan program kode G pada Mastercam X Editor Harga kompensasi alat potong dalam X dan Z Tool setting Proses pembubutan benda kerja Hasil pembuatan benda kerja Simulasi gerakan tool dengan backplot

17 DAFTAR NOTASI Simbol Arti Satuan a kedalaman potong mm A penampang geram sebelum terpotong mm b lebar pemotongan mm d diameter poros mm d diameter rata-rata mm d m diameter akhir mm d o diameter awal mm d o diameter luar poros mm f gerak makan mm/rev h tebal geram sebelum terpotong mm k r sudut potong utama l t panjang pemesinan mm n putaran rpm r jari jari poros mm r є radius pojok mm t c waktu pemotongan min V kecepatan potong m/min V f kecepatan makan m/min Z laju pembuangan geram cm 3 /min γ sudut geram γ o sudut geram orthogonal 0 0 0

18 DAFTAR LAMPIRAN No. Judul Halaman 1 Dokumentasi Penelitian Data Teknis Software TM Alamat dan Dimensi Masukannya Parameter P dalam Program Parameter D dalam Program Pengembangan Perangkat Lunak Emcotronic TM 02 DC Petunjuk Pemrograman Gerak Cepat G Petunjuk Pemrograman Interpolasi Garis Lurus G Petunjuk Pemrograman Penguliran dengan Blok Tunggal G Petunjuk Pemrograman Siklus Pembubutan Memanjang G Petunjuk Pemrograman Siklus Pengaluran Memanjang G Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Putaran Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Asutan Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Potong Terhadap Kecepatan Asutan dengan Diameter Benda Kerja yang Diketahui Stuktur Program Kode G Pembuatan Benda Kerja Spesifikasi Teknis Vespa PX