PERBANDINGAN PROSES PEMESINAN SILINDER SLEEVE DENGAN CNC TIGA OPERATION PLAN DAN EMPAT OPERATION PLAN ABSTRACT

Transkripsi

1 PERBANDINGAN PROSES PEMESINAN SILINDER SLEEVE DENGAN CNC TIGA OPERATION PLAN DAN EMPAT OPERATION PLAN Sutiyoko 1), Muhammad Farid Nur 2) 1),2) Jurusan Teknik Pengecoran Logam, Politeknik Manufaktur Ceper, Klaten ABSTRACT Sleeve cylinder is a part in machine block of motorcycle. This part is made form gray cast iron. Machining process for this part is by CNC machine because this component must be precision. The CNC machining process of this part can be three or four. This research will compare CNC machining process of the sleeve cylinder between three and four. There are three indicators investigated in each. The indicators are time, cost and result goodability process. The cost process in three is cheaper than four but the process time is longer. The result goodability in three and four is same for 30 samples in this research. Keywords: sleeve cylinder,, result goodability PENDAHULUAN CNC singkatan dari Computer Numerically Controlled, merupakan mesin perkakas yang dilengkapi dengan sistem mekanik dan kontrol berbasis komputer yang mampu membaca instruksi kode N,G,F, T, dan lainlain,dimana kode-kode tersebut akan mengintruksikan ke mesin CNC agar bekerja sesuai dengan program benda kerja yang akan dibuat. Fungsi CNC dalam dalam hal ini lebih banyak menggantikan pekerjaan operator dalam mesin perkakas konvesional. Misalnya pekerjaan setting tool atau mengatur gerakan pahat sampai pada posisi siap memotong, gerakan pemotongan dan gerakan kembali keposisi awal, dan lain-lain. Oleh karena itu pengaturan kondisi pemotongan dan fungsi pengaturan lain sangat diperhatikan dalam proses pemesinan CNC. Mesin perkakas CNC dilengkapi dengan berbagai alat potong yang dapat membuat benda kerja secara presisi dan dapat melakukan interpolasi yang diarahkan secara numerik (berdasarkan angka). Parameter sistem operasi CNC dapat diubah melalui program perangkat lunak (software load program) yang Perbeandingan proses pemesinan 126

2 sesuai. Tingkat ketelitian mesin CNC lebih akurat hingga ketelitian seperseribu milimeter, karena penggunaan ballscrew pada setiap poros transportiernya. Ballscrew bekerja seperti lager yang tidak memiliki kelonggaran/spelling namun dapat bergerak dengan lancar. Komponen/suku cadang suatu mesin yang presisi dengan mesin perkakas manual selama ini pembuatannya tidaklah mudah, meskipun dilakukan oleh seorang operator mesin perkakas yang mahir sekalipun. Penyelesaiannya memerlukan waktu lama. Bila ada permintaan konsumen untuk membuat komponen dalam jumlah banyak dengan waktu singkat, dengan kualitas sama baiknya, tentu akan sulit dipenuhi bila menggunakan perkakas manual. Secara ekonomis biaya produknya akan menjadi mahal, hingga sulit bersaing dengan harga dipasaran. Tuntutan konsumen yang menghendaki kualitas benda kerja yang presisi, berkualitas sama baiknya, dalam waktu singkat dan jumlah yang banyak, akan lebih mudah dikerjakan dengan mesin perkakas CNC (Computer Numerically Controlled) yaitu mesin yang dapat bekerja melalui pemograman yang dilakukan dan dikendalikan melalui komputer ( 09/01/pengertian-mesin-cnc.html, 2012) Perhitungan waktu pemesinan yaitu penentuan waktu dalam proses pemesinan: 1) Set Up Untuk waktu setup dapat diformulasikan sebagai berikut: Waktu set up = Set up benda kerja + set up pemrograman + set up alat Potong (1) Penentuan waktu set up terdiri dari berapa banyak terjadi set up bahan baku ditambah set up untuk NC kode ditambah berapa banyak terjadi set up alat. 2) Proses Mill Formulasi untuk proses Mill sebagai berikut: Tingkat pemakanan fm = fr x rpm (2) Jika D>d, maka = (3) Jika D<d, maka = (4) Waktu pemotongan t = ( +2 )/ fm (5) dimana: fm = rata-rata tingkat pemakanan, mm/min fr = pemakanan tiap putaran, mm/putaran t = waktu, min L = panjang pemotongan, mm D = diameter benda kerja, mm d = pengurangan, mm A = jarak titik 0,0 ke permukaan benda kerja, mm 3) Proses Drill Formulasi untuk proses Drill sebagai berikut: Tingkat pemakanan fm = fr x rpm (6) A = (0,29. D) Perbeandingan proses pemesinan 127

3 Waktu pemotongan t = ( + )/fm (7) dimana: fm = rata-rata tingkat pemakanan, mm/min fr = pemakanan tiap putaran, mm/putaran t = waktu, min L = kedalaman lubang, mm D = diameter alat potong, mm A = jarak titik 0,0 ke permukaan benda kerja, mm 4) Proses Turn Formulasi untuk proses Turn sebagai berikut: Tingkat pemakanan fm = fr x rpm (8) Waktu pemotongan t = / fm (9) dimana: fm = rata-rata tingkat pemakanan, mm/min fr = pemakanan tiap putaran, mm/putaran t = waktu, min L = panjang pemotongan, mm 5). Waktu pengerjaan manual Waktu pengerjaan manual adalah waktu yang dibebankan di luar pengerjaan dengan mesin CNC. Waktu ini ditentukan oleh user dan kemudian dijadikan faktor penambah waktu permesinan sesuai dengan kebutuhannya 6). Efisiensi mesin, Efisiensi mesin yaitu penggunaan mesin dalam satu hari. Waktu ini nantinya akan digunakan untuk membagi hasil estimasi waktu, sehingga diketahui waktu penyelesaian produk (Yamane, 2000) Perhitungan biaya mesin didasarkan pada Tabel 1 (Gitosudarmo, tanpa tahun). Tabel 1. Perhitungan biaya mesin No Jenis Biaya Formulasi Perhitungan 1 1 Penyusutan 1 % 2 Bunga Lantai 1 4 Energi Energi Mesin Harga Energi 5 Perawatan ) 1 Total Biaya Rp/Jam METODOLOGI PENELITIAN Benda yang digunakan sebagai sampel penelitian adalah silinder sleeve dari besi cor kelabu FC 250 standart JIS G5501. Alat yang digunakan antara lain tiga mesin CNC bubut, mesin drilling, tiga pasang jig, insert dan tool, alat pengecekan dimensi dalam dan dimensi luar. Perancangan tiga operation plan ditunjukkan pada Tabel Tabel 2. Perancangan tiga Perbeandingan proses pemesinan 128

4 Spesifikasi perancangan tiga ditunjukkan pada Tabel 3. Perancangan pemesinan dengan empat ditunjukkan pada Tabel 4. Tabel 3. Spesifikasi perancangan tiga Tabel 4. Perancangan empat operation plan Perbeandingan proses pemesinan 129

5 Spesifikasi perancangan empat ditunjukkan pada Tabel 5. Operation plan 1 HASIL DAN PEMBAHASAN Benda sebelum dan setelah proses pemesinan ditunjukkan pada Gambar 1. Operation plan 2 Operation plan 3 Gambar 1. (a) Benda sebelum pemesinan (b) Benda setelah pemesinan Parameter yang dijadikan indikator pengukuran dalam proses ini adalah waktu proses, biaya dan kemampuan proses (jumlah benda yang masuk kategori good atau memenuhi kualifikasi. Rincian dari hasil proses ini adalah seperti dalam uraian di bawah ini. a. Waktu proses Waktu proses (cycle time) untuk tiga ditunjukkan pada Tabel 6. Operation plan 4 Tabel 5. Spesifikasi perancangan empat Perbeandingan proses pemesinan 130

6 Gambar 3. Sudut benda hasil tiga Tabel 6. Waktu proses pemesinan dengan tig Gambar 4. Ketinggian benda hasil tiga Total waktu proses tiga operation plan yaitu OP.1+ OP.2 +OP.3 = = 108 detik atau setara dengan 1 menit 48 detik. b. Kemampuan proses Diameter luar, sudut, ketinggian, tinggi champer dan diameter dalam benda hasil pemesinan ditunjukkan pada Gambar 2 s/d 6. Gambar 5. Tinggi camper benda hasil tiga Gambar 2. Diameter luar benda hasil tiga Gambar 6. Diameter dalam benda hasil tiga Perbeandingan proses pemesinan 131

7 Hasil rangkuman dari 30 benda sampel yang memenuhi kualitas dan tidak memenuhi kualitas ditunjukkan dalam Tabel 7. Tabel 7. Rangkuman kualifikasi hasil pemesinan benda Tabel 8. Biaya proses dengan tiga c. Biaya Biaya perkegiatan untuk tiga ditunjukkan pada Tabel 8. Perhitungan waktu untuk empat operation plan Perbeandingan proses pemesinan 132

8 a. Waktu proses Waktu proses (cycle time) untuk tiga ditunjukkan pada Tabel 9. Tabel 9. Waktu proses pemesinan dengan tig Total waktu proses tiga yaitu OP.1+ OP.2 +OP.3 = 23,7 + 23,6 + 25,5 +30 = 102,8 detik atau setara dengan 1 menit 42,8 detik. Kemampuan proses b. Kemampuan proses Diameter luar, sudut, ketinggian, tinggi champer dan diameter dalam benda hasil pemesinan ditunjukkan pada Gambar 7 s/d 11. Gambar 7. Diameter luar benda hasil tiga Gambar 8. Diameter dalam benda hasil tiga Perbeandingan proses pemesinan 133

9 Tabel 9. Rangkuman kualifikasi hasil pemesinan benda Gambar 9. Sudut benda hasil tiga Gambar 10. Ketinggian benda hasil tiga c. Biaya Biaya perkegiatan untuk empat ditunjukkan pada Tabel 10. Tabel 10. Biaya proses dengan empat Gambar 11. Tinggi camper benda hasil tiga Hasil rangkuman dari 30 benda sampel yang memenuhi kualitas dan tidak memenuhi kualitas ditunjukkan dalam Tabel 9. Perbeandingan proses pemesinan 134

10 Perbandingan hasil tiga parameter antara tiga dan empat ditunjukkan dalam Tabel 11. Tabel 11. Perbandingan tiga dan empat pemesinan silinder sleeve KESIMPULAN Kesimpulan yang bisa diambil berdasarkan proses perbandingan perancangan pemesinan CNC pada silinder sleeve KWB untuk tiga maupun empat adalah sebagai berikut: 1.Kelebihan dari hasil perbandingan perancangan pemesinan CNC dengan menggunakan tiga operation plan pada harga/pcs proses pemesinannya Rp 213,33 lebih murah sedangkan untuk empat pada waktu prosesnya 5,2 detik lebih cepat. 2.Kekurangan dari hasil perbandingan perancangan pemesinan CNC dengan menggunakan tiga operation plan pada waktu prosesnya pemesinannya 5,2 detik lebih lambat sedangkan untuk empat pada harga/pcs proses pemesinannya Rp 213,33 lebih mahal. 3.Hasil kedua perbandingan perancangan pemesinan CNC baik dengan menggunakan tiga maupun empat prosentase benda ok yaitu 70 %. Daftar Pustaka Surdia, T., dan Chijiwa, K., 1975, Teknik Pengecoran Logam, Jakarta: PT.Pradnya Paramita Higgins, A R., 1984, Engineering Metallurgy. Part 1, Fifth Edition. London: Hodder and Stoughton. Tjahjono, T., 2005, Analisis Keausan Pada Dinding Silinder Mesin Diesel, Media Mesin, Vol. 6 Perbeandingan proses pemesinan 135

11 Cilds.T., Maekawa. K., Obikiwa. T., dan Yamane. Y., 2000, Metal Machining Theory and Application, John Wiley & Sons. Inc., Inggris 9/01/pengertian-mesincnc.html,Januari 2009, 20 Maret Bunawan, Tanpa tahun, Pengantar Manajemen Operasi: seri diktat kuliah, Gunadarma.Jakarta, Edisi terbaru. Gitosudarmo, I., Tanpa tahun, Manajemen Produksi, Yogyakarta. Perbeandingan proses pemesinan 136