ALGORITMA PEMILIHAN DIAMETER PAHAT PROSES PEMESINAN POCKET 2-1/2D DENGAN METODA HIGH SPEED MACHINING TUGAS AKHIR Oleh: Denny Nurkertamanda 23400006 BIDANG KHUSUS SISTEM MANUFAKTUR PROGRAM STUDI TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PROGRAM PASCASARJANA DEPARTEMEN TEKNIK INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2003
Prof. Dr. In Isa Setiasyah Toha. M.Sc. NIP: 130 808 003
ABSTRAK Penelitian algoritma pemilihan diameter pahat proses pemesinan pocket 2-1/2D telah banyak dilakukan, seperti yang dilakukan oleh Veermani dan Gau (2000) mencari diameter pahat jamak untuk pembuatan pocket 2-1/2D dengan bentuk-bentuk prismatik, dengan menggunakan konsep Voronoi Mountain. Penelitian yang lain adalah model penelitian pemilihan pahat tunggal dari Yao, et al (2001) dimana ukuran diameter pahat ditentukan oleh bentuk geometri benda kerja. Kedua penelitian ini berbasis pada proses pemesinan dengan menggunakan metode pemesinan konvensional, dan hanya berbicara bagaimana membuang sebanyak mungkin material yang ada dalam proses pembentukan pocket. Penelitian tugas akhir mengembangkan model pemilihan pahat tunggal dari Yao, et all (2001), sehingga model penelitian dapat diterapkan dalam proses pemesinan pocket 2-1/2D menggunakan metode high speed machining (HSM) dengan pola gerak pahat trochoidal machining. Model yang dikembangkan juga mempertimbangkan kekasaran permukaan total akhir produk dalam pemilihan diameter pahat tunggal atau jamak. Untuk perbandingan model yang dikembangkan, dikembangkan model pemilihan pahat dari Yao dengan mempertimbangkan aspek kekasaran permukaan akhir produk untuk proses pemesinan konvensional dengan pola gerak pahat contour-offset dengan arah pemotongan dari dalam ke luar. Hasil dari perbandingan diperoleh kesimpulan bahwa pemesinan metode HSM rata-rata 65,3 % lebih cepat dari metode pemesinan konvensional untuk benda kerja yang sama. Kata kunci: high speed machining, trochoidal machining, diameter pahat
ABSTRACT Many researches in tool diameter chosen for pocket 2-1/2D machining process have been done, such as research that looked for multi-tools diameter to the process prismatic pocket 2-1/2D by using Voronoi mountain concept (Veermani and Gau, 2000). The other war research model for selecting single tool by Yao, et al. (2001) where tool diameter size is defined by work pieces geometric form. Both researches were based on machining process that use conventional machine method, and only discussed about how to remove as many as material can be in pocket form process. This research develops a model for selecting single tool by Yao, et al. (2001), so that the model can be applied in 2-1/2D pocket machining process using high speed machining (HSM) method with trochoidal tool path machining. The model also considers the roughness of product's total finish surface to define multi or single tool diameter. For model comparison, model for selecting single tool by Yao is also developed by considering product's surface roughness for conventional machining process with contour-offset tool path, inside to outside cutting process. The comparison shows that HSM method in average 65.3% faster than conventional machining method for the same work piece. Key word: high speed machining, trochoidal machining, tool diameter
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan Beberapa kesimpulan yang didapat dalam penerapan algoritma pemilihan diameter pahat proses pemesinan pocket 2-1/2D dengan kekasaran permukaan akhir yang sama, adalah sebagai berikut: l. Proses pemesinan dengan menggunakan pahat jamak, diameter pahat untuk tahap finishing dan semi-finishing mempunyai diameter pahat yang sama, sehingga dapat mengurangi waktu setup. 2. Proses pemesinan pocket metode HSM dengan radius sudut 9,5 mm dan 12,5 mm, diperoleh waktu proses pemesinan tercepat dari proses pemesinan yang memakai ukuran diameter pahat terpakai yang sama untuk ketiga tahap proses pemesinan (tahap roughing, semi-finishing dan finishing). 3. Pola gerak trochoidal dengan metode high speed machining sesuai untuk diterapkan pada tahap roughing tetapi tidak sesuai untuk tahap finishing. 4. Perubahan metode pemesinan dari metode pemesinan konvensional ke metode HSM akan mempercepat waktu proses rata-rata 0,347 kali lebih cepat (65,3 %). 5. Pelaksanaan proses pemesinan pocket secara aktual dengan benda kerja beradius sudut 9,5 mm dan axial depth of cut: 0,25 D,R (metode konvensional) dan 0,125 DR (metode HSM), diperoleh kesimpulan sebagai berikut: a. Perbedaan waktu proses pemesinan antara proses pemesinan secara simulasi dan proses pemesinan akiual tidak jauh berbeda.
V -2 Waktu proses pemesinan konvensional secara simulasi 4 jam, 38 menit, 19 detik, waktu proses pemesinan aktual 4 jam, 39 menit, 17 detik. Waktu proses pemesinan HSM secara simulasi 1 jam, 15 menit, 31 detik, waktu proses pemesinan aktual 1 jam, 16 menit, 25 detik. b. Kekasaran permukaan (h) akhir yang diperoleh dari proses pemesinan aktual dengan metode HSM dan konvensional adalah sebagai berikut: -. Kekasaran permukaan secara vertikal 2,5 pm -. Kekasaran permukaan secara horizontal 6 pm Nilai kekasaran permukaan yang tidak sesuai dengan geometri kekasaran permukaan yang dituju dapat disebabkan oleh beberapa hal, yaitu: faktor mesin dan faktor mesin pahat. 5.2. Saran Saran untuk penelitian dan pengembangan lebih lanjut: 1. Memperhatikan faktor kondisi mesin dan pahat dalam menentukan parameter proses pemesinan, agar proses pemesinan secara simulai sesuai dengan kondisi pemesinan aktual. 2. Model dikembangkan untuk bentuk pocket yang lain dengan metode pemesinan high speed machining. 3. Mencari hubungan antara diameter pahat dengan sudut radius pocket pada metode pemesinan dengan pahat jamak atau tunggal untuk pola gerak tertentu. 4. Pengembangan pocketing HSM dengan pola gerak pahat yang lain.