Setelah dilakukan penentuan dimesin cetakan, maka selanjutnya dilakukan proses permesinannya. Untuk mensimulasikan proses permesinan cetakan botol digunakan perangkat lunak Mastercam 9.
Mastercam adalah sebuah perangkat lunak komputer berbasis CAD/CAM yang sering digunakan oleh berbagai macam perusahaan manufaktur. Mastercam memiliki fasilitas-fasilitas komputer grafis yang memungkinkan penggunanya yang melakukan berbagai bentuk simulasi proses permesinan sebelum diimplementasikan pada proses permesinan yang sesungguhnya (berbasis computer numerical controlled (CNC based).
CAM merupakan istilah yang digunakan dalam menjelaskan proses manufacturing yang dikontrol oleh computer. Salah satu proses manufacturing yang sangat penting adalah pemotongan metal. Pemotongan metal bagaimanapun hanya merupakan salah satu jenis proses manufacturing yang dikontrol oleh computer.
Dalam Mastercam juga dilengkapi dengan kemampuan desain, yaitu menggambar objek 2 dimensi dan 3 dimensi. Pada program mastercam ada beberapa pilihan operasi diantaranya adalah mill, lathe, design dan wire. Dalam pemubatan cetakan botol dilakukan dengan proses milling. Sebelum dilakukan proses simulasi terlebih dahulu menentukan alur pengerjaan dalam flow chart.
80
Transfer data dari CAD ke
CAM Setup job and material stock
Toolpath operation
Roughing or finishing
Set tool and toolpath parameters
Verify & post NC file
Post processor
Seles ai
Gambar 4.1. Diagram alur simulasi mastercam
4.1 Transfer data dari Cad ke Cam
Dalam pembuatan cetakan, langkah awal yang dilakukan adalah membuat benda kerja dalam bentuk tampilan grafis dengan menggunakan perangkat lunak SolidWork. Pemilihan solidwork sebagai alat bantu dalam penggambaran desain ini karena software ini mudah penggunaannya dalam pemodelan suatu produk
untuk 2 dan 3 dimensi. Setelah desain cetakan selesai, maka gambar tersebut yang nantinya akan di transfer ke perangkat lunak mastercam. Sebelum menstransfer harus diingat terlebih dahulu pada waktu penggambaran dengan solidwork 2008 file yang akan ditransfer disimpan pada file type extension dengan IGES (*.igs)
karena type extension ini ada dalam file mastercam.
Untuk melakukan transfer gambar desain dari SolidWork ke masterCAM, langkahnya adalah sebagai berikut :
Klik File pada Main Menu yang ada pada mastercam >> dilanjutkan klik Converters, IGES >> Read File >> dan pilih file dari SolidWork yang telah disimpan >> klik Open >> IGES Read Parameter >> OK >> Delete The Current Part >> Yes
4.2 Proses Simulasi Permesinan
Pada MasterCAM, proses milling dapat disimulasikan terlebih dahulu sebelum ditransfer ke mesin milling yang sebenarnya (mesin milling berbasis CNC). Alat potong mesin milling atau yang sering disebut dengan tool membutuhkan arah dan jalur gerakan sebagai petunjuk ke mana alat tersebut harus bergerak. Jalur tersebut dalam MasterCAM disebut dengan toolpath. Ada beberapa jenis toolpath diantaranya adalah toolpath berupa contour, pocket, dan surface. Pada proses pembuatan CAM ini penulis menggunakan standar
pemakaian cutter solid carbide dengan parameter penggunaan mengacu pada catalog cutting tool sandvik. Sesuai dengan nama dari pahat tersebut, material pahat potong ini adalah solid carbide yang dilapisi TiC, N atau TiAIN. Salah satu
inti yang sangat tebal sehingga mempunyai ketahanan bengkok yang maksimum.
Hal ini cocok untuk proses permesinan pada baja yang keras, dan bisa dioperasikan pada kecepatan tinggi.
Setiap produsen produk cutting tools akan selalu mempunyai pedoman penggunaan atau standar pemakaian dari produk yang dihasilkan agar konsumen atau pemakai produk dengan mudah menggunakan produk tersebut. Begitu pula pada pahat, produsen pahat akan selalu menyertakan standar penggunaan dari pahat yang dihasilkan. Salah satu produsen cutting tools pada mesin perkakas adalah sandvik.
Pada simulasi proses permesinan dengan menggunakan perangkat lunak MasterCAM ini ada enam benda kerja yang akan dilakukan proses permesinan yaitu neck plate I dan II yang merupakan cetakan atas bagian I dan II, body plate I dan II yang merupakan cetakan tengah bagian I dan II, botton plate I dan II yang merupakan bagian cetakan bawah. Proses simulasi permesinan cetakan ini dibagi menjadi tiga jenis pengerjaan, yaitu pengerjaan kasar (roughing) dan pengerjaan Semi Finishing dan pengerjaan akhir (finishing). Pada pengerjaan kasar dikerjakan dengan toolpath rough parallel, sedangkan pengerjaan akhir dikerjakan dengan toolpath finish scallop
4.2.1. Proses simulasi permesinan pada top plate
Adapun data dalam pembuatan cetakan pada neck part dapat dilihat pada tabel.
Tabel.4.1.Data-data pada pengerjaan neck plate
Sebelum melakukan proses simulasi permesinan terlebih dahulu memberi batasan- batasan benda kerja atau stock yang dimiliki
oleh benda
kerja pada menu Job setup. Pada kotak dialog “Job setup” ada beberapa parameter yang perlu diisi, yang mana pengisian perameter tersebut bertujuan untuk menentukan luas benda kerja pada bahan awal yang sesungguhnya. Dan bagian lain adalah untuk menentukan titik koordinat pusat (0,0,0) benda kerja yang nantinya akan dijadikan titik acuan pengerjan tool pada proses permesinan.
Data Benda kerja 1 Benda kerja 2
Grs sumbu X Y Z X Y Z
Stock bahan 149.0 44.0 57.0 149.0 44.0 57.0
Stock origin -99.0352 175.140 7
-1572 -99.0352 175.140 7
-1572
Material AISI 4130, 300 BHN AISI 4130, 300 BHN Post processor KERN High Precision KERN High Precision
Gambar.4.2.Kotak dialog job setup top plate
Seperti yang telah diutarakan diatas, pengerjaan cetakan dilakukan dengan pengerjaan kasar (rough) dan pengerjaan akhir (finish)
.
4.2.2. Proses permesinan surface rough
Langkah pertama adalah proses permesinan dengan menggunakan Surface caranya : Pilih Main menu >> Toolpath >> Surface >> Rough >> Parallel >>
Boss/Cavity >>All>>surface>>done
Gambar.4.3. Kotak dialog surface rough pada body plate
Bagian dari objek yang dapat dimodifikasi terdiri dari beberapa kelas (jenis), diantaranya garis tepi (edge), muka/bidang (face), dan objek solid secara utuh (solid). Untuk memastikan bahwa bagian yang hendak dimodifikasi sesuai dengan keinginan kita, perhatikan perubahan tampilan ikon yang menyertai kursor saat memilih bagian sebuah objek.
Pilih done dan pada select drive surface kembali pilih done untuk menyelesaikan pemilihan toolpath, sekaligus memunculkan kotak dialog surface
rough parallel. Pada kotak putih, klik tombol kanan mouse dibagian yang
berwarna putih, kemudian pilih get tool from library untuk memilih jenis pahat yang akan digunakan.
Gambar.4.4. Kotak dialog pengambilan pahat
Pada kotak dialog Tool manager, pilih alat potong mill dengan jenis
endmill sphere dengan diameter 2 mm atau 235 pada tool number.
Gambar 4.5. Kotak dialog pemilihan pahat rough pada top plate Kemudian pilih ok untuk menutup kotak dialog surface rough parallel.
Pada select tool containment boundary 1, pilih done. Dan kemudian tunggu MasterCAM sedang mengatur pola gerakan tool (toolpath) sesuai dengan bentuk surface, dan hasilnya adalah seperti gambar berikut :
Gambar.4.6. Toolpath yang terbentuk pada top plate
4.2.1.2. Proses permesinan surface finish
Proses simulasi ini merupakan proses akhir dari simulasi benda kerja yang pertama (I), dan langkah pengerjaannya hampir sama dengang pengerjaan rough, hanya saja surface yang dipilih adalah finish.
Gambar.4.7. Kotak dialog surface finish
Pada kotak dialog tool manager, pilih alat potong mill dengan jenis endmill flat dengan diameter 1 mm atau 210 pada tool number.
Gambar 4.8. Kotak dialog pemilihan pahat finish pada neck plate
Pilih backup pada menu untuk kembali ke menu toolpath. Pada menu toolpath, pilih operations untuk memunculkan operations manager. Kemudian
dan surface finish.
Gambar.4.9. Kotak dialog verify pada neck plate
Pada kotak dialog manager pilih select all untuk melihat semua hasil simulasi permesinan, baik proses surface rough parallel ataupun surface finish scallop.
Gambar.4.10. Hasil akhir pada proses surface rough
Gambar.4.11.Hasil akhir proses surface finish 4.2.2. Proses simulasi permesinan pada body plate
Seperti pada proses permesinan benda kerja I, pada proses permesinan benda kerja II ini juga dilakukan dengan cara yang sama. Pada proses pengerjaan kasar dilakukan dengan toolpath surface rough parallel dan pada proses pengerjaan finishing dilakukan dengan toolpath surface finish paralel.
Adapun langkah-langkah untuk melakukan proses simulasi permesinan pada benda kerja 2 adalah sebagai berikut :
1. Pengaturan luas daerah benda kerja (Job setup)
Adapun langkah yang harus dilakukan yaitu : “Main menu” >> Tollpath
>> kemudian tekan “Job setup” kemudian isi kotak dialog dengan data-data pada tabel.
Tabel.4.2.Data-data pada pengerjaan body plate
Data Benda kerja 1 Benda kerja 2
6 Stock origin -99.0352 28.55901 -167.03 -99.0352 28.5590
1
-167.03
Material AISI 4130, 300 BHN AISI 4130, 300 BHN
Post processor KERN High Precision KERN High Precision
Keterangan :
a. Stock Origin (nilai X, Y,dan Z) menunjukan posisi sumbu X, Y, dan Z
pada bahan.
b. Nilai X, Y, dan Z pada gambar ini menunjukan panjang bahan dalam arah X, Y, dan Z, dalam hal ini (149 x 146,5816 x 50).
c. Pemberian tanda centang pada display stock dimaksudkan agar bahan ditampilkan pada layar komputer.
d. Pemberian tanda centang pada Fit screen to stock dimaksudkan agar ukuran tampilan bahan dimaksimalkan pada layar komputer.
Gambar.4.12. Kotak dialog job setup body plate
4.2.2.1. Proses permesinan surface rough
Pada dasarnya pengerjaan surface rough sama saja dengan pengerjaan kasar pada benda kerja sebelumnya. Akan tetapi ada beberapa data yang berbeda yang dapat dilihat pada Tabel 4.2. Akan tetapi langkah-langkah pengerjaannya sama. Pilih Main menu >> Toolpath >> Surface >> Rough >> Parallel >>
Boss/Cavity >>All>>surface>>done.
Pada select drive surface kembali pilih done untuk menyelesaikan pemilihan toolpath, sekaligus memunculkan kotak dialog surface finish scallop.
Pada kotak putih, klik tombol kanan mouse dibagian yang berwarna putih, kemudian pilih get tool from library untuk memilih jenis pahat yang akan digunakan. Kemudian pilih pahat yang dibutuhkan, dalam hal ini pahat yang dipilih yaitu endmil2 shpere dengan diameter 2 mm.
Gambar.4.13. Kotak dialog pemilihan pahat rough pada body plate
tunggu MasterCAM sedang mengatur pola gerakan tool (toolpath) sesuai dengan bentuk surface, dan hasilnya adalah seperti gambar 4.12.
Gambar.4.14. Toolphat yang terbentuk pada body plate 4.2.2.2. Proses permesinan surface finish
Proses simulasi ini merupakan proses akhir dari simulasi benda kerja yang pertama (I), dan langkah pengerjaannya hampir sama dengang pengerjaan rough, hanya saja surface yang dipilih adalah finish. Pada proses pertama hasilnya masih
kasar, sehingga perlu dilakukan proses permesinan lagi. Adapun cara menggunakan surface finish scallop adalah : Pilih Main menu >> Toolpath >>
Surface >> Finish >> Paralel seperti yang dapat dilihat pada gambar 4.7.
Pada select drive surface kembali pilih done untuk menyelesaikan pemilihan toolpath, sekaligus memunculkan kotak dialog surface finish scallop. Pada kotak
putih, klik tombol kanan mouse dibagian yang berwarna putih, kemudian pilih get tool from library untuk memilih jenis pahat yang akan digunakan.
Pada kotak dialog tool manager, pilih alat potong (tool) mill dengan jenis endmill 1 flat dengan diameter 1 mm atau nomor 210 pada tool number.
Gambar.4.15.Kotak dialog pemilihan pahat surface finish pada body plate Pilih backup pada menu untuk kembali ke menu toolpath. Pada menu toolpath, pilih operations untuk memunculkan operations manager. Kemudian pilih verify untuk melihat hasil simulasi proses permesinan dengan surface rough dan surface finish.
Gambar. 4.16 Kotak dialog verify pada body plate
Pada kotak dialog manager pilih select all untuk melihat semua hasil simulasi permesinan, baik proses surface rough parallel ataupun surface finish scallop.
Gambar.4.17. Hasil akhir pada proses surface rough
Gambar.4.18. Hasil akhir pengerjaan surface finish 4.2.3. Proses simulasi permesinan pada bottom plate.
Adapun data dalam pembuatan cetakan pada neck plate dapat dilihat pada tabel.
Tabel.4.3.Data-data pada pengerjaan bottom plate
Data Benda kerja 1 Benda kerja 2
Grs sumbu X Y Z X Y Z
Stock bahan 149.0 28.0 76.9693 149.0 28.0 76.9693
Stock origin -117.528 -77.4412 -77.03 -117.528 -77.4412 -77.03
Material AISI 4130, 300 BHN AISI 4130, 300 BHN
Post processor KERN High Precision KERN High Precision
Data-data yang dihasilkan pada tabel 4.3 akan menjadi acuan untuk mengisi kotak dialog pada job setup.
Gambar.4.19.Kotak dialog job setup bottom plate 4.2.3.1. Proses permesinan surface rough
Pada dasarnya pengerjaan surface rough sama saja dengan pengerjaan kasar pada benda kerja sebelumnya. Akan tetapi ada beberapa data yang berbeda yang dapat dilihat pada tabel 4.3. Akan tetapi langkah-langkah pengerjaannya sama. Pilih Main menu >> Toolpath >> Surface >> Rough >> Parallel >>
Boss/Cavity >>All>>surface>>done.
Pada select drive surface kembali pilih done untuk menyelesaikan pemilihan toolpath, sekaligus memunculkan kotak dialog surface finish scallop.
Pada kotak putih, klik tombol kanan mouse dibagian yang berwarna putih, kemudian pilih get tool from library untuk memilih jenis pahat yang akan digunakan. Kemudian pilih pahat yang dibutuhkan, dalam hal ini pahat yang dipilih yaitu endmil2 shpere dengan diameter 2 mm.
Gambar.4.20. Kotak dialog pemilihan pahat rough pada bottom plate
Pada select tool containment boundary 1, pilih done. Dan kemudian tunggu MasterCAM sedang mengatur pola gerakan tool (toolpath) sesuai dengan bentuk surface, dan hasilnya adalah seperti gambar 4.19.
Gambar.4.21. Toolpath yang terbentuk pada body plate
4.2.3.2. Proses permesinan surface finish
pertama (I), dan langkah pengerjaannya hampir sama dengang pengerjaan rough, hanya saja surface yang dipilih adalah finish.
Gambar.4.22. Kotak dialog surface finih pada bottom plate
Pada kotak dialog tool manager, pilih alat potong mill dengan jenis endmill flat dengan diameter 1 mm atau 210 pada tool number.
Gambar.4.23.Kotak dialog pemilihan pahat finih pada bottom plate
Pilih backup pada menu untuk kembali ke menu toolpath. Pada menu toolpath, pilih operations untuk memunculkan operations manager. Kemudian
pilih verify untuk melihat hasil simulasi proses permesinan dengan surface rough dan surface finish.
Gambar.4.24. Verify pada bottom plate
Pada kotak dialog manager pilih select all untuk melihat semua hasil simulasi permesinan, baik proses surface rough parallel ataupun surface finish scallop.
Gambar.4.25 Hasil akhir proses surface rough pada female plate
Gambar.4.26 Hasil akhir proses surface finish pada male plate 4.3Proses Pengerjaan Komponen Pendukung
Dalam perakitan antar neck plate, body plate, dan bottom plate diperlukan baut pengikat (inbush screw) untuk menyatukan cetakan. Adapun lokasi lubang baut pengikat adalah sebagai berikut :
a. Letak pengeboran pada neck plate I dan buttom plate II adalah sama. Dan letak inbush screw ditunjukkan oleh gambar dibawah :
Gambar 4.27. Lokasi pengeboran pada neck plate I dan II
b. Letak pengeboran pada body plate I dan II adalah sama dan letak inbush screw dapat dilihat pada gambar.
Gambar.4.28. Lokasi pengeboran pada body plate I dan II
c. Letak pengeboran pada bottom plate I dan II adalah sama dan letak inbush screw dapat dilihat pada gambar.
Gambar.4.29. Lokasi pengeboran pada bottom plate I dan II
Setelah pengerjaan komponen pendukung telah selesai maka dilanjutkan dengan proses perakitan (assembly).Buttom plate dan top plate diikat terhadap body plate dengan menggunakan baut pengikat. Bagian-bagian cetakan setelah dilakukan assembling ialah seperti gambar dibawah ini :
NECK PLATE
BODY PLATE
Gambar.4.30. Proses perakitan (assembly) BOTTOM
PLATE INBUSH
SCREW
