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. 080421022
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
▸ Baca selengkapnya: untuk pembuatan roda gigi pada mesin frais, benda kerja dicekam dengan menggunakan
(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, Universitas Sumatera Utara.
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 Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
6. Seluruh dosen, staf pengajar dan pegawai di Jurusan Teknik Mesin maupun di lingkungan Universitas Sumatera Utara.
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 : 080421022
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
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
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 ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah... 3
1.3 Tujuan Penelitian ... 3
1.4 Manfaat Penelitian ... 4
1.5 Batasan Masalah ... 4
1.6 Metodologi Penelitian ... 4
1.7 Sistematika Penulisan ... 6
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Operasi Pembubutan ... 7
2.2 Mesin Bubut CNC ET 242 ... 10
2.2.1 Pengertian Mesin CNC ... 10
2.2.2 Prinsip Kerja Mesin Bubut CNC ET 242... 12
2.2.3 Bagian-bagian Utama Mesin Bubut CNC ET 242 ... 13
2.2.3.1 Sistem Pengendali... 13
2.2.3.2 Bagian Mekanik ... 15
2.2.4 Pengoperasian Mesin Bubut CNC ET 242 ... 17
2.2.5 Sistem Pemrograman Mesin Bubut CNC ET 242 ... 23
2.2.5.1 Struktur Program Emcotronic TM 02 ... 25
2.2.5.2 Uraian Tentang Alamat (Address) ... 27
2.2.5.3 Ketentuan Urutan Kata-kata pada Emcotronic TM 02 ... 32
2.2.6 Metode Pemrograman Mesin CNC ... 33
2.2.6.1 Pemrograman Manual ... 33
2.2.6.2 Pemrograman Dialog ... 34
2.2.6.3 Pemrograman Eksternal ... 35
2.2.6.4 Pemrograman dengan Bantuan Komputer Eksternal ... 36
2.2.7 Standar Kode Pemrograman ... 37
2.2.7.1 Standar DIN 66025... 38
2.2.7.2 Standar ISO 6983 ... 41
2.3 AutoCAD 2004 ... 44
2.4 Mastercam X ... 45
BAB 3 METODE PENELITIAN ... 47
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 47
3.2 Bahan dan Peralatan ... 47
3.2.1 Material Benda Kerja ... 47
3.2.2 Pahat Potong ... 48
3.2.3 Mesin Bubut CNC ET 242 ... 50
3.2.4 Jangka Sorong ... 51
3.2.5 Software AutoCAD 2004 ... 51
3.2.6 Software Mastercam X ... 51
3.3 Rancangan Kegiatan ... 52
3.3.1 Persiapan Penelitian ... 52
3.3.2 Pelaksanaan Penelitian ... 52
3.3.3 Evaluasi Hasil Penelitian ... 52
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN... 53
4.1 Pembuatan Desain Benda Kerja dengan AutoCAD 2004 ... 53
4.1.1 Mengaktifkan Program AutoCAD 2004 ... 53
4.1.2 Pembuatan Gambar Desain Benda Kerja ... 54
4.1.3 Menyimpan Desain Benda Kerja ... 56
4.2 Perencanaan Proses Pembubutan pada Mastercam X ... 57
4.2.1 Mengaktifkan Program Mastercam X ... 57
4.2.2 Mentransfer Gambar dari AutoCAD 2004 ke Mastercam X... 58
4.2.3 Setup Material Benda Kerja... 60
4.2.3.1 Membuat Garis Bantu ... 60
4.2.3.2 Menentukan Kondisi Pencekaman Material Benda Kerja ... 61
4.2.4 Membuat Toolpath ... 64
4.2.4.1 Membuat Lathe Rough Toolpath ... 64
4.2.4.1 Membuat Lathe Finish Toolpath ... 67
4.2.4.1 Membuat Lathe Thread Toolpath ... 69
4.2.4.1 Membuat Lathe Groove Toolpath ... 72
4.2.4.1 Membuat Lathe Cutoff Toolpath ... 77
4.2.5 Membuat Simulasi Proses Pembubutan ... 79
4.2.6 Post Processing ... 83 4.3 Transfer Program dari Mastercam X ke Mesin Bubut CNC
4.5.2 Stock Setup... 101
4.5.3 Eksekusi Program dan Pembuatan Benda Kerja ... 102
4.5.4 Sinkronisasi Antara Simulasi dengan Kerja Mesin CNC ... 104
4.6 Pembahasan ... 104
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 107
5.1 Kesimpulan ... 107
5.2 Saran ... 108
DAFTAR PUSTAKA ... 109
LAMPIRAN ... 110
DAFTAR TABEL
No. Judul Halaman
2.1 Tombol alamat dan fungsinya ... 17
2.2 Tombol mode dan fungsinya... 18
2.3 Tombol fungsi dan fungsinya ... 19
2.4 Tombol pengendali dan fungsinya ... 22
2.5 Struktur dan status mula fungsi G pengendali ET 242 ... 28
2.6 Struktur dan status mula fungsi M pengendali ET 242 ... 30
2.7 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman manual ... 34
2.8 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman eksternal ... 35
2.9 Kelebihan dan kekurangan metode pemrograman dengan bantuan komputer eksternal ... 36
2.10 Standar DIN 66025 untuk huruf alamat (address) ... 38
2.11 Standar DIN 66025 untuk fungsi G ... 39
2.12 Standar DIN 66025 untuk fungsi M ... 40
2.13 Standar ISO 6983 untuk huruf alamat (address) ... 41
2.14 Standar ISO 6983 untuk fungsi G ... 42
2.15 Standar ISO 6983 untuk fungsi M ... 43
3.1 Tempat dan waktu pelaksanaan penelitian ... 47
3.2 Komposisi kimia Aluminium 2007 ... 48
3.3 Sifat mekanis Aluminium 2007 ... 48
3.4 Komposisi kimia dan sifat mekanis pahat karbida ... 49
3.5 Data teknis mesin bubut CNC ET 242 ... 51
DAFTAR GAMBAR
No. Judul Halaman
1.1 Alur metode penelitian ... 5
2.1 Skematis proses pembubutan ... 8
2.2 Tatanama pahat kanan ... 8
2.3 Proses bubut ... 9
2.4 Mesin bubut CNC ET 242 ... 12
2.5 Sumbu-sumbu mesin bubut CNC ET 242 ... 12
2.6 Bagan panel pengendali mesin bubut CNC ET 242 ... 13
2.7 Pahat roughing, finishing, grooving dan threading yang digunakan pada mesin bubut CNC ET 242 ... 16
2.8 Struktur program pada sebuah blok ... 27
2.9 Tampilan AutoCAD 2004 ... 44
2.10 Tampilan dan elemen interface Mastercam X ... 46
3.1 Bahan benda kerja ... 48
3.2 Geometri bahan benda kerja ... 48
3.3 Geometri pahat roughing ... 48
3.4 Geometri pahat finishing ... 49
3.5 Geometri pahat grooving ... 49
3.6 Geometri pahat threading ... 49
3.7 Jangka sorong ... 50
4.1 Cara mengaktifkan program AutoCAD 2004 ... 53
4.2 Tampilan program AutoCAD 2004 ... 54
4.3 Hasil langkah 1 ... 55
4.4 Garis dan titik pada pembuatan fillet dan mirror ... 55
4.5 Hasil langkah 2 ... 56
4.6 Menyimpan file gambar AutoCAD 2004 ... 57
4.7 Cara mengaktifkan program Mastercam X ... 58
4.8 Tampilan program Mastercam X ... 58
4.9 Membuka file gambar AutoCAD 2004 di Mastercam X ... 59
4.10 Gambar AutoCAD 2004 yang telah ditransfer ke Mastercam X ... 59
4.11 Garis bantu untuk lathe cutoff toolpath ... 61
4.12 Mengatur stock setup ... 61
4.13 Menentukan dimensi stock ... 62
4.14 Menentukan dimensi chuck... 62
4.15 Mengatur dimensi tailstock ... 63
4.16 Stock yang telah di-setup ... 63
4.17 Memilih garis yang akan dibuat menjadi lathe rough toolpath ... 64
4.18 Mengatur (a) lathe rough toolpath parameters (b) tool change point ... 65
4.19 Mengatur rough parameter ... 65
4.20 Lathe rough toolpath ... 66
4.21 Tombol toggle toolpath display ... 66
4.22 Toolpath yang telah disembunyikan dari stock ... 67
4.23 Memilih garis yang akan dibuat menjadi lathe finish toolpath ... 67
4.24 Mengatur lathe finish toolpath parameters ... 68
4.25 Mengatur finish parameters ... 68
4.26 Parameter finish lead out ... 69
4.27 Lathe finish toolpath ... 69
4.28 Mengatur parameter bentuk ulir ... 70
4.29 Memilih jenis ulir ... 70
4.30 Mengatur parameter pemotongan ulir ... 71
4.31 Mengatur tool change point dan memilih tool ... 71
4.32 Lathe thread toolpath ... 72
4.33 Menentukan jenis titik pengaluran ... 72
4.34 Memilih titik-titik untuk pembuatan alur ... 73
4.35 Mengatur parameter groove rough ... 73
4.36 Mengatur parameter groove finish ... 74
4.37 Menentukan grooving tool ... 74
4.38 Merubah ukuran insert untuk pengaluran ... 75
4.39 Konfirmasi perubahan ukuran insert ... 75
4.42 Titik batas pemotongan... 77
4.43 Menentukan lathe cutoff toolpath parameters ... 78
4.44 Mengatur (a) parameter cutoff dan (b) parameter chamfer ... 78
4.45 Lathe cutoff toopath ... 79
4.46 Keseluruhan lathe toolpath ... 79
4.47 Toolpath manager ... 80
4.48 Kotak dialog verify ... 80
4.49 Kondisi stock sebelum disimulasikan ... 81
4.50 Kondisi stock setelah proses roughing ... 81
4.51 Kondisi stock setelah proses finishing ... 81
4.52 Kondisi stock setelah proses threading ... 82
4.53 Kondisi stock setelah proses grooving... 82
4.54 Kondisi stock setelah proses cutting off ... 82
4.55 Toolpath manager dan kotak dialog post processing ... 83
4.56 Kotak dialog Save As kode NC ... 84
4.57 Tampilan program kode G pada Mastercam X Editor ... 84
4.58 Harga kompensasi alat potong dalam X dan Z ... 100
4.59 Tool setting ... 101
4.60 Proses pembubutan benda kerja ... 103
4.61 Hasil pembuatan benda kerja ... 103
4.62 Simulasi gerakan tool dengan backplot ... 104
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
dm diameter akhir mm
do diameter awal mm
do diameter luar poros mm
f gerak makan mm/rev
h tebal geram sebelum terpotong mm
kr sudut potong utama 0
lt panjang pemesinan mm
n putaran rpm
r jari jari poros mm
rє radius pojok mm
tc waktu pemotongan min
V kecepatan potong m/min
Vf kecepatan makan m/min
Z laju pembuangan geram cm3/min
γ sudut geram 0
γo sudut geram orthogonal 0
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul Halaman
1 Dokumentasi Penelitian ... 110
2 Data Teknis Software TM 02 ... 112
3 Alamat dan Dimensi Masukannya ... 113
4 Parameter P dalam Program ... 114
5 Parameter D dalam Program ... 115
6 Pengembangan Perangkat Lunak Emcotronic TM 02 DC 5.10 ... 116
7 Petunjuk Pemrograman Gerak Cepat G00 ... 118
8 Petunjuk Pemrograman Interpolasi Garis Lurus G01 ... 119
9 Petunjuk Pemrograman Penguliran dengan Blok Tunggal G33 ... 120
10 Petunjuk Pemrograman Siklus Pembubutan Memanjang G84 ... 121
11 Petunjuk Pemrograman Siklus Pengaluran Memanjang G86 ... 122
12 Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Putaran ... 124
13 Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Asutan ... 125
14 Cara Pembacaan untuk Mencari Kecepatan Potong Terhadap Kecepatan Asutan dengan Diameter Benda Kerja yang Diketahui ... 126
15 Stuktur Program Kode G Pembuatan Benda Kerja ... 127
16 Spesifikasi Teknis Vespa PX 150 ... 130
