Jurnal Teknologi dan Rekayasa Manufaktur JTRM | Vol.
6 | No.
2 | Tahun 2024
ISSN (P): 2715-3908 | ISSN (E): 2715-016X
DOI: HTTPS://DOI.
ORG/10.
48182/JTRM.
V6I2.
Perencanaan Set-Up Proses Pemesinan Rahang Tetap dan Gerak Ragum-125 Polman Bandung Mohammad Yazid Diratama 1.
Tri Prakosa 2.
Gamawan Ananto 3.
Agus Riadi4
1,3,4
Jurusan Teknik Manufaktur.
Politeknik Manufaktur Bandung Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara.
Institut Teknologi Bandung Email: yazid.
polman@gmail.
Informasi Artikel:
ABSTRAK
Received:
Proses pembuatan Ragum-125 Polman, khususnya proses pemesinan rahang tetap dan gerak, masih menggunakan banyak mesin-mesin Proses pengejaannya membutuhkan empat belas buah setup dan banyak tahapan proses dari mesin ke mesin yang berbeda sehingga rentan terjadi kesalahan proses.
Mesin perkakas CNC memiliki kemampuan untuk mengerjakan banyak operasi pemesinan dalam satu kali set-up.
Namun, untuk memanfaatkan kelebihan mesin perkakas CNC dibutuhkan perencanaan set-up yang baik dan benar agar proses bisa berjalan sesuai spesifikasi yang ditetapkan.
Penelitian ini membahas perencanaan set-up dan pemilihan mesin perkakas untuk proses pemesinan fitur rahang tetap dan gerak ragum 125 Polman Bandung yang terdiri dari 4 tahap yaitu pengelompokan fitur berdasarkan tool approach direction, pemilihan datum set-up, formasi set-up dan penentuan mesin perkakas, serta pengurutan operasi pemesinan dan pengurutan set-up.
Dalam penelitian ini dihasilkan 19 Aturan yang menghasilkan 2 set-up untuk rahang tetap dan 1 set-up untuk rahang gerak menggunakan mesin CNC horizontal Mitsubishi H4Bn.
28 Februari 2024 Accepted:
01 Oktober 2024 Available:
15 November 2024 Kata Kunci:
Perencanaan Set-up
Tool
Approach
Direction Mesin CNC
Ragum 125 Polman
ABSTRACT
The manufacturing process of Vise-125 Polman, especially the machining process of fixed and moving jaws, still uses many conventional machines.
The process requires fourteen set-ups and many process stages from different machines to different machines so that it is prone to process CNC machine tools have the ability to perform many machining operations in one set-up.
However, to utilize the advantages of CNC machine tools, good and correct set-up planning is needed so that the process can run according to the specified specifications.
This study discusses the set-up planning and selection of machine tools for the machining process of fixed jaw features and motion of the 125 Polman Bandung vise which consists of 4 stages, namely grouping features based on tool approach direction, selecting datum set-up, formation of set-up and determination of machine tools, and sequencing of machining operations and sequencing of set-ups.
In this study, 19 Rules were produced which produced 2 set-ups for fixed jaws and 1 set-up for moving jaws using a Mitsubishi H4Bn horizontal CNC machine.
polman-bandung.
81 | JTRM
Mohammad Yazid Diratama.
Tri Prakosa.
Gamawan Ananto.
Agus Riadi 1 PENDAHULUAN Polman (Politeknik Manufaktu.
Bandung adalah perguruan tinggi vokasi yang menyelenggarakan sistem pendidikan berbasis produksi ( production base educatio.
dan salah satu produk hasil produksi Polman Bandung adalah ragum- 125 yang berfungsi sebagai alat pencekam yang terdiri dari dua bagian utama yaitu ragum dan lifter.
Namun, bagian yang paling penting dari Ragum-125 Polman Bandung adalah bagian rahang tetap dan gerak yang terdapat pada Ragum.
Gambar 1.
Ragum & Lifter 125 Polman Bandung Proses pemesinan untuk ragum masih menggunakan mesin - mesin perkakas konvensional .
onventional machine tools ).
Saat ini mesin konvensional sudah banyak digantikan oleh mesin perkakas otomatik dengan kontrol numerik (CNC.
Computerized Numerical Contro.
Sudah ada beberapa penelitian yang membahas proses pemesinan suatu produk memanfaatkan mesin perkakas CNC dalam rangka mempercepat waktu produksinya.
Mesin CNC Mitshubishi horizontal milling machine H4BN dual pallet dapat digunakan untuk membuat sel manufaktur pada proses pemesinan rahang tetap dan gerak ragum -100 Polman Bandung.
Dalam prosesnya, operasi pemesinan dibagi menjadi dua bagian utama yaitu operasi pemesinan orientasi vertikal .
embuatan fitur datum/bawah dan fitur bagian atas produ.
dan pemesinan orientasi horizontal .
embuatan fitur bagian depan dan fitur bagian belakang Hasil penelitian ini memperkirakan waktu pemesinan rahang tetap dan gerak ragum -100 Polman Bandung dapat lebih cepat 30 kali dari waktu pemesinan menggunakan mesin konvensional .
Ada juga yang membuat konsep layout sistem manufaktur flexible .
lexible manufacturing system/FMS) untuk proses pemesinan 200 pasang .
ahang tetap dan gera.
ragum-100 Polman Bandung menggunakan mesin CNC Mitshubishi horizontal milling machine H4BN dual pallet .
Dari beberapa literatur yang didapatkan, tidak ada yang membahas secara rinci bagaimana melakukan perencanaan proses terutama perencanaan set-up proses pemesinan ragaum-100 Polman Bandung.
Padahal, untuk memanfaatkan mesin CNC dibutuhkan perencanaan proses (Process plannin.
terutama perencanaan set-up yang baik.
Perencanaan set-up .
et-up plannin.
adalah aktivitas/kegiatan yang paling utama/inti dalam perencanaan proses dimana didalamnya terdapat instruksi-instruksi untuk melakukan set-up benda kerja pada mesin perkakas seperti penentuan orientasi benda kerja, pemilihan datum, pengurutan proses pemesinan fitur, dll.
Penelitian ini akan membahas perencanaan set-up proses pemesinan rahang tetap dan gerak Ragum-125 berdasarkan tool approach direction (TAD) setiap fiturnya.
82 | JTRM
Perencanaan Set-Up Proses Pemesinan Rahang Tetap Dan Gerak Ragum-125 Polman Bandung
2 METODE PENELITIAN
Tahapan dalam proses perencanaan set-up untuk rahang tetap dan gerak ragum 125 Polman sebagai berikut .
Pengelompokan Fitur Pemilihan Datum Set-up Formasi Set-up Penentuan Mesin Perkakas Pengurutan Operasi Pemesinan Pengurutan Setup Gambar 2.
Tahapan Perencanaan Set-up
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengelompokan Fitur Fitur-fitur pemesinan yang terdapat pada rahang gerak dan tetap ragum 125 Polman Bandung sebagai berikut.
Tabel 1.
Fitur-fitur pemesinan pada Rahang Tetap ragum 125 Polman Bandung
Fitur
F1-F6
Jenis Fitur
Face
Sumbu & TAD
-Z*
83 | JTRM
Mohammad Yazid Diratama.
Tri Prakosa.
Gamawan Ananto.
Agus Riadi Fitur H1.
ST1
F8.
TS1
F10
F11
H3.
F12
F13
F14
F15
Jenis Fitur
Sumbu & TAD
Face
Through Hole
Step
Face
Through Slot
Face
Face
Thread Hole
Dowel pin Hole
Through Hole
-Y *
Face Face Face Face -X *.
Y, -Y.
Z, -Z
Thread Hole
Circular pocket
Through Hole
Y *
Y *, -Y
-X *.
Y, -Y.
Z,-Z
-Y *
Z*, -Z*
X, -X.
Y *.
Y *
Y *
Tabel 2.
Fitur-fitur pemesinan rahang gerak ragum 125 Polman Bandung
Fitur
Jenis Fitur
Sumbu & TAD
ST2
Step
-Z*
F17
Face
Face
Thread Hole
Y * Z
F18
H12
84 | JTRM
-Z*
Y *
Perencanaan Set-Up Proses Pemesinan Rahang Tetap Dan Gerak Ragum-125 Polman Bandung
Fitur
Jenis Fitur
Sumbu & TAD
Dowel pin Hole
Thread Hole
Y *
Step
Face
Face
Y * Z*
Face
Step
Through Hole
AeX * -Z
AeY * F24
Circular pocket
Dowel pin Hole
Face
Face
F22
Face
AeY * -Z
H11
H10
ST3
F20
F19
F21
ST4
H13
H14
H15
F23
Y *
Y Z*
AeX * Y Z
-Z*
-Y *
X * -Z
X * Y Z
Pengelompokan fitur bertujuan untuk mengelompokan fitur yang memiliki hubungan toleransi ketat agar dapat di proses menggunakan set-up metode 1 atau 2 untuk menjaga ketercapaian Pengelompokan fitur dilakukan berdasarkan TAD normal masing-masing fitur dan hubungan toleransi antar fitur.
Penegelompokan fitur pemesinan pada pada rahang tetap dan gerak ragum 125 Polman berdasarkan TAD dilakukan menggunakan aturan sebagai berikut.
Aturan 1.
Aturan 2.
Aturan 3.
Aturan 4.
Aturan 5.
Fitur dengan TAD arah normal yang sama dikelompokkan dalam satu TAD.
JIKA Fitur A memiliki TAD lebih dari satu DAN hanya memiliki TAD dan hubungan toleransi dengan fitur B MAKA fitur A dikelompokkan dengan fitur B JIKA fitur A memiliki TAD lebih dari satu DAN memiliki hubungan TAD dan toleransi dengan beberapa fitur MAKA fitur A dikelompokkan dengan fitur yang memiliki hubungan toleransi terketat dan TAD yang sama dengan fitur JIKA fitur A dan B memiliki toleransi yang ketat namun tidak memiliki arah pemesinan normal yang sama .
dan memiliki arah TAD lain yang sama, maka kelompokkan dengan TAD arah lain yang sama dan memudahkan proses pemesinan Kelompok arah pemesinan/TAD yang hanya memiliki < 2 fitur, dikelompokkan dengan kelompok arah pemesinan/TAD dengan jumlah fitur terbanyak dan arah pemesinan/TAD yang sama dengan fitur tersebut Berdasarkan aturan tersebut dihasilkan empat kelompok set-up ( Y, -Y.
Z, -Z) sesuai TAD arah normal bidang setiap fitur pemesinan rahang tetap dan gerak ragum 125 Polman seperti yang diperlihatkan oleh Gambar 3 berikut.
85 | JTRM
Mohammad Yazid Diratama.
Tri Prakosa.
Gamawan Ananto.
Agus Riadi Gambar 3.
Pengelompokan fitur pemesinan berdasarkan TAD pada rahang tetap ragum 125 Polman Bandung Penjelasan peneglopokkan fitur pemesinan rahang tetap pada Gambar 3 di atas sebagai A Fitur H6 dikelompokkan dengan fitur F7 menurut Aturan 2 karena, fitur H6 hanya memiliki hubungan TAD yang sama dan toleransi terketat hanya dengan fitur F7 yang berada dikeolompok TAD arah -Z.
Fitur F11 dan F12 menurut aturan 5 di kelompokan dengan arah pemesinan/TAD Z karena memiliki jumlah fitur terbanyak dan TAD yang sama.
86 | JTRM
Perencanaan Set-Up Proses Pemesinan Rahang Tetap Dan Gerak Ragum-125 Polman Bandung Gambar 4.
Pengelompokan fitur pemesinan berdasarkan TAD pada rahang gerak ragum 125 Polman Bandung Penjelasan pengelompokkan fitur pemesinan rahang gerak pada Gambar 4 di atas sebagai A Fitur ST3 dikelompokkan dengan arah pemesinan Y menurut Aturan 3 karena, fitur ST3 memiliki hubungan TAD yang sama dan toleransi terketat dengan fitur F17.
H10.
H12.
Fitur F24 dan F19 menurut aturan 4 di kelompokan dengan arah pemesinan/TAD Y karena memiliki TAD yang sama satu sama lain dan pada TAD Y memerlukan pahat yang relative lebih pendek sehingga mengurangi defleksi saat pemotongan fitur.
Fitur F23 dan F21 menurut aturan 4 di kelompokan dengan arah pemesinan/TAD Z karena hanya memiliki TAD yang sama satu sama lain pada TAD Z.
Pemilihan Datum Set-up Pemilihan datum set-up untuk setiap set-up dilakukan dengan aturan sebagai berikut.
Aturan 6.
Datum pada benda kotak prismatic terdiri dari datum primer .
rimary datu.
, datum sekunder .
econdary datu.
, dan datum tersier .
ertiary datu.
berdasarkan prinsip 3-2-1.
87 | JTRM
Mohammad Yazid Diratama.
Tri Prakosa.
Gamawan Ananto.
Agus Riadi Aturan 7.
Aturan 8.
Aturan 9.
Aturan 10.
Aturan 11.
Arah pemesinan fitur yang menjadi datum primer harus berlawanan dengan arah pemesinan set-up yang dikerjakan.
Arah pemesinan fitur yang menjadi datum sekunder haruslah berbeda dengan arah pemesinan datum primer.
Arah pemesinan datum tersier harus berbeda dengan arah pemesinan datum primer dan sekunder.
Fitur lubang .
dapat menjadi datum sekunder bila, sistem pencekaman menggunakan modular fixture.
Fitur lubang tembus (Through Hol.
dan fitur lubang tidak tembus .
lind hol.
menjadi datum sekunder dan harus memiliki arah pemesinan yang berlawanan dengan datum primer.
Berdasarkan aturan 6 sampai 11, maka pemilihan datum pada setiap arah pemesinan sebagai Tabel 3.
Pemilihan datum fitur rahang tetap ragum 125 Polman Pemilihan datum rahang tetap 88 | JTRM Keterangan A A A Datum Primer: fitur face F7 Datum sekunder: fitur face F1 Ae F6 Datum Tersier: fitur face F12 Datum Primer: fitur face F15 Datum sekunder: fitur hole H9 Datum Tersier: fitur face F1 Ae F6 Datum Primer: fitur face F1 Ae F6 Datum sekunder: fitur hole H6 Datum Tersier: fitur face F7 Perencanaan Set-Up Proses Pemesinan Rahang Tetap Dan Gerak Ragum-125 Polman Bandung Pemilihan datum rahang tetap Keterangan A A A Datum Primer: fitur face F8.
F9 Datum sekunder: fitur face samping Datum Tersier: fitur face belakang Tabel 4.
Pemilihan datum fitur rahang gerak ragum 125 Polman Pemilihan datum rahang gerak Keterangan A A Datum Primer: fitur face F22 Datum sekunder: fitur hole H13 A Datum Tersier: fitur face F21.
F23
Datum Primer: fitur face F17 Datum sekunder: fitur face samping A Datum Tersier: fitur slot ST2.
ST4
Datum Primer: fitur face F21.
F23
Datum sekunder: fitur face F22
A Datum Tersier: fitur face samping A A Datum Primer: fitur face F16
Datum sekunder: fitur face samping A Datum Tersier: fitur face F22
89 | JTRM
Mohammad Yazid Diratama.
Tri Prakosa.
Gamawan Ananto.
Agus Riadi Pemilihan datum rahang gerak Keterangan Formasi Set-up dan Pengurutan Mesin Perkakas Dalam menentukan formasi set-up, dipilihlah empat mesin perkakas yang sesuai untuk memproses seluruh fitur pemesinan pada rahang tetap dan gerak ragum 125 Polman Bandung.
Tabel 5.
Daftar kandidat Mesin Perkakas Untuk Proses Pemesinan Rahang Tetap dan Gerak Ragum 125 Polman Nama Mesin Jenis Mesin Perkakas Area Kerja Mesin (X.
Z) Schaublin 53N Milling Konvensional Aciera F23 Mesin Gurdi (Bor Koordina.
Lodiflex Caser F40 C5 Mesin Gurdi (Bor Radia.
Feeler Mesin Milling CNC vertical Mitshubishi Horizontal H4Bn Mesin Milling CNC Horizontal Berdsarkan hasil pemilihan datum rahang tetap dan gerak ragum 125 Polman Bandung serta kandidat mesin perkakas yang akan digunakan, maka dihasilkanlah formasi set-up pada setiap mesin sebagai berikut.
Tabel 5.
Formasi set-up proses pemesinan rahang tetap dan gerak ragum 125 Polman Bandung
Formasi Set-up
Jumlah set-up
Kombinasi
Schaublin 53N dan 2 unit
Lodiflex Caser F40 C5
90 | JTRM
Total set-up yang dihasilkan 4 set-up untuk rahang tetap 2 set-up untuk rahang gerak
Perencanaan Set-Up Proses Pemesinan Rahang Tetap Dan Gerak Ragum-125 Polman Bandung
Formasi Set-up
Jumlah set-up
Kombinasi 2 unit mesin CNC
Feeler dan 1 unit Lodiflex Caser
F40 C5
Total set-up yang dihasilkan 2 set-up untuk rahang tetap 1 set-up untuk rahang gerak
Kombinasi 1 unit mesin milling CNC
Mitsubishi Horizontal H4Bn dan 1 unit Lodiflex Caser
F40 C5
Total set-up yang dihasilkan 2 set-up untuk rahang tetap 1 set-up untuk rahang gerak Berdasarkan hasil penentuan formasi set-up menggunakan kandidat mesin perkakas pada tabel 5, maka dipilihlah formasi set-up menggunakan mesin perkakas Mitshubishi Horizontal H4Bn dan Lodiflex Caser F40 C5 dengan jumlah set-up yang dibentuk yaitu 2 set-up untuk rahang tetap dan 1 set-up untuk rahang gerak.
Hal ini selain menghasilkan jumlah set-up yang sedikit dan hanya memerlukan 1 unit mesin mesin perkakas Mitshubishi Horizontal H4Bn dan 1 unit Lodiflex Caser F40 C5.
91 | JTRM
Mohammad Yazid Diratama.
Tri Prakosa.
Gamawan Ananto.
Agus Riadi Gambar 5.
Hasil Penentuan Formasi Set-up dan Pemilihan Mesin Perkakas Penentuan urutan Operasi Pemesinan dan Pengurutan Set-up Pengurutan Operasi Pemesinan akan mempengaruhi pengurutan set-up.
Hal yang harus diperhatikan adalah hubungan geometri antar fitur .
eometric reasonin.
dan kemudahan proses manufakturnya.
Oleh karena itu, dalam proses pengurutan set-up dibuatlah aturan sebagai berikut.
Aturan 12.
Aturan 13.
Aturan 14.
Jika fitur memiliki hubungan Bersarang ( Nested/nestin.
, maka fitur yang menjadi sarang utama dikerjakan terlebih dahulu.
Jika fitur memiliki hubungan berbatasan ( Abutmen.
, maka fitur yang memiliki kedalaman potong terdangkal dikerjakan terlebih dahulu.
Jika fitur memiliki hubungan interaksi volume .
olume interactio.
maka fitur yang memiliki kedalaman potong terdangkal dikerjakan terlebih dahulu.
Adapun aturan untuk kemudahan proses manufaktur sebagai berikut:
Aturan 15.
Aturan 16.
Aturan 17.
Aturan 18.
Aturan 19.
Operasi pemesinan untuk fitur lubang .
harus didahulukan oleh operasi pemesinan menggunakan center drill Operasi pemesinan bor (Drillin.
dilakukan dengan bertahap dari ukuran diameter kecil hingga besar.
Operasi pemesinan ulir (Tappin.
harus terlebih dahulu membuat lubang awalan sesuai Tipe ulir yang diminta Operasi pemesinan Reaming harus didahului oleh lubang awalan lebih kecil 0,2 mm dari diameter lubang yang diiningkan Operasi pemesinan kasar .
didahulukan dari operasi pemesinan halus .
Dari aturan 12 sampai 19 yang sudah dibuat dihasilkan urutan set-up -Z.
Y, -Y untuk rahang tetap dan urutan set-up -Z, -Y.
Y untuk rahang gerak.
92 | JTRM
Perencanaan Set-Up Proses Pemesinan Rahang Tetap Dan Gerak Ragum-125 Polman Bandung .
Gambar 6.
Hasil Pengurutan .
Set-up Rahang Tetap .
Set-up Rahang Gerak
4 KESIMPULAN
Berdasarkan perencanaan set-up dan pencarian urutan operasi pemesinan tercepat yang dilakukan, dihasilkan beberapa point sebagai berikut.
Perencanaan set-up dilakukan melalui beberapa tahapan dimulai dari mengelompokkan fitur berdasarkan tool approach direction (TAD), penentuan datum set-up setiap set-up arah pemesinan, penentuan formasi set-up dan pemilihan mesin perkakas, pengurutan operasi pemesinan, serta pengurutan set-up.
Tahap pertama yaitu pengelompokan fitur berdasarkan tool approach direction (TAD) menghasilkan 4 set-up arah pemesinan yaitu Y, -Y.
Z, dan AeZ untuk proses pemesinan rahang tetap dan gerak.
Tahap kedua adalah penentuan datum set-up untuk menentukan datum set-up setiap arah Tahap ketiga adalah menentukan formasi set-up dan pemilihan mesin perkakas dipilihlah mesin CNC Mitshubishi Horizontal H4Bn .
emproses set-up arah Y.
Z, dan AeZ pada rahang tetap dan semua set-up pada rahang gera.
serta mesin gurdi konvensional Lodiflex caser F40 C5 .
emproses set-up arah AeY pada rahang teta.
Tahap keempat yaitu pengurutan operasi pemesinan dan pengurutan set-up menggunakan 8 Aturan yang berfungsi untuk mengurutkan operasi pemesinan dalam suatu fitur agar bisa diproses sesuai spesifikasinya.
Dalam tahap ini dihasilkan urutan set-up proses pemesinan rahang tetap yaitu AeZ Ie Z Ie Y Ie -Y.
Sedangkan untuk proses pemesinan rahang gerak urutan set-up proses pemesinannya yaitu AeZ Ie -Y Ie Z Ie Y.
5 REFERENSI