BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan di Lab Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Metro, Lampung. Adapun waktu penelitian dilakukan pada rentang waktu bulan Mei, 2019 sampai bulan Juli, 2019. 3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat Dalam melaksanakan penelitian ini, peralatan yang dipergunakan adalah : 1. Mesin CNC Router 3 Axis Mesin CNC yang digunakan pada penelitian ini adalah mesin CNC Router 3 Axis, dengan spesifikasi : Tabel 3.1 Spesifikasi Mesin Spesifikasi Merek & Tipe X, Y axis motion Z axis motion Spindle Power Technology 3 Axis control User interface Software Included Max Travel Speed Dimensione Wight Omni 6060 600 x 400 mm 100 mm 1500 W - 24.000 RPM Water cooling. Spindle Italy HSD Staper Motor PCI/MC;Pro Artcam Pro 8 m/ minute 800 x 800 x 1100 mm 400 kg 37
Gambar 3.1 Mesin CNC Omni 6060 Sumber : Universitas Muhammadiyah Metro 2. Vernier Caliper Vernier caliper digunakan untuk mengukur kedalaman pahat Engraving bits yang akan masuk dalam arboor mesin Gambar 3.2 Vernier caliper Sumber : Foto Pribadi 38
3. Zoom Stereo Microscope Zoom Stereo Microscope digunakan untuk mengambil foto makro mata potong cutter atau pahat yang nantinya digunakan untuk mengukur luas bidang aus pahat. Gambar 3.3 Zoom Stereo Microscope Sumber : Tri Ujan Nugroho,2012 4. Timbangan Digital Timbangan Digital digunakan untuk mengetahui berat pahat yang hilang karena mengalami keausan. Gambar 3.4 Timbangan Digital Sumber : Tri Ujan Nugroho,2012 39
3.2.2 Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Pahat Pahat jenis engraving bits Spesifikasi pisau ini adalah runcing mempunyai sudut 10 degree, diameter gagang 3,175 mm, panjang keseluruhan 31 mm, ketukan titik pisau 0,2 mm, bahan pisau solid carbide. Gambar 3.5 Engraving Bits Sumber : Foto Pribadi 3. Kayu jati Kayu Jati digunakan pada proses milling sebagai media bahan uji. Kayu Jati yang digunakan dengan ukuran 20 cm x 20 cm dengan tebal 1.5 cm dengan jenis kayu Jati biasa. 40
Gambar 3.6 kayu Jati Sumber : Foto Pribadi 3.3 Desain Produk Pada penelitian kekasaran yang dilakukan terhadap kayu jati dengan bentuk ornament cindra mata, maka produk cindramata ini didesain menggunakan software inventor, adapun disain sebagai berikut: Gambar 3.7 Produk Ornamen Sumber : Pribadi 41
3.4 Proses Milling Untuk membuat produk membutuhkan program CAM untuk meneransfer menjadi G-kode agar dapat dikerjakan dimesin CNC. Untuk pembuatan CAM menggunakan software inventor HSM, untuk mengontrol tool mesin ataupun bagian mesin lainnya yang berhubungan dengan proses pemesinan. a. Langkah langkah CAM 1). Buka software inventor. 2). Buka desain yang telah digambar. 3). Pilih CAM. 4). Pilih setup a. operation tipe milling b.WCS 1. pilih orientation (sesuai model) 2. pilih origin (titik awal sumbu x,y,z) Gambar 3.8 Tollbar Setup Sumber : Dokumen Pribadi 42
5). Pilih stock a. Mode, fixed size box. b. Width (x), (sesuaikan dengan lembar- bahan). 1. Model position, (center). c. Depth (y), (sesuaikan dengan lembar kerja). 1. Model position, (center). 2. Height (z), (ketinggian bahan). Gambar 3.9 Pemilihan Stock. (Sumber: Dokumen Pribadi) d. Jarak terdekat pada permukaan atas dan- bawah adalah nol (0). e. Dimention (sesuaikan dengan ukuran- bahan). 6). Post process Gambar 3.10 Post Process. (Sumber: Dokumen Pribadi) 43
7). Pocket (kantung) a. Pilihlah tool yang dapat menjangkau sudut- sudut sempit tulisan. b. Aturlah kecepatan putaran spindel, (sesuai- dengan variansi yang dipakai). c. Geometry, (pilihlah area yang akan dieksekusi oleh mesin). Gambar 3.11 Toolbar 2D Pocket. (Sumber: Dokumen Pribadi) Gambar 3.12 Pemilihan 2D Pocket. (Sumber: Dokumen Pribadi) 44
d. Multipe Depths, (sesuai dengan variasi- yang diinginkan). Gambar 3.13 Multipe Depths 2D Pocket. (Sumber: Dokumen Pribadi) 8.) pemilihan toolpath engraving dan penentuan RPM a). Pilih tool. b). Pilih new mill tool. c). Pilih type flat mill atau tapered mill. d). Pilih feed and speed. e). Atur variasi RPM yang digunakan. 45
Gambar 3.14 Toolbar Pemilihan Ukuran Variasi Toolpath Sumber : Pribadi Gambar 3.15 Toolbar Pemilihan Variasi RPM Sumber : Pribadi 46
9). Contour. a. Pilih tool yang akan digunakan untuk memotong garis luar pada desain. Gambar 3.16 Toolbar 2D Contour. (Sumber: Dokumen Pribadi) b. Pilihlah garis luar yang akan dipotong. Gambar 3.17 Toolbar Pemilihan 2D Contour. (Sumber: Dokumen Pribadi) 47
10). Simulasi Simulasikan hasil perencanaan operasi - operasi yang akan dilakukan, apabila masih terdapat kesalahan perbaikilah sehingga simulasi berjalan dengan lancar. Gambar 3.18 Toolbar Simulasi. (Sumber: Dokumen Pribadi) 11). Post Proses Bertujuan untuk mengkonversi menjadi kode NC yang akan dibaca oleh mesin CNC Router 3 Axis Tipe Omni 6060. Gambar 3.19 Toolbar Post Proses. (Sumber: Dokumen Pribadi) 48
12). Mengatur Sumbu X, Y, Dan Z Untuk mengatur sumbu X dan Y = 0, cukup dengan menggeser menggunakan unit control sampai titik yang diinginkan lurus - dengan tool, kemudian tekan XY → 0. Sedangkan untuk Z = 0, dengan cara memasang sensor logam pada bahan dan menekan tombol MENU + ON/OFF secara bersamaan. 13). Membaca File NC Colokkan flashdisk pada unit control, kemudian tekan RUN dan pilih file NC yang berada di dalam flashdisk. Tekan OK sampai mesin menyala atau hidup. Tekan Z untuk mempercepat putaran motor dan Y untuk mempercepat gerakkan pemakanan. 3.5 Proses pengujian Menghitung Luas (Area) menggunakan perintah "AREA". 1. Ketikan "AA"( tanpa tanda petik) pada keyboard untuk memunculkan perintah AREA kemudian tekan ENTER atau Space; 49
Gambar 3.20 Perintah Area (Sumber: 2. Kemudian tekan "O" (tanpa tanda petik) pada keyboard lalu tekan ENTER atau Space; Gambar 3.21 Precify first corner point. (Sumber: 3. Setelah itu klik objek yang ingin kita cari luasnya. Maka otomatis Area dan panjang garis akan terlihat. 50
Gambar 3.22 Pemilihan area yang di hitung. (Sumber: 51
3.6 Diagram Alir Penelitian MULAI / START Studi Literatur Persiapan Alat dan Bahan Desain Spesimen Proses Permesinan Dengan CNC Router 3 Axis A Variasi Spindle speed 15000,18000,21000 Rpm Pengukuran luas area dan pengurangan berat Pengambilan Data Analisis dan Pembahasan SELESAI / FINISH Gambar 3.23 Diagram Alir Penelitian. 52 B Variasi cutting speed 500,600,700 mm/min