POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2
September 2013
PERBANDINGAN PROSES PEMESINAN SILINDER SLEEVE DENGAN CNC TIGA OPERATION PLAN DAN EMPAT OPERATION PLAN Sutiyoko1), Muhammad Farid Nur2) 1),2)
Jurusan Teknik Pengecoran Logam, Politeknik Manufaktur Ceper, Klaten
ABSTRACT Sleeve cylinder is a part in machine block of motorcycle. This part is made form gray cast iron. Machining process for this part is by CNC machine because this component must be precision. The CNC machining process of this part can be three operation plan or four operation plan. This research will compare CNC machining process of the sleeve cylinder between three operation plan and four operation plan. There are three indicators investigated in each operation plan. The indicators are time, cost and result goodability process. The cost process in three operation plan is cheaper than four operation plan but the process time is longer. The result goodability in three operation plan and four operation plan is same for 30 samples in this research. Keywords: sleeve cylinder, operation plan, result goodability setting tool atau mengatur gerakan pahat sampai pada posisi siap PENDAHULUAN CNC singkatan dari memotong, gerakan pemotongan Computer Numerically Controlled, dan gerakan kembali keposisi merupakan mesin perkakas yang awal, dan lain-lain. Oleh karena dilengkapi dengan sistem mekanik itu pengaturan kondisi pemotongan dan kontrol berbasis komputer dan fungsi pengaturan lain sangat yang mampu membaca instruksi diperhatikan dalam proses kode N,G,F, T, dan lainpemesinan CNC. Mesin perkakas lain,dimana kode-kode tersebut CNC dilengkapi dengan berbagai akan mengintruksikan ke mesin alat potong yang dapat membuat CNC agar bekerja sesuai dengan benda kerja secara presisi dan program benda kerja yang akan dapat melakukan interpolasi yang dibuat. Fungsi CNC dalam diarahkan secara numerik dalam hal ini lebih banyak (berdasarkan angka). Parameter menggantikan pekerjaan operator sistem operasi CNC dapat diubah dalam mesin perkakas melalui program perangkat lunak konvesional. Misalnya pekerjaan (software load program) yang Perbeandingan proses pemesinan…
126
POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2
sesuai. Tingkat ketelitian mesin CNC lebih akurat hingga ketelitian seperseribu milimeter, karena penggunaan ballscrew pada setiap poros transportiernya. Ballscrew bekerja seperti lager yang tidak memiliki kelonggaran/spelling namun dapat bergerak dengan lancar. Komponen/suku cadang suatu mesin yang presisi dengan mesin perkakas manual selama ini pembuatannya tidaklah mudah, meskipun dilakukan oleh seorang operator mesin perkakas yang mahir sekalipun. Penyelesaiannya memerlukan waktu lama. Bila ada permintaan konsumen untuk membuat komponen dalam jumlah banyak dengan waktu singkat, dengan kualitas sama baiknya, tentu akan sulit dipenuhi bila menggunakan perkakas manual. Secara ekonomis biaya produknya akan menjadi mahal, hingga sulit bersaing dengan harga dipasaran. Tuntutan konsumen yang menghendaki kualitas benda kerja yang presisi, berkualitas sama baiknya, dalam waktu singkat dan jumlah yang banyak, akan lebih mudah dikerjakan dengan mesin perkakas CNC (Computer Numerically Controlled) yaitu mesin yang dapat bekerja melalui pemograman yang dilakukan dan dikendalikan melalui komputer (http://maxcyidrz.blogspot.com/20
Perbeandingan proses pemesinan…
September 2013
09/01/pengertian-mesin-cnc.html, 2012) Perhitungan waktu pemesinan yaitu penentuan waktu dalam proses pemesinan: 1) Set Up Untuk waktu setup dapat diformulasikan sebagai berikut: Waktu set up = Set up benda kerja + set up pemrograman + set up alat Potong (1) Penentuan waktu set up terdiri dari berapa banyak terjadi set up bahan baku ditambah set up untuk NC kode ditambah berapa banyak terjadi set up alat. 2) Proses Mill Formulasi untuk proses Mill sebagai berikut: Tingkat pemakanan fm = fr x rpm (2) Jika D>d, maka = (3) Jika D
3) Proses Drill Formulasi untuk proses Drill sebagai berikut: Tingkat pemakanan fm = fr x rpm (6) A = (0,29 . D)
127
POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2 Waktu pemotongan t = (+)/fm (7) dimana: fm = rata-rata tingkat pemakanan, mm/min fr = pemakanan tiap putaran, mm/putaran t = waktu, min L = kedalaman lubang, mm D = diameter alat potong, mm A = jarak titik 0,0 ke permukaan benda kerja, mm
4) Proses Turn Formulasi untuk proses Turn sebagai berikut: Tingkat pemakanan fm = fr x rpm (8) Waktu pemotongan t = / fm (9) dimana: fm = rata-rata tingkat pemakanan, mm/min fr = pemakanan tiap putaran, mm/putaran t = waktu, min L = panjang pemotongan, mm
5). Waktu pengerjaan manual Waktu pengerjaan manual adalah waktu yang dibebankan di luar pengerjaan dengan mesin CNC. Waktu ini ditentukan oleh user dan kemudian dijadikan faktor penambah waktu permesinan sesuai dengan kebutuhannya 6). Efisiensi mesin, Efisiensi mesin yaitu penggunaan mesin dalam satu hari. Waktu ini nantinya akan digunakan untuk membagi hasil estimasi waktu, sehingga diketahui waktu penyelesaian produk (Yamane, 2000)
September 2013
Perhitungan biaya mesin didasarkan pada Tabel 1 (Gitosudarmo, tanpa tahun). Tabel 1. Perhitungan biaya mesin No 1 2 3
Jenis Biaya Penyusutan Bunga
Lantai 4 Energi 5 Perawatan Total Biaya
Formulasi Perhitungan 1
1 % 2
100
1
Energi Mesin Harga Energi )
1 100
Rp/Jam
METODOLOGI PENELITIAN Benda yang digunakan sebagai sampel penelitian adalah silinder sleeve dari besi cor kelabu FC 250 standart JIS G5501. Alat yang digunakan antara lain tiga mesin CNC bubut, mesin drilling, tiga pasang jig, insert dan tool, alat pengecekan dimensi dalam dan dimensi luar. Perancangan tiga operation plan ditunjukkan pada Tabel 2
.
Tabel 2. Perancangan tiga operation plan
Perbeandingan proses pemesinan…
128
POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2
Spesifikasi perancangan tiga operation plan ditunjukkan pada Tabel 3.
September 2013
Perancangan pemesinan dengan empat operation plan ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 3. Spesifikasi perancangan tiga operation plan
Tabel 4. Perancangan empat operation plan
Perbeandingan proses pemesinan…
129
POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2
Spesifikasi perancangan empat operation plan ditunjukkan pada Tabel 5.
September 2013
HASIL DAN PEMBAHASAN Benda sebelum dan setelah proses pemesinan ditunjukkan pada Gambar 1.
Operation plan 1
Gambar 1. (a) Benda sebelum pemesinan (b) Benda setelah pemesinan Operation plan 2
Operation plan 3
Parameter yang dijadikan indikator pengukuran dalam proses ini adalah waktu proses, biaya dan kemampuan proses (jumlah benda yang masuk kategori good atau memenuhi kualifikasi. Rincian dari hasil proses ini adalah seperti dalam uraian di bawah ini. a. Waktu proses Waktu proses (cycle time) untuk tiga operation plan ditunjukkan pada Tabel 6.
Operation plan 4
Tabel 5. Spesifikasi perancangan empat operation plan
Perbeandingan proses pemesinan…
130
POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2
September 2013
Gambar 3. Sudut benda hasil tiga operation plan
Tabel 6. Waktu proses pemesinan dengan tig operation plan
Gambar 4. Ketinggian benda hasil tiga operation plan
Total waktu proses tiga operation plan yaitu OP.1+ OP.2 +OP.3 = 49 + 29 +30 = 108 detik atau setara dengan 1 menit 48 detik. b. Kemampuan proses Diameter luar, sudut, ketinggian, tinggi champer dan diameter dalam benda hasil pemesinan ditunjukkan pada Gambar 2 s/d 6.
Gambar 2. Diameter luar benda hasil tiga operation plan
Perbeandingan proses pemesinan…
Gambar 5. Tinggi camper benda hasil tiga operation plan
Gambar 6. Diameter dalam benda hasil tiga operation plan
131
POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2 Hasil rangkuman dari 30 benda sampel yang memenuhi kualitas dan tidak memenuhi kualitas ditunjukkan dalam Tabel 7. Tabel 7. Rangkuman kualifikasi hasil pemesinan benda
September 2013 Tabel 8. Biaya proses dengan tiga operation plan
c. Biaya Biaya perkegiatan untuk tiga operation planditunjukkan pada Tabel 8.
Perhitungan waktu untuk empat operation plan
Perbeandingan proses pemesinan…
132
POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2
September 2013
a.
Waktu proses Waktu proses (cycle time) untuk tiga operation plan ditunjukkan pada Tabel 9.
Tabel 9. Waktu proses pemesinan dengan tig operation plan Total waktu proses tiga operation plan yaitu OP.1+ OP.2 +OP.3 = 23,7 + 23,6 + 25,5 +30 = 102,8 detik atau setara dengan 1 menit 42,8 detik. Kemampuan proses b. Kemampuan proses Diameter luar, sudut, ketinggian, tinggi champer dan diameter dalam benda hasil pemesinan ditunjukkan pada Gambar 7 s/d 11.
Gambar 7. Diameter luar benda hasil tiga operation plan
Gambar 8. Diameter dalam benda hasil tiga operation plan
Perbeandingan proses pemesinan…
133
POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2
September 2013 Tabel 9. Rangkuman kualifikasi hasil pemesinan benda
Gambar 9. Sudut benda hasil tiga operation plan
Gambar 10. Ketinggian benda hasil tiga operation plan
c. Biaya Biaya perkegiatan untuk empat operation planditunjukkan pada Tabel 10. Tabel 10. Biaya proses dengan empat operation plan
Gambar 11. Tinggi camper benda hasil tiga operation plan
Hasil rangkuman dari 30 benda sampel yang memenuhi kualitas dan tidak memenuhi kualitas ditunjukkan dalam Tabel 9.
Perbeandingan proses pemesinan…
134
POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2
Perbandingan hasil tiga parameter antara tiga operation plan dan empat operation plan ditunjukkan dalam Tabel 11. Tabel 11. Perbandingan tiga dan empat operation plan pemesinan silinder sleeve
September 2013
1.Kelebihan dari hasil perbandingan perancangan pemesinan CNC dengan menggunakan tiga operation plan pada harga/pcs proses pemesinannya Rp 213,33 lebih murah sedangkan untuk empat operation plan pada waktu prosesnya 5,2 detik lebih cepat. 2.Kekurangan dari hasil perbandingan perancangan pemesinan CNC dengan menggunakan tiga operation plan pada waktu prosesnya pemesinannya 5,2 detik lebih lambat sedangkan untuk empat operation plan pada harga/pcs proses pemesinannya Rp 213,33 lebih mahal. 3.Hasil kedua perbandingan perancangan pemesinan CNC baik dengan menggunakan tiga operation plan maupun empat operation plan prosentase benda ok yaitu 70 %. Daftar Pustaka Surdia,
KESIMPULAN Kesimpulan yang bisa diambil berdasarkan proses perbandingan perancangan pemesinan CNC pada silinder sleeve KWB untuk tiga operation plan maupun empat operation plan adalah sebagai berikut: Perbeandingan proses pemesinan…
T., dan Chijiwa, K., 1975, Teknik Pengecoran Logam, Jakarta: PT.Pradnya Paramita Higgins, A R., 1984, Engineering Metallurgy. Part 1, Fifth Edition. London: Hodder and Stoughton. Tjahjono, T., 2005, Analisis Keausan Pada Dinding Silinder Mesin Diesel, Media Mesin, Vol. 6 135
POLITEKNOSAINS VOL. XII NO. 2
September 2013
Cilds.T., Maekawa. K., Obikiwa. T., dan Yamane. Y., 2000, Metal Machining Theory and Application, John Wiley & Sons. Inc., Inggris http://maxcyidrz.blogspot.com/200 9/01/pengertian-mesincnc.html,Januari 2009, 20 Maret 2012. Bunawan, Tanpa tahun, Pengantar Manajemen Operasi: seri diktat kuliah, Gunadarma.Jakarta, Edisi terbaru. Gitosudarmo, I., Tanpa tahun, Manajemen Produksi , Yogyakarta.
Perbeandingan proses pemesinan…
136
