Pembuatan Prototipe Model Mobil untuk Cetakan Body Mobil Menggunakan Mesin CNC Router melalui Analisis Alur Pemotongan Desain 3D dan Pemilihan Parameter

YUMNA NUR AINI, Dr.Eng. Ir. Muh Arif Wibisono, S.T., M.T., IPM., ASEAN Eng.

2024 | Skripsi | TEKNIK INDUSTRI

Pada tahap proses produksi mobil, terdapat tahap perancangan untuk membentuk pola body mobil sesuai dengan engineering drawing yang telah dibuat oleh bagian perencanaan. Melihat tingginya kompleksitas sebuah rancangan body mobil, dibutuhkan bantuan alat untuk mempermudah dalam memproduksi body mobil dengan ke akurasian bentuk maupun ukuran karena keterbatasan kemampuan manusian dalam membuat lekukan-lekukan body mobil secarat akurat dalam waktu singkat. Alat bantu yang dapat membantu proses ini adalah cetakan untuk body mobil.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk pengembangan manufaktur pada perancangan mobil melalui pembuatan alur pemotongan desain 3D dimensi berdasarkan pemilihan parmeter yang digunakan pada permesinan CNC router sehingga dapat dihasilkan model mobil berukuran 1:1. Sebelum membuat alur pemotongan desain 3D, dilakukan pemilihan pahat yang mampu menghasilkankan operation time terkecil. Pemilihan pahat dilakukan dengan cara mensimulasikan permesinan menggunakan Software Mastercam X5 dengan men setting cutting method, step down, dan step over untuk tahap roughing dan finishing, selanjutnya dilihat operation time terkecilnya. Untuk melihat faktor yang paling berkontribusi pada pahat, dilakukan uji prametrik ANOVA menggunakan faktor cutting method, step down, dan step over. Uji ANOVA ini digunakan untuk melihat faktor yang paling berkontribusi dalam permesinan, kemudian disesuaikan dengan pahat terpilih.

Hasil penelitian menunjukan bahwa pahat terpilih merupakan pahat yang memiliki lengh of cut (LoC) 75 mm dan diameter 8 mm. Selanjutnya, pada ANOVA tahap roughing dihasilkan faktor paling berpengaruh adalah step down dengan nilai contribution 57%. Sedangkan pada tahap finishing adalah step over dengan nilai contribution 72%. Hal tersebut dapat dikatakan bahwa LoC berpengaruh terhadap nilai step down. Pahat yang dipilih menjadi batasan dalam pembuatan alur pemotongan 3D dengan membagi menjadi 26 bagian objek yang terdiri dari potongan vertikal dan horizontal. Setelah potongan terbentuk, dilakukan simulasi pada software untuk membuat toolpath, membuat perencanaan ukuran material, implemetasi permesinan pada CNC router, dan perakitan model mobil. Pada tahap perakitan ini, telah berhasil dibuat prototipe model mobil. Total waktu yang diperlukan dari implemenatasi permesinan CNC router hingga perakitan adalaha 12 hari kerja. Untuk memastikan kesuaian hasil akhir prototipe model mobil dengan model pada CAD serta memastikan apakah model dapat digunakan untuk membuat cetakan body mobil, dilakukan validasi kepada pekerja workshop GATe didapatkan hasil bahwa model dapat digunakan dengan skor baik (4,6).

In the car production process phase, there is a design stage to form a car body pattern according to the technical drawings that have been made by the planning department. Seeing the high complexity of a car body design, a tool is needed to facilitate the production of a car body with accurate shape and size due to the limitations of human ability to make accurate car body curves in a short time. A tool that can help this process is a mold for the car body.

The purpose of this study is to develop manufacturing in car design through 3D design cutting path analysis based on the selection of parameters used in CNC router machining so that a 1: 1 car model can be produced. Before creating a 3D design cutting path, a cutting tool is selected that is capable of producing the smallest operation time. The selection of the cutting tool is done by simulating the machining using Mastercam X5 Software by setting the cutting method, step down, and step over for the roughing and finishing stages, then the smallest operation time is seen. To see the factors that contribute most to the cutting tool, a premetric ANOVA test was carried out using the cutting method, step down, and step over factors. This ANOVA test is used to see the most contributing factors in machining, then adjusted to the selected cutting tool.

The results showed that the selected cutting tool, was a cutting tool that had a length of cut (LoC) of 75 mm and a diameter of 8 mm. Furthermore, in the ANOVA roughing stage, the most influential factor was step down with a contribution value of 57%. While in the finishing stage it was step over with a contribution value of 72%. It can be said that LoC affects the stepdown value. The selected cutting tool is a limitation in making a 3D cutting path by dividing it into 26 object parts consisting of vertical and horizontal cuts. After the cut is formed, a simulation is carried out on the software to create a toolpath, make a material size plan, implement machining on a CNC router, and assemble a car model. At this assembly stage, a prototype car model has been successfully created. The total time required from the implementation of CNC router machining to assembly is 12 working days. To ensure the conformity of the final results of the car model prototype with the model in CAD and to ensure whether the model can be used to make car body molds, validation was carried out on GATe workshop workers and the results showed that the model can be used with a good score (4.6)

Kata Kunci : Manufaktur, CAD/CAM, Permesinan CNC, Alur potongan desain 3D, Prototipe Model Mobil.