ABSTRAK
: Computer-aided
design (CAD) atau computer-aided design and drafting (CADD), merupakan satu
bentuk otomatisasi yang membantu perancang untuk memperbaiki gambar,
spesifikasi, dan elemenelemen yang berhubungan dengan perancangan yang
menggunakan efek grafik khusus dan perhitungan program-program komputer.
Teknologi yang digunakan untuk bermacam produk dalam lingkungan dan arsitektur,
elektronik, dan erodinamika (ilmu dinamika udara), teknik otomotif dan desain
produk. Walaupun sistem CAD biasanya tidak selalu menggambar otomatis, biasanya
meliputi pemodelan 3 dimensi dan model operasi simulasi komputer. Sistem CAD
dijalankan melalui PC untuk desain dan pemodelan 2D serta proses drafting,
kemudian dijalankan dan diintegrasikan dengan sistem CAM (Computer Aided
Manufacture) yang disesuaikan dengan format mesin CNC (Computer Numeric
Control) yang akan digunakan.
PENDAHULUAN
Computer-aided design (CAD) atau computer-aided design
and drafting (CADD), merupakan satu bentuk otomatisasi yang membantu perancang
untuk memperbaiki gambar, spesifikasi, dan elemenelemen yang berhubungan dengan
perancangan yang menggunakan efek grafik khusus dan perhitungan program-program
komputer. Teknologi yang digunakan untuk bermacam produk dalam lingkungan dan arsitektur,
elektronik, dan erodinamika (ilmu dinamika udara), teknik otomotif dan desain
produk. Walaupun sistem CAD biasanya tidak selalu menggambar otomatis, biasanya
meliputi pemodelan 3 dimensi dan model operasi simulasi komputer. Sistem CAD
dijalankan melalui PC untuk desain dan pemodelan 2D serta proses drafting,
kemudian dijalankan dan diintegrasikan dengan sistem CAM (Computer Aided
Manufacture) yang disesuaikan dengan format mesin CNC (Computer Numeric
Control) yang akan digunakan.
Perkembangan
komputer untuk tujuan desain dimulai sejak awal tahun 1960 Pada masa
sebelumnya bidang desain menggunakan media kertas gambar dan kalkir dan
dipergunakan di setiap sekolah kejuruan dan industry manufaktur.
Pada tahun 1970 sistem CAD mulai dikenal dan digunakan secara luas, namun pengembangannya masih terbatas pada desain 2D.
Tahun 1980 teknologi solid drawing mulai dikenal dipakai dalam program aplikasi desain CAD (RomulusTM, Uni-Solid Catia).Tahun 1982 Autodesk mengeluarkan aplikasi AutoCad 2D, kemudian tahun 1988 diperkenalkan Pro Eng dengan fitur utama modelling methods dan parameter linked.Awal tahun 1990 dunia mengenal B-rep Solid modeling kernels (aplikasi untuk manipulasi model geometrid topologi objek 3D), aplikasi ini kemudian banyak dikembangkan oleh berbagai perusahaan pembuat aplikasi CAD. Seiring dengan kemajuan jaman mulai bermunculan program aplikasi desain salah satunya Solid Work tahun 1995, Solid Edge tahun 1996, IronCad tahun 1998.
Pada tahun 1970 sistem CAD mulai dikenal dan digunakan secara luas, namun pengembangannya masih terbatas pada desain 2D.
Tahun 1980 teknologi solid drawing mulai dikenal dipakai dalam program aplikasi desain CAD (RomulusTM, Uni-Solid Catia).Tahun 1982 Autodesk mengeluarkan aplikasi AutoCad 2D, kemudian tahun 1988 diperkenalkan Pro Eng dengan fitur utama modelling methods dan parameter linked.Awal tahun 1990 dunia mengenal B-rep Solid modeling kernels (aplikasi untuk manipulasi model geometrid topologi objek 3D), aplikasi ini kemudian banyak dikembangkan oleh berbagai perusahaan pembuat aplikasi CAD. Seiring dengan kemajuan jaman mulai bermunculan program aplikasi desain salah satunya Solid Work tahun 1995, Solid Edge tahun 1996, IronCad tahun 1998.
A.PENGERTIAN
Computer-Aided Design (CAD)
digunakan secara luas di perangkat yang berbasis komputer yang membantu insinyur
teknik,arsitek, profesional perancangan yang banyak bekerja dengan aktivitas
rancangan.Perangkat otoritas utama geometri dalam proses Siklus hidup Manajemen
Produksi yang meliputi perangkat lunak dan perangkat keras. Paket yang ada dari
vektor 2 Dimensi berdasarkan gambaran sistem ke permukaan parametrik 3 Dimensi
dan pemodelan perancangan solid.
Computer Aided Manufacturing (CAM) adalah
sebuah sistem yang secara otomatis mampu menghasilkan produk/ benda kerja (finish
product) melalui penggunaan perangkat permesinan yang dikendalikan oleh
komputer.
Computer Numerical Control (CNC) didefinisikan
sebagai satu komputer (computer ) yang mengkonversikan rancangan menjadi
sejumlah perintah (numbers) dimana komputer memanfaatkan kendali (control)
untuk memotong (cutting) dan membentuk (shaping) material.Computer Aided
Design digunakan untuk merancang dan mengembangkan produk, yang bisa dengan
baik digunakaan oleh pemakai akhir atau lanjutan. Computer Aided Design juga secara
ekstensif digunakan dalam perancanganberbagai alat dan perlengkapan yang
digunakan di dalam komponen-komponen manufaktur. CAD digunakan untuk menggambar
dan merancang semua tipe bangunan, dari tipe rumah kecil sampai ke tipe
bangunan besar komersil dan industri seperti rumah sakit dan pabrik. CAD
digunakan melalui proses teknik dari perancangan konseptual dan layout, melalui
rekayasa dan analisis komponen untuk mendefinisikan metode manufaktur.Untuk
aplikasi komputer digital dalam perancangan teknik dan produksi Computeraided
design (CAD) menunjuk ke pemakaian komputer dalam mengkonversikan satu ide awal
produk menjadi rancangan detail teknik. Evolusi perancangan biasanya meliputi
pembuatan model geometrik produk , yang bisa dimanipulasi, dianalisa, dan
diperhalus. Dalam CAD, komputer graphik mengganti sketsa dan gambar teknik
tradisional yang digunakan untuk memvisualisasi produk dan mengkomunikasikan
rancangan informasi. Computer-Aided Manufacturing (CAM) menunjuk ke pemakaian
komputer yang mengkonversi rancangan teknik sampai produk akhir.
Gambar
1. Computer Aided Desig
Proses produksi memerlukan pembuatan perencanaan proses
dan penjadwalan produksi, yang menjelaskan bagaimana suatu produkdibuat ,
sumberdaya apa yang diperlukan dan kapan serta dimana sumberdaya ini akan
dikirimkan. Proses produksi juga memerlukan pengendalian dan koordinasi yang
diperlukan untuk proses fisik, peralatan, material, dan tenaga kerja. Dengan
CAM, komputer membantu manajer, insinyur teknik/manufakturing, dan pekerja
produksi dengan tugas-tugas produksi secara otomatisasi. Computer membantu
untuk mengembangkan proses perencanaan, order, dan jalur material, serta
memonitor jadwal produksi. Juga membantu mengendalikan mesin, industri
robot,pengujian peralatan, dan sistem yang yang memindahkan dan menyimpan
material di dalam pabrik. Integrasi Computer Aided Manufacture (CAM) dengan
sistem Computer-Aided Design menghasillan proses manufaktur yang lebih cepat
dan lebih efisien. Metodologi ini digunakan di area manufaktur yang
berbeda.Dalam manufaktur sistem CAM, ComputerNumeric Control (CNC) digunakan
untuk melakukan proses permesinan dan perancangan.Di banyak kasus sistem CAM
akan bekerja dengan perancangan CAD yang dibuat di lingkungan 3 Dimensi.
Programmer CNC akan menentukan operasi mesin dan sistem CAM yang akan membuat
program CNC. Kompatibilitas sistem CAD/CAM dibatasi untuk kebutuhan pengenalan
kembali konfigurasi bidang kerja bagi sistem CAM. Dengan kata lain: perangkat
lunak CAM biasanya terdapat bersama dengan mesin CNC.
B.RUANG
LINGKUP PEMAKAIAN CAD/CAM
·
Arsitektur, Teknik, dan Konstruksi
·
Mekanik
o Automotif
o Penerbangan
o Consumer Goods
o Mesin-mesin
o Bangunan Kapal
·
Electronika dan Listrik
·
Perencanaan Proses Manufaktur
·
Rancangan Rangkaian Digital
·
Aplikasi Perangkat Lunak
C. KEMAMPUAN
Kemampuan
sistem Computer Aided Design
meliputi
:
·
Pembuatan frame kabel geometri
·
Fitur Parametrik 3D berdasarkan pemodelan
·
Pemodelan permukaan dengan bentuk bebas
·
Perancangan perakitan otomatis. Yang
mengumpulkan bagian-bagian komponen
dan/atau perakitan lain.
·
Membuat gambar teknik dari model-model
yang solid.
·
Pemakaian ulang rancangan komponenkomponen
·
Memudahkan modifikasi perancangan
model dan produksi bermacam versi.
·
Menghasilkan komponen standard perancangan
otomatis.
·
Validasi/verifikasi perancangan terhadap
aturan spesifikasi dan perancangan.
·
Simulasi perancangan tanpa membangun satu
prototipe fisik.
·
Keluaran dokumentasi fisik, seperti gambar
manufaktur, dan pembayaran material yang menggambarkan kebutuhan untuk
membangun produk.
·
Rutin-rutin Impor/Ekspor pertukaran data
dengan paket perangkat lunak yang lain.
·
Keluaran rancangan data secara langsung untuk
fasilitas manufaktur.
·
Keluaran secara langsung prototype secara
cepat atau Mesin Manufaktur secara cepat untuk prototype industri.
·
Mengelola dan memelihara pustaka bagian bagian
dan perakitan.
·
Menghitung bagian-bagian properti secara masal
dan perakitan.
·
Membantu menvisualisasi dengan
bayangan,rotasi, penyembunyian garis, dan lain sebagainya.
·
Parametrik Bi-Directional (modifikasi dari
beberapa fitur yang direfleksikan di semua informasi bersandarkan pada fitur,
gambar, properti masal, perakitan, dan lain sebagainya)
·
Kinematika, interferensi dan pengecekan rakitan.
·
Paket
komponen elektrik.
·
Pencantuman kode pemrograman dalam satu model
untuk pengendalian dan menghubungkan attribut-attribut model yang berhubungan.
·
Programmable studi perancangan dan optimasi
D.Teknologi
Perangkat Lunak Untuk CAD/CAM
Perangkat lunak untuk sistem CAD/CAM dikembangkan pertama
dengan bahasa pemrograman komputer seperti Fortran, tetapi yang dikembangkan
dengan metode pemrograman berorientasi objek secara radikal telah banyak
mengalami perubahan. Pengembangan pemodelan berdasarkan fitur parametrik modern
dan sistem permukaan bentuk bebas dibangun dengan bahasa pemrograman C, modul-modul
dengan API nya sendiri
E.Teknologi
Perangkat Keras dan Sistem Operasi CAD/CAM
Saat ini banyak stasiun kerja komputer seperti window
yang berbasis PC; beberapa sistem CAD juga bisa dijalankan di sistem operasi
UNIX atau LINUX. Untuk perancangan produksi yang agak komplek , diperlukan
mesin-mesin dengan kecepatan tinggi (dan mungkin memerlukan banyak) CPU dengan
sejumlah besar RAM lebih direkomendasikan. Interface manusia dan komputer
melalui satu mouse komputer tetapi bisa juga melalui satu pen dan digitizing
tablet grafik. Manipulasi dari gambar model pada layar bisa juga dilakukan
dengan menggunakan spacemouse/spaceball. Beberapa sistem juga mendukung stereoscopic
glasses untuk gambar model 3D.
Ada 2 tipe perangkat lunak CAD (computer aided design).
Perangkat lunak perancangan 2 Dimensi memungkinkan perancang untuk merancang
bentuk dengan sangat dibatasi properti 3 Dimensi .
1.
Menggambar model 2 Dimensi menggunakan perangkat lunak rancangan TechSoft 2D.
2.
Setelah rancangan dilengkapi, maka gambar akan diproses. Mengubah gambar
menjadi lebih detail pada
serangkaian koordinat X, Y, dan Z. Pemrosesan harus sudah diletakkan sebelum
mesin CNC memotong rancangan dari material. Ketika mesin CNC membentuk material
pemotong berdasarkan kordinat, secara berurutan sampai bentuk yang diinginkan.
3.
Perangkat lunak CAD/CAM memungkinkan perancangan untuk rancangan
manufakturnya pada satu komputer dari
pada membuat yang sebenarnya. Pengujian rancangan menggunakan perangkat lunak
‘Simulasi’( perangkat lunak ‘CAD/CAM Design Tools’).
Ketika rancangan dijalankan melalui
perangkat lunak simulasi, komputer menampilkan proses manufakturing pada layar.
Juga mengecek apakah rancangannya sudah bisa dimanufaktur dengan sukses atau
tidak. Banyak rancangan yang diubah sebelum bisa dibuat oleh mesin CNC.
4.
Setelah semua pengujian dan perbaikan untuk rancangan dilakukan, terakhir
dilakukan manufaktur.
Kebutuhan
|
Simulasi
Computer
dan
Pengujian
model fisik
|
Evaluasi
|
Design
(CAD)
|
Biaya
produksi dan
spesifikasi
kinerja/pefor
mance
|
Menghasilkan
rancangan /
peralatan
(tools) dan
manufacturing
(CAM)
|
Engineering
(CAE)
|
Tidak
Pruduk
|
Gambar
2. Siklus produksi dan CAE (Computer Aided Engineering), CAD, CAM
Dua
prinsip utama obyek CAD (Computer Aided Design) adalah :
1.
Menambah produktivitas hasil rancangan
2.
Menghasilkan informasi, graphical numerical, dan tekstural yang diperlukan
untuk manufaktur
Tujuan pertama meliputi pemakaian komputer untuk
mensimulasikan rancangan produk dan dapat dianalisa dan diuji. Diagram diatas
(gambar 1) menunjukkan CAE dan CAD menjadi lebih tidak dapat dipisahkan sebagai
tingkatan siklus produksi.Output dalam bentuk grafis/gambar dengansecara
langsung dari masukan yang disediakan seorang ahli/insinyur. Simulasi komputer
seringkali sebagai nilai tambah, atau penggantian yang tepat, konstruksi model
fisik untuk pengujian . Output dari proses CAD sering disesuaikan untuk
interface dengan sistem CAM.
F.INTERFACE
ANTARA CAD DAN CAM
`Hasil dari phase CAD adalah analisa dan pengujian produk
oleh komputer diberikan dengan model geometrik dalam rancangan Database.
Model-model ini menyediakan input dimana perencanaan manufakturing secara
terinci dibuat.Dari gambar teknik, program APT dibuat dengan pertama kali
menggambar bagian secara geometrik dan kemudian alat digerakkan yang diperlukan
untuk memotong bagian-bagian. Program APT dikompile pada satu komputer,
outputnya adalah control tape/pita perekaman/disk. Alat perekaman pengendali
kemudian disisipkan dalam peralatan mesin elektronik numerical control untuk
unit pengendali yang menghasilkan urutan instruksi dimana peralatan dapat
menghasilkan bagian-bagiannya .
Keuntungan
CAD dibanding Manual
1. Kualitas gambar konstan, tidak terlalu tergantung pada
skill penggambar sebagaimana gambar
manual.
2. Relatif lebih akurat dan cepat pengerjaannya karena menggunakan komputer.
3. Dapat diedit,
ditambah-kurang tanpa harus memulai dari awal.
4. Dapat menjadi data base yang menyimpan berbagai
informasi penting yang dibuat oleh
drafter dan dapat diakses langsung oleh pengguna lain.
5. Dapat dibuat library untuk komponen-komponen standar
atau komponen yang digambar/ dipergunakan berulang-ulang dalam gambar
(misalnya: baud, mur, simbol-simbol,dll.)sehingga mempermudah dan mempercepat
dalam proses pembuatan gambar.
6. Lebih mudah dan praktis dalam dokumentasi, duplikasi,
dan penyimpanannya.
7. Dapat dibuat dengan berbagai warna sehingga lebih
menarik dan mudah dipahami.
Gambar
3:Contoh desain gambar menggunakan CAD
Manfaat dan keunggulan dari teknologi CAD/CAM yang
dapat menciptakan
keunggulan bersaing adalah sebagai berikut :
• Respon cepat
Perusahaan-perusahaan yang banyak kehilangan order
karena keterlambatan pengiriman dapat memanfaatkan teknologi CAD/CAM untuk mempercepat
proses disain dan siklus manufaktur. Biasanya keterlambatan bersumber pada
pembuatan gambar yang lama, uji prototipe, proses pemberitahuan
perubahan produk dan lain-lain, dalam hal ini kita
dapat mengandalkan CAD/CAM
untuk mempercepatnya. Sebagai contoh, jika test
prototipe/produk yang menjadi masalah kritis maka CAD dapat mempercepatnya
dengan membuat simulasi komputer.
• Disain
manufaktur yang lebih fleksibel dan besar.
. Secara
tradisional proses produksi dilakukan dengan 2 macam mesin yaitu
General
Purpose Machine untuk produksi batch dan Dedicated Machine untuk
produksi masal. Produksi batch memungkinkan fleksibilitas yang tinggi,
tetapi mengakibatkan biaya produksi per unit yang
tinggi untuk operasi. Sedangkan produksi masal menyebabkan biaya produksi per
unit lebih murah tetapi menghilangkan fleksibilitas. Dengan CAD/CAM dan Flexible Manufacturing perusahaan akan memperoleh keduanya
yaitu fleksibilitas disain produk dan biaya produksi per unit
yang lebih murah seperti pada produksi masal. Dalam cara tradisional,
memproduksi produk yang rumit dan beragam akan meningkatkan biaya produksi per
unit. Dengan komputer ditugaskan untuk menangani kerumitan ini tidak menjadi
masalah lagi, komputer akan melakukan pengelompokkan suku cadang yang
mirip/sama didalam database secara otomatis sehingga biayaproduksi per unit
dapat tetap ditekan serendah mungkin.
• Meningkatkan
mutu produk dan menurunkan biaya produksi per unit.
. Mutu
dan kehandalan produk akan ditingkatkan secara tajam dengan teknologi CAD/CAM,
apalagi dengan dikembangkannya “Solid Modelling” dan “Parametric Design” didalam
CAD/CAM. Hasil akhir dari proses produksi lebih rapi, lebih ergonomis meningkatkan
kepercayaan terhadap kekuatan struktur bangunan dan lain-lain. Dan juga membuat
produk akhir menjadi lebih ringan,kompak, hemat energi, kinerja yang tinggi dan
mekanisme mesin yang lebih sederhana sehingga dapat menurunkan biaya produksi
per unit dalam jangka panjang.
• Mengurangi
kebutuhan untuk membuat prototipe fisik.
. Perusahaan-perusahaan
biasanya mendisain dan membuat suatu produk berulang kali agar memperoleh pengalaman
memproduksi agar dapat menghasilkan produk yang memuaskan.Seringkali sampai
puluhan kali dibuat prototipe fisik dalam proses pembuatan produk, juga
kadang-kadang pelanggan diperbolehkan untuk melakukan beberapa test produk.
Produk seperti bangunan, jembatan, satelit, pemacu jantung dan lain-lain harus
dibuat secara benar dan sempurna pada waktu pertama kali, produk lain seperti
kapal terbang sangat mahal jika dibuat prototipe fisiknya. Tetapi tetap kebutuhan
terhadap prototipe tidak dapat dihilangkan, hanyalah prototipe yang dibutuhkan
berkurang jauh sebelum produksi penuh dilaksanakan, sehingga menghemat waktu
dan biaya. Keempat teknologi dasar dari CAD/CAM yang sudah dibahas diatas dapat menghilangkan dan
mengurangi kebutuhan untuk membuat prototipe tradisional. Basis Data dari
kinerja yang lalu dan terbaik dapat dimanfaatkan, juga pemanfaatan simulasi
grafik, juga simulasi matematis untuk pembuatan bangunan dan prototipe
matematis dengan komputer akan mengurangi kebutuhan untuk membuat prototipe fisik.
Simulasi komputer dapat bekerja jauh lebih cepat dan murah dan mendekati ketepatan
yang tinggi seperti produk nyata, dan kadan-kadang simulasi komputer merupakan
satu-satunya cara sebelummemproduksi produk akhirnya. Keuntungan yang lain
simulasi komputer adalah kadang-kadang dapat memaksa para ahli untuk mencoba
mengerti secara fisika apa yang terjadi
dibalik kinerja produk.
•Efisiensi
penggunaan ahli yang langka
. Kelangkaan
ahli untuk bidang-bidang tertentu kadang-kadang menghambat kemajuan perusahaan.
Setiap profesi seringkali sangat sulit dicari. Kadang-kadang terlintas dalam
pikiran akan dibuat suatu aplikasi seperti “Expert System”,
tetapi mencari ahli dalam pembuatan program Expert System sama sulitnya dengan mencari ahli yang
dibutuhkan oleh perusahaan itu sendiri, dan biayanya juga tidak murah. Juga
mencari ahli yang mau ilmunya ditransfer kedalam Expert System juga sangat
sulit. Selain itu waktu yang dipergunakan sehari-harinya oleh para ahli paling
hanya 2 jam untuk pekerjaan engineering tersebut, sisanya dipakai untuk urusan
meeting, menulis laporan, mencari informasi, perjalanan, menjawab telpon,
mempelajari ilmu baru dan lain-lain. Dalam kondisi semacam ini, strategi yang
harus diambil adalah dengan mengambil keterampilan-keterampilan praktis para
ahli tersebut untuk dimasukkan kedalam CAD/CAM agar dapat dikerjakan oleh para juniornya.
Jadi tidak perlu harus seniorterus menerus. Sebagai contoh, standar elemen
disain sangat mudah dibangun dan dimasukkan kedalamCAD/CAM. Jika para disainer
seniornya membangun basis datauntuk CAD/CAM, maka para disainer
Junior dapat menggantikan pekerjaan senior nya dengan hasil yang sama bagusnya.
Tentunya untuk yang paling rumit tetap harus senio nya yang turun tangan.
H.Aplikasi
Teknologi CAD/CAM
Aplikasi dari teknologi CAD/CAM sangat luas, karena
kemampuan komputer
grafik ini sangat dibutuhkan untuk berbagai ilmu
pengetahuan dan teknologi yang
memanfaatkan gambar sebagai alat untuk menyampaikan
informasi kepada orang lain. Dibawah ini akan diberikan beberapa contoh
aplikasi CAD/CAM :
• Industri
penerbangan dan CAD/CAM
. Teknologi
CAD/CAM memberikan andil yang sangat besar dalam industri pesawat terbang. Dari
disain pesawat terbang, simulasi pesawat terbang untuk melatih para pilot, alat
navigasi udara dan radar, mengurangi pekerjaan kru pesawat, mempercepat
produksi pesawat terbang danlain-lain semua mempergunakan teknologi CAD/CAM
ini.
• Industri
otomotif
. Dalam industri otomatif CAD/CAM banyak sekali
memegang peranan. Hampir setiap komponen mobil didisain dengan CAD/CAM. Yang
terakhir adalah aplikasi Navigasi Komputer untuk mobil, dimana alat tersebut
dapatmemberikan informasi peta jalan disuatu kota dan dapat memberikan rute
paling efisien untuk menuju suatu tempat. Dan juga dapat memberikan informasi
jalan-jalan yang sedang macet.
•Analisa dinamis
dan simulasi komputer untuk sistim mekanik
. Dalam
aplikasi ini kita dapat melihat unjuk kerja suatu kendaraan atau sistim mekanik
di layar komputer sebelum prototipe yang mahal harganya dibuat.
•Disain CAD/CAM
untuk elektronika
. Terutama
dalam pembuatan chip IC (Integrated Circuit) CAD/CAM memegang peranan yang
sangat penting. Secara teknik manual disain IC hanya dapat dilakukan untuk
chipyang mengandung 20-30 transistor, tetapi dengan bantuan CAD/CAM maka dapat
di disain chip yang mengandung sampai jutaan transistor.
•Disain CAD/CAM
untuk alat olahraga
. Disain raket tenis dapat menggunakan teknologi ini. Dengan menggunakan analisa
elemen hingga dapat diperlihatkan apa yang terjadi kepada raket dan pemain
tenis pada waktu bola tenis memukul senar dari raket tenis. Dalam disain kapal
boat dapat diperlihatkan aerodinamisnya, faktor pengaruh cuaca terhadap kapal boat, benturan
ombak, mobilitas dan tingkat keamanannya.
•Disain CAD/CAM
untuk konstruksi bangunan
. Dengan
CAD/CAM kita dapat merancang konstruksi
bangunan. Misalkan mendisain suatu jembatan, dapat diberikan suatu beban di layar komputer dan komputer
akan memperlihatkan akibat dari beban tersebut, seperti lendutan, gaya, momen,
penurunan fundasi dan lain-lain. Dapat juga diperlihatkan sampai beban berapa
konstruksi tersebut akan runtuh. Kita juga dapat memberikan beban horizontal
seperti akibat dari gempa bumi dengan kekuatan berapa skala richter.
•Disain
CAD/CAM untuk pembuatan Mold
. Aplikasi
CAD/CAM dalam mendisain Mold. Sebuah pabrik sepatu dan sebuah pabrik velg
racing membutuhkan Mold untuk memproduksi produk-produk tersebut. Sebelum
menggunakan CAD/CAM Mold tersebut dibuat secara manual dengan mempergunakan
mesin bubut dan milling biasa. Presisi yang tinggi dari Mold dibutuhkan sekali
untuk produk velg racing, tetapi untuk sepatu toleransi nya agak longgar.
Dengan CAD/CAM akan dihasilkan Mold dengan presisi yang sangat tinggi.
I.Sejarah Perkembangan Mesin Computer
Numeric Control.
CNC adalah
mesin yang dipergunakan untuk pengontrolan otomatis dalam dunia industri. Mesin
ini berfungsi untuk mengontrol kinerja mesin-mesin lain yang dipergunakan.
Dengan kata lain kita tidak memerlukan operator yang banyak untuk
mengoperasikan beberapa mesin yang ada. Cukup dikontrol dengan CNC saja maka
mesin yang dikontrol bisa berjalan sesuai dengan keinginan kita, CNC telah
banyak dipergunakan dalam industri logam. Dalam kondisi ini, CNC dipergunakan
untuk mengontrol sistem mekanis mesin-mesin perkakas dan pemotong logam. Jadi
seberapa tebal dan panjangnya potongan logam yang dihasilkan oleh mesin
pemotong logam, dapat diatur oleh mesin CNC. Saat ini tidak hanya industri
logam saja yang memanfaatkan teknologi mesin CNC sebagai proses
automatisasinya. Beberapa industri di bidang lain juga telah
memanfaatkannya, Keunggulan dari CNC sendiri
adalah kemudahannya untuk diprogram sesuai dengan kebutuhan. “CNC cukup kita
program melalui software Fanuc. Melalui software inilah kinerja CNC kita atur,
dengan mengatur kinerjanya berarti kita telah mengatur proses automatisasi
untuk mesin-mesin industri yang lainnya, karena pada dasarnya mesin ini menjadi
pengontrol bagi kinerja mesin lainnya,.”Mesin ini bekerja sesuai dengan program
yang kita berikan kepadanya. Program yang kita berikan tentu harus sudah sesuai
dengan rencana yang hendak kita gunakan dalam suatu perusahaan.
Mesin CNC
dapat mengontrol beberapa mesin yang dihubungkan kepadanya. Jika kita telah
mengubah rencana yang ada dalam perusahaan, kita bisa menghapus program lama
yang ada dalam CNC dan kita tuliskan program baru di dalamnya, keberadaan mesin
ini sangat bermanfaat bagi mereka. Mahasiswa dapat mengaplikasikan mata kuliah
pemrograman mesin-mesin CNC serta praktikum CNC secara langsung. “Kita tidak
mengharap dengan adanya mesin ini, mahasiswa Teknik Mesin menjadi expert di
bidang CNC. Tapi cukup dengan memahami CNC secara umum saja sudah cukup membawa
arti dengan hadirnya mesin tersebut, Keberadaan mesin CNC sendiri nantinya juga
akan dipergunakan untuk penerimaan order dari beberapa industri. “Penerimaan
order itu bisa berupa pembuatan barang-barang dari logam, misal mur, baut.
Awal
lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) bermula dari 1952 yang
dikembangkan oleh John Pearseon dari Institut Teknologi Massachusetts, atas
nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Semula proyek tersebut diperuntukkan untuk
membuat benda kerja khusus yang rumit. Semula perangkat mesin CNC memerlukan
biaya yang tinggi dan volume unit pengendali yang besar. Pada tahun 1973, mesin
CNC masih sangat mahal sehingga masih sedikit perusahaan yang mempunyai
keberanian dalam mempelopori investasi dalam teknologi ini. Dari tahun 1975,
produksi mesin CNC mulai berkembang pesat. Perkembangan ini dipacu oleh
perkembangan mikroprosesor, sehingga volume unit pengendali dapat lebih
ringkas.Dewasa ini penggunaan mesin CNC hampir terdapat di segala bidang. Dari
bidang pendidikan dan riset yang mempergunakan alat-alat demikian dihasilkan
berbagai hasil penelitian yang bermanfaat yang tidak terasa sudah banyak
digunakan dalam kehidupan sehari-hari masyarakat banyak.
Mesin CNC
adalah suatu mesin yang dikontrol oleh komputer dengan menggunakan bahasa
numerik (data perintah dengan kode angka, huruf dan simbol) sesuai standart
ISO.
Sistem kerja teknologi CNC ini akan lebih sinkron antara komputer dan mekanik, sehingga bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang sejenis, maka mesin perkakas CNC lebih teliti, lebih tepat, lebih fleksibel dan cocok untuk produksi masal.
Dengan dirancangnya mesin perkakas CNC dapat menunjang produksi yang membutuhkan tingkat kerumitan yang tinggi dan dapat mengurangi campur tangan operator selama mesin beroperasi.
J. Jenis Jenis Mesin CNC
Jenis
Mesin CNC Di industri menengah dan besar, akan banyak dijumpai
penggunaan mesin CNC dalam mendukung proses produksi.Secara garis
besar, mesin CNC dibagi dalam 2 (dua) macam, yaitu;
a. Mesin
bubut CNC
b. Mesin
frais CNC
Cara Mengoparasikan Mesin CNC
Secara umum, cara mengoperasikan mesin CNC dengan cara memasukkan perintah numeric melalaui tombol-tombol yang tersedia pada panel instrument dan dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu :
a. Sistem Absolut
Secara umum, cara mengoperasikan mesin CNC dengan cara memasukkan perintah numeric melalaui tombol-tombol yang tersedia pada panel instrument dan dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu :
a. Sistem Absolut
Pada
sistem ini titik awal penempatan alat potong yang digunakan sebagai acuan
adalah menetapkan titik referensi yang berlaku tetap selama proses operasi
mesin berlangsung. Untuk mesin bubut, titik referensinya diletakkan
pada sumbu (pusat) benda kerja yang akan dikerjakan pada bagian ujung.
Sedangkan pada mesin frais, titik referensinya diletakkan pada pertemuan
antara dua sisi pada benda kerja yang akan dikerjakan.
b. Sistem Incremental
Pada system ini titik awal penempatan yang
digunakan sebagai acuan adalah selalu berpindah sesuai dengan titik
actual yang dinyatakan terakhir. Untuk mesin bubut maupun mesin frais
diberlakukan cara yang sama. Setiap kali suatu gerakan pada proses pengerjaan
benda kerja berakhir, maka titik akhir dari gerakan alat potong itu
dianggap sebagai titik awal gerakan alat potong pada tahap berikutnya.Panel
pengendali mesin CNC
Keterangan :
1. Saklar ON spindel untuk operasi mesin CNC secara manual.
Keterangan :
1. Saklar ON spindel untuk operasi mesin CNC secara manual.
2 Tombol
pengatur kecepatan spindel
3. Saklar utama ON atau OFF
3. Saklar utama ON atau OFF
4.
Lampu indikator
5.
Tombol darurat
6.
Tombol pilihan satuan sistem
persumbuan
untuk milimeter (mm) atau inchi
7.
Penggerak disket
8.
Lampu petunjuk operasi manual
9. Tombol pengatur kecepatan pemakanan
10. Tombol pelintasan cepat-tombol ini
ditekan bersamaan dengan salah satu tombol
penggerak eretan peda arah relatif
11. Penunjukan alamat pemrograman
11. Penunjukan alamat pemrograman
12. Penampilan data alamat aktif dan
berbagai jenis alarm
13. Lampu penunjuk operasi mesin CNC
14. Tombol pilihan pelayanan manual atau CNC
15. Tombol untuk mengaktifkan alamat M pada waktu menyimpan program dan menguji ketapan data geometris program
16. Tombol START untuk menjalankan mesin
17. Tombol-tombol untuk memasukan data
a. Tombol angka 0-9
14. Tombol pilihan pelayanan manual atau CNC
15. Tombol untuk mengaktifkan alamat M pada waktu menyimpan program dan menguji ketapan data geometris program
16. Tombol START untuk menjalankan mesin
17. Tombol-tombol untuk memasukan data
a. Tombol angka 0-9
b. Tombol minus (-) untuk mengubah arah
lintasan
c. Tombol INP, untuk menyimpan data
c. Tombol INP, untuk menyimpan data
alamat yand masuk
d. Tombol DEL, untuk menghapus data per alamat
e. Tombol REV, untuk mengembalikan kursor blok per blok
f. Tombol FWD, untuk memajukan kursor per blok
g. Tombol panah, untuk memajukan kursor per
alamat
h. Tombol M, untuk mengaktifkan fungsi M
18. Tombol penggerak manual arah relatif
18. Tombol penggerak manual arah relatif
dengan step motor : (pedoman arah penggerakan
memanjang dan melintang kita anggap menggerakan pisau,walaupun yang bergerak
mejanya)
a. Tombol –X, pisau melintas arah memanjang kekiri (meja mesin bergerak ke
kanan)
b. Tombol +X, pisau melintas arah memanjang ke kanan (meja mesin bergerak ke kiri)
b. Tombol +X, pisau melintas arah memanjang ke kanan (meja mesin bergerak ke kiri)
c. Tombol –Y, pisau melintas arah melintang ke luar atau menuju operator
d. Tombol +Y, pisau melintas arah melintang ke dalam atau menjauhi operator
e. Tombol –Z, pisau melintas arah turun
f. Tombol +Z, pisau melintas arah naik
19. Amperemeter
f. Tombol +Z, pisau melintas arah naik
19. Amperemeter
K.Macam-Macam Mesin CNC
1.
Mesin milling vertikal
2. Mesin milling horisontal
3. Mesin milling universal
4. Mesin milling copy
2. Mesin milling hobbing
Kesimpulan
1. CAD/CAM digunakan bila
model dikerjakan secara manual mengalami tingkat kesulitan pada proses simetris geometris dan membutuhkan
waktu penyelesaian yang begitu lama. Serta ingin memproduksi bahan material
manufaktur secara masal
2. Proses cutting Model 3
Dimensi ditunjukkan dalam bentuk simulasi, yang bisa diubah atau diperbaiki
bila belum sesuai dengan bentuk yang diinginkan sebelum terakhir masuk ke
proses pabrikasi. Kompatibilitas sistem CAD/CAM dibatasi untuk kebutuhan
konfigurasi bidang kerja dengan pemakaian mesin CNC.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar