11

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 DIAGRAM PENELITIAN

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

Studi Lapangan dan Tinjauan

Pustaka

Persiapan Alat dan Bahan

Proses pembuatan alat

Pengecekan dan pengukuran alat

Pembuatan produk

Koneksi alat dengan Software

Setting Kalibrasi

Pengakuratan

Akurat

Pengambilan data mesin CNC

Analisa data mesin

Kesimpulan

TIDAK

YA

Mulai

Selesai

12

3.2 PROSEDUR PENELITIAN

3.2.1 Studi Pustaka

Pada tahap persiapan penelitian yaitu mencari acuan

sebagai sumber dan dasar dalam melakukan penelitian. Pada

tahapan selanjutnya melakukan persiapan bahan dan alat yang

akan dipergunakan dalam proses penelitian. Kemudian mendesain

sebuah Mesin CNC dan membuat bagian kontruksi yang telah

ditentukan dengan menggunakan bahan alumunium dan besi.

Kemudian melakukan penyetingan aplikasi dan kalibrasi pada alat,

setelah alat di setting kemudian baru dilakukan pembuatan produk

untuk diambil data kemudian dilakukan analisa data pada mesin

CNC.

3.2.2 Studi Lapangan

Pada studi lapangan penulis mencari bahan bahan yang

akan digunakan dalam pembuatan alat CNC tersebut dan

mempersiapkan alat bantu yang dibutuhkan selama penelitan.

3.2.3 Persiapan Bahan

Persiapan bahan seperti alumunium, besi siku, baut, Linear

Bearing, Pillow Block, Motor Stepper, kabel dan Ball Screw.

3.2.4 Pemilihan Bahan

Pada proses pemilihan bahan alumunium dapat dipilih

dengan menggunakan alumunium dengan bahan plat lembaran

diamana kita dapat memotong bahan sesuai dengan desain yang

sudah di gambar. Sedangkan ukuran yang di tentukan tebal

maksimal plat alumunium yang digunakan adalah 1-2 cm untuk

mendapatkan kontruksi yang kuat dan tidak berubah pada saat

dilakukan pengujian.

13

Plat Aluminium

Plat alumunium adalah bahan logam berbentuk lembaran yang

ringan dan kuat serta mudah dalam proses pengerjaannya

dengan ketebalan 0,5 cm - 2 cm yang berjenis untuk AA 1100.

Gambar 3.2 Pemilihan Bahan Alumunium

Besi Siku

Besi siku adalah logam yang keras dan mempunyai bentuk siku

90̊ yang di gunakan dalam pembuatan dudukan alas dan bet

mesin cnc.

Gambar 3.3 Plat Besi Siku

14

Baut

Baut adalah suatu batang atau tabung dengan alur pada

permukaan nya yang bertujuan untuk menyatukan antara sisi

benda yang satu sama lain di dalam proses pembuatan mesin

cnc tersebut.

Gambar 3.4 Baut

Ball Screw

Ball screw pun menggunakan ulir tetapi ball screw ini diantara

nut dan bolt terdapat ball (gotri) fungsinya untuk mengurangi

koefesien gesek.

Gambar 3.5 Ball Screw

15

Flexible Coupling

Flexible coupling memiliki dua fungsi utama ya itu meneruskan

daya untuk ditransmisikan dari system sebelum coupling menuju

ke sistem setelah coupling. Yang kedua sebagai pengaman

terhada beban berlebih, jika muncul beban berlebih dari system

setelah coupling maka coupling akan mengalami kegagalan

fungsi beban berlebih tersebut tidak sampai menimpa sistem

sebelum coupling.

Gambar 3.6 Flexibel Coupling

Motor Stepper

Motor stepper adalah satu jenis motor DC yang dikendalikan

dengan pulsa-pulsa digital. Prinsip kerja motor stepper adalah

bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan

mekanis diskrit dimana motor stepper bergerak bedasarkan

urutan pulsa yang diberikan kepada motor stepper tersebut.

16

Gambar 3.7 Motor Stepper

Linier Bearing

Alat yang memungkinkan terjadinya pergerakan relative antara

dua bagian dari alat atau mesin, biasanya gerakan liniear.

Dengan adanya bearing gesekan antara dua bagian tersebut

menjadi sangat minim di banding tanpa bearing.

Gambar 3.8 Linear Bearing

Pillow Block

Pillow block adalah unit yang paling representative dan universal

digunakan pada semua jenis perangkat transmisi. UCFL type

tetap pada poros dengan cara yang sederhana dan dapat

17

diandalkan dengan cara sekrup set dengan lubang heksagonal

disisipkan dalam lubang samping.

Gambar 3.9 Pillow Block

3.3 ALAT - ALAT PENDUKUNG

Peralatan pendukung utama yang digunakan penelitian ini

diantaranya:

Bor Tangan

Alat ini berfungsi untuk membuat lubang pada besi atau

alumunium yang akan di rangkai menjadi rangka mesin cnc.

Gambar 3.10 Bor

18

Gerinda

Alat ini berfungsi sebagai alat potong dan menghaluskan

alumunium dan besi siku.

Gambar 3.11 Gerinda

Jangka Sorong

Jangka sorong ini memiliki ketelitian 0,01 mm yang digunakan

untuk mengukur diameter suatu produk.

Gambar 3.12 Jangka sorong

Dial indicator

Dial indicator adalah alat yang digunakan untuk mengukur

ketelitian, kerataan dan kesejajaran dari mesin cnc tersebut.

19

Gambar 3.13 Dial Indicator

3.4 ALAT DAN BAHAN PENELITIAN

Akrilik

Akrilik adalah Bahan penelitian ini menggunakan Akrilik dengan

ukuran ketebalan 0,8 mm.

Gambar 3.14 Akrilik

Mesin CNC Router

Mesin CNC router adalah alat yang digunakan untuk penelitian.

20

Gambar 3.15 Mesin CNC Router

Mesin CNC Ruoter yang dipakai adalah tipe ROUTER 40 X 60 dan

mempunyai spesifikasi sebagai berikut:

TYPE : ROUTER 40 X 60

X,Y axis motion : 400 x 600 mm

Z axis : 105 mm

Table Size : 400 x 600mm

Drive System : Drive High Precision Ball

Screw and Square Rails All 3 Axis

Max moving Speed : 7.8 mmr/menit

Max.engraing Speed : 6 mm/menit

Max feeding height : 125 mm

Repeat ability : 0.05 mm

resolution : 0.003125mm

Controller : mach 3

Memory : 32 MB

suhu ruangan terbaik : ≥ 25℃

power supply : AC 220v 50Hz

spindle : 400 watt

Spindle Rotary Speed : 32000 RPM

21

Perangkat Berat : 40kg

Temperatur : +5℃-40℃; 20%-75%;86-

106Kpa

Komputer : Windows 98/2000/XP

3.5 TEMPAT PENELITIAN

Lokasi penelitian dilakukan di dua tempat yaitu:

a. Proses pembuatan Mesin CNC ROUTER bertempat di rumah

Bp. Bambang Waluyo Febriantoko, ST, MT Desa Windan

Rt.03/Rw03 Gumpang, Sukoharjo

b. SMK MUHAMMADIYAH KARTASURA JL. Brigadir Jendral

Slamet Riyadi No. 80

3.6 PROSES PEMBUATAN PRODUK

Gambar 3.16 Diagram Alir Penelitian

Pembuatan gambar / desain produk pada solidwork

Produk Jadi

Analisa Produk dan Pengukuran produk

Setting kalibrasi Mesin CNC

Router

Pemasangan bahan pada

mesin CNC Router

Proses

Pengaplikasian dari solid ke CAM

Pengaplikasian dari CAM ke Mach 3

22

3.7 WAKTU SIKLUS (CYCLE TIME)

Waktu siklus merupakan waktu total yang diperlukan untuk

membuat produk.

Gambar solid CAM Mach3 Kalibras Pengujian

Waktu Siklus

Gambar 3.17 Waktu Siklus

3.8 PROSEDUR PEMBUATAN PRODUK

Berikut ini ialah langkah-langkah pembuatan produk

dengan mesin CNC:

1. Memasang benda kerja yang akan diuji yang berbentuk akrilik

pada meja / bet mesin cnc.

2. Penyetelan pada alat ( mesin CNC ) dan setting program pada

komputer

3. Mengaplikasikan gambar dari solidwork ke aplikasi CAM

kemudian mendapat kode G dan dimasukan program ke math 3

yang bertujuan untuk membaca kode G yang diaplikasikan

kemesin cnc ruoter.

4. Menyetel atau menyeting titik nol benda kerja atau titik refrensi.

5. Melakukan pengujian.

6. Melakukan proses pengambilan sampel sebanyak 3 buah

bentuk berupa bentuk 4 persegi sama sisi, persegi panjang dan

lingkaran

7. Menganalisa benda setelah di uji.

3.9 PENGUJIAN DAN PENDATAAN KEAKURASIAN KALIBRASI

Mengukur hasil pengujian dengan membandingkan suatu produk,

sebelum dilakuakan pendataan kalibrasi kedalaman pemakanan

dilakukan leveling meja mesin cnc router (lihat lampiran) setelah itu

data hasil pengujian diolah menggunakan rumus aritmetik

(arithmetic mean) akan diperoleh standar deviasi.