Makalah Cad Dan Cam [PDF]

Citation preview

MAKALAH PROSES PRODUKSI CAD DAN CAM



PERANCANGAN MESIN BERBASIS CAM DAN CAM



Mata kuliah proses produksi CAM dan CAM Dosen pembimbing : Achmad Ridjanto ST.MT



Disusun oleh : Muhamad Mei Handita Cholil (5.14.04.07.0.029)



FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI MESIN UNIVERSITAS ISLAM MAJAPAHIT 2016 ABSTRAK



Nama : Muhamad Mei Handita Cholil NIM



: 5.14.04.07.0.029



Di dalam dunia permesinan teknologi untuk menciptakan sebuah mesin yang dari awalnya dari sebuah goresan pensil ke kertas yang khusus untuk menggambar teknik hingga saat ini dengan didukungnya teknologi yang maju dan mutahir sehingga bisa membuat benda dengan bentuk yang sangat rumit dengan diagonal-diagonal yang bervariasi hanya dengan menggunakan sebuah aplikasi yang bernama CAD (Computering Aided Design) dan ditunjang dengan untuk pembuatan barang mentah menjadi bagian-bagian tool barang jadi dengan bantuan robot yang sudah terkoordinasi dalam sistem komputer untuk meciptakan barang yang sudah diciptakan dari CAD. Pada dasarnya anatara CAD dan CAM (Computer Aided Manufacturing) saling berhubungan dan sama-sama melibatkan sistem komputer, namun kalau CAD merujuk pada penciptaan, modifikasi, analisis, dan optimasi desain dan jikalau CAM merujuk pada instruksi yang sudah diprogram untuk mengontrol mesin, mill, grind. Fungsi yang signifikan dari CAM adalah dalam pemrograman sebuah robot dan proses perancangan juga merupakan target otomasi komputer. Untuk CAD lebih pada mendefinisikan gemetri desain-desain mekanik, perakitan produk, struktur arsitektur,dll. Setiap program komputer yang mengatifkan komputer grafis dan program aplikasi memfasilitasi fungsi rekayasa dalam proses desain dapat diklasifikasikan sebagai perangkat lunak CAD.



2



KATA PENGANTAR



Rasa syukur yang dalam kami sampaikan ke hadiran Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat kemurahan-Nya makalah ini dapat kami selesaikan sesuai yang diharapkan. Di dalam makalah ini kami membahas “Perancangan mesin berbasis CAD dan CAM” teknik penggambaran menggunakan aplikasi perangkat lunak ini sangat baik sekali dan sangat presisi sehingga bisa menghasilkan benda-benda yang digunakan terutama dalam permesinan yang bagus, kuat, dan presisi. Makalah ini dibuat untuk mengetahui manfaat penggunaan aplikasi perangkat lunak ini dalam dunia permesinan. Tentunya kami mendapat bimbingan, arahan, koreksi, dan saran, untuk itu rasa terima kasih kami sampaikan :  Achmad Ridjanto, ST.MT  Rekan-rekan mahasiswa yang telah banyak memberikan masukan untuk makalah ini Demikian makalah ini kami buat semoga bermanfaat.



Mojokerto, 14 Oktober 2016 Penyusun, Muhamad Mei Handita Cholil



3



DAFTAR ISI COVER...................................................................................................



i



ABSTRAK..............................................................................................



ii



KATA PENGANTAR..............................................................................



iii



DAFTAR ISI...........................................................................................



iv



DAFTAR GAMBAR...............................................................................



v



BAB I : PENDAHULUAN....................................................................



1



1.1 Latar belakang..........................................................................



1



1.2 Rumusan masalah....................................................................



2



1.3 Batasan masalah.......................................................................



2



1.4 Tujuan......................................................................................



2



BAB II : PEMBAHASAN.....................................................................



3



2.1 Aplikasi CAD dan CAM..........................................................



3



2.1.1 Pengertian CAD (Computer Aided Design)................



3



2.1.2 Pengertian CAM (Computer Aided Manufaturing).....



4



2.1.3 Ruang lingkup pemakaian CAD/CAM.......................



4



2.1.4 Kemampuan CAD (Computer Aided Design).............



4



2.1.5 Unsur-unsur CAD (Computer Aided Design).............



5



2.1.6 Program-program CAD yang beredar.........................



5



2.1.7 Teknologi perangkat lunak CAD/CAM.......................



5



2.1.8 Teknologi perangkat keras CAD/CAM.......................



5



2.1.9 Interface antara CAD dan CAM.................................



7



4



2.1.10 Manfaat dan keunggulan CAD dan CAM.................



9



2.1.11 Aplikasi teknologi CAD/CAM..................................



11



BAB III : PENUTUP.............................................................................



13



3.1 Kesimpulan..............................................................................



13



3.2 Saran........................................................................................



13



DAFTAR PUSTAKA.............................................................................



14



5



DAFTAR GAMBAR



Gambar 2.1



CAD (Computer Aided Design).......................................



3



Gambar 2.2



Siklus Produksi CAD, CAM...........................................



7



Gambar 2.3



Contoh desain gambar menggunakan CAD....................



9



6



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar belakang Computer Aided Design (CAD) merupakan satu bentuk otomasi yang membantu perancang untuk memperbaiki gamabr, spesifikasi, dan elemen yang berhubungan dengan perancangan yang menggunakan efek grafik khusus dan perhitungan program-program komputer. Teknologi yang digunakan untuk bermacam produk dalam lingkungan dan arsitektur eletronik dan aerodinamika (ilmu dinamika udara), teknik otomotif dan desain produk. Walaupun sistem CAD biasanya tidak selalu menggambar otomatis, namun meliputi pemodelan 3 dimensi dan model operasi simulasi komputer. Sistem CAD dijalankan melalui PC untuk desain dan pemodelan 2 dimensi serta proses drafting, kemudian dijalankan dan diintegrsikan dengan sistem CAM (Computer Aided Manufacturing) 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 kejuaruan dan industri manufaktur.Pada tahun 1970 sistem CAD mulai dikenal dan digunakan secara luas, namun perkembangannya masih terbatas pada desain 2 dimensi. Pada tahun 1980 teknologi solid drawing mulai dikenal dipakai dalam program aplikasi desain CAD. 1982 Autodesk mengeluarkan aplikasi AutoCAD 2D, kemudian tahun 1988 diperkenalkan ProEng dengan fitur utama modeling methods dan parameter linked. Awal tahun 1990 dunia mengenal B-rep Solid modeling kernels (aplikasi untuk manipulasi model geometri topologi objek 3D), aplikasi ini kemudian banyak dikembangkan oleh berbagai perusahaan pembuat aplikasi CAD. Seiring dengan kemajuan jaman mulai bermunculan program desain salah satunya Solid Work tahun 1995, Solid Edge tahun 1996, IronCAD tahun 1998.



1



1.2 Rumusan masalah Berdasarkan penjelasan diatas dapat kita rumuskan sebagai berikut : 1. Pemanfaatan aplikasi CAD dan CAM 1.3 Batasan masalah Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka makalah ini membahas sebagai berikut : Pada penulisan makalah ini saya membahas pemanfaatan aplikasi CAD dan CAM. Disini saya hanya membatasi sampai aplikasi teknologi CAD dan CAM. 1.4 Tujuan Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut : 1.4.1



Tujuan umum Tujuan umum makalah ini adalah :  Sebagai salah satu syarat untuk melengkapi tugas mata kuliah proses produksi CAD dan CAM  Untuk mengetahui dan memahami pemanfaatan



1.4.2



aplikasi CAD dan CAM Tujuan khusus Tujuan khusus makalah ini adalah :  Untuk mengetahui lebih jauh tentang aplikasi CAD dan CAM.  Sebagai bahan pembanding antara teori dengan praktek yang telah dilakukan dilapangan



BAB II PEMBAHASAN



2.1 Aplikasi CAD dan CAM 2.1.1 Pengertian CAD (Computer Aided Design) Adalah suatu program komputer untuk menggambar suatu produk atau bagian dari suatu produk. Digunakan secara luas di 2



perangkat yang berbasis komputer yang membantu insiyur teknik, arsitek, profesional perancangan yang banyak bekerja dengan aktivitas rancangan. Perangkat otoritas utama geometri dalam proses siklus hidup menejemen produksi yang meliputi perangkat lunak dan perangkat keras. Paket yang ada dari vektor 2 dimensi berdasarkan gambaran sistem ke permukaan parametik 3 dimensi dan pemodelan perancangan solid.



Gambar 2.1 CAD (Computer Aided Design) 2.1.2 Pengertian CAM (Computer Aided Manufacturing) Adalah sebuah sistem yang secara otomatis mampu menghasilkan produk/ benda kerja (finish product) melalui



3



penggunaan perangkat permesinan yang dikendalikan oleh komputer. CAM twknologi melibatkan sistem komputer yang merencanakan, mengelola, dan mengendalikan operasi manufaktur melalui antarmuka komputer dengan sumber daya produksi. Salah satu cakupan yang paling penting dari CAM adalah Control Numeric (NC). Ini adalah teknik menggunakan instruksi yang diprogram untuk mengontrol mesin, mill, grind, yang bisa mengubah benda mentah menjadi bagian-bagian tool barang jadi. Fungsi signifikan lain CAM adalah dalam pemrograman sebuah robot. Proses perencanaan juga merupakan target operasi otomatisasi komputer. 2.1.3 Ruang lingkup pemakaian CAD/CAM      



Arsitektur, teknik, dan konstruksi. Mekanik : automotif, penerbangan, mesin-mesin. Elektronika dan listrik. Perencanaan proses manufaktur. Rancangan rangkaian digital. Aplikasi perangkat lunak.



2.1.4 Kemampuan CAD (Computer Aided Design) Kemampuan CAD (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 atau perakitan lain.  Membuat gambar teknik dari model-model yang solid  Pemakaian ulang rancangan komponen-komponen 2.1.5 Unsur-unsur CAD (Computer Aided Design)  Hardware : berupa perangkat keras komputer dan perangkat penukung lainnya  Software : merupakan program aplikasi yang dijalankan oleh komputer  Data : berupa struktur informasi/ data yang dikelola oleh software



4



 Manusia : adalah unsur utama ada kemajuan teknologi. Karena teknologi bersumber dari kebutuhan manusia. 2.1.6 Program-program CAD yang beredar, diantaranya seperti :  AutoCAD  Catia/ Cadam  Catia  SolidWorks  ProEngineering  ZwCAD 2.1.7 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 redikal telah banyak mengalami perubahan. Pengembangan pemodelan berdasarkan fitur parametric modern dan sistem permukaan bentuk bebas dibangun dengan bahasa pemrograman C. modul-modul dengan API nya sendiri. 2.1.8 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 kompleks, diperlukan mesin-mesin dengan kecepatan tinggi (dan tidak 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 tabel grafik. Manipulasi dari gambar model pada layar bisa juga dilakukan dengan menggunakan spacemouse/ spaceball. Beberapa sistem juga menduklung stereoscopic glasses untuk gamabar model 3 dimensi. Ada 2 tipe perangkat lunak CAD (Computer Aided Design). Perangkat lunak perancangan 2 dimensi



5



memungkinkan perancangan untuk merancang bentuk dengan sangat dibatasi property 3 dimensi :  Menggambar model 2 dimensi menggunakan perangkat lunak rancangan TechSoft 2D.  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 koordinat, secara berurutan sampai membentuk bentuk yang diinginkan.  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 memalui perangkat lunak simulasi, komputer menampilkan proses manufakturing pada layar. Juga mengecek apakah rancangan sudah bisa dimanufakturing dengan sukses atau tidak. Banyak rancangan yang diubah sebelum bisa dibuat oleh mesin CNC.  Setelah semua pengujian dan perbaikan untuk rancangan dilakukan, terakhir dilakukan manufaktur.



6



Gambar 2.2 siklus produksi CAD, CAM



2.1.9 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 kontrol tape/ pita perekaman/ disk. Alat perekam pengendali kemudian disisipkan dalam peralatan mesin elektronik numerical control untuk unit pengendali yang menghasilkan urutan instruksi dimana peralatan dapat menghasilkan bagianbagaiannya. Keuntungan CAD dibanding manual :



7



 Kualitas gambar konstan, tidak terlalu tergantung pada skill penggambar sebagaimana gambar manual  Relatif lebih akurat dan cepat pengerjaannya karena menggunakan komputer  Dapat diedit, ditambah-kurang tanpa harus memulai dari awal  Dapat menjadi data base yang menyimpan berbagai informasi penting yang dibuat oleh drafter dan dapat diakses langsung oleh pengguna lain  Dapat dibuat library untuk komponen-komponen standar atau komponen yang digambar/ dipergunakan berulang-ulang dalam gambar (misalnya : baud, mur, symbol-simbol, dll) sehingga mempermudah dan mempercepat dalam proses pembuatan gambar  Dapat dibuat dengan berbagai warna sehingga lebih menarik dan mudah dipahami



8



Gambar 2.3 Contoh desain gamabar menggunakan CAD



2.1.10 Manfaat dan keunggulan CAD/CAM Manfaat dan keunggulan dari teknologi CAD/CAM yang dapat menciptakan keunggulan bersaing adalah sebagai berikut :  Respon cepat : perusahaan yang banyak kehilangan order karena keterlambatan pengiriman dapat memanfaatkan teknologi CAD/CAM untuk mempercepat proses desain dan siklus manufaktur. Biasanya keterlambatan bersumber pada



9



pembuatan gambar yang lama, uji prototype, proses pemberitahuan perubahan produk dan lainlain, dalam hal ini kita dapat mengandalkan CAD/CAM untuk mempercepatnya. Sebagai contoh, jika test prototype/ produk yang menjadi masalah kritis maka CAD dapat mempercepatnya dengan membuat simulasi komputer.  Desain manufaktur yang 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 desain produk dan biaya produksi per unit yang lebih murah seperti pada produksi masal. Dalam cara tradisional, memproduksi produk yang rumit dan beragam akan menigkatkan biaya produksi per unit. Dengan komputer ditugaskan untuk menangani kerumitan ini tidak menjadi masalah lagi, komputer akan melakukan pengelompokan suku cadang yang mirip/ sama didalam database secara otomatis sehingga biaya produksi per unit dapat tetap ditekankan serendah mungkin.  Meningkatkan mutu produk dan menurunkan biaya produksi per unit : mutu dan kehandalan produk akan ditingkatkan secara tajam dengan



10



teknologi CAD/CAM, apalagi dengan dikembangkannya “Solid Modeling” dan ”Parametric Design” di dalam 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 energy, kinerja yang tinggi dan mekanisme mesin yang lebih sederhana sehingga dapat memungkinkan biaya produksi per unit dalam jangka panjang.  Mengurangi kebutuhan untuk membuat prototype 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 tes 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.  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”.



2.1.11 Aplikasi Teknologi CAD/CAM



11



Aplikasi dari teknologi CAD/CAM sangat luas, karena kemampuan komputer grafik ini sangat dibutuhkan untuk berbagi ilmu pengetahuan dan teknologi yang memanfaatkan gambar sebagai alat untuk menyampaikan informasi kepada orang lain. Dibawah ini sangat diberikan beberapa contoh aplikasi CAD/CAM :      



Industri penerbangan Industri otomotif Desain CAD/CAM untuk eletronika Desain CAD/CAM untuk alat olaraga Desain CAD/CAM untuk konstruksi bangunan Desain CAD/CAM untuk pembuatan mold



12



BAB III PENUTUP



3.1 Kesimpulan Berdasarkan penjelasan diatas bahwa banyak sekali manfaat CAD/CAM dalam perancangan teknik dan berbagai macam versi yang sejenis dengan CAD/CAM.



3.2 Saran Berdasarkan kesimpulan diatas bahwa aplikasi CAD/CAM hanya bisa digunakan dalam lingkup industri dan manufakturing. Tidak hanya CAD/CAM saja yang bisa menciptakan suatu benda namun bisa juga secara manual, karena dengan menciptakan suatu benda dengan menggambar secara manual maka bisa melatih kemampuan imajinasi kita.



13



DAFTAR PUSTAKA



http://ardhinmarba.blogspot.co.id/2014/01/makalh-cad-dan-cam.html http://tiub.blogspot.co.id/2011/04/pengantar-cadcam.html http://www.artikelcad.com/2014/09/arti-dari-definisi-dan-perbedaan-cad.html https://dwipw.wordpress.com/2010/10/13/computer-aided-design-cad/ http://draftway.blogspot.co.id/2010/11/cad-cam-cae_3653.html http://teknik-manufaktur.blogspot.co.id/2012/09/cad-computer-aided-design.html



14



15