Laporan Tugas Akhir BAB II DASAR TEORI 5 BAB II DASAR TEORI Pada bab ini akan dibahas tentang teori-teori yang digunakan sebagai dasar perancangan jig dan fixture yang berkaitan dengan permasalahan yang akan dihadapi. 2.1 Pengertian Umum Jig dan Fixture Menurut Edgard G. Hoffman (1996), jig dan fixture merupakan alat bantu produksi yang digunakan pada proses manufaktur, sehingga dihasilkan duplikasi part yang akurat. Jig dan fixture biasanya dibuat secara khusus sebagai alat bantu proses produksi untuk mempermudah dalam penyetingan material yang menjamin keseragaman bentuk dan ukuran produk dalam jumlah banyak (mass product) serta untuk mempersingkat waktu produksi. Jig didefinisikan sebagai piranti/peralatan khusus yang memegang, menyangga atau ditempatkan pada komponen yang akan dimesin. Alat bantu produksi yang dibuat tidak hanya menempatkan dan memegang benda kerja tetapi juga mengarahkan alat potong ketika operasi berjalan. Jig biasanya dilengkapi dengan bushing baja keras untuk mengarahkan mata gurdi/bor (drill) atau perkakas potong lainnya. Pada dasarnya, jig yang kecil tidak dibaut atau dipasang pada meja kempa gurdi (drill press table). Namun untuk diameter penggurdian diatas 0,25 inchi, jig biasanya perlu dipasang dengan kencang pada meja. Fixture adalah peralatan produksi yang menempatkan, memegang dan menyangga benda kerja secara kuat sehingga pekerjaan pemesinan yang diperlukan bisa dilakukan. Blok ukur atau feeler gauge digunakan pada fixture untuk referensi atau setelan alat potong ke benda kerja. Fixture harus dipasang tetap ke meja mesin dimana benda kerja diletakkan. Keduanya memegang benda kerja. Tetapi jig mengarahkan alat potong ketika operasi berjalan, sedangkan fixture tidak. Fixture dibuat lebih kuat dan berat dari jig dikarenakan gaya perkakas yang lebih tinggi.
36
Embed
BAB II DASAR TEORI - etd.repository.ugm.ac.idetd.repository.ugm.ac.id/downloadfile/65268/potongan/diploma-2014... · Laporan Tugas Akhir BAB II DASAR TEORI 5 ... dengan bushing baja
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
5
BAB II
DASAR TEORI
Pada bab ini akan dibahas tentang teori-teori yang digunakan sebagai dasar
perancangan jig dan fixture yang berkaitan dengan permasalahan yang akan
dihadapi.
2.1 Pengertian Umum Jig dan Fixture
Menurut Edgard G. Hoffman (1996), jig dan fixture merupakan alat
bantu produksi yang digunakan pada proses manufaktur, sehingga dihasilkan
duplikasi part yang akurat. Jig dan fixture biasanya dibuat secara khusus sebagai
alat bantu proses produksi untuk mempermudah dalam penyetingan material yang
menjamin keseragaman bentuk dan ukuran produk dalam jumlah banyak (mass
product) serta untuk mempersingkat waktu produksi.
Jig didefinisikan sebagai piranti/peralatan khusus yang memegang,
menyangga atau ditempatkan pada komponen yang akan dimesin. Alat bantu
produksi yang dibuat tidak hanya menempatkan dan memegang benda kerja tetapi
juga mengarahkan alat potong ketika operasi berjalan. Jig biasanya dilengkapi
dengan bushing baja keras untuk mengarahkan mata gurdi/bor (drill) atau
perkakas potong lainnya. Pada dasarnya, jig yang kecil tidak dibaut atau dipasang
pada meja kempa gurdi (drill press table). Namun untuk diameter penggurdian
diatas 0,25 inchi, jig biasanya perlu dipasang dengan kencang pada meja.
Fixture adalah peralatan produksi yang menempatkan, memegang dan
menyangga benda kerja secara kuat sehingga pekerjaan pemesinan yang
diperlukan bisa dilakukan. Blok ukur atau feeler gauge digunakan pada fixture
untuk referensi atau setelan alat potong ke benda kerja. Fixture harus dipasang
tetap ke meja mesin dimana benda kerja diletakkan.
Keduanya memegang benda kerja. Tetapi jig mengarahkan alat potong
ketika operasi berjalan, sedangkan fixture tidak. Fixture dibuat lebih kuat dan
berat dari jig dikarenakan gaya perkakas yang lebih tinggi.
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
6
a. Size
Jig biasanya ringan dalam ukuran, dan tidak selalu tetap pada meja mesin. Hal
ini karena jig harus bergerak mengarahkan alat potong, tidak seperti fixture
yang dijepit pada meja. Selain itu perlengkapan yang cukup besar dalam
konstruksi dan membantu menahan pada posisinya. Fixture dipatenkan pada
meja adalah untuk memastikan benda kerja tidak bergerak saat mesin mulai
beroperasi.
b. Application
Fixture diterapkan pada aplikasi yang lebih luas dibandingkan dengan jig.
Beberapa contoh fixture secara umum diantaranya lathe fixture, milling
fixture, grinding fixture dan sawing fixture. Fixture juga dapat dimanfaatkan
dalam operasi setiap mesin yang menuntut hubungan yang tepat antara posisi
alat terhadap benda kerja.
c. Accuracy
Perbedaan jig dan fixture juga terletak pada akurasi. Jig lebih akurat
dibandingkan fixture. Jig biasanya digunakan pada pembuatan part yang lebih
rumit baik dari segi ukuran dan proses pengerjaan dalam proses produksi,
sehingga bisa mendekati bahkan mencapai tujuan yang diinginkan. Keduanya
membantu dalam mengontrol biaya dan kualitas, artinya dengan
menggunakan jig dan fixture bisa membantu untuk menghemat tenaga kerja
secara efektif.
2.2 Pertimbangan Penggunaan Jig dan Fixture
Berikut merupakan pertimbangan dalam penggunaan jig dan fixture
2.2.1 Aspek Teknis / Fungsi:
1. Mendapatkan kepresisian/ketepatan dalam ukuran
2. Membantu untuk menghemat tenaga kerja secara efektif
2.2.2 Aspek Ekonomi:
1. Mengurangi biaya produksi dengan memperpendek waktu proses
3. Meningkatkan efisiensi penggunaan alat atau mesin
4. Optimalisasi mesin yang kurang teliti
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
7
5. Mengurangi waktu inspeksi dan alat ukur
6. Meniadakan kesalahan pengerjaan (reject)
2.3 Jenis - Jenis Jig
Jig adalah peralatan khusus yang berfungsi untuk menahan dan
menopang benda kerja yang akan mengalami proses pemesinan. Jig dibagi
atas 2 kelas: jig gurdi dan jig bor. Jig bor digunakan untuk mengebor lubang
yang besar untuk digurdi atau ukurannya yang rumit (gambar 2.2). Jig gurdi
digunakan untuk menggurdi (drilling), meluaskan lobang (reaming),
mengetap, chamfer, counterbore, reverse spotface atau reverse countersink
(gambar 2.3). Jig dasar umumnya hampir sama untuk setiap operasi
pemesinan, perbedaannya hanya dalam ukuran dan bushing yang digunakan.
Gambar 2.1 Referensi alat bantu dengan benda kerja
Gambar 2.2 Jig bor
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
8
Jig gurdi bisa dibagi atas 2 tipe umum yaitu tipe terbuka dan tipe
tertutup. Jig terbuka adalah untuk operasi sederhana dimana benda kerja
dimesin hanya pada satu sisi. Jig tertutup atau kotak digunakan untuk
komponen yang dimesin lebih dari satu sisi.
Gambar 2.3 Operasi umum jig gurdi
Template jig adalah jig yang digunakan untuk keperluan akurasi. Jig
tipe ini terpasang di atas, pada atau di dalam benda kerja dan tidak diklem
(gambar 2.4). Template bentuknya paling sederhana dan tidak mahal. Jig
jenis ini bisa mempunyai bushing atau tidak.
Gambar 2.4 Template jig
Plate jig sejenis dengan template, perbedaannya hanya jig jenis ini
mempunyai klem untuk memegang benda kerja. (gambar 2.5).
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
9
Gambar 2.5 Plate jig
Plate jig kadang-kadang dilengkapi dengan kaki untuk menaikkan
benda kerja dari meja terutama untuk benda kerja yang besar. Jig jenis ini
disebut jig table (gambar 2.7).
Sandwich jig adalah bentuk plate jig dengan pelat bawah. Jig jenis
ini ideal untuk komponen yang tipis atau lunak yang mungkin bengkok atau
terlipat pada jig jenis lain (gambar 2.6).
Gambar 2.6 Sandwich jig
Angle plate jig (pelat sudut) digunakan untuk memegang komponen
yang dimesin pada sudut tegak lurus terhadap mounting locator (dudukan
lokator) yaitu dudukan untuk alat penepatan posisi benda kerja. Gambar 2.8
adalah jig jenis ini. Modifikasi jig jenis ini dimana sudut pegangnya bisa
selain 90 derajat disebut jig pelat sudut modifikasi dan diperlihatkan oleh
gambar 2.9.
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
10
Gambar 2.7 Table jig
Gambar 2.8 Angle plate jig modifikasi Gambar 2.9 Angle plate jig
Jig kotak atau tumble jig, biasanya mengelilingi komponen (gambar
2.10). Jig jenis ini memungkinkan komponen dimesin pada setiap
permukaan tanpa memposisikan ulang benda kerja pada jig.
Gambar 2.10 Tumble jig
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
11
Channel jig adalah bentuk paling sederhana dari jig kotak (gambar
2.11). Komponen dipegang diantara dua sisi dan dimesin dari sisi ketiga.
Gambar 2.11 Channel jig
Jig daun (leaf) adalah jig kotak dengan engsel daun untuk
kemudahan pemuatan dan pelepasan (gambar 2.12). Jig daun biasanya lebih
kecil dari jig kotak.
Gambar 2.12 Jig daun
Indexing jig digunakan untuk meluaskan lubang atau daerah yang
dimesin lainnya disekeliling komponen (gambar 2.13). Untuk melakukan
ini, jig menggunakan komponen sendiri atau pelat referensi dan sebuah
plunger. Indexing jig yang besar disebut juga rotary jig.
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
12
Gambar 2.13 Indexing jig
Trunnion jig adalah jenis rotary jig untuk komponen yang besar atau
bentuknya rumit (gambar 2.14). Komponen pertama-tama diletakkan di
dalam kotak pembawa dan kemudian dipasang pada trunnion.
Gambar 2.14 Trunnion jig
Jig pompa adalah jig komersial yang mesti disesuaikan oleh
pengguna (gambar 2.15). Pelat yang diaktifkan oleh tuas membuat alat ini
bisa memasang dan membongkar benda kerja dengan cepat.
Gambar 2.15 Jig pompa
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
13
Multistation jig mempunyai bentuk seperti gambar 2.16. Ciri utama
jig ini adalah cara menempatkan benda kerja. Ketika satu bagian menggurdi,
bagian lain meluaskan lubang (reaming), dan bagian ketiga melakukan
pekerjaan counterbore. Station akhir digunakan untuk melepaskan
komponen yang sudah selesai dan mengambil komponen yang baru.
Gambar 2.16 Multistation jig
2.4 Jenis - Jenis Fixture
Fixture adalah peralatan yang berfungsi untuk menahan benda kerja
dan mendukung pekerjaan sehinggga operasi pemesinan dapat dilakukan.
Jenis fixture dibedakan terutama oleh bagaimana alat bantu ini dibuat.
Perbedaan utama dengan jig adalah beratnya. Fixture dibuat lebih kuat dan
berat dari jig dikarenakan gaya perkakas yang lebih tinggi.
Plate fixture adalah bentuk paling sederhana dari fixture (gambar
2.17). Fixture dasar dibuat dari pelat datar yang mempunyai variasi klem
dan lokator untuk memegang dan memposisikan benda kerja. Konstruksi
fixture ini sederhana sehingga bisa digunakan pada hampir semua proses
pemesinan.
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
14
Gambar 2.17 Plate fixture
Angle plate fixture adalah variasi dari fixture pelat (gambar 2.18).
Dengan fixture jenis ini biasanya dimesin pada sudut tegak lurus terhadap
lokatornya. Jika sudutnya selain 90 derajat, fixture pelat sudut yang
dimodifikasi bisa digunakan (gambar 2.19).
Gambar 2.18 Angle plate fixture
Gambar 2.19 Angle plate fixture modifikasi
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
15
Vise-jaw fixture digunakan untuk pemesinan komponen kecil
(gambar 2.20). Dengan alat ini, vise jaw standar digantikan dengan jaw yang
dibentuk sesuai dengan bentuk komponen.
Gambar 2.20 Vise-jaw fixture
Indexing fixture mempunyai bentuk yang hampir sama dengan
indexing jig (gambar 21). Fixture jenis ini digunakan untuk pemesinan
komponen yang mempunyai detil pemesinan untuk rongga yang detil.
Gambar 22 adalah contoh komponen yang menggunakan fixture jenis ini.
Gambar 2.21 Indexing fixture
Multistation fixture adalah jenis fixture untuk kecepatan tinggi,
volume produksi tinggi dimana siklus pemesinan kontinyu.
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
16
Duplex fixture adalah jenis paling sederhana dari jenis ini dimana
hanya ada dua stasiun (gambar 2.23). Mesin tersebut bisa memasang dan
melepaskan benda kerja ketika pekerjaan pemesinan berjalan. Misal, ketika
pekerjaan pemesinan selesai pada stasiun 1, perkakas berputar dan siklus
diulang pada stasiun 2. Pada saat yang sama benda kerja dilepaskan pada
stasiun 1 dan benda kerja yang baru dipasang.
Gambar 2.22 Duplex fixture
Profiling fixture digunakan mengarahkan perkakas untuk pemesinan
kontur yang tidak terjangkau atau tidak bisa dilakukan oleh mesin. Kontur
bisa internal atau eksternal. Gambar 2.23 memperlihatkan bagaimana
nok/cam secara akurat memotong dengan tetap menjaga kontak antara
fixture dan bantalan pada pisau potong frais.
Gambar 2.23 Profiling fixture
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
17
Fixture biasanya diklasifikasikan berdasarkan tipe mesin yang
menggunakannya. Misal, fixture yang digunakan pada mesin milling disebut
fixture milling. Fixture bisa juga diklasifikasikan dengan subklasifikasi.
Misal, jika pekerjaan yang dilakukan adalah milling, maka fixture disebut
straddle milling fixture.
Berikut ini adalah daftar operasi produksi yang menggunakan fixture:
1.Assembling 8.Boring 15.Broaching
2.Drilling 9.Forming 16.Gauging
3.Grinding 10.Heat treating 17.Honing
4.Inspecting 11.Lapping 18.Milling
5.Planning 12.Sawing 19.Shaping
6.Stamping 13.Tapping 20.Testing
7.Turning 14.Welding
2.5 Prinsip Rancangan Jig dan Fixture
Rong dan Zhu (1999), menyatakan bahwa sebuah benda kerja terdiri
dari beberapa permukaan bidang (surface). Pada penggunaan sebuah fixture,
proses penempatan (locating) adalah proses penempatan beberapa
permukaan benda kerja hingga bersentuhan dengan lokator-lokator yang
kemudian dilanjutkan dengan proses pencekaman (clamping) benda kerja
sehingga benda kerja stabil selama proses pemesinan. Permukaan-
permukaan benda kerja yang bersentuhan dengan lokator tersebut disebut
dengan locating surface.
Pada sebuah benda terdapat 6 derajat kebebasan (degree of freedom)
pergerakan, yaitu pergerakan linear searah atau berlawanan arah dengan
sumbu X,Y dan Z, serta pergerakan rotasi terhadap sumbu X,Y dan Z searah
atau berlawanan dengan jarum jam.
Laporan Tugas Akhir
BAB II DASAR TEORI
18
Gambar 2.24 6 derajat kebebasan
Rong dan Zhu (1999), menyatakan bahwa pada masing-masing titik
kontak dipasang lokator yang akan menahan pergerakan benda kerja.
berdasarkan prinsip kinematik, diperlukan titik kontak dengan benda kerja
agar derajat kebebasan terbatasi secara penuh. Ke-enam titik kontak atau
titik lokator tersebut diletakkan pada 3 bidang yang saling tegak lurus, yaitu:
1. Tiga lokator diletakkan pada bidang dasar (bidang X-Y), sehingga
membatasi derajat kebebasan rotasi terhadap sumbu X dan Y. Bidang ini
disebut sebagai bidang lokator utama (primary locating surface).
2. Dua lokator diletakkan pada bidang tegak lurus bidang lokator primer
yaitu bidang X-Z, sehingga membatasi derajat kebebasan linear sumbu Y
dan derajat kebebasan rotasi terhadap sumbu Z. bidang ini disebut
sebagai bidang lokator sekunder ( seconder locating surface).
3. Satu lokator diletakkan pada bidang yang tegak lurus pada bidang lokator
primer dan bidang lokator sekunder. Yaitu bidang Y-Z, sehingga
membatasi derajat kebebasan linear sumbu X.
Laporan Tugas Akhir
BAB III PEMBUATAN TAPPING LOWER BRACKET JIG
19
BAB III
PEMBUATAN TAPPING LOWER BRACKET JIG
3.1. Lower Bracket
Lower bracket dengan kode produk JJB09-000450-A merupakan
salah satu produk stamping part yang sedang diproduksi di PT. STEP.
Lower bracket ini diproduksi berdasarkan permintaan customer PT. STEP
yaitu PT. TMMIN, dimana part tersebut nantinya akan digunakan untuk
komponen kendaraan roda empat yang diterapkan pada bagian body
kendaraan. Lower bracket ini terdiri dari dua bagian, dimana keduanya
digabung dengan proses welding, sehingga menjadi sebuah stamping part
lower bracket.
Berikut ini merupakan part drawing dari customer untuk produk
lower bracket.
Gambar 3.1 Part drawing produk lower bracket
Laporan Tugas Akhir
BAB III PEMBUATAN TAPPING LOWER BRACKET JIG
20
Jenis material yang digunakan untuk memproduksi produk stamping
part lower bracket ini adalah sheet metal (lembaran baja) jenis SPHC yang
tergolong baja karbon rendah (low carbon steel).
Gambar 3.2 Material SPHC
Gambar 3.3 Part lower bracket
Laporan Tugas Akhir
BAB III PEMBUATAN TAPPING LOWER BRACKET JIG
21
Untuk menghasilkan part lower bracket tersebut sedikitnya