MEMBUAT SIMULASI PADA MASTERCAM LATHE

TUJUAN PEMBELAJARAN

BAHAN AJAR

A. FUNGSI VERIFY (BACKPLOT)

Di Mastercam Lathe, fungsi Verify dan Backplot adalah dua fitur simulasi yang penting untuk memeriksa jalur pahat (toolpath) sebelum proses pemesinan sesungguhnya. Keduanya membantu pengguna memvisualisasikan bagaimana pahat akan bergerak, tetapi memiliki fungsi dan tampilan yang sedikit berbeda.

Fungsi Backplot

Backplot adalah simulasi dasar yang menampilkan garis-garis jalur pahat. Ini menunjukkan pergerakan pahat secara visual di atas geometri benda kerja yang telah Anda buat. Fungsi ini sangat berguna untuk:

Melihat Arah Gerakan Pahat: Backplot menampilkan setiap gerakan pahat, baik gerakan cepat (rapid) maupun gerakan pemakanan (feed), dalam bentuk garis berwarna yang berbeda. Anda bisa melihat dengan jelas di mana pahat mulai memotong, berhenti, atau berpindah posisi.
Memeriksa Urutan Operasi: Anda dapat melihat urutan setiap operasi pahat dan memastikan semuanya berjalan sesuai rencana.
Mengidentifikasi Kesalahan Geometri: Jika ada kesalahan dalam rantai (chaining) geometri, Backplot bisa membantu Anda melihat apakah pahat bergerak pada jalur yang tidak diinginkan atau melewati area yang seharusnya tidak dipotong.
Memeriksa Parameter Pahat: Anda bisa memeriksa apakah parameter seperti titik awal (start point) dan titik akhir (end point) dari pemotongan sudah benar.

Cara menggunakan Backplot biasanya dengan memilih operasi yang ingin Anda periksa di Toolpath Manager, lalu mengklik tombol Backplot. Anda bisa mengendalikan kecepatan simulasi, melangkah maju satu per satu, atau melihat keseluruhan jalur pahat.

Fungsi Verify

Verify, atau simulasi padat (solid simulation), adalah fitur yang lebih canggih dari Backplot. Fungsi ini mensimulasikan proses pemesinan dengan menghilangkan material dari benda kerja virtual (stock) seolah-olah sedang dipotong oleh pahat yang sebenarnya. Verify sangat berguna untuk:

Memvisualisasikan Hasil Akhir: Anda dapat melihat bentuk akhir benda kerja setelah semua operasi selesai. Ini memungkinkan Anda membandingkan hasil simulasi dengan desain awal untuk memastikan tidak ada kesalahan.
Mendeteksi Tabrakan (Collision Detection): Ini adalah salah satu keunggulan utama Verify. Simulasi ini dapat mendeteksi tabrakan antara pahat, pemegang pahat (tool holder), atau bagian mesin lainnya dengan benda kerja. Jika terjadi tabrakan, simulasi akan berhenti dan memberi peringatan.
Melihat Sisa Material (Rest Material): Verify bisa menampilkan area mana saja yang masih memiliki sisa material setelah operasi pemotongan. Ini penting untuk memastikan bahwa semua area yang seharusnya dipotong sudah bersih dan tidak ada material yang tersisa.
Memeriksa Kualitas Permukaan: Dengan memvisualisasikan hasil pemotongan, Anda bisa mendapatkan gambaran tentang kualitas permukaan yang akan dihasilkan oleh toolpath tertentu.

Secara umum, Backplot lebih cepat dan berguna untuk memeriksa detail kecil dari jalur pahat, sementara Verify memberikan simulasi yang lebih realistis dan penting untuk memverifikasi keseluruhan proses pemesinan secara menyeluruh dan mendeteksi potensi masalah yang fatal.

B. FUNGSI SIMULATE (MAVHINE SIMULASI)

Dalam Mastercam Lathe, Simulate (Machine Simulation) adalah fitur simulasi paling canggih yang memberikan representasi visual realistis dari seluruh proses pemesinan. Berbeda dari Backplot dan Verify yang hanya fokus pada jalur pahat dan penghilangan material, Machine Simulation menampilkan pergerakan pahat, benda kerja, dan seluruh komponen mesin CNC secara virtual.

Fungsi Utama Simulate (Machine Simulation)

Deteksi Tabrakan Komprehensif: Ini adalah keunggulan utama dari Machine Simulation. Fitur ini tidak hanya mendeteksi tabrakan antara pahat dan benda kerja, tetapi juga antara pahat, chuck, tailstock, turret, holder pahat, dan bahkan bagian mesin lainnya. Ini sangat penting untuk mencegah kerusakan mesin yang bisa sangat mahal.
Verifikasi Pergerakan Mesin: Anda dapat melihat bagaimana sumbu-sumbu mesin (misalnya, X, Z, dan C-axis pada mesin lathe) bergerak selama proses pemesinan. Ini memastikan bahwa pergerakan tersebut berada dalam batas-batas fisik mesin dan tidak ada overtravel.
Analisis Sisa Material Lebih Akurat: Meskipun Verify juga bisa melihat sisa material, Machine Simulation memberikan visualisasi yang lebih lengkap dan akurat karena memperhitungkan posisi benda kerja yang sebenarnya di dalam mesin.
Pengoptimalan Proses: Dengan melihat seluruh proses secara 3D, programmer dapat mengidentifikasi inefisiensi, seperti pergerakan pahat yang tidak perlu atau waktu non-pemotongan yang berlebihan. Ini memungkinkan mereka untuk mengoptimalkan program untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi waktu siklus.
Replikasi Lingkungan Nyata: Fitur ini membuat replika virtual dari mesin CNC fisik yang Anda gunakan di pabrik. Ini memungkinkan Anda untuk "menguji" program sebelum benar-benar dijalankan di mesin, mengurangi risiko kesalahan dan menghemat waktu.

Perbedaan dengan Verify dan Backplot

Backplot hanya menampilkan garis jalur pahat. Ini cepat dan berguna untuk verifikasi awal.
Verify menampilkan penghilangan material dari benda kerja virtual (stock) dan mendeteksi tabrakan antara pahat dengan benda kerja.
Machine Simulation adalah langkah selanjutnya yang lebih detail dan realistis. Ini mencakup semua yang ada di Verify, ditambah visualisasi semua komponen mesin, sehingga Anda bisa mendeteksi tabrakan yang lebih kompleks dan memverifikasi program dalam konteks mesin yang sebenarnya.

Secara singkat, Machine Simulation adalah alat yang sangat berharga, terutama untuk mesin lathe yang kompleks (misalnya, mesin mill-turn) di mana tabrakan antara turret, pahat, dan benda kerja lebih mungkin terjadi. Ini adalah langkah terakhir dan terpenting dalam memverifikasi program sebelum dikirim ke mesin CNC.

C. DETEKSI TABRAKAN (COLLISION DETECTION)

Pada Mastercam Lathe, Deteksi Tabrakan (Collision Detection) adalah fitur keselamatan yang sangat penting dalam simulasi. Tujuannya adalah untuk mengidentifikasi dan memperingatkan pengguna tentang potensi tabrakan sebelum program dijalankan di mesin CNC yang sebenarnya. Ini mencegah kerusakan pada pahat, benda kerja, atau bahkan mesin itu sendiri, yang bisa sangat mahal.

Bagaimana Cara Kerjanya?

Deteksi Tabrakan bekerja dengan memantau pergerakan semua komponen dalam simulasi. Perangkat lunak secara terus-menerus memindai adanya persentuhan atau tumpang tindih antara komponen-komponen ini. Jika ada dua atau lebih objek virtual yang bertabrakan, Mastercam akan:

Menghentikan simulasi secara otomatis.
Menandai area tabrakan dengan warna khusus (biasanya merah) agar mudah dilihat.
Memberikan laporan yang menunjukkan jenis tabrakan, lokasi, dan waktu terjadinya.

Jenis Tabrakan yang Dideteksi

Fitur ini tidak hanya mendeteksi satu jenis tabrakan, tetapi beberapa skenario yang berbeda, tergantung pada jenis simulasi yang Anda gunakan (Verify atau Machine Simulation):

Pahat dan Benda Kerja (Tool vs. Stock): Ini adalah tabrakan paling umum. Fitur ini akan mendeteksi jika pahat memotong area yang seharusnya tidak dipotong, misalnya saat gerakan cepat (rapid feed) atau jika ada kesalahan dalam program.
Pahat dan Chuck/Tailstock: Tabrakan ini sering terjadi pada mesin bubut. Mastercam akan memperingatkan jika pahat atau holder-nya bertabrakan dengan cekam (chuck) yang menahan benda kerja atau tailstock yang menopangnya.
Holder Pahat dan Benda Kerja: Kadang-kadang, bukan pahatnya yang bertabrakan, tetapi holder pahatnya. Deteksi tabrakan akan mengidentifikasi jika holder menyentuh benda kerja.
Turret dan Komponen Mesin Lain: Pada mesin yang lebih kompleks seperti mill-turn, deteksi tabrakan juga akan memantau pergerakan turret atau kepala pahat lainnya untuk memastikan tidak ada tabrakan dengan bagian mesin yang lain.

Pentingnya Deteksi Tabrakan

Menggunakan fitur ini secara efektif dapat:

Menghemat Biaya: Menghindari kerusakan pada pahat, perlengkapan, dan mesin yang bisa mencapai puluhan hingga ratusan juta rupiah.
Menghemat Waktu: Mengurangi waktu setup dan eliminasi kebutuhan untuk melakukan uji coba pemotongan (air cutting) secara manual.
Meningkatkan Keselamatan: Mencegah kecelakaan kerja yang mungkin terjadi akibat kerusakan mesin.

Dengan kata lain, Deteksi Tabrakan adalah lapisan perlindungan terakhir yang Anda miliki sebelum mengirim program ke mesin CNC. Menggunakan fitur ini secara menyeluruh adalah praktik terbaik untuk memastikan program Anda aman dan efisien.

D. ANALISA HASIL SIMULASI

Setelah menjalankan simulasi, baik menggunakan Backplot, Verify, maupun Machine Simulation, Mastercam tidak hanya memberikan visualisasi, tetapi juga menyediakan data penting yang dapat Anda analisis. Data ini sangat krusial untuk mengoptimalkan program dan memastikan hasil yang diinginkan.

1. Analisis Waktu Pemesinan (Machining Time Analysis)

Analisis waktu pemesinan adalah salah satu fungsi paling penting dari simulasi. Mastercam menghitung total waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan semua operasi yang ada dalam program. Data ini biasanya dibagi menjadi beberapa kategori:

Total Waktu: Ini adalah estimasi waktu keseluruhan dari awal hingga akhir program.
Waktu Pemotongan (Cutting Time): Waktu yang dihabiskan saat pahat benar-benar memotong material. Data ini sangat berguna untuk menilai efisiensi pemotongan.
Waktu Non-Pemotongan (Non-Cutting Time): Waktu yang dihabiskan untuk gerakan cepat (rapid moves), pergantian pahat (tool changes), dan pergerakan lainnya yang tidak memotong material.

Manfaat Analisis Waktu:

Optimalisasi Program: Dengan melihat waktu yang dihabiskan untuk setiap operasi, Anda bisa mengidentifikasi operasi mana yang memakan waktu paling lama. Jika waktu non-pemotongan terlalu tinggi, Anda bisa mencari cara untuk mempersingkatnya, misalnya dengan mengoptimalkan jalur gerakan cepat atau meminimalkan pergantian pahat.
Estimasi Biaya: Data waktu pemesinan sangat penting untuk menghitung biaya produksi per unit, membantu dalam perencanaan dan penetapan harga produk.

2. Analisis Sisa Material (Rest Material Analysis)

Analisis sisa material memungkinkan Anda melihat area mana saja pada benda kerja yang masih memiliki material setelah operasi tertentu selesai. Fitur ini umumnya tersedia pada simulasi Verify dan Machine Simulation.

Cara kerja fitur ini adalah dengan membandingkan model benda kerja hasil simulasi dengan model benda kerja akhir (finished part) yang Anda inginkan. Perbedaan antara kedua model ini akan diwarnai, biasanya dengan warna-warna yang berbeda untuk menunjukkan ketebalan sisa material:

Warna Hijau: Area yang sudah sesuai dengan model akhir.
Warna Merah atau Panas (Hot colors): Menunjukkan area dengan sisa material yang tebal.
Warna Dingin (Cold colors): Menunjukkan area dengan sisa material yang sangat tipis atau bahkan area yang "terlalu dalam" terpotong.

Manfaat Analisis Sisa Material:

Memverifikasi Hasil Akhir: Anda dapat memastikan bahwa semua material yang seharusnya dipotong sudah terbuang. Jika ada area merah atau panas, itu menandakan adanya sisa material yang perlu dipotong pada operasi selanjutnya atau bahwa ada kesalahan dalam program Anda.
Perencanaan Operasi Lanjutan: Analisis sisa material sangat membantu dalam merencanakan operasi finishing. Anda bisa melihat di mana pahat finishing perlu bekerja ekstra keras dan di mana pahat hanya perlu menyapu permukaannya.
Pencegahan Pemotongan Berlebihan (Overcutting): Fitur ini juga membantu mendeteksi jika pahat memotong terlalu dalam. Ini mencegah kerusakan pada benda kerja yang sudah hampir jadi.

Dengan menggabungkan analisis waktu dan sisa material, Anda bisa secara efektif mengoptimalkan program Mastercam Lathe Anda. Anda tidak hanya akan mendapatkan hasil yang akurat secara dimensi, tetapi juga efisien dalam hal waktu dan biaya produksi.

E. PENTINGNYA SIMULASI

Simulasi adalah tahap yang sangat penting dan tidak boleh dilewatkan dalam proses pemrograman CNC Mastercam Lathe. Simulasi berfungsi sebagai jembatan antara program yang Anda buat di komputer dengan mesin fisik di lantai produksi. Tanpa simulasi, risiko kesalahan, kerusakan, dan pemborosan waktu sangat tinggi.

Mengapa Simulasi Begitu Penting?

Simulasi memberikan berbagai manfaat vital, yang dapat dikategorikan sebagai berikut:

1. Keamanan dan Pencegahan Kerusakan

Ini adalah alasan paling krusial. Simulasi, terutama dengan fitur Deteksi Tabrakan (Collision Detection), memungkinkan Anda untuk mengidentifikasi dan mencegah potensi tabrakan sebelum terjadi di mesin fisik. Tabrakan bisa melibatkan pahat, holder, chuck, tailstock, atau bahkan bagian mesin lainnya. Mencegah satu kali tabrakan dapat menghemat puluhan hingga ratusan juta rupiah biaya perbaikan dan penggantian suku cadang.

2. Validasi Program

Simulasi memastikan bahwa program yang Anda buat akan menghasilkan benda kerja sesuai dengan desain. Dengan menggunakan Verify, Anda dapat memvisualisasikan penghilangan material secara 3D dan membandingkan hasil simulasi dengan model akhir yang Anda inginkan. Ini membantu Anda menemukan kesalahan dalam geometri, strategi pemotongan, atau urutan operasi yang mungkin terlewat saat memeriksa kode program secara manual.

3. Optimalisasi Proses

Simulasi tidak hanya tentang menghindari kesalahan, tetapi juga tentang meningkatkan efisiensi. Dengan fitur Analisis Waktu Pemesinan, Anda dapat melihat estimasi waktu total yang dibutuhkan. Ini memungkinkan Anda untuk:

Mengidentifikasi pergerakan pahat yang tidak perlu dan memperpendeknya.
Mengoptimalkan kecepatan potong dan kecepatan makan untuk mengurangi waktu siklus.
Memastikan strategi pemotongan sudah yang paling efisien untuk menghasilkan benda kerja.

4. Pengurangan Waktu Setup

Dengan simulasi, Anda bisa merasa lebih yakin saat memulai proses pemesinan. Anda sudah tahu bahwa program Anda bebas dari tabrakan dan akan menghasilkan bentuk yang benar. Ini mengurangi kebutuhan untuk melakukan dry run (pemotongan di udara) atau pemotongan uji coba yang memakan banyak waktu, material, dan energi.

PENILAIAN

1. RANAH PENGETAHUAN

2. RANAH KETERAMPILAN

-= TERIMA KASIH =-