33 II. Tinjauan Pustaka Bab 2 menjelaskan tinjauan pustaka mengenai permukaan sculpture , Pemesinan pada Permukaan Sculpture (PPS), yang kemudian dikaitkan dengan pemilihan konfigurasi tooling dan layering pada PPS khususnya XY-single cutter, penelitian multi-objektif pada optimisasi proses milling, pendekatan shortest-path dengan programa dinamis dan pendekatan metaheuristic untuk pemilihan konfigurasi tooling dan layering, serta pembahasan dan pembandingan tiga kriteria optimisasi pemesinan pada PPS XY-single cutter. 2.1 Permukaan Sculpture dan Pemesinan pada Permukaan Sculpture (PPS) Permukaan sculpture Berikut beberapa definisi mengenai permukaan sculpture: • Permukaan sculpture atau disebut juga free-form surface merupakan permukaan yang kompleks dengan berbagai bentuk dan dimensi sepanjang 3-sumbu prinsipal yang tidak memiliki simetri translasi dan rotasi sumbu (Choi & Kim, 1997). • Permukaan sculpture seringkali didefinisikan sebagai permukaan- permukaan yang memiliki satu atau lebih permukaan non-planar, non- kuadratis yang umumnya dijelaskan dengan model parametris dan/atau model faset (Lasemi dkk., 2010). • Secara definisi, permukaan sculpture atau disebut juga free-form surface, lebih dipahami secara intuitif dan tidak dijelaskan rinci secara definisi formal (Campbell & Flynn, 2001). • Permukaan sculpture seringkali didefinisikan sebagai permukaan- permukaan yang memiliki satu atau lebih permukaan non-planar, non- kuadratis yang umumnya dijelaskan dengan model parametris dan/atau model faset (Campbell & Flynn, 2001). Dalam prakteknya, permukaan sculpture sering disebut sebagai produk berkontur. 34 (a) (b) Gambar 0.1 Permukaan sculpture (a) 3 komponen dasar bentuk kurvatur (Chen, 2003) (b) contoh produk dengan permukaan sculpture : sudu turbin Permukaan sculpture s mengandung kombinasi dari 3 bentuk dasar (Gambar II.1.a) yaitu cembung (convex), cekung (concave) dan bentuk pelana (saddle) (Chen dkk., 1998; Roman dkk., 2006; Lasemi dkk., 2010). Bentuk pelana merupakan bentuk yang paling sulit merepresentasikannya dan tidak terlalu sering permintaan produksinya. Gambar II.1.b merupakan gambar sudu turbin yang termasuk salah satu contoh produk dengan permukaan sculpture yang memiliki tingkat kesulitan cukup tinggi dari bentuk, tingkat presisi & kehalusan permukaan. Penelitian ini difokuskan hanya kepada bentuk cekungan dalam bentuk cavity (rongga) dengan dinding cekung dengan kemiringan yang berbeda-beda pada setiap set data (layer). Tabel 0.1 Pengelompokan bentuk permukaan dalam sculpture surface (Li dkk., 2014) No Bentuk sculpture Batasan Simbol Mean curvature Gaussian curvature 1 Cembung silinder convex cylinder <0 0 Z1 2 Cembung elips convex ellipsoid <0 >0 T1 3 Cembung pelana convex saddle <0 <0 M1 4 Cekung silinder concave cylinder >0 0 Z2 5 Cekung elips concave ellipsoid >0 >0 P2 6 Cekung pelana concave saddle >0 <0 M2 Li dkk. (2014) merinci tiga komponen pembentuk permukaan sculpture ke dalam enam bentuk yang lebih spesifik menjadi cembung silinder (convex cylinder), cembung elips (convex ellipsoid), cembung pelana (convex saddle), cekung silinder 35 (concave cylinder), cekung elips (concave ellipsoid), dan cekung pelana (concave saddle) seperti yang ditunjukkan pada Tabel 0.1. Masing-masing bentuk memiliki nilai mean curvature maupun Gaussian curvature yang berbeda (positif, negative, atau nol). Penelitian ini masih terbatas pada permukaan sculpture dengan bentuk konkaf (cekung) sederhana dengan satu rongga. Pemesinan pada Permukaan Sculpture (PPS) Beberapa penelitian menunjukkan bahwa perkembangan teknik-teknik pemesinan berhasil mengurangi waktu dan ongkos pemesinan secara signifikan termasuk teknik pemesinan untuk bentuk-bentuk geometris yang sulit dengan bentuk free form atau disebut juga permukaan sculpture (Heo dkk., 2006; Monaro dkk., 2013; Li dkk., 2014; Tagore & Kiran, 2013). Selain meningkatkan kapabilitas proses, perkembangan teknik-teknik pemesinan juga ditujukan untuk mempercepat proses pemesinan. Diantaranya adalah dengan mempercepat proses roughing dengan pendekatan largest-tool-possible (Chen dan Fu, 2011). Gambar 0.2 menunjukkan sebuah cavity berbentuk 3D. Untuk menyederhanakan proses perencanaan pemesinannya kemudian dibagi-bagi (dekomposisi) menjadi delapan hunting layer.