Perpustakaan Digital ITB

Tata letak fixture memegang peranan penting dalam ketelitian hasil pemesinan. Umumnya, desain fixture dilakukan secara trial-and-error, sehingga mahal dan boros waktu. Mengenai hal ini, penelitian dalam bidang fixture berdasar analisis elemen hingga (FEA) telah secara luas diaplikasikan oleh para peneliti. Meskipun demikian, kekurangan utama dalam penelitian-penelitian ini adalah dalam hal pemodelan pemosisi dan pencekam serta beban pemesinan. Penelitian-penelitian ini menganggap benda kerja dan elemen fixture bersifat rigid walaupun dalam kenyataannya bersifat elastis. Torsi pahat potong yang menghasilkan kecenderungan rotasi benda kerja juga tidak dipertimbangkan. Tujuan penelitian ini adalah mencari pemodelan elemen fixture dan pembebanan yang secara akurat dapat memprediksi besarnya deformasi benda kerja dengan menggunakan perangkat lunak simulasi berbasis FEA. Pengetahuan deformasi benda kerja sebagai akibat pencekaman dan pembebanan pada sistem fixture-benda kerja penting untuk menjamin kualitas produksi suatu komponen. Perangkat lunak simulasi berbasis FEA digunakan sebagai sarana bantu untuk mencari pemodelan elemen fixture dan pembebanan. Pemodelan yang paling representatif ini akan dijadikan sebagai kondisi batas untuk optimisasi desain fixture. ANSYS parametric design language code (APDL) digunakan untuk mengembangkan algoritma optimisasi secara otomatis tata letak fixture ini serta besarnya gaya pencekaman. Minimalisasi deformasi benda kerja dijadikan sebagai fungsi tujuan dalam proses optimisasi desain tata letak fixture. Variabel desain dalam optimisasi adalah letak pemosisi dan pencekam serta gaya pencekaman. Sedangkan fungsi kendala berupa tegangan von Mises dan tidak boleh melebihi tegangan luluh material benda kerja. Dalam studi ini, model-model elemen hingga telah dikembangkan. Pemodelan ini meliputi: Pertama, pemodelan elemen-elemen fixture lebih sesuai dimodelkan dengan kontak permukaan. Pemodelan ini mampu memprediksi deformasi benda kerja dengan tingkat kesesuaian berkisar 3-5 % dengan data eksperimen yang ada di literatur. Kedua, dalam penggurdian dan pengefreisan, gaya aksial cukup dimodelkan dengan gaya titik tunggal. Sedangkan torsi tidak boleh diabaikan dalam pemodelan pembebanan. Optimisasi bertujuan untuk mencapai ketelitian dan stabilitas benda kerja dalam waktu yang bersamaan. Algoritma optimisasi yang ditulis dalam kode APDL telah berhasil mengoptimisasikan lokasi pemosisi, lokasi pencekam, dan besarnya gaya pencekaman secara otomatis. Metode ini mampu meminimalisasi deformasi benda kerja dan gaya pencekaman serta mencapai stabilitas sistem fixture-benda kerja.