Performance Assesment Mesin CNC Vertikal Milling 3 Axis IKX Delta Berdasarkan Penyimpangan Geometri Mesin dan Defleksi Spindel

Mesin CNC Milling 3 Axis IKX Delta buatan POLMAN Bandung perlu dilakukan assesment untuk menguji performanya. Salah satu bentuk assesment mesin perkakas CNC yaitu pengukuran penyimpangan geometri mesin dan kajian defleksi spindel & alat potong, karena kedua faktor tersebut sangat berpengaruh terhadap kualitas produk yang dihasilkan. Pengukuran penyimpangan geometri mesin dilakukan melalui dua metode yaitu, (i) pengukuran tanpa beban menggunakan Laser Interferometer dan (ii) pengukuran dengan beban melalui uji cutting benda standar. Pengujian defleksi spindel dan alat potong dilakukan melalui dua metode yaitu, (i) perhitungan matematis dengan berdasar pada persamaan yang memodelkan spindel sebagai batang kantilever yang ditumpu oleh bearing yang dimodelkan sebagai pegas dan (ii) simulasi Finite Element Method (FEM) menggunakan software Ansys melalui analisis statis. Hasil pengukuran geometri mesin dibandingkan dengan standar pada ISO 10791, didapat hasil akurasi dan keterulangan pemosisian sumbu X 27μm (Failed) dan 15,5μm (Failed), sumbu Y 75,8μm (Failed) dan 16,7μm (Failed) dan sumbu Z 69,9μm (Failed) dan 48,2μm (Failed). Hasil pengukuran tersebut kemudian dianalisis dan dilakukan perbaikan melalui input parameter kompensasi error pertitik pada controller mesin. Setelah dilakukan kompensasi, penyimpangan geometri mesin diukur kembali, didapat hasil akurasi dan keterulangan pemosisian sumbu X 4,5μm (OK) dan 3,4μm (OK), sumbu Y 2,6μm (OK) dan 2,1μm (OK) dan sumbu Z 7,7μm (OK) dan 6,4μm (OK), hasil tersebut menunjukan bahwa perbaikan geometri mesin sudah berhasil dilakukan. Kajian defleksi spindel dan alat potong dilakukan dengan gaya potong (Fc) 115 N sesuai dengan parameter pemotongan uji cutting didapat hasil; (i) pada kondisi spindel tidak dipasang tool holder dan endmill defleksi yang terjadi 1,9μm dan (ii) pada kondisi spindel dipasang tool holder BT30 dan endmill Ø10mm overhang 35mm defleksi alat potong yang terjadi 40,08μm. Berdasarkan data uji non-cutting dan uji cutting, didapat data kontribusi penyebab penyimpangan pemosisian pada produk yang dihasilkan mesin; akibat geometri error mesin (3,72%), akibat defleksi pada alat potong (16,47%), kuasi error mesin CMM (6,27%) dan akibat termal + dan lainnya (73,54%).