Panduan dasar gambar teknik menggunakan Solidworks 2013

Teori Dasar Gambar Teknik

1.1     Pendahuluan

Sebuah gambar teknik digunakan untuk menggambarkan secara utuh dan jelas setiap detail dari komponen-komponen yang tengah dirancang. Sebuah aktivitas desain didalam dunia engineering tidak hanya sekedar proses gambar yang sederhana, akan tetapi ia adalah suatu aktivitas pendokementasian secara detail atas suatu ide kedalam format gambar, dimana proses pendokumentasian ini (Proses desain) harus mampu mengkomunikasikan setiap informasi yang dibutuhkan dari seorang Mechanical Design Engineer ke pembuat komponen (obyek desain) tersebut. Karena gambar atau desain didalam Mechanical Engineering Design adalah sebuah alat komunikasi, oleh karenanya, selayaknya penggunaan sebuah bahasa maka ia haruslah memiliki aturan dan keseragaman, hal ini dimaksudkan agar sebuah gambar atau desain yang dihasilkan tidak memiliki pemahaman yang berbeda-beda. Sebelum kita masuk kepada pembahasan mengenai metode pendesainan menggunakan software aplikasi Solidworks, maka disini penulis akan terlebih dahulu memaparkan pemahaman yang menjadi prinsip dasar didalam Mechanical Engineering Design.

1.2    Geometri

Geometri berasal dari bahasa Yunani yaitu geo yang artinya bumi dan metro yang artinya mengukur. Sementara Geometri didalam Mechanical Design adalah bentuk dari suatu obyek yang memiliki karakteristik bentuk tertentu baik berupa bentuk persegi, lingkaran, bulat, bulat memanjang, bulat mengkerucut dan lain-lain, dimana secara umum terdapat 6 bentuk dasar Geometri seperti yang ditunjukan oleh gambar dibawah ini.

Fitur-fitur Aplikasi dasar pada Solidworks 2013

2.1.    Pendahuluan

Pada Bab ini kita akan mulai membahas tentang bagaimana mengawali pengoperasian software aplikasi Solidworks untuk proses perancangan dan proses desain dalam 2D dan 3D. SolidWorks merupakan perangkat lunak untuk proses perancangan berbasis computerisasi yang menggunakan prinsip feature-based, parametric dan mechanical design automation software. Hal ini memungkinkan seorang engineer untuk membuat sketsa 2D dan melanjutkannya hingga kebentuk model solid 3D dengan mudah.  Secara garis besar, SolidWorks untuk desain produk terbagi menjadi 3 bagian:

Teknik membuat sketsa pada Solidworks 2013

3.1. Pendahuluan

Proses sketsa (sketching) adalah dasar dari proses pemodelan pada Solidworks, setiap pemodelan 3D yang dilakukan pada Solidworks selalu diawali dengan proses sketsa, oleh karenanya pengetahuan dasar akan proses sketsa pada Solidworks adalah hal yang harus dipahami secara lebih detil dan tentu saja pada bab ini nantinya kita akan mempelajari teknik sketching yang praktis dan efisien agar proses pemodelan yang kita lakukan bisa dilakukan dengan efisien dan praktis. Proses sketsa pada Solidworks dapat dilakukan untuk proses sketsa dalam format 2D dan juga proses sketsa dalam format 3D. 

Teknik Dasar Pemodelan 3D pada Solidworks 2013

4.1. Pendahuluan

Suatu komponen mesin pada dasarnya terbentuk dari penggabungan beberapa dimensi bentuk baik itu berupa persegi panjang (rectangle), silindris (cylinder), lingkaran (circle) dan lain lain yang kemudian direkayasa kedalam bentuk tertentu sehingga menjadi satu bagian utuh dari suatu bentuk obyek atau benda. Oleh karenanya pada kesempatan kali ini kita akan terlebih dahulu mempelajari tahapan teknik-teknik dasar pemodelan 3D terhadap bentuk-bentuk dasar dari geometri seperti gambar dibawah ini.

Perancangan komponen-komponen mesin dalam 3D

5.1. Pendahuluan

Pada BAB ini kita akan mempelajari proses perancangan komponen-komponen mesin mulai dari komponen-komponen dengan bentuk yang sederhana hingga komponen-komponen dengan bentuk yang rumit dan detail sesuai dengan fungsi dari komponen-komponen tersebut nantinya ketika ia dirakit menjadi mesin secara keseluruhan. Baiklah untuk mempersingkat kata, kita langsung saja memulai proses perancangan komponen-komponen mesin dalam 3D yang nantinya akan dijelaskan secara detail dalam BAB ini.

5.2. Perancangan komponen mesin dengan bentuk-bentuk sederhana

Dengan mempelajari dan mengikuti setiap intruksi kerja dari proses pemodelan yang akan dijelaskan secara mendetil maka, diharapkan setelah mempelajari tahapan proses pemodelan yang dijabarkan didalam bab ini anda akan dapat melakukan perancangan setiap komponen-komponen mesin sesuai dengan bentuk dan dimensi yang diinginkan.

5.2.1   Teknik pemodelan 3D untuk bentuk Part sederhana 1

Untuk pembelajaran pertama kita akan membuat sebuah komponen dengan bentuk yang sederhana 

Product Design & Development

Product Design & Development

The step in product design

Picture : The steps in design product

Concept Development Process

Assume that you are developing an coconut processing machine in third world countries.

Identifying Customer Needs

The text book defines a six step process for gathering stakeholder/customer  needs.

Define the Scope

Mission Statement

Gather Raw Data

Interviews

Focus Groups

Observation

Interpret Raw Data

Need Statements

Organize the Needs

Hierarchy

Establish Importance

Surveys

Quantified Needs

Reflect on the Process

Continuous Improvement

Mission Statement

Example: Project of Coconut processing Machine for Home Industry in Indonesia

Konsep dasar mechanical engineering design

Prinsip dasar gambar teknik

Sebuah gambar teknik digunakan untuk menggambarkan secara utuh dan jelas setiap detail dari komponen-komponen yang tengah dirancang. Sebuah aktivitas desain didalam dunia engineering tidak hanya sekedar proses gambar yang sederhana, akan tetapi ia adalah suatu aktivitas pendokementasian secara detail atas suatu ide kedalam format gambar, dimana proses pendokementasian ini (Proses desain) harus mampu mengkomunikasikan setiap informasi yang dibutuhkan dari seorang design engineer ke pembuat komponen (obyek desain) tersebut.

Karena gambar/desain didalam engineering design adalah sebuah alat komunikasi, oleh karenanya, selayaknya penggunaan sebuah bahasa maka ia haruslah memiliki aturan dan keseragaman. Hal ini dimaksudkan agar sebuah gambar atau desain yang dihasilkan tidak memiliki pemahaman yang berbeda-beda. Sebelum masuk kepada pembahasan mengenai metode pendesainan menggunakan software aplikasi Solidworks, maka disini penulis akan terlebih dahulu memaparkan pemahaman yang menjadi prinsip dasar didalam engineering design.

Geometris

Geometris yaitu bentuk obyek yang secara bentuk memiliki karakteristik tertentu baik berupa persegi, lingkaran, bulat, bulat memanjang dan lain-lain,  dimana didalam engineering design direpresentasikan sebagai pandangan, dimana objek akan terlihat bila dilihat dari berbagai sudut, seperti depan, atas, samping, dan lain-lain.

Gambar : Bentuk bentuk dasar geometri

Suatu element pada dasarnya terbentuk dari penggabungan beberapa dimensi bentuk baik itu berupa rectangle, cylinder, circle dan lain lain yang kemudian menjadi satu bagian utuh dari suatu bentuk obyek atau benda. Jadi kalau kita sederhanakan Geometris didalam Mechanical Design adalah suatu pengetahuan mengenai dimensi bentuk suatu benda yang terdiri atas penggabungan beberapa dimensi bentuk yang kemudian diinterprestasikan kedalam bentuk desain/gambar 2D. Mengapa suatu obyek atau benda kerja harus diinterprestasikan dalam bentuk 2D, jawabnya adalah agar suatu dimensi bentuk dari suatu obyek atau benda bisa diberikan nilai ukuran sehingga suatu obyek atau benda dapat di bentuk menjadi sebuah benda kerja. Untuk merepresentasikan bentuk suatu obyek desain, digunakanlah proyeksi dimana obyek desain dalam bentuk 3D diproyeksikan menjadi bentuk 2D.

Gambar Proyeksi

Proyeksi adalah proses pemindahan bentuk obyek gambar berdasarkan arah pandangannya (sudut pandang) kedalam sketsa 2D. Gambar proyeksi merupakan dasar menggambar teknik untuk menyatakan bentuk dan ukuran suatu obyek atau benda dalam format 2D.

Fungsi proyeksi meliputi:

• Untuk mendapatkan ukuran garis yang sebenarnya. 
• Untuk menggambarkan bentuk yang sebenarnya. 
• Untuk membuat gambar kerja.

Ada dua bentuk proyeksi yang secara luas digunakan didalam proses desain yaitu :

• Proyeksi Amerika (Proyeksi sudut ke III)
• Proyeksi Eropa (Proyeksi sudut ke I)

Secara umum dalam gambar proyeksi diperlukan tiga arah pandangan:

    Tampak atas

    Tampak depan

    Tampak samping kanan/kiri

 

Proyeksi Eropa (Proyeksi sudut ke I)

Proyeksi cara ini beranggapan bahwa obyek atau benda yang akan  digambar atau di-proyeksikan seolah-olah berada dalam suatu kubus. Setiap pandangan menunjukkan benda yang terlihat pada bidang proyeksi dengan melihat sisi benda yang terdekat dengan pengamat. Urutan proyeksi Eropa: Pengamat, Obyek dan Bidang proyeksi (garis proyeksi ditarik menjauhi pengamat).

Proyeksi Eropa atau disebut proyeksi sudut ke I (First angle projection)

Proyeksi Amerika (Proyeksi sudut ke III)

Proyeksi ini beranggapan suatu obyek atau benda yang diilustrasikan berada didalam sebuah kubus akan digambar seolah-olah obyek berada di luar kubus. Asas proyeksi Amerika: bidang gambar (bidang proyeksi) diletakkan di antara mata dan benda yang digambar, setiap pandangan menunjukkan benda yang terlihat pada bidang proyeksi dengan melihat sisi benda yang terjauh dengan pengamat. Urutan proyeksi Amerika: pengamat, bidang proyeksi, dan obyek (garis proyeksi ditarik menuju pengamat).

Proyeksi Amerika atau disebut proyeksi sudut ke III (Third angle projection)

Cara memproyeksikan obyek gambar

Proyeksi secara umum berarti bayangan. Gambar proyeksi berarti gambar bayangan suatu benda yang berasal dari benda nyata atau imajiner yang dituangkan dalam bidang gambar menurut cara-cara tertentu. Cara-cara tersebut berkenaan dengan arah garis pemroyeksi yang meliputi sejajar (paralel) dan memusat (sentral). Arah yang sejajar terdiri atas sejajar tegak lurus terhadap bidang gambar dan sejajar akan tetapi miring terhadap bidang gambar. Berdasarkan arah garis pemroyeksi tersebutlah dikenal berbagai jenis gambar proyeksi. Garis pemroyeksi yang sejajar tegak lurus terhadap bidang gambar menghasilkan gambar proyeksi orthogonal yang terdiri dari proyeksi Eropa, proyeksi Amerika, dan proyeksi Aksonometri. Garis pemroyeksi yang sejajar tetapi miring terhadap bidang gambar menghasilkan proyeksi Oblik (miring). Sementara garis pemroyeksi yang memusat (sentral) terhadap bidang gambar menghasilkan gambar perspektif.

Berikut ini akan dibicarakan tentang Gambar Proyeksi Ortogonal secara terinci. Gambar proyeksi ortogonal yang lazim digunakan ada dua cara yaitu cara Eropa dan cara Amerika. Pada cara Eropa mempergunakan tiga bidang proyeksi saling berpotongan tegak lurus satu sama yang lain, di mana benda yang diproyeksikan berada di antara ketiga bidang tersebut. Sedangkan cara Amerika mempergunakan enam bidang proyeksi yaitu benda dipandang dari enam sisi. Berikut yang dibahas hanya gambar proyeksi cara Eropa. Perpotongan di antara tiga bidang proyeksi cara Eropa akan membentuk sebuah ruangan yang disebut dengan ruang nyata. Bidang-bidang proyeksi tersebut adalah :

Bidang proyeksi yang digunakan pada proyeksi eropa

• Bidang mendatar, disebut Bidang Proyeksi 1 “P1” (benda dilihat dari arah atas).
• Bidang tegak, disebut Bidang Proyeksi 2 “P2” (benda dilihat dari arah depan).
• Bidang samping, disebut Bidang Proyeksi 3 “P3” (benda dilihat dari arah samping).

Selanjutnya, dari gambar di atas dapat kita lihat bahwa perpotongan tiga bidang proyeksi tersebut membentuk tiga buah sumbu, masing-masing adalah :

• Sumbu O-X, sebagai perpotongan bidang P1 dan P2.
• Sumbu O-Y, sebagai perpotongan bidang P1 dan P3.
• Sumbu O-Z, sebagai perpotongan bidang P2 dan P3.

Susunan bidang-bidang proyeksi seperti di atas yang membentuk ruang nyata disebut dengan bidang gambar proyeksi stereometri. Dalam gambar stereometri ini, di samping menampilkan gambar proyeksi 1, 2, dan 3 juga menampilkan gambar ruang objeknya. Dari bentuk gambar stereometri akan disederhanakan menjadi bentuk gambar proyeksinya saja.

Perhatikan bentuk gambar berikut ini.

Ilustrasi bidang proyeksi pada proyeksi eropa

Untuk mendapatkan bidang-bidang proyeksi yang datar, dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :

• Sumbu o-x dan o-z dianggap sebagai engsel, sedangkan sumbu O-Y dianggap dapat dibagi menjadi dua bilah.
• Bidang P1 diputar ke bawah hingga datar dengan bidang P2.
• Bidang P3 diputar ke samping hingga datar dengan P3 (perhatikan Gambar. B).

Setelah memahami bagaimana terbentuknya bidang-bidang proyeksi dan sumbu-sumbu proyeksi, sekarang kita mulai membuat gambar proyeksi itu sendiri. Kita akan mempelajarinya secara bertahap, dimulai dari proyeksi sebuah titik, kemudian garis, bidang, baru selanjutnya memproyeksikan suatu benda (benda geometris tiga dimensi).

Referensi :