Validasi Pengaruh Penambahan Rubber Mass-Dva (Inner Dva) Terhadap Reduksi Respon Getaran Dari Boring Bar Pada Proses Permesinan (Lathe Machine)

Tantri, Hanifati Dwi Kusuma Diah (2022) Validasi Pengaruh Penambahan Rubber Mass-Dva (Inner Dva) Terhadap Reduksi Respon Getaran Dari Boring Bar Pada Proses Permesinan (Lathe Machine). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000027-Undergraduate_Thesis.pdf Download (9MB)

Abstract

Proses boring adalah proses memperbesar diameter bagian dalam benda kerja kearah radial (arah luar) dengan menggunakan perkakas mata tunggal yang disebut dengan boring bar. alam proses pelebaran lubang tersebut, umumnya terjadi getaran pada benda kerja maupun alat pemotong. Ketika amplitudo getaran yang dihasilkan besar maka akan menyebabkan getaran berlebih (chatter). Chatter dapat menyebabkan penurunan kualitas pengeboran berupa hasil permukaan tidak rata, akurasi dimensi yang buruk, mempercepat keausan pahat, dan patah dini. Dari masalah tersebut maka perlu adanya penambahan komponen reduksi getaran yang dapat meningkatkan kinerja mesin dan kualitas hasil pengeboran berupa Dynamic Vibration Absorber (DVA) yang diletakan didalam boring bar. Prinsip kerja dari DVA adalah dengan menambahkan massa dan kekakuan pada sistem utama, dimana DVA akan bergerak naik turun berlawanan dengan gerak sistem utama sehingga getaran yang terjadi dapat direduksi.Dalam penelitian tugas akhir ini, dilakukan dengan metode simulasi dan dengan parameter dan kondisi yang disesuaikan dengan studi eksperimental yang telah dilakukan oleh (Wibowo, 2021). Penelitian ini bertujuan untuk melakukan validasi terhadap hasil dari studi eksperimental dengan studi simulasi akurat dan tidak terjadi error yang terlalu besar. Selain itu, pada penelitian ini juga digunakan validasi menggunakan metode statistik yaitu metode independent sample uji-T. Boring bar yang digunakan menggunakan material AISI 4340 untuk regular boring bar dan AISI 1045 untuk customized boring bar. Desain boring bar memiliki dimensi sesuai dengan model eksperimen yaitu panjang overall 256 mm dan panjang overhang 150 mm. Diameter luar sebesar 32 mm dan diameter dalam sebesar 21 mm dengan terdapat lubang didalam sebagai tempat peletakan DVA sepanjang 125 mm. DVA yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari mass absorber berbentuk cylinder dengan material tungsten carbide. Pada kedua ujung mass absorber dilapisi karet dengan material natural rubber sebagai kekakuan DVA. Adapun variasi yang diberikan pada penelitian ini, yaitu variasi kekakuan berdasarkan panjang karet (15 mm, 30 mm, dan 45 mm) dan variasi permesinan berupa depth of cut (0,2 mm, 0,3 mm, dan 0,4 mm) dan putaran spindle (320 rpm, 450 rpm, dan 720 rpm). Dari simulasi yang telah dilakukan, didapatkan hasil validasi antara simulasi dan eksperimen untuk nilai reduksi respon getaran valid pada cutting parameter B2 sampai B9 untuk variasi karet 15 mm dan karet 30 mm. Sedangkan untuk variasi karet 45 mm valid pada cutting parameter B3 sampai B9. Sehingga hasil simulasi telah merepresentasikan hasil dari eksperimen. Dengan catatan tiap langkah yang digunakan saat melakukan simulasi harus selalu disesuaikan dengan kondisi real system baik dari desain hingga parameter yang digunakan. Nilai reduksi respon getaran paling optimum dilihat dari nilai tertinggi reduksi getaran pada sumbu-X (axial), sumbu-Y (tangential), dan sumbu-Z (radial) terdapat pada penggunaan DVA dengan karet 30 mm dan variasi cutting parameter B9, yaitu ketika putaran spindle 720 RPM dan depth of cut 0,4 mm. Nilai reduksi getarannya sebesar 91% pada sumbu-X (axial), 87% pada sumbu-Y (tangential), dan 87% pada sumbu-Z (radial)
==================================================================================================================================
The boring process is the process of increasing the inner diameter of the workpiece in a radial direction (outside) by using a boring bar. In the process of widening the hole, vibrations generally occur in the workpiece or cutting tool. The vibration that occurs is normal if the vibration amplitude is not too large. However, when the vibration amplitude is large, it will cause excessive vibration (chatter). Chatter can cause a decrease in drilling quality in the form of uneven surface results, poor dimensional accuracy, accelerated tool wear, and fracture. From these problems, it is necessary to add vibration reduction components that can improve machine performance and the quality of drilling results in the form of a Dynamic Vibration Absorber (DVA) which is placed inside the boring bar. The working principle of the DVA is to add mass and stiffness to the main system, where the DVA will move up and down against the motion of the main system so that the vibrations that occur can be reduced. This final project research uses the simulation method with parameters and conditions adapted to the experimental studies that had been conducted (Wibowo, 2021). This study aims to validate the results of experimental studies with accurate simulation studies and no errors that are too large. In addition, this study also used validation using statistical methods, namely the independent sample T-test method. The boring bar used AISI 4340 for regular bring bar and AISI 1045 for customized boring bar, The boring bar design has dimensions according to the experimental model. The boring bar has an overall length of 256 mm and overhang length of 150 mm. The outer diameter is 32 mm and the inner diameter is 21 mm and there is a cavity as a place to the DVA with a length of 125 mm. The DVA consist of a cylindrical mass absorber with tungsten carbide material. At both ends of absorber mass coated with natural rubber material as DVA stiffness. The variations given in this study are variations in stiffness based on the length of the rubber (15 mm, 30 mm, dan 45 mm) and variations in machining in the form of depth of cut (0,2 mm, 0,3 mm, dan 0,4 mm) and spindle speed (320 rpm, 450 rpm, dan 720 rpm). From the simulation, we get that the results of validation between simulation and experiment for the vibration response reduction value are valid for cutting parameters B2 to B9 for variations of rubber 15 mm and rubber 30 mm. However, for variations rubber 45 mm, is valid for cutting parameters B3 to B9. So that the simulation results have represented the results of the experiment. With a note that every step used when conducting simulations must always be adjusted to the real system conditions. The most optimum vibration response reduction value seen from the highest value of vibration reduction on the X-axis (axial), Y-axis (tangential), and Z-axis (radial) was found in the use of DVA with 30 mm rubber and variations in the cutting parameter B9, when spindle speed 720 RPM and depth of cut 0.4 mm. The vibration reduction value is 91% on the X-axis (axial), 87% on the Y-axis (tangential), and 87% on the Z-axis (radial).

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 620.3 Tan v-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Getaran, Dynamic Vibration Absorber (DVA), Boring bar, Validasi, Vibration, Dynamic Vibration Absorber (DVA), Boring bar, Validation
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA355 Vibration.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	18 Feb 2025 05:32
Last Modified:	18 Feb 2025 05:32
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118786

Actions (login required)

View Item