Harjuma, - (2015) Studi Eksperimental Usaha Peningkatan Batas Stabilitas Proses Pemesinan Pada Proses Bubut Slender Bar Dengan Penambahan Massa Pasif Pada Benda Kerja. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
2112201205-Master Theses.pdf - Published Version Download (2MB) | Preview |
Abstract
Laju pembuangan material atau material removal rate (MRR) dalam industri
manufaktur seperti proses bubut tidak bisa terlepas dari kecepatan potong,
kecepatan gerak makan dan kedalaman potong. Penambahan kedalaman
pemotongan secara berlebihan dapat menyebabkan terjadinya cacat pada
permukaan hasil pemotongan akibat chatter. Chatter adalah fenomena terjadinya
getaran yang berlebihan pada saat proses pemesinan sedang berlangsung, dimana
proses tersebut masuk dalam daerah terlarang yaitu daerah tidak stabil (unstable).
Untuk mengurangi getaran selama proses pemotongan khususnya pada saat
pembubutan benda kerja yang panjang dapat dibuat sebuah sistem peredam
kompensasi massa yaitu dengan menggunakan massa pasif yang dipasang pada
benda kerja selama proses pemotongan.
Langkah awal yang dilakukan dalam pembuatan sistem peredam diawali
dengan pengukuran frekuensi pribadi benda kerja dengan melakukan uji eksitasi.
Frekuensi pribadi benda kerja yang telah didapatkan selanjutnya digunakan
sebagai dasar untuk menghitung kekakuan pegas yang akan digunakan. Dengan
massa pasif tertentu, data kekakuan yang ada selanjutnya digunakan dalam
simulasi sistem peredam dengan dua derajat kebebasan (2 Dof). Simulasi
dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak MathCad. Hasil simulasi yang
telah sesuai selanjutnya digunakan sebagai dasar dalam mendesain dan membuat
sistem peredam. Selanjutnya dilakukan percobaan secara statis untuk mengetahui
pengaruh penggunaan sistem peredam dan uji pemotongan dengan proses bubut
untuk mengetahui batas stabilitas dari proses pemesinan. Benda kerja yang
digunakan dalam percobaan adalah slender bar dimensi Ø35 mm x 800 mm
dengan sistem pencekaman chuck-centre. Putaran mesin yang digunakan adalah
425 rpm dan feeding sebesar 0,06 mm/putaran. Pahat yang digunakan adalah
pahat insert jenis carbide dengan sudut Kr = 90o.
Hasil percobaan uji eksitasi menunjukan bahwa dengan sistem peredam
dengan pegas ∅7 mm dan massa tambahan 0,75 kg mampu menurunkan tingkat
compliance benda kerja dari 9,2 x 10-11 m/N menjadi 2,35 x 10-11 m/N atau terjadi
penurunan sebesar 74,45%. Hasil percobaan uji pemotongan menunjukan bahwa
dengan sistem peredam dengan pegas ∅7 mm dan massa tambahan 1 kg mampu
menaikan jangkauan lintasan pemotongan dari 1,5 mm menjadi 44 mm atau naik
hampir 30 kalinya tanpa terjadi chatter.
===============================================================================================
The rate of material removal or material removal rate (MRR) in
manufacturing industries such as turning process can not be separated from the
cutting speed, ground speed and depth of cut eating. Addition of excessive cutting
depth can cause defects on the surface of the cutting result due to chatter. Chatter
is the phenomenon of excessive vibration during machining process is underway,
which it is entered in the restricted area is the area unstable. To reduce vibration
during the cutting, especially when turning long workpiece can be made with a
compensation mass damper system is by using a passive mass mounted on the
workpiece during the cutting processing.
The initial steps in making damper system begins with the measurement of
the workpiece with the natural frequency excitation test. Natural frequency of the
workpiece which has been obtained is then used as the basis for calculating the
spring stiffness to be used. With certain passive mass, stiffness of data that is
subsequently used in the simulation damper system with two degrees of freedom
(2Dof). Simulations performed using MathCad software. The results of the
simulation have been appropriate then used as a basis for designing and making
damper system. Further experiments to determine the effect of the use of a static
system with a silencer and test cutting lathe process to determine the stability
limits of the machining process. Workpiece used in the experiment is slender bar
dimensions Ø35 mm x 800 mm with clamping chuck-center system. Engine speed
is 425 rpm use and feeding of 0.06 mm/rotation. Chisel used is the type of carbide
cutting tool inserts with Kr = 90o angle.
The experimental results show that the excitation test with spring-damper
system ∅7 mm and a mass of 0.75 kg supplemental able to reduce the level of
compliance of the workpiece of 9.2 x 10-11 m/N to 2.35 x 10-11 m/N or a decline of
74.45%. The experimental results show that the cutting test with spring-damper
system ∅7 mm and a mass of 1 kg is able to raise the additional range of cutting
trajectory of 1.5 mm to 44 mm, up nearly 30 time without any chatter.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Additional Information: | RTM 621.942 Har s |
| Uncontrolled Keywords: | chatter, sistem peredam, slender bar, chuck-centre. |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ217.6 Predictive Control |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | Mr. Tondo Indra Nyata |
| Date Deposited: | 21 Jun 2017 04:00 |
| Last Modified: | 24 Aug 2018 03:06 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/41791 |
Actions (login required)
 |
View Item |