Studi Eksperimental Usaha Peningkatan Batas Stabilitas Proses Pemesinan Pada Proses Bubut Slender Bar Dengan Penambahan Massa Pasif Pada Benda Kerja

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.

[img]
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 > (S2) Master Theses
Depositing User: Mr. Tondo Indra Nyata
Date Deposited: 21 Jun 2017 04:00
Last Modified: 21 Jun 2017 04:00
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/41791

Actions (login required)

View Item View Item