Pemodelan Dan Simulasi Pengaruh Kekakuan Karet Dva Pada Boring Bar Terhadap Reduksi Getaran Boring Bar Pada Proses Permesinan

PRATIKTO, RENO HARI (2020) Pemodelan Dan Simulasi Pengaruh Kekakuan Karet Dva Pada Boring Bar Terhadap Reduksi Getaran Boring Bar Pada Proses Permesinan. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02111540000196_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Dynamic Vibration Absorber dapat memaksimalkan kinerja suatu mesin maupun alat – alat permesinan. DVA bekerja dengan cara meredam getaran yang terjadi pada proses permesinan tersebut dan benda kerja hasil proses permesinan juga lebih maksimal. Contoh Vibrasi pada proses permesinan yaitu proses boring. Boring merupakan proses memperlebar lubang pada suatu material. Dalam proses pelebaran lubang tersebut, gerakan pemakanan benda kerja oleh alat potong dapat menimbulkan getaran. Salah satu bagian yang mengalami getaran berlebih adalah Boring Bar. Getaran yang berlebih pada Boring Bar ini dapat mengakibatkan kerusakan pada part part mesin dan juga hasil dari proses boring kualitasnya kurang maksimal. Oleh karena itu untuk meningkatkan kinerja mesin dan kualitas hasil boring maka digunakannya Dynamic Vibration Absorber pada Boring Bar. Dalam penelitian ini dilakukan simulasi menggunakan software ansys workbench mengenai rancangan Boring Bar dengan Dynamic Vibration Absorber yang mampu mereduksi getaran ketika proses boring. Simulasi dilakukan dengan model boring bar L/D 8 dengan panjang 256 mm dan diameter 32 mm dengan DVA dan tanpa DVA. DVA diletakkan didalam boring bar dengan desain massa absorber berbentuk cylinder dengan material v tungsten carbide, panjang 90 mm dan diameter 16 mm, pada pada kedua ujung massa absorber dilapisi karet bermaterial natural rubber sebagai kekakuan dva dengan diameter luar 21 mm dengan variasi panjang karet 20 mm, 30 mm, 40 mm. Simulasi dilakukan pada variasi putaran spindel 250 rpm, 370 rpm, 630 rpm, 920 rpm dengan gaya Fc, Ft, Fr pada ujung insert boring bar, depth of cut 0.4 mm dan feed rate 0.1 mm. Hasil simulasi yang diamati yaitu pengaruh kekakuan dari DVA yang divariasikan terhadap getaran yang terjadi pada kondisi variasi putaran spindel. Benda kerja yang digunakan menggunakan material AISI 4340 dan boring bar menggunakan material AISI 1045. Dari simulasi yang telah dilakukan, didapatkan hasil reduksi paling optimum yaitu dva dengan variasi karet 30 mm mampu mereduksi getaran sebesar 79% ketika sistem bekerja pada putaran spindel 370 rpm dengan frekuensi operasi 410 Hz yang mendekati frekuensi natural sistem utamanya. Dan pada dva 30 mm juga mereduksi getaran pada variasi kecepatan putar spindel 250, 370, 630 rpm. Sedangkan untuk reduksi tertinggi didapat dva dengan variasi karet 20 mm pada kecepatan putar spindel 630 rpm dengan frekuensi operasi 364 Hz dengan reduksi sebesar 93,63%. Pada dva karet 20 mm memiliki range daerah redaman frekuensi operasi 305 – 421 Hz, dva karet 30 mm memiliki range frekuensi 359 – 519 Hz, dan dva dengan karet 40 mm memiliki range frekuensi 371 – 658 Hz. ========================================================= Dynamic Vibrations Absorber can optimize the performance of a machine or machining tools. DVA works by reducing vibrations that occur in the machining process and the workpiece resulting from the machining process is also more maximized. An example of vibration in the machining process is boring process. Boring is the process of widening a hole in a material. In the process of widening the hole, infeeding movement of the workpiece by the cutting tool can cause vibrations. One of the parts that is subject to over vibration is the boring bar. Excessive vibrations on these boring bars can cause damage to machine parts and also result from the boring process quality is less than optimal. Therefore to improve the performance of boring machines and the quality of boring process, dva is used on boring bars. In this final project, a simulation has been carried out using Ansys Workbench software regarding boring bar design with dynamic vibration absorber which is able to reduce vibrations during boring process. The simulation is about boring bar L/D 8 model with a length 0f 256 mm and a diameter of 32 mm with dva vii and without dva. The DVA is placed in a boring bar with cylinder mass with tungsten carbide material, 90 mm length and 16 mm diameter, at both ends of absorber mass is natural rubber material as stiffness dva with an outer diameter of 21 mm with a variation of 20 mm, 30 mm, 40 mm rubber length. The simulation was carried out at various spindle rotation of 250 rpm, 370 rpm, 630 rpm, 920 rpm, with Fc, Ft, Fr force at the end of the insert boring bar, depth of cut 0.4 mm and feed rate 0.1 mm. The observed simulation results are the dva rubber stiffness effect on boring bars towards the vibration reduction of boring bars in the various conditions of spindle rotation. Workpiece used AISI 4340 material and boring bar used AISI 1045 material. From simulation we get the most optimum reduction results are dva with a variation of 30 mm rubber which can reduce vibrations by 79% when the system work at 270 rpm with an operating frequency of 410 Hz which is close to the natural frequency of the main system. And at dva 30 mm it can also reduce vibrations at variations in the spindle rotating speed of 250, 370, 630 rpm. Whereas for the highest reduction, the dva was obtained with a 20 mm rubber variation at the spindle speed of 630 rpm operating frequency of 364 Hz with a reduction of 93,63%. The 20 mm rubber dva has a damping area range of operation frequencies 305-421 Hz, the 30 mm rubber dva has a frequency range of 359- 519 Hz, and the 40 mm rubber dva has a frequency range of 371- 658 Hz.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Boring Bar, DVA, Getaran, Kekakuan Karet, Vibration, Rubber Stiffnes
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ1186 Metal-cutting tools.
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: RENO HARI PRATIKTO
Date Deposited: 20 Aug 2020 02:58
Last Modified: 20 Aug 2020 02:58
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/79319

Actions (login required)

View Item View Item