Pemodelan Dan Analisa Reduksi Respon Getaran Boring Bar Akibat Pengaruh Penambahan Cone Rubber-Mass Dynamic Vibration Absorber Oada Proses Permesinan (Lathe Machine).

Meidina, Najya Rafa (2022) Pemodelan Dan Analisa Reduksi Respon Getaran Boring Bar Akibat Pengaruh Penambahan Cone Rubber-Mass Dynamic Vibration Absorber Oada Proses Permesinan (Lathe Machine). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000040-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (8MB)

Abstract

Proses boring adalah suatu proses memperbesar suatu lubang pada benda kerja yang memanfaatkan perputaran benda kerja dan gerak makan oleh alat potong. Alat yang digunakan sebagai pemotong pada proses ini biasa disebut boring bar. Pada boring bar dengan rasio panjang per diameter (L/D) besar dapat menimbulkan getaran berlebih atau chatter yang mengurangi kualitas produk yang dihasilkan. Oleh karena itu, pada penelitian ini dirancang mekanisme Dynamic Vibration Absorber (DVA) pada boring bar sebagai komponen untuk mereduksi getaran berlebih tersebut. Pada penelitian tugas akhir ini dilakukan simulasi dengan software ANSYS mengenai rancangan mekanisme boring bar dengan DVA atau customized boring bar yang mampu mereduksi getaran pada proses boring. Simulasi dilakukan pada model yang sebelumnya didesain menggunakan software Solidworks. Pada boring bar dengan material AISI 1045 memiliki diameter 32 mm dan panjang yang bervariasi yakni 226, 256, dan 288 mm. sehingga menghasilkan variasi rasio L/D 7,8, dan 9. Pada DVA memiliki bentuk cone atau kerucut yang diletakkan di dalam boring bar dengan spesifikasi diameter 21 dan 14 mm serta panjang 24 mm, yang terdiri dari massa absorber bermaterial brass yang dilapisi rubber yang divariasikan materialnya yakni natural rubber dan neoprene rubber. Simulasi dilakukan dengan variasi cutting parameter diantaranya adalah kecepatan spindle yakni 320, 450, dan 720 RPM dengan variasi feed rate yakni 0,06, 0,08, dan 0,10 mm/rev dan variasi depth of cut 0,2, 0,3 dan 0,4 mm. Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan, semakin besar kekakuan DVA maka semakin besar kemampuan DVA dalam mereduksi respon getaran pada boring bar. Selain itu, reduksi respon getaran juga dipengaruhi oleh nilai frekuensi natural dan frekuensi chatter. Sehingga, penting untuk menyesuaikan cutting parameter yang akan digunakan pada sistem. Terdapat beberapa hal yang dapat memengaruhi respon getaran dari boring bar. Semakin besar rasio L/D boring bar maka semakin besar respon getaran yang dihasilkan. Kemudian, semakin besar variasi depth of cut dan feedrate maka semakin besar pula respon getaran yang ditimbulkan. Disisi lain, semakin besar variasi putaran spindle maka semakin kecil respon getaran yang ditimbulkan. DVA berbentuk cone dapat menghasilkan reduksi getaran baik ke arah aksial, tangensial, dan radial dengan pola daerah reduksi dan nilai persentase reduksi getaran yang hampir sama pada tiap-tiap sumbu. Pada penelitian ini didapatkan bahwa customized boring bar L/D 9 dengan DVA natural rubber dan cutting parameter 2 merupakan variasi dengan nilai reduksi respon getaran tertinggi yakni 88,50% pada arah sumbu-x, 83,89% pada sumbu-y, dan 88,52% pada sumbu-z. Sementara itu, customized boring bar L/D 7 merupakan variasi geometry dengan operasi paling baik karena mampu mereduksi getaran pada variasi cutting parameter terbanyak dibandingkan variasi boring bar lain yakni pada 23 dari 27 cutting parameter.
===================================================================================================================================
The development of electric vehicle technology is growing rapidly. The source of propulsion for electric vehicles comes from the electricity supply stored in the battery. While Boring process is a process of enlarging a hole in the workpiece that utilizes the rotation of the workpiece and the feeding motion of the cutting tool. The cutting tool in this process is usually called boring bar. Boring bars with large length-to-diameter (L/D) ratio can cause excessive vibration or chatter, which reduces the quality of the resulting product. Therefore in this study, a mechanism of Dynamic Vibration Absorber (DVA) is designed in boring bar to reduce the excess vibration.
In this final project, simulation of the boring bar with DVA mechanism or called customized boring bar which is able to reduce vibrations in boring process is done with ANSYS software. Simulation is carried out on models that were previously designed using Solidworks software. The boring bar with AISI 1045 material has a diameter of 32 mm and length that varies, namely 226, 256, and 288 mm resulting in variations in the L/D ratio ov 7, 8, and 9. DVA has the shape of a cone is designed and placed inside the boring bar with specifications of diameter 21 and 14 mm, and a length of 24 mm. DVA is consist of an absorber mass which made of brass material and covered with rubber which material varies, namely natural rubber and neoprene rubber. Simulations is carried out with variations in cutting parameters including spindle speed of 320, 450, and 720 RPM, feedrate of 0,06, 0,08, and 0,10 mm/rev, and depth of cut of 0,2, 0,3, and 0,4 mm. Based on the simulation, the greater the stiffness of the DVA, the greater the ability of the DVA to reduce the vibration response of the boring bar. In addition, the reduction in vibration response is also influenced by the value of the natural frequency and chatter frequency. Thus, it is important to adjust the cutting parameters to be used in the system. There are several things that can affect the vibration response of a boring bar. The greater the L/D ratio of the boring bar, the greater the vibration response produced. Then, the greater the variation in depth of cut and feedrate, the greater the vibration response generated. On the other hand, the greater the variation of spindle rotation, the smaller the vibration response caused. Cone-shaped DVA can produce vibration reduction in the axial, tangential, and radial directions with almost the same reduction area pattern and percentage of vibration reduction on each axis. In this study it was found that the customized boring bar L/D 9 with DVA natural rubber and cutting parameter 2 is a variation with the highest vibration response reduction value of 88,50% in the x-axis direction, 83,89% on the y-axis, and 88,52% on the z-axis. Meanwhile, the customized boring bar L/D 7 is the geometric variation with the best operation because it is able to reduce vibrations in the largest variety of cutting parameters compared to other variations of boring bars, namely 23 out of 27 cutting parameters.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 620.3 Mei p-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Boring bar, Dynamic Vibration Absorber, Respon Getaran. Boring bar, Dynamic Vibration Absorber, Vibration Response.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ1260 Drilling and boring.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	11 May 2026 01:23
Last Modified:	11 May 2026 01:23
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/133059

Actions (login required)

View Item